Las mitocondrias se conocen principalmente como el centro neurálgico de la célula. Sin embargo, estos orgánulos celulares son necesarios no solo para proporcionar energía : la profesora Konstanze Winklhofer y su grupo de la Facultad de Medicina de la Universidad Ruhr de Bochum, Alemania, descubrieron recientemente que las mitocondrias desempeñan un papel importante en la transducción de señales en las vías inmunitarias innatas. Regulan una vía de señalización que ayuda a eliminar los patógenos, pero pueden causar daño a través de la inflamación en caso de sobreactivación.

Protección contra bacterias y virus.Ciertas citocinas, pero también patógenos intracelulares, como virus y algunas bacterias, activan el factor de transcripción NF-κB, que regula la expresión de varios genes. “Según el estímulo y el tipo de célula, la activación de NF-κB da como resultado una protección contra la muerte celular y una mayor síntesis de proteínas necesarias para la eliminación de bacterias o virus”, explica Konstanze Winklhofer. Sin embargo, ante una activación excesiva y prolongada, esta vía básicamente protectora puede causar una inflamación crónica. “Por lo tanto, una regulación precisa de estos procesos de señalización es de gran relevancia médica, para prevenir condiciones fisiopatológicas causadas por una activación ineficiente o excesiva de NF-κB”.

Dos ventajas de las mitocondrias: son móviles y tienen una gran superficieEl nuevo estudio ha revelado que las mitocondrias juegan un papel crucial en la regulación de la vía de señalización de NF-κB. Minutos después de la activación de la vía, se ensambla una plataforma de señalización en la membrana mitocondrial externa, lo que da como resultado la activación de NF-κB. “Esto permite la amplificación de la señal, basada en la gran superficie de las mitocondrias”, dice Konstanze Winklhofer. “Además, las mitocondrias tienen otra capacidad que las califica como orgánulos para la transducción de señales: son móviles y pueden acoplarse a las proteínas motoras de la célula”. El equipo de investigación observó que las mitocondrias acompañan al factor de transcripción activado NF-κB a la membrana nuclear, lo que facilita la translocación de NF-κB al núcleo.

Sin embargo, las mitocondrias no solo están involucradas en la activación eficiente de la vía de señalización de NF-κB; también contribuyen a la desactivación y por tanto a la regulación de la señal. Esto se logra mediante una enzima ubicada en la membrana mitocondrial externa, que contrarresta la ubiquitinación, una modificación postraduccional requerida para la activación de NF-κB.

Por qué los pacientes con enfermedad de Parkinson son más susceptibles a algunas infeccionesDos genes relacionados causalmente con la enfermedad de Parkinson están implicados en la regulación mitocondrial de la vía de señalización de NF-κB : PINK1 y Parkin. “Nuestros hallazgos explican por qué las mutaciones que dan como resultado una pérdida de la función PINK1 o Parkin promueven la muerte de las células neuronales en condiciones de estrés”, señala Konstanze Winklhofer. “Sorprendentemente, nuestros hallazgos muestran que los pacientes con enfermedad de Parkinson con mutaciones en el gen PINK1 o Parkin muestran una mayor vulnerabilidad a diversas infecciones causadas por patógenos intracelulares. Por lo tanto, nuestro estudio también ayuda a obtener una mejor comprensión de las interfaces entre el sistema nervioso y el inmunológico”.