Introducción:
Los orgánulos, los compartimentos especializados dentro de las células, desempeñan funciones cruciales en el mantenimiento de la homeostasis y la función celular. Las alteraciones de la estructura o función de los orgánulos pueden provocar una serie de enfermedades humanas, denominadas trastornos basados en orgánulos. Recientemente, se ha identificado un grupo de nuevos trastornos basados en orgánulos, lo que arroja luz sobre los intrincados mecanismos subyacentes a la disfunción celular y la patogénesis de la enfermedad. Este artículo tiene como objetivo proporcionar nuevos conocimientos de investigación sobre cómo estos trastornos afectan a las células a nivel molecular.
Trastornos mitocondriales:alteración de la energía y más allá:
Las mitocondrias, las centrales eléctricas celulares, son fundamentales para la producción de energía. Los defectos en la función mitocondrial pueden provocar una variedad de trastornos, incluidas encefalopatías mitocondriales, miocardiopatías y enfermedades neurodegenerativas. Estudios recientes han revelado los mecanismos moleculares por los cuales la disfunción mitocondrial perjudica los procesos celulares. Por ejemplo, las mutaciones en el ADN mitocondrial o los defectos en la fosforilación oxidativa alteran la producción de energía, lo que provoca estrés celular, daño oxidativo y alteración de la apoptosis. Además, la disfunción mitocondrial puede desencadenar respuestas inflamatorias y alterar la homeostasis del calcio, contribuyendo aún más a la progresión de la enfermedad.
Trastornos de almacenamiento lisosomal:acumulación y disfunción:
Los lisosomas, el sistema de eliminación de desechos celulares, desempeñan un papel crucial en la degradación y el reciclaje de los productos de desecho celular. Los defectos en la función lisosomal conducen a trastornos de almacenamiento lisosomal, caracterizados por la acumulación de materiales no digeridos dentro de los lisosomas. La investigación ha identificado varios mecanismos moleculares subyacentes a estos trastornos. Por ejemplo, las mutaciones en las enzimas lisosomales o los defectos en las proteínas de la membrana lisosomal alteran el proceso de degradación, lo que lleva a la acumulación de sustratos específicos. Esta acumulación altera la función celular, provocando daño celular y disfunción tisular.
Estrés del retículo endoplasmático y trastornos del plegamiento incorrecto de proteínas:
El retículo endoplásmico (RE) es responsable de la síntesis, el plegamiento y el tráfico de proteínas. El estrés del ER, causado por alteraciones en el plegamiento de proteínas o en la función del ER, puede provocar una variedad de trastornos, incluidas enfermedades neurodegenerativas y síndromes metabólicos. Estudios recientes han descubierto los eventos moleculares desencadenados por el estrés del RE. La acumulación de proteínas desplegadas o mal plegadas activa la respuesta de la proteína desplegada (UPR), una vía celular destinada a restaurar la homeostasis del RE. Sin embargo, el estrés prolongado o severo del RE puede desencadenar vías apoptóticas, lo que lleva a disfunción celular y progresión de la enfermedad.
Trastornos de la envoltura nuclear:alteración de la comunicación nuclear-citoplasmática:
La envoltura nuclear, compuesta por la membrana nuclear y los complejos de poros nucleares, regula el transporte de moléculas entre el núcleo y el citoplasma. Los defectos en la envoltura nuclear pueden provocar un grupo de trastornos conocidos como trastornos de la envoltura nuclear, que incluyen laminopatías y distrofia muscular de Emery-Dreifuss. La investigación ha identificado mutaciones en las proteínas de la envoltura nuclear que alteran la arquitectura nuclear, alteran la expresión genética y alteran la organización de la cromatina. Estas alteraciones moleculares afectan diversos procesos celulares, contribuyendo a la patogénesis de la enfermedad.
Conclusión:
El estudio de nuevos trastornos basados en orgánulos ha proporcionado conocimientos notables sobre los mecanismos moleculares que subyacen a la disfunción celular y la patogénesis de las enfermedades. La investigación en este campo ha identificado mutaciones genéticas específicas, vías moleculares y procesos celulares que se ven afectados en estos trastornos. Comprender estos mecanismos moleculares es crucial para desarrollar terapias e intervenciones dirigidas a restaurar la función de los orgánulos y aliviar los síntomas de la enfermedad. La investigación continua en esta área es prometedora para mejorar las vidas de las personas afectadas por estas condiciones debilitantes.
