Un estudio del CNIC advierte sobre los riesgos de mezclar ADN mitocondrial de dos orígenes diferentes

Un estudio realizado por un equipo del Centro Nacional deInvestigaciones Cardiovasculares (CNIC), en colaboración con un grupo del CIC biomaGUNE, ha descubierto que la mezcla de ADN mitocondrial (ADNmt) de dos orígenes diferentes puede tener efectos perjudiciales a largo y medio plazo.

La investigación, que se ha publicado en Circulation , señala que la mayoría de las células rechazaban tener dos variantes mitocondriales y eliminaban progresivamente uno de los dos ADNmt, algunos órganos tan importantes como el corazón, el pulmón o el músculo esquelético, eran incapaces de hacerlo.

El líder de la investigación y director del laboratorio de Genética Funcional del Sistema de Fosforilación Oxidativa (GENOXPHOS) del CNIC, José Antonio Enríquez, ha elogiado la información descubierta porque es relevante para el campo de las terapias de transferencia mitocondrial de donantes, debido a que, en el trabajo, «se ha visto que los animales aparentemente sanos en su etapa juvenil sufrían a largo plazo fallo cardiaco, hipertensión pulmonar, pérdida de masa muscular, fragilidad y muerte prematura».

En este sentido, el experto destaca que la mayor parte del ADN de las células del cuerpo se encuentra organizado en el núcleo de la célula. El ADN del núcleo se transmite de padres a hijos contribuyendo la madre con el 50 por ciento y el padre con el otro 50 por ciento, mezclándose en la fertilización de un óvulo por un espermatozoide. Pero el ADNmt sólo se transmite a través de la madre, ya que las mitocondrias del espermatozoide son destruidas en el interior del óvulo fecundado. Se dice por ello que el ADNmt es transmitido uniparentalmente prácticamente en todos los organismos. Además, el ADNmt está presente en múltiples copias en cada célula, que son fundamentalmente idénticas (fenómeno denominado homoplasmia).

La presencia de más de una variante de ADNmt en la misma célula (heteroplasmia) puede surgir en raras ocasiones de forma natural debido a mutaciones y desencadena distintas enfermedades,explican los investigadores. En este sentido, en los últimos años se han propuesto diversas técnicas médicas destinadas a prevenir enfermedades y mejorar la fertilidad que pueden generar un nuevo tipo de heteroplasmia, como es la conocida «hijos de tres padres genéticos».

«Esta última se denomina heteroplasmia entre variantes de ADNmt no patológicas e implica la combinación del ADNmt del individuo donante con la del receptor. Esto supone romper una de lasbarreras biológicas naturales que el grupo GENOXPHOS del CNIC ha investigado para aclarar si presenta alteraciones fisiológicas en el individuo», ha señalado el doctor Enríquez.

Los investigadores revelan que el proceso de selección entre ADNmt que conviven en la misma célula depende de su impacto en el metabolismo celular y puede ser modulado tanto por variaciones en la función de diversos genes como por la acción de fármacos o alteración de la dieta de los animales.

El grupo GENOXPHOS ha generado ratones con un ADN nuclearidéntico, pero que poseían simultáneamente en todas sus células ADNmt procedente de dos individuos distintos que diferían entre sí en su secuencia genética. El análisis de estos animales a lo largo de toda su vida reveló que su función mitocondrial estaba dañada por la convivencia de dos ADNmt distintos en la misma célula, describen en su investigación.

Como consecuencia, los animales aparentemente sanos en su etapa juvenil sufrían a largo plazo «fallo cardiaco, hipertensión pulmonar, pérdida de masa muscular, fragilidad y muerteprematura», ha insistido Jesús Ruíz-Cabello, profesor Ikerbasque de CIC biomaGUNE.