Implicaciones para el tratamiento de enfermedades mitocondriales 

Un equipo de investigadores del grupo GENOXPHOS, liderado por el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), ha hecho un hallazgo significativo en la comprensión de la generación de energía celular, revelando la importancia del sodio en el funcionamiento mitocondrial. 

Este descubrimiento, publicado en la revista Cell, resalta cómo el complejo I mitocondrial, clave en la producción de ATP, también tiene una actividad transportadora de sodio que es esencial para la eficiencia energética celular.

Esta investigación ha permitido entender molecularmente la patogenicidad de la neuropatía óptica hereditaria de Leber (LHON), una enfermedad neurodegenerativa, identificando que el fallo en el transporte de sodio a través del complejo I es la causa principal de la muerte celular en esta patología. 

“El reto para el futuro es diseñar una droga que actúe específicamente en la mitocondria sin afectar otras partes de la célula” afirmó José Antonio Enríquez (CNIC), uno de los investigadores. 

Tradicionalmente, el modelo quimiosmótico, propuesto por Peter Mitchell en 1961, ha enfatizado el papel de los protones en la generación de un gradiente eléctrico necesario para la producción de ATP. Sin embargo, este nuevo estudio destaca que el sodio juega un rol igualmente vital, generando un gradiente que puede representar hasta el 50% del potencial de membrana mitocondrial.

Los autores del estudio, José Antonio Enríquez y Pablo Hernansanz, utilizaron modelos genéticos avanzados para demostrar que el complejo I no solo se encarga del transporte de protones, sino que también intercambia iones de sodio, vital para la función mitocondrial y la resistencia al estrés celular.

Frente a estas revelaciones, surge la posibilidad de diseñar nuevos tratamientos para enfermedades mitocondriales como la LHON. Aunque existen fármacos que imitan la función de transporte de sodio en mitocondrias aisladas, la aplicación clínica ha sido limitada debido a sus efectos tóxicos. El desafío ahora es desarrollar una terapia que actúe específicamente en las mitocondrias, minimizando efectos adversos en otras partes de la célula.

Además, esta investigación sugiere que los defectos en el transporte sodio-protón podrían tener implicaciones en otras enfermedades neurodegenerativas, como el párkinson, que está vinculado al complejo I en procesos patológicos. 

Este trabajo no solo amplía la comprensión de la bioenergética celular, sino que también abre nuevas avenidas para el tratamiento de enfermedades complejas hasta ahora poco comprendidas.