Disfunción mitocondrial y activación de mitófagos en las células

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Disfunción mitocondrial y activación de mitófagos en las células
sanguíneas mononucleares de pacientes con FM; implicación en la
patogénesis de la enfermedad.
Este grupo de investigadores españoles había detectado anteriormente disminución del nivel
de la coenzima Q10 (CoQ10) e incremento de la producción de especies de oxígeno reactivo
(ROS) en las células mononucleares de pacientes con FM lo cual proporciona una evidencia
directa del incremento del estrés oxidativo a nivel celular.
Las mitocondria generan energía que sirve como combustible para la producción de ATP,
transporte de iones y para el metabolismo. Las mitocondrias son también una importante
fuente de ROS.
La CoQ10 juega un papel crucial en el metabolismo celular porque actúa como trasportadora
de electrones entre los complejos I y II de la cadena respiratoria mitocondrial. Tiene otras
funciones y además es útil como marcador de la disfunción mitocondrial.
No está claro si el estrés oxidativo es la causa o el efecto de las anomalías reportadas en la FM.
Además, también es controversial el papel de las mitocondrias en el desequilibrio del redox en
la FM. Se hizo este estudio para investigar el papel de la disfunción mitocondrial, el estrés
oxidativo y la mitofagia en la FM.
Estudiaron a 2 hombres y 18 mujeres con FM de la asociación de Sevilla de FM y 10 controles
sanos. Evaluaron la función mitocondrial en la sangre mediante la medición del nivel de la
coenzima Q10. Determinaron el nivel del estrés oxidativo midiendo la producción del
superóxido en las mitocondrias y la peroxidación de lípidos en la sangre y en el plasma. Se
evaluó la activación autófaga y se confirmó la mitofagia.
Resultados: encontraron niveles reducidos de la coenzima Q10, disminución del potencial de
las membranas de las mitocondria, incremento del nivel de superóxido mitocondrial en células
sanguíneas mononucleares, e incremento del nivel de la perodixación de lípidos en plasma y
en células sanguíneas mononucleares de los pacientes. Se asoció la disfunción mitocondrial
también con un aumento de la expresión de genes autofágicos y de la eliminación de
mitocondrias disfuncionales por la mitofagia.
Determinaron que el nivel de CoQ10 estaba más o menos 40% más bajo en los pacientes que
en los controles. El potencial de la membrana mitocondrial estaba significativamente reducida
en los pacientes: más o menos el 36%.
Si el daño oxidativo juega un papel en la FM mediante la activación de MPT (transición de la
permeabilidad mitocondrial) y mitofagia, las estrategias terapéuticas que reducen la ROS
pueden mejorar el proceso patológico.
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¿Pero cuál es la relación entre el estrés oxidativo y los síntomas de la FM? Estudios recientes
han demostrado que el estrés oxidativo puede causar sensibilización periférica y central y
alterar la nocicepción, resultando así en hiperalgesia mediante mecanismos oxidantes locales y
espinales. El estrés oxidativo también está aumentado en pacientes con SFC.
El superóxido juega un papel importante en el desarrollo de dolor mediante una directa
sensibilización periférica, la liberación de varias citocinas y la activación PARP.
Estudios en depresión – típico síntoma en la FM - elucidaron, además, un posible vínculo entre
la depresión y la peroxidación de lípidos. Esta puede jugar un papel importante en la depresión
y se ha demostrado el efecto de reducción de peroxidación de diferentes inhibidores selectivos
de la recaptación de serotonina.
Además de esto, y apoyando el papel de la disfunción mitocondrial, las células sanguíneas
rojas de los pacientes con FM mostraban una disminución del 36% en su potencial de
membranas mitocondriales, reflejando posiblemente una reducción del flujo de electrones y
del bombeo de protones causados por la deficiencia de CoQ.
Interesante es que se ha demostrado una correlación positiva entre el contenido de la CoQ10
en las células sanguíneas y en los músculos esqueléticos. Por esto la deficiencia de la CoQ10 y
la disfunción mitocondrial también pueden estar presentes en otras células y tejidos en los
pacientes con FM.
Aparte de esto, se han demostrado cambios en la morfología y la cantidad de mitocondrias de
los músculos esqueléticos de pacientes con FM lo cual sugiere que la disfunción mitocondrial
juegue un papel en ciertos grupos de pacientes con FM.
También constataron mitofagia, la evacuación selectiva de mitocondrias mediante la autofagia
durante el desarrollo y en condiciones patológicas. La autofagia puede ser beneficiosa para las
células porque elimina mitocondrias disfuncionales, pero una autofagia masiva puede
promover daño células y puede contribuir a la patofisiología de la FM.
Conclusiones: los hallazgos de este estudio apoyan la hipótesis que la deficiencia de la CoQ10,
el estrés oxidativo y la extensa mitofagia contribuye al desequilibrio de la bioenergética celular
que compromete la funcionalidad celular.
La actuación anormal de las células sanguíneas mononucleares puede promover el estrés
oxidativo y puede contribuir a la alteración de la nocicepción en la FM.
Mitochondrial dysfunction and mitophagy activation in blood mononuclear cells of fibromyalgia patients:
implications in the pathogenesis of the disease. Mario D Cordero1,2,3* , Manuel De Miguel3* , Ana M Moreno
Fernández3 , Inés M Carmona López3 , Juan Garrido Maraver1,2 , David Cotán1,2 , Lourdes Gómez Izquierdo4 ,
Pablo Bonal5 , Francisco Campa5,6 , Pedro Bullon7 , Plácido Navas1,2 and José A Sánchez Alcázar1,2
1 Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD), Universidad Pablo de Olavide-CSIC, Ctra. de Utrera, km. 1, ISCIII,
Sevilla 41013, Spain
2 Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER), Universidad Pablo de Olavide-CSIC,
Ctra. de Utrera, km. 1, ISCIII, Sevilla 41013, Spain
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3 Dpto. Citología e Histología Normal y Patológica, Facultad de Medicina. Universidad de Sevilla, Avda. Dr. Fedriani
s/n, Sevilla 41009, Spain
4 Departamento de Anatomía Patológica. Hospital Virgen del Rocío, Sevilla 41013, Spain
5 Dpto. de Medicina, Facultad de Medicina. Universidad de Sevilla, Avda. Dr. Fedriani s/n, Sevilla 41009, Spain
6 Distrito Sanitario Sevilla Sur., Facultad de Odontología, Universidad de Sevilla, Campus de los Perdigones,
C/Avicena s/n, Sevilla 41009, Spain
7 Departamento de Periodontología, Facultad de Odontología, Universidad de Sevilla, Campus de los Perdigones,
C/Avicena s/n, Sevilla 41009, Spain
Corresponding author email* Contributed equally José A Sánchez Alcázar- [email protected]
Arthritis Research & Therapy 2010, 12:R17doi:10.1186/ar2918
La versión electrónica de este
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