Control de calidad mitocondrial: Las células emplean varios mecanismos de control de calidad para monitorear la función mitocondrial y eliminar las mitocondrias dañadas o disfuncionales. Este proceso, conocido como control de calidad mitocondrial, implica:
- Mitofagia :Esta forma selectiva de autofagia se dirige a las mitocondrias dañadas para su degradación. Las mitocondrias dañadas están marcadas con proteínas ubiquitina, reconocidas por receptores de autofagia y posteriormente engullidas por autofagosomas. Los autofagosomas se fusionan con los lisosomas, lo que lleva a la degradación de las mitocondrias dañadas.
- Fusión y fisión mitocondrial: La fusión de mitocondrias sanas con las dañadas puede ayudar a restaurar la función y complementar las deficiencias. Por el contrario, la fisión puede aislar porciones dañadas de las mitocondrias, permitiendo su eliminación selectiva mediante la mitofagia.
- Respuesta de la proteína desplegada mitocondrial (UPRmt) :De manera similar a la respuesta de la proteína celular desplegada, UPRmt se activa cuando se interrumpe el plegamiento o la importación de proteínas mitocondriales. Esta respuesta desencadena la síntesis de chaperonas mitocondriales, proteasas y otros factores para rectificar los defectos de plegamiento de proteínas y restaurar la función mitocondrial.
Defensa Antioxidante: Las mitocondrias son una fuente importante de especies reactivas de oxígeno (ROS), que pueden causar daño oxidativo a los componentes mitocondriales. Para contrarrestar esto, las células cuentan con sistemas de defensa antioxidantes, que incluyen:
- Antioxidantes enzimáticos :Enzimas como la superóxido dismutasa (SOD), la catalasa y la glutatión peroxidasa eliminan las ROS y las convierten en moléculas inofensivas.
- Antioxidantes no enzimáticos :Pequeñas moléculas como el glutatión, la coenzima Q10 y las vitaminas C y E ayudan a neutralizar las ROS y proteger las estructuras mitocondriales.
Mecanismos de reparación del ADN: El ADN mitocondrial (ADNmt) es susceptible a daños causados por ROS y otros factores. Las células poseen mecanismos de reparación del ADN específicos del ADNmt, que incluyen:
- Reparación por escisión de base (BER) :Esta vía repara bases individuales dañadas en el ADNmt.
- Reparación de roturas de un solo hilo (SSBR) :Este mecanismo repara roturas monocatenarias en el ADNmt.
- Reparación de roturas de doble hebra (DSBR) :Esta vía repara roturas bicatenarias más graves en el ADNmt.
Comunicación Nuclear-Mitocondrial: Las células tienen vías de señalización que coordinan la comunicación entre el núcleo y las mitocondrias. Cuando se detectan defectos mitocondriales, estas vías transmiten señales al núcleo, lo que provoca alteraciones en la expresión genética y la producción de factores que promueven la reparación mitocondrial o la biogénesis.
Al emplear estos mecanismos protectores, las células pueden mantener la integridad mitocondrial, prevenir la acumulación de mitocondrias disfuncionales y garantizar una función celular adecuada.
