Las Enfermedades Mitocondriales

Las enfermedades mitocondriales: un reto para las Ciencias Médicas
Dra. Tamara Rubio González 1 y Dr. Manuel Verdecia Jarque2
RESUMEN
Las enfermedades mitocondriales son un grupo heterogéneo de alteraciones, caracterizadas por un fenotipo complejo en el que la mayoría de los pacientes presentan encefalopatía y pueden afectarse los músculos y otros órganos como corazón, hígado, riñones, retina,médula ósea, nervios periféricos y páncreas. La variación en sus manifestaciones clínicas puede explicarse no solo por la heterogeneidad en las mutaciones del ADNmt, sino también por mutaciones en el ADN nuclear que codifica gran parte de las subunidades proteicas de la cadena respiratoria, y más importante aún, por alteraciones del funcionamiento de las numerosas etapas que requiere esta cadena,las cuales están codificadas por ADN nuclear. Su diagnóstico requiere del reconocimiento previo de la presentación clínica y se apoya fundamentalmente en la biopsia de músculo y los estudios moleculares para buscar las mutaciones en el ADNmt. Representan un reto para los médicos y deben ser tratadas por equipos multidisciplinarios.
Descriptores: ENFERMEDADES MITOCONDRIALES; MITOCONDRIA;FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
Límite: HUMANO
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Las enfermedades mitocondriales, también conocidas como encefalomiopatías mitocondriales o afecciones de fosforilación oxidativa, son un grupo heterogéneo de alteraciones, caracterizadas por un fenotipo complejo en el que la mayoría de los pacientes presentan encefalopatía y lesiones musculares, además de que pueden dañarse otrosórganos como hígado, riñones, corazón, retina, médula ósea, nervios periféricos y páncreas. 1- 4
Las mitocondrias son orgánulos citoplasmáticos encargados de producir energía en forma de ATP, mediante un sistema denominado OXPHOS y localizado en su membrana interna;5 aunque también tienen otras funciones en la fisiopatología celular, tales como: regulación intracelular de Ca2+, termogénesis y controlde la apoptosis. Son los principales generadores de especies reactivas del oxigeno en la célula y pueden provocar la muerte celular por necrosis en condiciones de estrés oxidativo. 6
Estos orgánulos tienen reproducción intracelular independiente y contienen su propio genoma, lo cual coadyuva a la complejidad de sus alteraciones, causadas por mutaciones en los genes nucleares o mitocondriales.
Lagenética del ácido desoxirribonucleico mitocondrial (ADNmt) se diferencia de la del ADN nuclear por 4 aspectos fundamentales:
1. Herencia materna: Las mitocondrias y, por tanto, el ADNmt , solo se transmiten a través del óvulo, cuyo citoplasma es mucho más grande que el del espermatozoide que no contribuye con mitocondrias en la fecundación.
2. Poliplasmia: En cada célula hay cientos omiles de moléculas de ADNmt.
3. Segregación mitótica: Durante la división celular, las mitocondrias se distribuyen al azar entre las células hijas.
4. Alta velocidad de mutación: La tasa de mutación espontánea del ADNmt es 10 veces mayor que en el ADN nuclear.
El ADN mitocondrial, que se halla empaquetado en una molécula circular de 16 569 pares de bases, 7, 8 ha sido completamentesecuenciado y se conoce que contiene información para 37 genes: 2 tipos de ácido ribonucleico ribosomal (ARNr), 22 ARN de transferencia (ARNt) y 13 polipéptidos que son subunidades de enzimas de los complejos de la fosforilación oxidativa (7 subunidades del complejo I, 1 del complejo III, 3 del complejo IV y 2 del complejo V). El complejo II es codificado completamente por el ADN nuclear.9
Lafosforilación oxidativa: proceso mediante el cual se obtiene energía ATP en la célula a través del sistema generador OXPHOS, que está compuesto por 5 complejos enzimáticos proteinlipídicos:
I. NADH – ubiquinona oxidorreductosa
II. Succinato – ubiquinona oxirreductosa
III. Ubiquinona – citocromo C oxirreductosa
IV. Citocromo C oxidasa
V. ATP sintetasa
Estas enzimas contienen flavina, coenzima Q10...