El estudio revela la presencia de mitocondrias extracelulares funcionales en la circulación sanguínea

Las mitocondrias son los organelos que se encuentran en las células eucarióticas. Un lugar de la respiración celular, son las “baterías” de las células y desempeñan un papel principal en metabolismo energético y la comunicación intercelular. Su particularidad es poseer su propio genoma, transmitido solamente por el molde-madre y a parte de la DNA contenida en el núcleo. Las mitocondrias se pueden observar a veces fuera de las células bajo la forma de fragmentos encapsulados dentro de microvesicles. Bajo ciertas condiciones muy específicas las plaquetas son también capaces de liberar las mitocondrias intactas en el espacio extracelular.

El trabajo de personas llevadas por el investigador Alain R. Thierry de Inserm en el instituto de investigación de cáncer de Montpellier (Inserm/Université de Montpellier/instituto del cáncer de Montpellier) ahora ha revolucionado conocimiento de este organelo revelando que las mitocondrias extracelulares de funcionamiento enteras de hecho están encontradas en la circulación sanguínea.

Los investigadores utilizaron las conclusión anteriores que mostraron que el plasma de un individuo sano contiene una DNA hasta 50.000 veces más mitocondrial que la DNA nuclear. Presumieron que para que sea perceptible y cuantificable en la sangre de este modo, la DNA mitocondrial tuvo que ser protegida por una estructura de la suficiente estabilidad. Para determinar tal estructura, las muestras del plasma de alrededor 100 individuos eran analizadas.

Este análisis reveló la presencia en la circulación de sangre de las estructuras altamente estables que contenían los genomas mitocondriales enteros. Después del examen de su talla y densidad, así como de la integridad de su DNA mitocondrial, estas estructuras observadas usando la microscopia electrónica (hasta 3,7 millones por el ml de plasma) fueron reveladas para ser mitocondrias intactas y funcionales.

En el período de siete años de la investigación, los científicos utilizaron tantas aproximaciones técnicas y metodológicas como sea posible validar esta presencia de circular las mitocondrias extracelulares en la sangre.

Cuando consideramos el número escarpado de mitocondrias extracelulares encontradas en la sangre, tenemos que preguntar porqué tal descubrimiento no había sido hecho antes. Nuestras personas han aumentado experiencia en la detección específica y sensible de la DNA en la sangre, trabajando en la fragmentación de la DNA extracelular derivada de las mitocondrias particularmente.”

Alain R. Thierry, investigador de Inserm

¿Pero cuál es el papel de estas mitocondrias extracelulares? La respuesta a ésa se podría conectar a la estructura de la DNA mitocondrial, similar a la de la DNA bacteriana, que le da la capacidad de inducir reacciones inmunes e inflamatorias. De acuerdo con esta observación, los investigadores presumen que estas mitocondrias de circulación se podrían implicar en muchos procesos fisiológicos y/o patológicos que requerían la comunicación entre las células (tales como los mecanismos de la inflamación). De hecho, los estudios recientes han demostrado la capacidad de ciertas células de transferir las mitocondrias entre ellos mismos, tales como las células madres con las células dañadas. “Las mitocondrias extracelulares podían realizar diversas tareas como mensajero para la carrocería entera”, Thierry explican.

Además de su importancia para nuestro conocimiento de la fisiología, este descubrimiento podía llevar a las mejorías en la diagnosis, la supervisión y el tratamiento de ciertas enfermedades. De hecho, el equipo de investigación ahora está dedicando su atención a evaluar las mitocondrias extracelulares como biomarkers en diagnosis y cáncer prenatales no invasores.

Source:

INSERM (Institut national de la santé et de la recherche médicale)

Journal reference:

Al Amir Dache, Z., et al. (2020) Blood contains circulating cell‐free respiratory competent mitochondria. The FASEB Journal. doi.org/10.1096/fj.201901917RR.