Mitocondrias y Control Respiratorio

Mitocondrias y Enfermedades

• En 1962, Rolf Luft informó sobre un estudio de mitocondrias aisladas de una paciente con fatiga crónica y debilidad muscular, que exhibía una tasa metabólica y temperatura corporal elevadas.
• Las mitocondrias de esta paciente continuaron oxidando el sustrato a un ritmo alto, incluso en ausencia de ADP para fosforilar, produciendo calor en lugar de trabajo mecánico.

Trastornos de Disfunción Mitocondrial

• La mayoría de estos trastornos se caracterizan por la degeneración del tejido muscular o cerebral, que utilizan cantidades excepcionalmente grandes de ATP.
• Estas afecciones varían en gravedad, desde enfermedades que conducen a la muerte durante la infancia hasta trastornos que producen convulsiones, ceguera, sordera y episodios similares a un accidente cerebrovascular.

Características de las Mitocondrias Anormales

• Los pacientes con serias afecciones a menudo tienen fibras musculares esqueléticas anormales, que contienen grandes agregados periféricos de mitocondrias.
• Un examen más detallado de las mitocondrias revela un gran número de inclusiones anormales.

Herencia de los Trastornos Mitocondriales

• La herencia de los trastornos mitocondriales contrasta con la herencia mendeliana de los genes nucleares.
• Las mitocondrias presentes en las células de un embrión humano se derivan exclusivamente de las mitocondrias que estaban presentes en el óvulo en el momento de la concepción.

Heteroplasmia y Variabilidad

• Las mitocondrias de una célula pueden contener una mezcla de mtDNA normal y mutante, una condición conocida como heteroplasmia.
• El nivel de mtDNA mutante puede variar de un órgano a otro dentro de un solo individuo.

Radicales de Oxígeno Reactivo (ROS)

• El flujo de electrones a lo largo de la cadena transportadora de electrones mitocondrial ha demostrado ser una fuente importante de radicales de oxígeno mutagénico.

Mutaciones Mitocondriales

• El mtDNA experimenta más de 10 veces la tasa de mutación del DNA nuclear.
• Las mutaciones mitocondriales son particularmente probables que se acumulen en las células que permanecen en el cuerpo por largos periodos, como las del tejido nervioso y muscular.

Enfermedades Neuroológicas

• Los cambios degenerativos en la función mitocondrial se piensa contribuyan a una serie de enfermedades neurológicas comunes con el inicio adulto, principalmente la enfermedad de Parkinson.