La liberación del ADN mitocondrial pudiera ser un desencadenante de las enfermedades autoinmunes | Por: @linternista

Según muestra un reciente estudio publicado en la revista «Science» y dirigido por investigadores de la Universidad Monash en Clayton (Australia), la destrucción de las mitocondrias (los orgánulos intracelulares responsables de generar la energía que necesitan las células) y la consecuente liberación del ADN mitocondrial (ADNmt), muy parecido a los ADN bacterianos, parece ser un desencadenante crucial para el desarrollo de enfermedades autoinmunes.

Las mitocondrias son absolutamente esenciales para la supervivencia celular. Sin embargo, estas mitocondrias también desempeñan un papel mucho más ‘oscuro’. Y es que además de procurar energía, son las encargadas de iniciar la apoptosis –o programa de ‘muerte celular programada’– cuando las condiciones son adversas. Una labor que parece tener consecuencias muy negativas no solo para la propia célula inmolada, sino para todo el organismo en general.

Como explica Kate McArthur, co-autora de esta investigación, «si bien se cree que la liberación del ADNmt contribuye al desarrollo de enfermedades autoinmunes como el lupus o la artritis reumatoide, la forma en la que escapa de la mitocondria nunca se había explicado».

Atacar y destruir

Hace ya tiempo que algunos investigadores sugirieron que, una vez dañadas, las mitocondrias pueden desencadenar una respuesta inmune potencialmente devastadora para el organismo. ¿La razón? El ADNmt. Y es que este tipo de ADN tiene muchas similitudes con el ADN bacteriano, con el que comparte un ancestro común. De hecho, la teoría más aceptada es que las mitocondrias fueron en su origen bacterias que, tras ser engullidas por las células eucariotas, se quedaron a vivir en el citoplasma de sus ‘hospedadoras’ para el beneficio de ambas –la consabida ‘simbiosis’–. Sea como fuere, la similitud de este ADNmt con el bacteriano puede suponer un problema. Y muy grande.

El ADNmt es totalmente inocuo siempre y cuando permanezca dentro de la mitocondria. Sin embargo, y una vez la célula se ve destruida, este ADNmt es liberado al medio extracelular, en el que será identificado por el sistema inmunitario como un patógeno invasor. ¿El resultado? Una respuesta inmune similar a la que tiene lugar en las enfermedades inflamatorias y autoinmunes.

Sin embargo, para que esto suceda realmente así es absolutamente necesario que el ADNmt sea liberado y no destruido con el resto de los componentes de la mitocondria ‘moribunda’. Algo que nunca se ha observado. Al menos hasta ahora. Y en este contexto, los autores del nuevo estudio no solo han observado lo que han bautizado como la ‘Gran Evasión’ del ADNmt; también la han grabado en vídeo.

En el estudio, los autores recurrieron a la denominada ‘microscopía de hoja de luz de celosía de células vivas’ (LLSM), nueva técnica desarrollada por Eric Betzig, Premio Nobel de Química 2014, y que permite la observación de las células vivas a una resolución sin precedentes. Y lo que vieron –y filmaron– es el momento exacto en el que la mitocondria forma una protrusión o hernia que libera el ADNmt en el citoplasma celular.

Como indica Kate McArthur, «como científicos, debemos mostrarnos muy escépticos cuando vemos algo totalmente inesperado. Así que mi reacción inicial fue ‘de ninguna manera’. Solo cuando repetimos el experimento cuidadosamente varias veces empecé a darme cuenta de lo que habíamos encontrado».

Daños colaterales

Pero, esta ‘Gran Evasión’, ¿por qué ocurre? Pues porque durante la apoptosis celular se producen dos proteínas denominadas ‘BAK’ y ‘BAX’. Como refiere Benjamin Kile, director de la investigación, «lo que hemos visto en tiempo real es a estas proteínas asesinas profesionales abrir enormes ‘macroporos’ en la membrana externa de la mitocondria, lo que permite que el contenido se escape llevándose consigo el ADNmt. BAK y BAX son las encargadas de dar el ‘tiro de gracia’ diseñado para deshabilitar a la célula de una forma permanente. Pero al hacerlo, el ADNmt se escapa de la mitocondria. En esencia, se trata de un daño colateral que, si no es controlado adecuadamente, desencadena una inflamación patológica por el sistema inmune».

En definitiva, el papel del ADNmt como ‘sospechoso’ del desarrollo de enfermedades autoinmunes se ve notablemente reforzado. Como concluye Benjamin Kyle, «descubrimientos fundamentales como este son muy infrecuentes, y nuestro hallazgo tiene implicaciones muy importantes para comprender un amplio rango de enfermedades autoinmunes e infecciones».

Ha habido una explosión de interés en el papel de las vías de muerte celular y la señalización del patrón molecular asociado al daño (DAMP) en la formación de respuestas inflamatorias e inmunes.

Las mitocondrias son fundamentales para la vía de apoptosis intrínseca, la forma clásica de muerte celular programada. Varios componentes mitocondriales han sido implicados como DAMP, incluido el ADN mitocondrial. Una extensa literatura sugiere que el ADN mitocondrial se encuentra fuera de las mitocondrias y, de hecho, fuera de la célula, en una amplia gama de circunstancias.

La herniación mitocondrial podría representar un mecanismo general de escape del ADNmt. Además de la oligomerización de BAK y BAX, puede haber desencadenantes alternativos, por ejemplo, otras proteínas formadoras de poros (derivadas del huésped o del patógeno) o tensiones mitocondriales que conducen a la aparición de este fenómeno.

Fuente: abc.es