Biodefense by Protecting Mitochondria

Biodefensa mediante la protección de las mitocondrias

El armamento nuclear fue y sigue siendo la amenaza más importante para la salud pública durante la guerra. Sin embargo, durante estos tiempos de ataques terroristas encubiertos, una nueva forma de guerra potencialmente mortal está saliendo a la luz. A medida que la ciencia moderna ha progresado, la asequibilidad de producir agentes químicos y biológicos a gran escala los ha convertido en un modo atractivo de ataque y ahora es de suma importancia diseñar formas que puedan limitar los peligros que representan estos agentes.

Uno de los principales descubrimientos de los últimos años ha sido la importancia subyacente de las mitocondrias en la patogénesis de diversas enfermedades y trastornos. La disfunción mitocondrial se ha asociado con el cáncer, los trastornos neurodegenerativos y el envejecimiento. La mitocondria es responsable de producir cantidades masivas de ATP (energía) para la célula. Cuando un procarionte (organismo unicelular muy primitivo) toma una molécula de glucosa, sólo puede usarla para producir unas 4 moléculas de ATP. Pero las mitocondrias que se encuentran en las células eucarióticas producen alrededor de 38 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa. Este aumento de casi diez veces en la producción de ATP ha permitido a las células diferenciarse y especializarse. Esta única adaptación ha llevado al surgimiento de organismos multicelulares profundamente complejos como nosotros. Como tal, dependemos de ello. Sin una red mitocondrial sana y funcional, nuestras células se descomponen rápidamente.

Hay una buena razón por la que las mitocondrias son tan singularmente importantes para la supervivencia de las células. A diferencia de otros orgánulos, las mitocondrias se originaron como un organismo separado, viviendo simbióticamente dentro de otras células. La prueba más contundente que tenemos para rastrear este origen es el genoma mitocondrial, que es otro objetivo principal para el ataque de toxinas externas. El daño al ADN tiene consecuencias duraderas, y aunque es pequeño, el genoma mitocondrial codifica los genes para el grupo clave de proteínas que forman la cadena de transporte de electrones. Las mutaciones en estas regiones pueden paralizar la respiración celular de forma irreparable.

Un segundo proceso de vital importancia que la red mitocondrial supervisa se llama apoptosis. Se trata de una forma de muerte celular programada, en la que una célula extremadamente dañada "se suicida", de modo que el organismo puede seguir adelante sin que se lo impidan sus disfunciones. La vía apoptótica juega un gran papel en la investigación del cáncer y es un objetivo lógico para las toxinas destinadas a inducir la muerte celular. Así, aunque las mitocondrias no sean el objetivo principal de muchos agentes biológicos, la muerte celular que causan está invariablemente controlada por las mitocondrias. Esto hace que la red mitocondrial sea un objetivo atractivo para la protección contra los efectos secundarios y a largo plazo de estos agentes.