El Grupo de Neuroquímica de Ciudad Real de la Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM), en colaboración con la Universidad de Ferrara (Italia), ha realizado un estudio que abre nuevas vías de desarrollo de fármacos para el tratamiento de enfermedades como el alzhéimer o el cáncer.
Según ha informado la institución académica en nota de prensa, los investigadores han demostrado por primera vez que los receptores de adenosina, unas proteínas clásicamente situadas en la superficie de las células, también se localizan y funcionan en las mitocondrias, las ‘centrales energéticas’ de las células.
Así, han identificado por primera vez la presencia y actividad de receptores de adenosina -proteínas conocidas por su papel en la comunicación entre células del sistema nervioso- dentro de las mitocondrias, las estructuras celulares responsables de producir la energía necesaria para el funcionamiento del organismo.
Este descubrimiento cambia la manera de entender cómo las células regulan su producción de energía y cómo responden al estrés celular, dos procesos íntimamente relacionados con enfermedades como el alzhéimer o el cáncer.
En concreto, el equipo investigador, liderado por la catedrática de la UCLM Mairena Martín López, ha identificado varios subtipos de receptores de adenosina en la membrana externa de las mitocondrias de cerebro, otros tejidos de ratón en diversas líneas celulares e incluso en tejido cerebral humano.
Técnicas que permiten visualizar con gran precisión
Para ello, ha utilizado técnicas de fraccionamiento celular y microscopía electrónica, que permiten aislar y visualizar estructuras internas con gran precisión.
Además, el grupo ha comprobado que estos receptores mitocondriales están activos y acoplados a sus rutas de señalización, por lo que son capaces de modificar mensajeros internos y el rendimiento de la respiración mitocondrial.
La activación selectiva de cada subtipo influyó en parámetros clave como la producción de ATP, la ‘moneda energética’ de las células; la eficiencia del proceso respiratorio mitocondrial, y la capacidad de respuesta ante cambios en las demandas energéticas.
En células vivas, la estimulación prolongada de los receptores también modificó la forma y organización de las redes mitocondriales, alterando su tamaño, ramificación y disposición dentro de la célula, un proceso clave en el envejecimiento, patologías neurodegenerativas o el cáncer.
De esta manera, el trabajo ofrece un nuevo marco conceptual para estudiar la bioenergética celular y su relación con patologías neurodegenerativas, y sugiere que estos receptores de adenosina considerados exclusivos de la superficie celular podrían desempeñar también funciones relevantes en compartimentos internos.
Esto abre el camino al desarrollo de fármacos selectivos capaces de dirigirse de manera específica a los receptores mitocondriales, con el fin de restaurar la función energética en enfermedades donde las mitocondrias están dañadas.
La investigación ha sido financiada por proyectos estatales y autonómicos, incluido el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (Feder), la Agencia de Investigación e Innovación de Castilla-La Mancha (Innocam) y el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. E
