La reparación del ADN mitocondrial y la enfermedad

Las mitocondrias son los organelos que producen energía en la célula y contienen su propio ADN. El ADNm codifica principalmente subunidades de proteína de la cadena respiratoria mitocondrial así como moléculas de ARN de transferencia. Las mutaciones en el ADNm se asocian al envejecimiento natural y la neurodegeneración, entre otras afecciones. A pesar de ello, nuestros conocimientos sobre los mecanismos de reparación del ADNm aún son muy limitados.

El objetivo del proyecto financiado por la Unión Europea MITODSBR (The role of mitochondrial DNA double-strand break repair in human disease and normal ageing) fue investigar el mecanismo molecular de reparación del ADNm y su papel funcional en las afecciones humanas. En este contexto, los científicos estudiaron la respuesta de la replicación del ADN ante el daño oxidativo del mismo.

Los resultados demostraron que el sistema de replicación del ADNm no puede reparar determinados tipos de daños al ADNm. El trabajo de MITODSBR consistió en verificar la existencia de una polimerasa de ADN adicional (PrimPol) localizada en la mitocondria de mamífero. Esta polimerasa tiene la capacidad de ayudar al replisoma del ADNm a soslayar determinados parámetros de daño oxidativo. A pesar de ello, otros tipos de daño oxidativo impidieron la evolución de la maquinaria de replicación mitocondrial.

Los científicos concluyeron que la detención de la replicación del ADNm producida por estrés oxidativo era el primer paso que conduce al daño del ADN. Las eliminaciones parciales de ADN observadas en las enfermedades neurodegenerativas podrían ser consecuencia de la alta concentración de especies reactivas del oxígeno en la mitocondria y podrían afectar el avance de la enfermedad.

En otra instancia del proyecto, los científicos aislaron proteínas mitocondriales que interactuaron con ADNm en replicación. Es necesario caracterizar mejor estas proteínas con el fin de definir su función exacta en el metabolismo del ADN y su participación en la reparación del ADNm.

Conjuntamente, los resultados del estudio MITODSBR subrayan cómo influye el daño del ADN mitocondrial en el avance de la enfermedad y ofrece nuevas opciones terapéuticas.