Huntington's. Parkinson. Distrofia muscular. De Lou Gehrig. Estas enfermedades comparten una causa común que despoja de forma devastadora a los enfermos de su energía, control muscular, y en el caso de Huntington, su cordura. Pero ahora, un grupo de investigadores de UConn describe cómo podría funcionar una posible terapia.

Lo que todas esas temibles enfermedades tienen en común son las mitocondrias disfuncionales. Las mitocondrias son las diminutas plantas de energía del cuerpo. Estos minúsculos Las estructuras en forma de varilla dentro de nuestras células absorben oxígeno y nutrientes y emiten ATP, el combustible del cuerpo (el ATP es para las células lo que la gasolina es para los automóviles). Cuando las mitocondrias no funcionan tan bien, la disfunción puede causar síntomas extraños y horribles que son particularmente angustiantes en partes del cuerpo que requieren mucha energía:particularmente músculos, el cerebro, y tejido nervioso.

Las enfermedades mitocondriales tienden a empeorar con la edad. Los científicos han adivinado que las mitocondrias envejecen como el resto de nuestro cuerpo. El daño adquirido con el tiempo puede contribuir a enfermedades mitocondriales, pero no están completamente seguros de lo que está sucediendo o cómo detenerlo.

"Son enfermedades insidiosas porque le roban a las células su energía. Son muy difíciles de diagnosticar y los síntomas pueden ser muy diversos, "dice Nathan Alder, un biofísico molecular en el Departamento de Biología Molecular y Celular de la UConn.

Alder y otros investigadores de UConn, la Universidad de Texas, y Alexandria LaunchLabs están investigando un grupo de compuestos que parecen proteger e incluso reparar el daño a las mitocondrias. Los investigadores describen los compuestos, llamados péptidos SS, y una forma potencial en que pueden trabajar para curar las mitocondrias en una próxima edición de la Revista de química biológica .

Los péptidos SS están hechos de aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas, pero cada péptido SS tiene solo cuatro aminoácidos de longitud. Todos tienen el mismo plan básico:dos aminoácidos con una carga positiva que se alternan con dos aminoácidos aromáticos ("aromático" es un término químico que significa que tienen una estructura anular similar al benceno).

Investigación previa de Hazel Szeto en la Universidad de Cornell, quien describió por primera vez los péptidos SS y se desempeñó como coautor de este estudio, demostró que los péptidos SS pueden entrar en cualquier célula del cuerpo, y las mitocondrias los absorben como esponjas. Alder y sus colegas querían averiguar qué estaban haciendo los péptidos cuando llegaban allí. Usando enfoques que van desde el modelado por computadora hasta el estudio de las mitocondrias en el laboratorio, comenzaron a ver los efectos de los péptidos. Parece que pueden alterar y potencialmente reparar las mitocondrias ajustando las propiedades eléctricas de sus membranas.

Las membranas mitocondriales son capas dobles de moléculas grasas llamadas lípidos, con intrincadas grietas, que rodean las proteínas que sobresalen de la propia membrana. La capa externa de la membrana "habla" con el resto de la célula, detectando condiciones y pasando ATP y otras moléculas de un lado a otro. La capa interior laberíntica de la membrana contiene las fábricas de ATP. Uno de los lípidos especiales enriquecidos en la membrana interna, cardiolipina, tiene una fuerte afinidad por los péptidos SS.

Las mitocondrias tienden a acumular cosas cargadas positivamente como iones de calcio; las mitocondrias en realidad sirven como centros de almacenamiento de calcio celular. Sin embargo, la sobrecarga de calcio puede dañar las membranas que contienen cardiolipina de las mitocondrias con el tiempo, rasgando la membrana y causando daño permanente.

Los péptidos SS pueden evitar que eso suceda, Alder y sus colegas encontraron. Los péptidos están cargados positivamente pero de una forma más suave que el calcio; se acurrucan contra la membrana mitocondrial y la protegen de los más pequeños, iones de calcio más dañinos.

"Este no es probablemente el único efecto de los péptidos SS. Pero es interesante, "Dice Alder. Los investigadores quieren comprender más acerca de cómo los péptidos interactúan con las mitocondrias y por qué parecen tener una eficacia tan amplia contra tantos trastornos mitocondriales. El equipo está utilizando actualmente las instalaciones de resonancia magnética nuclear de UConn para obtener imágenes detalladas de Características estructurales del péptido SS y cómo los péptidos podrían alterar o mantener la forma de las membranas mitocondriales. "Sabemos que funcionan. Queremos saber cómo funcionan. Al comprender el mecanismo de acción, podemos diseñar análogos de péptidos más efectivos y posiblemente adaptarlos para tratar afecciones mitocondriales específicas, "Dice Alder.