Las mitocondrias son el "canario en la mina" para el estrés celular

INSTITUTO SALK, LA JOLLA

Las mitocondrias, pequeñas estructuras presentes en la mayoría de las células, son conocidas por su maquinaria generadora de energía. Ahora, los investigadores de Salk han descubierto una nueva función de las mitocondrias: activan alarmas moleculares cuando las células están expuestas al estrés o a sustancias químicas que pueden dañar el ADN, como la quimioterapia.

En la foto se encuentran las mitocondrias (rojo), los núcleos celulares (azul) y el ADNmt (puntos blancos).

Los resultados, publicados en línea en Nature Metabolism podrían conducir a nuevos tratamientos contra el cáncer que eviten que los tumores se vuelvan resistentes a la quimioterapia.

"Las mitocondrias están actuando como una primera línea de defensa en la detección del estrés del ADN. Las mitocondrias le dicen al resto de la célula: 'Hey, estoy bajo ataque, es mejor protegerse'", dice Gerald Shadel, profesor de Molecular de Salk y Laboratorio de Biología Celular y la Cátedra Audrey Geisel en Ciencias Biomédicas.

La mayor parte del ADN que una célula necesita para funcionar se encuentra dentro del núcleo de la célula, empaquetado en cromosomas y heredado de ambos padres. Pero las mitocondrias contienen cada una sus propios círculos pequeños de ADN (llamados ADN mitocondrial o ADNmt), transmitidos solo de una madre a su descendencia. Y la mayoría de las células contienen cientos, o incluso miles, de mitocondrias.

El grupo de laboratorio de Shadel demostró previamente que las células responden al ADNmt incorrectamente empaquetado de manera similar a cómo reaccionarían a un virus invasor, al liberarlo de las mitocondrias y lanzar una respuesta inmune que refuerza las defensas de la célula.

En el nuevo estudio, Shadel y sus colegas se propusieron analizar con más detalle qué vías moleculares se activan mediante la liberación de ADNmt dañado en el interior de la célula. Se centraron en un subconjunto de genes conocidos como genes estimulados por interferón, o ISG, que normalmente se activan por la presencia de virus.