Investigadores del Grupo de Neuroquímica de Ciudad Real (GNCR) de la Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM), en colaboración con la Universidad de Ferrara (Italia), han demostrado por primera vez que los receptores de adenosina, unas proteínas clásicamente situadas en la superficie de las células, también se localizan y funcionan dentro de las mitocondrias, las "centrales energéticas" celulares. Este descubrimiento, publicado en la revista International Journal of Biological Sciences, cambia radicalmente la comprensión de cómo las células regulan su producción de energía.
El equipo investigador, liderado por la catedrática de la UCLM Mairena Martín López, ha identificado varios subtipos de receptores de adenosina en la membrana externa de las mitocondrias de cerebro, otros tejidos de ratón, diversas líneas celulares e incluso en tejido cerebral humano. Para ello utilizaron técnicas de fraccionamiento celular y microscopía electrónica, que permiten aislar y visualizar estructuras internas con gran precisión.
Funcionamiento activo y efectos concretos
El estudio ha comprobado que estos receptores mitocondriales están activos y acoplados a sus rutas de señalización, siendo capaces de modificar mensajeros internos y el rendimiento de la respiración mitocondrial. La activación selectiva de cada subtipo influyó en parámetros clave como la producción de ATP (la "moneda energética" de las células), la eficiencia del proceso respiratorio mitocondrial y la capacidad de respuesta ante cambios en las demandas energéticas.
En células vivas, la estimulación prolongada de los receptores también modificó la forma y organización de las redes mitocondriales, alterando su tamaño, ramificación y disposición dentro de la célula, un proceso clave en el envejecimiento, patologías neurodegenerativas o el cáncer.
Implicaciones terapéuticas y futuras investigaciones
Este trabajo ofrece un nuevo marco conceptual para estudiar la bioenergética celular y su relación con patologías neurodegenerativas. Sugiere que estos receptores de adenosina, considerados exclusivos de la superficie celular, podrían desempeñar también funciones relevantes en compartimentos internos.
El descubrimiento abre el camino al desarrollo de fármacos selectivos capaces de dirigirse específicamente a los receptores mitocondriales, con el fin de restaurar la función energética en enfermedades donde las mitocondrias están dañadas, como el Alzheimer o el cáncer.
La investigación ha sido financiada por proyectos estatales y autonómicos, incluyendo fondos FEDER, de la Agencia de Investigación e Innovación de Castilla-La Mancha (INNOCAM) y del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (MICIU/AEI).
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