El artículo lo dirige la profesora María Isabel Hernández-Alvarez, de la Facultad de Biología de la Universidad de Barcelona, el Instituto de Biomedicina  (IBUB) y el Centro de Investigación Biomédica en Red de Diabetes y Enfermedades Metabólicas Asociadas (CIBERDEM), en colaboración con Rodrigo Troncoso, de la Universidad de Chile, y Víctor Cortés, de la Pontificia Universidad  Católica de Chile.

Cuando el hígado acumula grandes cuantidades de grasa

Una de las características de la enfermedad del hígado graso —o esteatohepatitis no alcohólica (NAFLD)— es la gran concentración de gotas de lípidos (LD) que se acumulan en las células del hígado. «Nuestros descubrimientos revelan que el ejercicio aeróbico —es decir, una actividad física moderada prolongada en el tiempo—, ayuda a metabolizar las grasas porque reduce el tamaño de las gotas de lípidos y, por tanto, la gravedad de la enfermedad», apunta la autora.

«Así pues, las demandas de energía inducidas por el ejercicio determinan cambios regulados en las relaciones físicas y funcionales entre las gotas de grasa y las mitocondrias, los orgánulos celulares que aportan energía al metabolismo».

Esta interacción tendría lugar con una población específica de mitocondrias, que se conoce como mitocondrias perigotas (peridroplet mitocondria, PDM). «Como resultado, hay una mayor oxidación de los lípidos en esta población específica de mitocondrias, un proceso que ayuda a evitar el progreso de la patología».

Descubriendo una conexión desconocida hasta ahora

«La interacción entre las gotas lipídicas (LD) y las mitocondrias es funcionalmente importante para la homeostasis del metabolismo de las grasas. El ejercicio mejora la enfermedad del hígado graso, pero hasta ahora no se sabía si la enfermedad tenía un efecto directo sobre las interacciones entre las LD hepáticas y las mitocondrias», detalla Maria Isabel Hernàndez-Alvarez, investigadora postdoctoral Ramón y Cajal del Departamento de Bioquímica y Biomedicina Molecular de la UB.

El trabajo también destaca que la mitofusina 2 (Mfn2) —una proteína localizada en la membrana externa de las mitocondrias— tiene un papel decisivo en este proceso cuando modifica la comunicación entre las gotas lipídicas y la población específica de mitocondrias.

«En el estudio, encontramos una disminución en el contenido relativo de ácidos grasos saturados en las membranas mitocondriales hepáticas de animales que habían hecho ejercicio. Esto nos sugiere que la fluidez de la membrana aumenta en estas mitocondrias», indica Hernàndez-Alvarez. «En el caso de los ratones sin el gen Mfn2 y en los expuestos a la actividad física, no se observaron cambios en la saturación y el metabolismo de los ácidos grasos. Estos resultados indican que la proteína Mfn2 participa en la regulación de la composición de ácidos grasos de las membranas mitocondriales en respuesta al ejercicio».

Según los autores, la proteína Mfn2 regularía la curvatura de la membrana mitocondrial cuando promueve la oxidación de grasa en una población específica de mitocondria, mediante su interacción y capacidad para formar dominios específicos con fosfolípidos de membrana. El nuevo trabajo es un paso para potenciar la investigación sobre mediadores y mecanismos moleculares que podría impulsar estrategias nuevas para prevenir la progresión de la NAFLD. «Teniendo en cuenta las funciones MFN2 en la morfología mitocondrial y en el hígado, las manipulaciones terapéuticas de los niveles y la actividad de Mfn2 podrían contribuir a mejorar la inflamación y la fibrosis asociada a la NAFLD», concluye la investigadora.

Referencia:  Bórquez JC, Díaz-Castro F, Pino-de La Fuente F, Espinoza K, Figueroa AM, Martínez-Ruíz I, et al. Mitofusin-2 induced by exercise modifies lipid droplet-mitochondria communication, promoting fatty acid oxidation in male mice with NAFLD. Metabolism[Internet].2024[citado 23 ene 2024];152. https://doi.org/10.1016/j.metabol.2023.155765

22 enero 2024│Fuente: EurekaAlert│ Tomado de│ Comunicado de prensa

Un estudio del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona), en colaboración con la Universidad de Barcelona (UB) y el Centro de Investigación Biomédica en Red de Diabetes y Enfermedades Metabólicas Asociadas (Ciberdem), ha descubierto en ratones que una única proteína es necesaria para mantener unos músculos sanos.

El estudio, publicado en The EMBO Journal, indica que la proteína Mitofusina 2 podría ser una diana terapéutica válida para mejorar la sarcopenia en los ancianos, ha informado el IRB Barcelona.

Los científicos, encabezados por el coordinador del programa de Medicina Molecular del IRB Barcelona, Antonio Zorzano, han observado que los ratones durante el envejecimiento y de manera natural van perdiendo expresión de esta proteína en los músculos.

Han demostrado que la baja actividad de esta proteína en ratones de 24 meses -equivalentes a una persona de 80 años- está directamente relacionada con la atrofia muscular y la sarcopenia que presentan.

Los científicos confirman la asociación entre la pérdida de Mitofusina 2 y envejecimiento muscular cuando eliminan la proteína en el músculo de ratones de seis meses -equivalentes a una persona de 20 años- porque aceleran el envejecimiento, reproduciendo prematuramente las condiciones de la musculatura de ratones viejos.

El primer autor del artículo, David Sebastián, ha resaltado la contribución de Mitofusina 2 para mantener la buena salud de los músculos en ratones y que «permite pensar en una estrategia terapéutica para la sarcopenia».

Ha recordado que, «la sarcopenia no es un problema menor porque hace que algunos ancianos necesiten ayuda para realizar trabajos cotidianos».

Zorzano tiene en marcha un estudio, en colaboración con el hospital maternoinfantil San Juan de Dios, para demostrar que la represión de Mitofusina 2 también pasa durante el envejecimiento humano: «Es la prueba necesaria si queremos hacer el traslado a la clínica».

Existe otro fenómeno de degeneración muscular extrema, asociada a enfermedades, especialmente el cáncer, que es la caquexia, y Zorzano ha dicho que si se encuentra una molécula que mejore el estado de los músculos se tendría que testar en pacientes de cáncer con caquexia.
julio 6/2016 (Diario Médico)

Trabajando con corazones de ratones y moscas de la fruta los investigadores hallaron que la proteína conocida como mitofusina (Mfn) es el eslabón perdido tan buscado en la cadena de eventos que controlan la calidad mitocondrial. Los resultados se han publicado en la revista Science.

El nuevo hallazgo en las células del corazón muestra una explicación del enlace entre el párkinson y la insuficiencia cardiaca.

“Si tienes la enfermedad de Parkinson, tienes el doble de riesgo de desarrollar un fallo cardiaco y un  50 % más de riesgo de morir insuficiencia cardiaca”, afirma Gerald W. Dorn de la Universidad de Washington.

La mitofusina 2 es conocida por su papel en la fusión de mitocondrias en conjunto, así que puede cambiar el ADN mitocondrial de una forma primitiva de la reproducción sexual. “Las mitofusinas ayudan a fusionar las membranas externas de las mitocondrias”, afirma Dorn. “Si las mitocondrias están vivas, tienen que trabajar para mantener el interruptor presionado para evitar su propia destrucción”, señala el experto.

Específicamente, las mitocondrias trabajan para importar una molécula llamada PINK. Después trabajan para destruirla. Cuando las mitocondrias se alternan, no pueden destruir a la molécula PINK y por ello los niveles comienzan a incrementar. Tras esto, Dorn y sus colegas hallaron el eslabón perdido de la enfermedad de Parkinson. Una vez que los niveles de PINK se incrementan lo suficiente, producen un cambio químico en las mitofusinas, que se asientan en la superficie de las mitocondrias. Este cambio químico se llama fosforilación. Las mitofusinas fosforilixadas en la superficie de las mitocondrias pueden unirse a una molécula llamada parkin que flota en torno a las células circundantes.

Tras unirse la Parkina a las mitofusinas en las mitocondrias dañadas, Parkina marca las mitocondrias para destruirlas. El marcado atrae compartimentos especiales en la célula que fagocitan y destruyen a las mitocondrias enfermas.

“Sin embargo, si padeces una mutación en PINK, padecerás párkinson”, afirma Dorn. “Y si tienes una mutación en la Parkina, padecerás párkinson también. En torno al 10 % de la enfermedad de Parkinson está atribuido a estas u otras mutaciones que han sido identificadas”, afirma el experto.
abril 27/2013 (Diario Médico.com)

Oliver Cooper, Hyemyung Seo, Shaida Andrabi, Cristina Guardia-Laguarta, John Graziotto, Maria Sundberg, et. al. Pharmacological Rescue of Mitochondrial Deficits in iPSC-Derived Neural Cells from Patients with Familial Parkinson’s Disease. Sci Transl Med 4 July 2012: 141ra90.