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Mitocondria, Metabolismo y Enfermedad

Mitocondria, Metabolismo y Enfermedad

Enfermedades mitocondriales

Las enfermedades mitocondriales son un grupo heterogéneo de patologías en la que se produce una determinada disfunción en algún componente de las mitocondrias, lo que suele desencadenar en un trastorno metabólico que en muchos casos da lugar a una insuficiente producción de energía para las funciones esenciales de cada célula, entre otras cosas. Estas enfermedades mitocondriales pueden darse por mutaciones en el ADN mitocondrial, y estas se heredarían exclusivamente por vía materna, o por mutaciones en genes del ADN nuclear, siguiendo en este caso un patrón típico de herencia mendeliana en la que los padres son portadores de la mutación. Asimismo, disfunción mitocondrial puede darse también como consecuencia secundaria a otras patologías.

Deficiencias en Coenzima Q10 (CoQ10)

Un tipo de enfermedad mitocondrial es lo que conocemos como deficiencias en CoQ10. Y nos referimos a ellas en plural porque solemos distinguir dos tipos en función de su origen: a) deficiencia primaria en CoQ10, que se debe a mutaciones en genes que codifican proteínas que están involucradas en la síntesis endógena de CoQ10, sabiendo actualmente que hay al menos 11 genes que participan en la síntesis de CoQ10; y b) deficiencia secundaria en CoQ10, que se debe a mutaciones en genes que en principio no tienen relación directa con la síntesis endógena de CoQ10 (ej. otras enfermedades mitocondriales), como consecuencia secundaria de patologías heterogéneas (ej. síndrome metabólico) o también como consecuencia de algún tratamiento farmacológico (ej. estatinas).

Deficiencia primaria en CoQ10: fisiopatología y tratamiento

La presentación clínica de la deficiencia primaria en CoQ10 es muy heterogénea. Normalmente distinguimos cinco presentaciones clínicas características que son: 1) encefalomiopatía; 2) ataxia cerebelosa con atrofia en el cerebelo; 3) síndrome nefrótico resistente a esteroides; 4) miopatía aislada; y 5) cuadro multisistémico infantil. En algunos casos estas presentaciones se combinan con signos de cardiomiopatía, sordera, ceguera, fallo hepático o anomalías respiratorias.

Los modelos celulares y animales de deficiencia primaria en CoQ10 nos han permitido entender algunos de los mecanismos patológicos que conducen a esas presentaciones clínicas, entre los que se encuentran: 1) la estabilidad del complejo Q para la síntesis de CoQ; 2) el descenso en la producción de energía; 3) el aumento del daño oxidativo; 4) la alteración en el metabolismo del sulfuro de hidrógeno; 5) la alteración en el metabolismo relacionado con la confluencia Q; 6) la degeneración espongiforme, gliosis y neuroinflamación; y 7) los cambios de distribución en tipos de fibras musculares.

Entre los tratamientos más prometedores en fase experimental se encuentran: 1) el uso de formulaciones de CoQ10 que aumenten significativamente su absorción, biodisponibilidad y captación por tenidos y células; 2) el uso de análogos de los precursores de la síntesis de CoQ10, que aumenten su producción endógena y reduzcan la acumulación de metabolitos intermediarios; y 3) la terapia génica.

Deficiencia secundaria en CoQ10: obesidad e hígado graso no alcohólico. Tratamientos experimentales.

La obesidad y el síndrome metabólico cursa con deficiencia secundaria en CoQ10, conduciendo a la enfermedad del hígado graso no alcohólico. Basándonos en el conocimiento adquirido con los modelos de deficiencia primaria en CoQ10, y en el marco de los estudios desarrollados en la Unidad de Excelencia para el Estudio de los Trastornos del Envejecimiento (UNETE – https://wpd.ugr.es/~unete-uex/) y el CIBERFES, hemos identificado un tratamiento frente a la obesidad y el hígado graso no alcohólico basado en la administración de un análogo del precursor de síntesis de CoQ10, dando lugar a un profundo cambio metabólico beneficioso para salud.

CONCLUSIONES:

1) la mitocondria es un orgánulo celular único, con enormes implicaciones metabólicas que conocemos sólo parcialmente.

2) uno de los componentes de la mitocondria es la CoQ10, que cuando es deficitaria da lugar a deficiencias en CoQ10, cuya causa molecular, mecanismos patológicos y presentación clínica es enormemente heterogénea.

3) los modelos animales de deficiencia en CoQ10 nos están permitiendo entender mejor los mecanismos fisiopatológicos que participan en este síndrome, pudiendo evaluar a partir de este conocimiento tratamientos racionales.

4) la terapia génica y el uso de análogos de los precursores de síntesis de CoQ10 son opciones terapéuticas prometedoras para las deficiencias primarias y secundarias en CoQ10.

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