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Supercomplejos de la cadena respiratoria mitocondrial y producción de ROS en neuronas y astrocitos

Sería interesante analizar si las alteraciones en la cadena respiratoria mitiocondrial en neuronas y/o astrocitos explican la formación de ROS.


El metabolismo energético en el cerebro se caracteriza por una estrecha cooperación entre astrocitos y neuronas. Los primeros obtienen energía vía glucolisis y expresan de forma estable Nrf2, un factor transcripcional que regula la respuesta antioxidante, por lo que aportan a las neuronas precursores antioxidantes que las protegen frente a estrés oxidativo. Las neuronas, en cambio, obtienen su energía fundamentalmente vía fosforilación oxidativa a expensas de importar lactato, que proviene de los astrocitos. El equipo liderado por Juan Pedro Bolaños, del Instituto de Biología Funcional y Genómica (IBFG), centro mixto CSIC-Universidad de Salamanca, se preguntó si estas diferencias metabólicas se explican por la organización estructural de la cadena respiratoria mitocondrial. Utilizando una aproximación “complexómica”, observaron que en neuronas el complejo I está mayoritariamente formando supercomplejos mientras que en astrocitos la forma libre del complejo I es más abundante. Esta diferente organización de la cadena respiratoria mitocondrial determina una mayor eficiencia energética en las neuronas, y una mayor capacidad de formar especies reactivas de oxígeno (ROS) por el complejo I de los astrocitos. Según los autores, estos resultados explican por qué los astrocitos expresan de forma constitutiva la forma activa del factor Nrf2 confiriéndoles mayor capacidad antioxidante. Finalmente, los autores se plantean que en el futuro será interesante analizar si alteraciones en esta organización de la cadena respiratoria mitocondrial en neuronas y/o astrocitos explican la excesiva formación de ROS y crisis bioenergética asociada a diversas patologías del sistema nervioso central. 

 

Lopez-Fabuel I, Le Douce J, Logan A, James AM, Bonvento G, Murphy MP, Almeida A, Bolaños JP. 2016. Complex I assembly into supercomplexes determines differential mitochondrial ROS production in neurons and astrocytes. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Oct 31. pii: 201613701


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