Cambio de nombre de las mitocondrias | La revista científica®

IEn una parábola india popular, unos cuantos ciegos interactúan con un elefante por primera vez e imaginan cómo es. El hombre que toca el colmillo puede describir al elefante como una lanza, mientras que la persona que tira de la cola puede pensar que es una cuerda. Todos ellos pierden el panorama general. La moraleja de la historia es que las experiencias estrechas pueden promover perspectivas inexactas.

Martín Picard, biólogo mitocondrial de la Universidad de Columbia, comparó las mitocondrias con el elefante de la fábula. “Las mitocondrias son diversas”, dijo Picard. “Para algunas personas, esto es un amable recordatorio. Para algunas personas, esa es una afirmación reveladora”.

Las mitocondrias producen constantemente energía química para alimentar la extensa red de reacciones bioquímicas que ocurren en toda la célula, inspirando así el aforismo universal de las “centrales eléctricas de la célula”. Sin embargo, las últimas décadas han dado paso a una comprensión más matizada del orgánulo con una creciente evidencia de que contribuye a una serie de enfermedades, regula varios procesos celulares y desempeña funciones multifacéticas en las células. Esto atrajo a muchos científicos, incluso a aquellos que pueden tener un conocimiento limitado de los orgánulos, hacia la biología mitocondrial.

Con una mayor comprensión de las numerosas funciones de las mitocondrias, más preciso será y mejor y más clara será la hipótesis que se le ocurra.

—Mike Murphy, Universidad de Cambridge

Teniendo esto en cuenta, Picard encabezó dos perspectivas que espera sirva como un recurso invaluable compendio sobre el orgánulo tanto para expertos como para visitantes del campo.^1,2 En la primera perspectiva, publicada en Metabolismo celularPicard y Orian Shirihai, biólogo mitocondrial de la Universidad de California en Los Ángeles, argumentó que la poderosa analogía está anticuada; en cambio, se centran en el orgánulo como el gran comunicador de la célula.¹ “Las mitocondrias funcionan como procesadores celulares, como pequeñas antenas que pueden recibir información, integrarla y luego producir señales que influyen en la célula y en todo el organismo”, dijo Picard. Las entradas incluyen hormonas, metabolitos y nutrientes que dirigen señales de salida que orquestan las vías metabólicas, la expresión genética e impulsan comportamientos adaptativos.

Aunque Picard y sus colegas rebautizaron el orgánulo bajo el nombre de comunicadores, enfatizaron que el contexto importa. En las primeras etapas del desarrollo, las mitocondrias se diversifican y especializan a medida que emergen diferentes tipos de células y tejidos. Así como los científicos continúan descubriendo y definiendo tipos de células funcional y molecularmente distintos, Picard notó una creciente evidencia de fenotipos mitocondriales, o mitotiposque probablemente influyan en el procesamiento de señales y la comunicación mitocondrial.³ Por ejemplo, el equipo de Picard y otros demostraron que las células cerebrales de ratones exhiben regional y específico de la célula diferencias funcionales, mientras que las células inmunes humanas varían en la producción de ATP y el número de copias del ADN mitocondrial.^3-5

“Ahora que sabemos esto, necesitamos un sistema de nomenclatura decente que nos permita enseñar a la próxima generación a formular hipótesis específicas y luego diseñar investigaciones para probarlas con un cierto nivel de especificidad”, dijo Picard. en su Metabolismo de la naturaleza Desde esta perspectiva, Picard y sus colegas propusieron un sistema terminológico para aumentar la especificidad en el lenguaje de la ciencia mitocondrial.² Su sistema distingue entre la multitud de propiedades, características moleculares, actividades, funciones y comportamientos dependientes de las células empleados por las mitocondrias.

mike murphy, un biólogo mitocondrial de la Universidad de Cambridge que no participó en la redacción de las perspectivas, estuvo de acuerdo con el pedido de Picard de un lenguaje más preciso. “Estamos utilizando términos vagos como disfunción mitocondrial, y no está claro qué significa”, dijo Murphy. En cambio, las descripciones deberían centrarse en el proceso específico que ha salido mal, como la homeostasis del calcio, la fosforilación oxidativa que produce ATP o las contribuciones a la señalización inmunitaria. “Con una mayor comprensión de las numerosas funciones de las mitocondrias, más preciso será y mejor y más clara será la hipótesis que se le ocurra”, dijo Murphy.

“Apoyo el objetivo, [but] Soy reacio a aceptar una nomenclatura rígida”, dijo Murphy. Las mitocondrias son dinámicas y se adaptan constantemente en respuesta a un entorno cambiante, lo que podría dificultar encasillar estos orgánulos que cambian de forma en una clasificación u otra.

Queda por ver si los científicos adoptarán el sistema terminológico propuesto, pero la apreciación de la increíble diversidad de los orgánulos no hace más que crecer. “En el mundo de la biología mitocondrial, estamos en el mismo lugar que probablemente hace 200 años, cuando la gente se dio cuenta de que estábamos hechos de células”, dijo Picard.

Referencias

1. Picard M, Shirihai OS. Transducción de señales mitocondriales. Metabolismo celular. 2022;34(11):1620-1653.
2. Monzel AS, et al. Mitocondrias multifacéticas: llevando la ciencia mitocondrial más allá de la función y la disfunción. Nat Metab. 2023;5(4):546-562.
3. Rausser S, et al. Fenotipos mitocondriales en subtipos de células inmunes humanas purificadas y mezclas de células. eVida. 2021;10:e70899.
4. Rosenberg A, et al. La diversidad mitocondrial del cerebro y la organización de la red predicen un comportamiento similar a la ansiedad en ratones macho. Comuna Nacional. 2023;14:4726.
5. Fecher C, et al. El perfil celular específico de las mitocondrias cerebrales revela diversidad funcional y molecular. Nat Neurosci. 2019;22:1731-1742.