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| Las mitocondrias (ilustración) tienen su propio ADN, que expulsan al entorno si las moléculas no cumplen con sus estándares. Fuente: Kateryna Kon/Science Photo Library |
Los orgánulos expulsan ADN contaminado con componentes dañinos, lo que provoca la activación de enzimas inflamatorias, según muestran experimentos con ratones.
27 septiembre 2025.- Las mitocondrias, baterías celulares, a veces liberan ADN a su alrededor, lo que puede contribuir a la inflamación durante el envejecimiento . Ahora, un estudio en ratones revela por qué ocurre esta liberación: las mitocondrias expulsan ADN contaminado .
Los científicos descubrieron que, en las células de ratones envejecidos con inflamación renal, las cadenas de ADN mitocondrial (ADNmt) contenían un exceso de ciertos tipos de nucleótidos (componentes moleculares) que pueden dañar el ADN. Este exceso provocó que las mitocondrias expulsaran los fragmentos anormales del código genético al citosol, un líquido que llena la célula, donde el ADNmt en movimiento libre activaba vías inflamatorias clave asociadas con el envejecimiento .
El estudio es emocionante porque ayuda a explicar por qué y cómo las mitocondrias desechan su ADN, afirma Timothy Shutt, genetista médico de la Universidad de Calgary (Canadá), especializado en mitocondrias. Este descubrimiento podría ayudar a los investigadores a comprender mejor la contribución de las mitocondrias al envejecimiento inflamatorio, la inflamación crónica que se produce con el envejecimiento, añade Shutt.
Fuera con la basura
Las mitocondrias son orgánulos productores de energía que poseen su propio genoma. Cuando el ADNmt se daña o se altera, las mitocondrias lo expulsan, enviándolo al citosol. Esto puede ocurrir cuando los niveles relativos de ciertos nucleótidos en el ADNmt son demasiado altos o bajos.
Este problema de sobreabundancia, que estresa las mitocondrias, puede ser causado por ciertos fármacos y también parece ocurrir en células envejecidas. Sin embargo, no se ha aclarado cómo este desequilibrio de nucleótidos provoca la liberación de ADNmt y el envejecimiento inflamatorio, afirma el coautor del estudio, Thomas Langer, biólogo celular del Instituto Max Planck de Biología del Envejecimiento en Colonia, Alemania.
Para averiguarlo, Langer y sus colegas recurrieron a ratones modificados genéticamente para carecer de una enzima llamada MGME1. A medida que estos ratones envejecen, sus riñones suelen inflamarse, lo que los convierte en modelos útiles para el estudio de la inflamación. La MGME1 garantiza que el genoma mitocondrial se reproduzca con precisión, pero la conexión entre su pérdida y la inflamación no estaba clara.
Los investigadores detectaron fragmentos sueltos de ADNmt en las células renales de los ratones sin la enzima, pero no en los controles. Los fragmentos sueltos de material genético se unieron y activaron una enzima conocida por contribuir a la inflamación en tejidos envejecidos. Esto confirmó que el ADNmt flotante es un factor clave de la inflamación cuando falta MGME1.
Quisquilloso, quisquilloso
Pero no estaba claro qué provocó que las mitocondrias desecharan el ADNmt en primer lugar. Cuando los investigadores examinaron más detenidamente las células renales de los ratones modificados, descubrieron que contenían niveles relativamente bajos de desoxirribonucleótidos, componentes básicos del ADN. Esta escasez obligó al ADN mitocondrial a incorporar cantidades inusualmente altas de componentes básicos del ARN mientras se copiaba a sí mismo. Este exceso del componente "incorrecto" dificulta la replicación del ADN, un proceso que la falta de MGME1 probablemente exacerba aún más, afirma Langer. Esto podría explicar por qué los orgánulos expulsaron el ADNmt al citosol, desencadenando la inflamación.
Los hallazgos ayudan a responder una pregunta de larga data sobre por qué el ADNmt se escapa de las mitocondrias y provoca inflamación, afirma David Sinclair, genetista de la Universidad de Harvard en Cambridge, Massachusetts. Sin embargo, se necesita más investigación para determinar si este proceso ocurre de forma natural durante el envejecimiento o si solo ocurre en condiciones específicas.
Fuente: Bahat, A., Milenkovic, D., Cors, E. et al. Ribonucleotide incorporation into mitochondrial DNA drives inflammation. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09541-7
