El laboratorio de mitocondrias del Dr Pablo Helguera* estudia la relación que existe entre el daño oxidativo y la disfunción mitocondrial como responsables del envejecimiento acelerado en Síndrome de Down.

El paso del tiempo conlleva una realidad ineludible y común a todo lo que tiene una existencia física: el envejecimiento. En los seres vivos el envejecimiento se puede definir como la acumulación progresiva de “daños“ estructurales y funcionales que van comprometiendo la actividad de los individuos.

El deterioro progresivo de los seres vivos resulta de los “radicales libres”, especies reactivas de oxígeno (EROs) que reaccionan con toda molécula orgánica dentro de las células, comprometiendo su función. Las ERO se generan continuamente en las mitocondrias, que son las usinas productoras de energía en las células.  Para contrarrestar la producción interna de EROs, los organismos cuentan con defensas antioxidantes que producen por ellos mismos, o que incorporan en los alimentos, los populares productos antioxidantes de venta en farmacias. Cuando estas defensas antioxidantes no son suficientes la célula entra en un estado de estrés oxidativo que lleva al envejecimiento y muerte celular.

Tal es el caso de los individuos con Síndrome de Down (SD), enfermedad compleja causada por la presencia de una copia extra del cromosoma 21 (trisomía 21). Por causas que todavía se desconocen, las células de individuos SD sufren estrés oxidativo asociado a una producción alta de radicales libres en sus mitocondrias. Este daño oxidativo afecta la capacidad de las mitocondrias en su función generadora de energía, y compromete toda actividad que requiera energía, causando disfunción y muerte celular.

A nivel orgánico, la actividad subóptima celular contribuye a diversos aspectos que se observan en individuos SD como falta de tono muscular, retraso cognitivo, mayor incidencia de diabetes, trastornos digestivos, entre otros.

Nuestro laboratorio se enfoca en el estudio de las causas del estrés oxidativo y la disfunción mitocondrial en células SD, diseñando estrategias para neutralizar el daño oxidativo. Una de ellas es la expresión de proteínas antioxidantes modificadas para que se localicen dentro de las mitocondrias, y neutralicen EROs directamente en el sitio en que se producen. Nosotros ensayamos una en particular, denominada catalasa mCAT. La expresión de mCAT previene efectivamente el daño oxidativo y recupera el nivel de actividad de mitocondrias en células SD (Zamponi et al., 2018)

Referencias:
*Zamponi E, Zamponi N, Coskun P, Quassollo G, Lorenzo A, Cannas SA, Pigino G, Chialvo D, Gardiner K, 
Busciglio J, Helguera P. NRF2 stabilization prevents critical oxidative damage in Down syndrome cells. 
Aging Cell (2018) e12812.

 

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