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CAPÍTULO III
La mitocondria: un nuevo paradigma en oncología
n María Sánchez Aragó y José M. Cuezva
Departamento de Biología Molecular, Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, Consejo Superior de Investigaciones
Científicas-Universidad Autónoma de Madrid (CSIC-UAM), Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades
Raras CIBERER-ISCIII, Instituto de Investigación Hospital 12 deOctubre, Universidad Autónoma de Madrid, 28049
Madrid, España. edicion@ranf.com

RESUMEN
La revitalización del metabolismo energético en la biología del cáncer ha experimentado un fuerte
impulso en los últimos años habiéndose establecido una estrecha relación de éste con los genes
clásicos del cáncer. Sin embargo, el papel que desempeña la actividad bioenergética de la
mitocondria en la progresión de laenfermedad es tema actual de debate. La reprogramación
metabólica de las células cancerígenas es una característica fenotípica necesaria para la
proliferación y supervivencia celular. Estudios recientes han demostrado a nivel transcriptómico,
proteómico y funcional que la progresión del cáncer requiere, inevitablemente, la selección de las
células cancerígenas que presentan una elevada actividadglucolítica debido a la represión
bioenergética de sus mitocondrias. La huella bioenergética estimada por la razón entre las proteínas
β-F1-ATPasa y GAPDH es un índice proteómico que informa de la actividad metabólica de los
tumores y células cancerígenas y permite estimar la agresividad tumoral. Además, la huella
bioenergética proporciona una diana común a neoplasias muy diversas para eldesarrollo de nuevas
terapias antitumorales ya que informa de la resistencia de las células cancerígenas a la
quimioterapia. En este artículo de revisión destacamos los diferentes mecanismos que pueden
alterar la actividad bioenergética de la mitocondria en cáncer, especialmente aquellos que afectan a
la H+-ATP sintasa y que promueven el fenotipo Warburg de las células cancerígenas.

CAPÍTULO
 III
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INTRODUCCIÓN
Las mitocondrias son orgánulos celulares muy dinámicos que desempeñan un papel
fundamental en la fisiología de la célula eucariota. Se encargan, entre otras funciones, de
producir la mayor parte de la energía metabólica mediante la oxidación de sustratos en un
proceso acoplado a la fosforilación oxidativa, y están implicadas en la transducción de
señales mediadas por calcio (1)y especies reactivas de oxígeno (2). Además, en los últimos
años se ha descrito el papel fundamental que desempeña la mitocondria como sensor y
ejecutor del programa de muerte celular (3, 4). En este contexto, resulta lógico que la
existencia de alteraciones genéticas y/o epigenéticas que interfieren con la función de la
mitocondria estén vinculadas a la manifestación de diferentes patologíashumanas (5).
El término cáncer comprende un conjunto heterogéneo de enfermedades que
resultan de la aparición de células aberrantes que proliferan de manera descontrolada y se
propagan por el organismo gracias a su capacidad para invadir otros tejidos y penetrar en
los vasos sanguíneos y linfáticos (metástasis). La identificación de mutaciones en genes
implicados en el proceso de oncogénesis ha sidoun pilar fundamental en el estudio del
cáncer (6). De esta manera, se han descrito mutaciones que producen oncogenes con una
ganancia de función y genes supresores de tumor con una pérdida de función en células
cancerígenas humanas y modelos animales. Las proteínas codificadas por estos genes
normalmente regulan la proliferación, la diferenciación, la muerte celular (7) y la reparación
del ADN(8). Sin embargo, algunas propiedades adquiridas por las células cancerígenas no
pueden explicarse sólo por la aparición de estas mutaciones sino que el microambiente
tumoral (9) y otros factores epigenéticos (10) también juegan un papel determinante en la
progresión del cáncer.
La tumorigénesis, es un proceso de transformación secuencial de células normales en
derivados cada vez más malignos. Una...