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UNIVERSIDAD PRIVADA SAN JUAN BAUTISTA
ESCUELA DE MEDICINA HUMANA
CURSO BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR
SEMINARIO #8
BASES MOLECULARES DE LAS ENFERMEDADES MITOCONDRIALES
Dra. Aglais Arredondo Falagán, I Lic. GleymisVenetCadet,I Dra. Dra. Olivia Román Guerra I y MsC. Eglis Yanet Ramírez Delgado II

¿PUDIERAN LAS MITOCONDRIAS ESTAR RELACIONADAS CON ALGUNAS ENFERMEDADES?
Las mutaciones enproteínas mitocondriales pueden conducir a un descenso en la producción de ATP, formación de radicales libres y alteraciones en la homeostasis del calcio en la célula, por ejemplo: en la paraplejía espástica hereditaria se encuentra mutada la paraplegina, una metaloproteasa mitocondrial que da lugar a defectos en la fosforilación oxidativa.
Otro ejemplo es la ataxia de Friedreich, en la quese encuentra mutada la proteína mitocondrialfrataxina requerida para el mantenimiento de la homeostasis de hierro y el contenido en ADN. Las disfunciones mitocondriales también desempeñan una función esencial en otras enfermedades neurodegenerativas, tales como: Parkinson, Huntington y Alzheimer. Además, en sistemas donde no se lleva a cabo un “reemplazamiento” o “renovación” celular, como es elsistema nervioso, se pueden acumular mutaciones somáticas mitocondriales que, sumadas al descenso en la función mitocondrial, pueden ser la causa del envejecimiento y la senescencia.
Se considera que la mitocondria es la fuente generadora de especies reactivas del oxígeno más importante. El incremento en la formación de O2- y H2O2 se justifica con el hallazgo de que en el envejecimiento semodifican las condiciones del flujo de electrones en la cadena de transporte de estos.
El genoma mitocondrial es muy susceptible al ataque por radicales libres producido en la propia mitocondria, los que reaccionan con el ADN mitocondrial, lo lesionan y dan lugar a deleciones y mutaciones. Esto produce cambios con el tiempo, se compromete la formación de ATP y la síntesis de proteínas. Al respecto,existen múltiples evidencias que corroboran la importancia de la disfunción mitocondrial en la patogénesis de la destrucción celular que causa envejecimiento; el estrés oxidativo es el principal inductor de esas alteraciones.
La actividad de las reacciones enzimáticas que abastecen energéticamente a la célula, puede verse reducida o comprometida debido a un aporte inadecuado de oxígeno a lascélulas, como ocurre en procesos de aterosclerosis, anemia o alcoholismo. Una reducción de su actividad se ha observado en pacientes con enfermedad de Parkinson. En este sentido, algunas neurotoxinas o sus metabolitos pueden ser causa o contribuir a dicha enfermedad, inhibidores de estos complejos enzimáticos y que hoy día constituyen parte de las herramientas farmacológicas utilizadas comoinductores en modelos experimentales para el estudio de los mecanismos celulares que tienen lugar en estas enfermedades degenerativas.
Diferentes estudios han sugerido que mutaciones del ADNmt y disfunciones de la cadena respiratoria pueden estar implicadas en la patogénesis de la diabetes mellitus.
En primer lugar, mutaciones del ADNmt asociadas con encefalopatías mitocondriales se han identificadobien en estos pacientes; en segundo lugar, es más frecuente heredar la diabetes mellitus de una madre afecta que de un padre con la enfermedad, lo cual sugiere una herencia materna de los factores predisponentes. En estudios in vitro se ha demostrado que son necesarios el DNAmt y la cadena respiratoria intacta para la liberación de insulina mediada por la glucosa. Este hecho sugiere que mutacionesdel DNAmt u otras causas que alteren la función de la fosforilación oxidativa de las células beta de los islotes pancreáticos, pueden originar una reducción de la secreción de insulina y, por tanto, desarrollar la diabetes mellitus.

ENFERMEDADES MITOCONDRIALES
Los caracteres moleculares básicos y peculiares del sistema genético mitocondrial se descubrieron al inicio de los años 80 y en...