Nuevo hallazgo podría ser clave para nuevos tratamientos para cáncer en animales y humanos

Un nuevo estudio, dirigido por el Royal Veterinary College (RVC), ha encontrado una nueva interacción dentro de las células que podría conducir al desarrollo de nuevas terapias para afecciones patológicas en humanos y animales como el cáncer y la neurodegeneración.

Este descubrimiento de la interacción directa entre las mitocondrias y los núcleos a través de los sitios de contacto de la membrana amplía la comprensión de la comunicación entre las mitocondrias y el núcleo y la señalización intracelular.

En los mamíferos, las mitocondrias son orgánulos vitales que actúan como fuentes primarias de energía. Son el ejemplo más exitoso de endosimbiosis, el proceso a través del cual las células eucariotas albergan un procariota con ácido nucleico unido a la membrana, y juegan un papel en varios procesos clave que abarcan la síntesis de hormonas y la muerte celular programada.

A pesar de la integración exitosa, conservan su propio ADN, por lo que la interacción con el núcleo, que contiene el ADN genómico, es un aspecto clave en la homeostasis de células y tejidos.

Hasta hace muy poco, se entendía que las mitocondrias comunican al núcleo alteraciones en el entorno celular para incrementar la transcripción de genes implicados en la preservación de la función mitocondrial y celular. Este proceso, conocido como respuesta retrógrada mitocondrial (MRR, por sus siglas en inglés), se atribuye a la desregulación de varias patologías, como el cáncer y la neurodegeneración.

El equipo, dirigido por el profesor Michelangelo Campanella, catedrático de Farmacología y jefe de la Unidad de Investigación en Biología y Farmacología Celular Mitocondrial del RVC, utilizó células de cáncer de mama de diferentes estadios de agresividad aisladas de humanos, perros y gatos. En estas tres especies, la evolución del cáncer de la glándula mamaria (por ejemplo, cáncer de mama) significó que su susceptibilidad a la quimioterapia estaba asociada con el grado de sitios de contacto entre las mitocondrias y los núcleos.

Se utilizaron varios protocolos de farmacología molecular a lo largo del estudio para inducir y controlar la interacción entre las mitocondrias y los núcleos. Sumado a esto, las técnicas de vanguardia de imágenes fluorescentes permitieron al equipo mapear la naturaleza dinámica de la interacción y la microscopía electrónica de transmisión para representar la ultraestructura de las mitocondrias asociadas al núcleo (NAM, por sus siglas en inglés).

El avance del equipo demuestra que MRR está mediado por puntos de contacto específicos dentro del NAM. El descubrimiento de compartimentos anatómicos discretos ofrece la posibilidad de apuntarlos selectivamente y regular esta comunicación entre orgánulos, allanando el camino para estrategias nuevas y mejoradas.

Campanella explica que “este estudio es el primero de su tipo en revelar la asociación entre la mitocondria y el núcleo como un proceso regulado y puede usarse para identificar cómo esta interacción puede controlarse farmacológicamente”.