mitocondrias

¿Qué son las mitocondrias?

Las mitocondrias son como "centrales energéticas" de la célula que producen energía o ATP (adenosín trifosfato) mediante la respiración celular, utilizando principalmente oxígeno y glucosa.

Estructura de las mitocondrias

• Membrana externa: Lisa y rodea la mitocondria.
• Membrana interna: Forma crestas para aumentar la superficie de reacciones químicas.
• Matriz mitocondrial: Contiene ADN mitocondrial, ribosomas y enzimas necesarias para su función.

Funciones principales

1. Producción de energía (ATP).
2. Regulación celular (ciclo celular, señalización, apoptosis).
3. Almacenamiento de calcio.
4. Participación en el metabolismo de lípidos y aminoácidos.
5. Generación de especies reactivas de oxígeno (ROS), que pueden ser dañinas en exceso.

Cantidad de mitocondrias en las células

• Varía según la demanda energética de las células (musculares con el ejercicio, neuronales, etc.)
• Eritrocitos (glóbulos rojos): 0 mitocondrias.
• Óvulos: Hasta 100,000 mitocondrias.
• Células musculares y nerviosas: Hasta 5000 mitocondrias.
• Número general: Entre 1000 y 3000 mitocondrias por célula.

ADN mitocondrial

• Ubicación: Dentro de la mitocondria.
• Herencia materna: Se transmite solo de la madre.
• Genes: Contiene 37 genes, 13 esenciales para la producción de proteínas mitocondriales involucradas en la respiración mitocondrial, para formar ATP.
• Tasa de mutación alta, implicada en enfermedades metabólicas y neurodegenerativas.

Biogénesis y mitofagia mitocondrial

• Biogénesis: Formación de nuevas mitocondrias en respuesta a la demanda energética (ejercicio, nutrición).
• Mitofagia: Eliminación de mitocondrias dañadas para mantener la salud celular.
• Previene la acumulación de mitocondrias defectuosas, marcándolas con una proteína ubiquitina para que sean reconocidas por una membrana mitocondrial llamada autofagosoma que se fusiona con un lisosoma, las envuelve y las degrada para liberar componentes para su reciclaje. Evitando así diversas enfermedades (como el Parkinson y el Alzheimer), las enfermedades cardiovasculares, el cáncer y el envejecimiento.
• Es controlador de la calidad mitocondrial, eliminando las dañadas por exceso de especies reactivas de oxígeno (ROS)

Factores que influyen en la biogénesis mitocondrial

• Ejercicio (especialmente aeróbico).
• Nutrientes (magnesio, CoQ10, vitaminas del complejo B).
• Estrés y contraste de temperaturas (frío).
• Fotobiomodulación (luz roja e infrarroja).
• PGC-1α: Una proteína llamada coactivador 1α del receptor gamma activado por proliferador de peroxisoma (PGC-1α) es un regulador maestro de la biogénesis mitocondrial.
• En la expresión genética se activan genes que codifican proteínas necesarias para la función mitocondrial: factores de transcripción, enzimas de la cadena respiratoria, proteínas estructurales mitocondriales.
• Síntesis de proteínas y lípidos: Se sintetizan las proteínas codificadas por los genes nucleares y mitocondriales, así mismo los lípidos necesarios para la formación de las membranas mitocondriales.
• Fisión mitocondrial: pueden dividirse en dos o más mitocondrias hijas. para aumentar el número de mitocondrias regulado por proteínas como Drp1.
• Movimiento mitocondrial: Desplazamiento de las mitocondrias a lo largo del citoesqueleto.
• Fusión mitocondrial: Dos o más mitocondrias se unen para formar una sola.

Estos procesos están estrechamente interconectados y son esenciales para mantener la salud y la función celular.

La alteración de la dinámica mitocondrial

• Mutaciones genéticas: Los genes que codifican proteínas involucradas en la dinámica mitocondrial pueden alterar estos procesos.
• Estrés oxidativo: Exceso de especies reactivas de oxígeno (ROS)
• Factores ambientales: toxinas, radiación y demás factores ambientales afectan la dinámica mitocondrial.
• Envejecimiento: La dinámica mitocondrial tiende a deteriorarse, lo que contribuye a la disfunción celular.
• Enfermedades: Enfermedades neurodegenerativas se relacionan con la alteración de la dinámica mitocondrial.

Consecuencias:

• Reducción de ATP y una mayor producción de ROS
• Apoptosis alterada.
• Enfermedades como: Parkinson, el Alzheimer, la enfermedad de Huntington, enfermedades cardiovasculares, diabetes y cáncer.

Mitocondrias y envejecimiento

• Disminución de su función con la edad.
• Acumulación de mutaciones en el ADN mitocondrial.
• Aumento del estrés oxidativo (ROS dañinos).
• Deterioro en la dinámica mitocondrial (fusión y fisión).

Estrategias para mantener la salud mitocondrial

• Ejercicio regular.
• Restricción calórica y dieta rica en antioxidantes activa la biogénesis mitocondrial. 
• Suplementación con CoQ10, Resveratrol y vitaminas del complejo B.
• Exposición controlada a luz roja e infrarroja (fotobiomodulación).

 

MEDICAMENTOS QUE PUEDEN REDUCIR LA ACTIVIDAD MITOCONDRIAL

1. Estatinas:

• Estos medicamentos, utilizados para reducir el colesterol, pueden disminuir la producción de coenzima Q10, un componente esencial de la cadena de transporte de electrones en las mitocondrias.
• Esto puede afectar la producción de ATP y la función mitocondrial en general.

2. Algunos antibióticos:

• Ciertos antibióticos, como las fluoroquinolonas, pueden dañar el ADN mitocondrial y afectar la función mitocondrial.
• Esto puede manifestarse como efectos secundarios como neuropatía periférica y tendinitis.

3. Antidepresivos y antipsicóticos:

• Algunos estudios sugieren que ciertos antidepresivos y antipsicóticos pueden afectar la función mitocondrial, aunque los mecanismos exactos aún se están investigando.
• Esto puede contribuir a algunos de los efectos secundarios observados con estos medicamentos.

4. Metformina:

• Este medicamento para la diabetes tipo 2 puede tener efectos tanto positivos como negativos sobre la función mitocondrial.
• Aunque puede mejorar la sensibilidad a la insulina y reducir el estrés oxidativo, también puede inhibir la cadena de transporte de electrones en las mitocondrias.

5. Algunos medicamentos antirretrovirales:

• Algunos medicamentos utilizados en el tratamiento del VIH pueden dañar el ADN mitocondrial y afectar la función mitocondrial.
• Esto puede contribuir a efectos secundarios como neuropatía periférica y lipodistrofia.

Consideraciones importantes:

• La susceptibilidad a los efectos adversos de los medicamentos sobre la función mitocondrial puede variar entre individuos.
• La dosis y la duración del tratamiento también pueden influir en el riesgo de disfunción mitocondrial.
• Es importante discutir cualquier inquietud sobre los efectos secundarios de los medicamentos con un médico.

Es fundamental tener en cuenta que:

• Esta no es una lista exhaustiva, y otros medicamentos también pueden afectar la función mitocondrial.
• La investigación sobre los efectos de los medicamentos sobre las mitocondrias está en curso, y se están descubriendo nuevos conocimientos constantemente.