El grupo Mitochondria, Health & Longevity del Instituto de Investigación Sanitaria Biogipuzkoa ha liderado un nuevo trabajo en colaboración con diversos laboratorios nacionales e internacionales, principalmente Oklahoma Medical Research Foundation (EEUU), Haukeland University Hospital (Noruega) y University College London (Reino Unido), en el que unen enfermedad neurológica y lisosomal, una proteína mitocondrial mutada y su relación con el colesterol mitocondrial y celular.
Este trabajo se inició con el estudio de una familia con atrofia óptica progresiva lenta y signos de daños en el sistema nervioso periférico. Se analizó en profundidad la información genética de un miembro de esta familia enferma y descubrieron una mutación en el gen ATAD3A. Este gen, ubicado en el ADN nuclear, produce una proteína mitocondrial que es imprescindible en la organización y el metabolismo de las mitocondrias (estructuras celulares responsables del abastecimiento de energía en la célula), y previamente, otras mutaciones en este gen se han relacionado con enfermedades neurológicas. En este caso, la nueva mutación descrita era potencialmente muy perjudicial debido a que alteraba la estructura de una región funcional crucial en la proteína ATAD3A y dado que se encontró esa misma mutación en otros miembros de la familia con la enfermedad.
El análisis de las células provenientes de varios pacientes con mutaciones en ATAD3 reveló que las mitocondrias y su ADN presentan algunas alteraciones estructurales y que el colesterol celular estaba muy elevado. Como consecuencia, en estas células el número de los lisosomas (estructuras celulares que reciclan partes de la célula viejas o defectuosas) era mayor y estos eran perfectamente activos y funcionales. En paralelo, se demostró que en el modelo animal de la mosca de la fruta, la mutación equivalente provocaba agregados de colesterol en membranas celulares y dificultaba el desarrollo de su ciclo vital. Por tanto, esta investigación propone que cuando ATAD3 no funciona correctamente, la célula aumenta el colesterol intracelular para abastecer a la mitocondria pero que indirectamente produce acúmulos de colesterol en diferentes membranas celulares que provocan en respuesta un aumento de los lisosomas que intentan procesar todas esas membranas con exceso de colesterol. Así mismo, esto refuerza la hipótesis de que una función nativa de la proteína ATAD3 puede ser la regulación del colesterol en las mitocondrias.
Respecto a la aportación de este artículo, las personas investigadoras firmantes afirman que “nuestros nuevos descubrimientos ponen de manifiesto la importancia de estudiar conjuntamente el colesterol y el metabolismo mitocondrial en todo el espectro de las enfermedades neurológicas y neurodegenerativas.” Además, “los cambios de colesterol y las mitocondrias que hemos identificado pueden servir como marcadores importantes para el desarrollo y progresión de la enfermedad, así como para sugerir tratamientos para la implantación o prevención de enfermedades.”
Los resultados mencionados se publican ahora en la prestigiosa revista científica y médica Brain.
Artículo realizado gracias al grupo Mitochondria, Health & Longevity.
