Dr. José Antonio Sánchez Alcázar.
Los investigadores del Departamento de Fisiología, Anatomía y Biología Celular, liderados por el doctor José Antonio Sánchez Alcázar, lograron demostrar que activadores de la proteína quinasa activada por AMP (AMPK), como AICAR o coenzima Q10, aumentan la biogénesis mitocondrial, la respuesta antioxidante y el flujo autofágico, mejorando las alteraciones fisiopatológicas en modelos celulares derivados de pacientes con el síndrome MELAS.
Las patologías mitocondriales, enmarcadas dentro de las enfermedades raras, tienen su origen en una disfunción mitocondrial y abarcan un amplio espectro de trastornos neurodegenerativos, crónicos y progresivos. Para su estudio, los investigadores se centraron en el síndrome MELAS, una de las enfermedades mitocondriales más frecuentes.
Deterioro neurológico y neuromuscular
Esta enfermedad suele tener una progresión dramática en la que los pacientes experimentan un progresivo deterioro neurológico y neuromuscular. A día de hoy no tiene cura, por lo que su tratamiento se limita a medidas paliativas, generales y farmacológicas. Además, los estudios que demuestran la eficacia de estos tratamientos no son concluyentes y su evaluación es complicada por la relativa rareza de estas enfermedades, su amplia diversidad de síntomas y curso impredecible.En el trabajo, los investigadores de la UPO demuestran que la gravedad de las alteraciones fisiopatológicas se expresa de forma diferente en los fibroblastos procedentes de pacientes con MELAS. El estudio se centra en la evaluación de dos procesos determinantes en la función energética de las células tales como la biogénesis mitocondrial y la mitogafia (eliminación selectiva de mitocondrias).
El equilibrio entre ambos procesos parece estar regulado a través de la proteína AMPK generando diferentes grados de gravedad en las alteraciones fisiopatológicas de acuerdo con su carga mutacional. Para los autores del trabajo, encabezado por Juan Garrido Maraver, los activadores de la proteína AMPK, como AICAR o coenzima Q10, consiguen restaurar los parámetros fisiopatológicos alterados en los fibroblastos con el fenotipo más grave.
Conclusiones
Los resultados apoyan la hipótesis de que la biogénesis mitocondrial, el aumento de la respuesta antioxidante y el aumento del flujo autofágico sirven como mecanismos de compensación en respuesta a la degradación de las mitocondrias disfuncionales y señalan que AMPK es una proteína clave en este equilibrio.De acuerdo con los resultados obtenidos, los autores concluyeron:
1) La activación inadecuada de la AMPK provoca la aparición de fenotipos más graves en los fibroblastos MELAS.
2) El tratamiento con AICAR o coenzima Q10 activa la AMPK y restaura la mayoría de las alteraciones fisiopatológicas.
Estos hallazgos indican que la proteína AMPK juega un papel central en la fisiopatología del síndrome MELAS y la sitúan como una prometedora diana terapéutica en las enfermedades mitocondriales.