Los investigadores determinan mando de un mecanismo protector mitocondrial

Las mitocondrias se conocen como las “centrales eléctricas” de células. Sin embargo, bajo condiciones patofisiológicas críticas, pueden utilizar la energía celular para el instinto de conservación. Esto ocurre cuando la manera de mando de una máquina molecular en la vaina mitocondrial se invierte. Un grupo de investigación internacional llevado por el centro de MedUni Viena para la fisiología y la farmacología ahora ha determinado el L-tipo canales del calcio en la membrana de plasma de neuronas como gatillo de esta función mitoprotective. Por lo tanto, el mando terapéutico del L-tipo canales del calcio en el cerebro podía perfeccionar substancialmente las nuevas aproximaciones del tratamiento para las enfermedades neurológicas, tales como enfermedad de Alzheimer y de Parkinson.

Los investigadores determinan mando de un mecanismo protector mitocondrial

Las mitocondrias son esenciales para el funcionamiento normal de casi todas las células, puesto que son los sitios principales de la producción del trifosfato de adenosina de la molécula energía-que lleva (ATP). Además, las mitocondrias son los sitios dominantes de la biosíntesis de diversos proteínas, lípidos, nucleótidos y moléculas de la transmisión de señales. Interesante, las mitocondrias aparecen descender de las bacterias que fueron incorporadas en las células y ponen en su servicio temprano durante la evolución biológica.

La noción antedicha se conoce extensamente como la “teoría endosymbiotic”. En una simbiosis, ambos socios logran ventajas: las mitocondrias soportan los requisitos biosintéticos y bioenergéticos de células. A cambio, las células introducen dispuesto las mitocondrias, que a su vez permite que los “invasores evolutivos” mantengan su potencial vital de la membrana de cerca de -150 milivoltio.

La enzima invierte la dirección de mando molecular y se convierte en una bomba de ión

Bajo ciertas condiciones económicas patofisiológicas, el potencial mitocondrial de la membrana puede venir bajo amenaza grave. Debido al papel celular importante de mitocondrias, tal acción puede llevar final a la muerte celular. Por lo tanto, las mitocondrias se equipan de los mecanismos protectores permitiéndoles permanecer intacto incluso bajo condiciones celulares desfavorables. Un tal mecanismo de defensa es la revocación de la manera de mando de una enzima responsable del paso pasado de la producción del ATP en la membrana mitocondrial. Esta enzima, conocida como synthase del ATP, entonces consume el ATP, bastante que generándolo. Como un motor minucioso, utiliza la energía disponible para bombear los iones del mitochondrion, de tal modo manteniendo el potencial mitocondrial de la membrana.

Hasta la fecha, poco se ha sabido sobre el mando de la revocación del synthase del ATP. Un estudio publicado recientemente en la “transmisión de señales de la ciencia” por Helmut Kubista y su equipo de investigación (primer autor: Matej Hotka) vierte la nueva luz en esta materia. Los autores demuestran esa afluencia del ión del calcio en las neuronas vía el supuesto L-tipo calcio canalizan, actúan como regulador dominante del synthase del ATP. Bajo actividad neuronal normal, la afluencia de los iones del calcio vía el L-tipo canales sirve estimular la producción del ATP. Por otra parte, tan pronto como la actividad neuronal aumente más allá de niveles fisiológicos, el L-tipo canales del calcio permite que cantidades más grandes de calcio fluyan en el interior de la célula, con lo cual el synthase del ATP adopta la manera de mando reversa. Un papel fisiológico tan vital del L-tipo canales del calcio en el mando del synthase mitocondrial del ATP era previamente totalmente desconocido.

Éramos más conscientes de este tipo de canal del calcio en el contexto de otras funciones celulares, tales como contracción del músculo esquelético, la regla y la ejecución del latido del corazón, baja de la insulina en células pancreáticas y las funciones sensoriales tales como ver y audición. También conocíamos ese L-tipo juego de los canales del calcio un papel importante en el sistema nervioso central, notablemente en la regla de la excitabilidad neuronal y en funciones neuronales más altas tales como aprendizaje y memoria.”

Helmut Kubista, universidad médica de Viena

Los funcionamientos incorrectos hacen una parte en enfermedades neurológicas

Durante los últimos años, tienen sido indicaciones numerosas que conectan funcionar incorrectamente en el L-tipo canales del calcio a los desordenes neurológicos tales como enfermedad de Alzheimer y de Parkinson. “De hecho, los expertos en la materia han estado considerando el mando farmacológico del L-tipo canales del calcio en el cerebro como opción del tratamiento para estas enfermedades,” explican Kubista, “sin embargo, nuestras conclusión referentes a un efecto protector mitocondrial del L-tipo canales del calcio tienen considerables implicaciones debido a las aproximaciones terapéuticas reales.”

Source:
Journal reference:

Hotka, M., et al. (2020) L-type Ca2+ channel-mediated Ca2+ influx adjusts neuronal mitochondrial function to physiological and pathophysiological conditions. Science Signaling. doi.org/10.1126/scisignal.aaw6923.