Función de la mitocondria en los condrocitos

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Artrosis

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Papel de la mitocondria en la artrosis
F.J. Blanco y M.J. López-Armada
Unidad de Investigación. Servicio de Reumatología. Complejo Hospitalario Universitario Juan Canalejo.A Coruña. España.

Introducción
El principal objetivo de esta revisión será, en primer lugar, conocer el papel de la mitocondria en el
estado bioenergético del condrocito y, en segundo
lugar, cómo la disfunción mitocondrial en el condrocito puede interferir con los principales mecanismos patogénicos de la artrosis (OA), al mediar
en los mecanismos de reparación de la matriz, calcificación de lamatriz, estrés oxidativo y viabilidad
del condrocito. Asimismo, evaluaremos potenciales
estudios futuros y aplicaciones terapéuticas de la
implicación de la mitocondria en la OA.
Mitocondria y estado bioenergético del
condrocito
Dado que la síntesis de la matriz extracelular del
condrocito y su mineralización están moduladas
por el balance entre la generación de adenosintrifosfato (ATP) y suconsumo, el mecanismo por el
cual el condrocito genera energía constituye un
tema primordial1.
El ATP se sintetiza en la célula por 2 mecanismos:
a) en el citoplasma mediante las reacciones de oxidación de la glucólisis, y b) en la mitocondria en el
ciclo del Krebs y en la vía de la fosforilación oxidativa. En la primera vía, bajo condiciones de baja
tensión de oxígeno, la producción de lactato puederegenerar nicotinamida adenina dinucleotido oxidado (NAD+) para permitir la producción glucolítica
de ATP. En la segunda vía, en presencia de O2, el
piruvato es transportado a la matriz mitocondrial
para su posterior oxidación en el ciclo del Krebs,
dando lugar a las formas reducidas de las moléculas transportadoras de hidrógeno; es decir, el
NADH y el flavín-adenín dinucleótido (FADH2)
que entranen la cadena respiratoria mitocondrial

(CRM). Como consecuencia de las funciones redox
en la CRM, los protones son bombeados desde la
matriz mitocondrial hasta el espacio intermembranoso de la mitocondria, generando un potencial
electroquímico de protones. Este gradiente de protones es usado para la síntesis de ATP.
La tensión de O2 en los tejidos es variable, el valor
final depende de un grannúmero de factores. Entre estos factores se incluye el número de células
por unidad de volumen y el grado de metabolismo
celular, la difusión del O2 a través de la matriz extracelular y el aporte vascular. En este sentido, las
células del cartílago articular tienen un aporte sanguíneo muy limitado. Por eso, los condrocitos articulares están expuestos a bajas tensiones de O2,
siendo el tejido sinovial,por un lado, y los vasos
del hueso, por el otro, la principal fuente de nutrientes2. En este sentido, existe un gradiente en el
aporte de O2. Como resultado de este gradiente,
los condrocitos de las capas más adyacentes al tejido sinovial están probablemente expuestos a una
tensión normal de O2. En contraste, las células de
las regiones más profundas del cartílago deben de
estar expuestas a unabaja tensión de oxígeno. Así,
algunos autores sugieren que el reducido grado de
respiración aeróbica de las células del cartílago
puede ser una respuesta adaptativa a las bajas tensiones de O23. Los resultados de un gran número
de experimentos indican que mientras el ciclo del
Krebs es activo en el cartílago, un 80% de la glucosa es metabolizado a lactato por glucólisis anaeróbica4. Sin embargo, laactividad mitocondrial de los
condrocitos humanos normales en cultivo produce
ATP, y la actividad de la CRM muestra una actividad enzimática muy similar a la de otras células
mesenquimales (tabla 1)5.
Interacción de la mitocondria del condrocito
con los mecanismos patogénicos de la artrosis

Correspondencia: Dra. M.J. López-Armada.
Laboratorio de Investigación.
Complejo Hospitalario Juan...