La mitofusina 2 es una proteína clave en la regulación de la fisiología de las mitocondrias —los orgánulos celulares productores de energía— que está implicada en varias enfermedades neurodegenerativas y cardiovasculares, así como en el cáncer. Ahora, un artículo publicado en la revista EMBO Reports revela que la regulación de la actividad bioenergética en las mitocondrias exige que la mitofusina 2 se encuentre también en el retículo endoplasmático, un sistema formado por una compleja red de membranas en el citoplasma celular.
El trabajo está dirigido por el profesor Francesc Soriano, de la Facultad de Biología y del Instituto de Neurociencias (UBNeuro) de la UB. También son coautores del estudio los expertos Ofelia M. Martínez y Francesc Villarroya, de la Facultad de Biología y del Instituto de Biomedicina (IBUB) de la UB, y Manuel Reina, de la misma Facultad, entre otros.
La mitofusina 2: un puente entre orgánulos celulares
La mitofusina 2 (Mfn2) es una proteína localizada en la membrana externa de la mitocondria que tiene un papel destacado en diversos procesos fisiológicos: dinámica mitocondrial, metabolismo energético, desarrollo embrionario, muerte celular, etc. Esta proteína esencial en la morfología y la función de la mitocondria está implicada en diversas patologías relacionadas con disfunciones en la producción de energía mitocondrial. Por lo tanto, entender cómo la Mfn2 regula la bioenergética mitocondrial podría ayudar a diseñar nuevas estrategias terapéuticas para abordar las enfermedades neurodegenerativas en las que la funcionalidad de esta proteína está alterada.
«Las células contienen una serie de pequeñas estructuras especializadas —los orgánulos celulares— que no son entidades independientes, sino que interaccionan, y eso ayuda a regular su función», explica el catedrático Francesc Soriano, del Departamento de Biología Celular, Fisiología e Inmunología.
«En concreto —continúa el experto— la Mfn2 tiene una localización principalmente mitocondrial, pero una pequeña proporción de la proteína también se encuentra en el retículo endoplasmático. En esta ubicación, la Mfn2 interacciona con las proteínas Mfn2 y Mfn1 mitocondriales y así establece un puente entre los dos orgánulos celulares».
En el estudio, el equipo constata que los problemas en la bioenergética mitocondrial en células con deficiencia de Mfn2 pueden solucionarse mediante la expresión de una proteína artificial Mfn2 localizada exclusivamente en el retículo endoplasmático. «La fisiología bioenergética se recupera en la célula, ya que se permite el establecimiento de los contactos entre esos dos orgánulos, por lo que se favorece el paso de calcio del retículo endoplasmático a la mitocondria que activa varias enzimas implicadas en la generación de energía mitocondrial».
En concreto, el equipo pudo revertir los defectos en el crecimiento de neuritas en neuronas con deficiencia de Mfn2 gracias a la expresión de una proteína artificial Mfn2 que une el retículo endoplasmático y las mitocondrias. El trabajo es una primera prueba de concepto sobre nuevas estrategias terapéuticas basadas en el restablecimiento de los contactos celulares entre el retículo endoplasmático y la mitocondria en la fisiopatología de enfermedades asociadas a la proteína Mfn2.
El nuevo estudio ha recibido financiación de la Fundación Velux, el Ministerio de Ciencia e lnnovación y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).
Artículo de referencia:
Casellas-Díaz, S.; Larramona-Arcas, R.; Riqué-Pujol, G.; Tena-Morraja, P.; Müller-Sánchez, C.; Segarra-Mondejar, M.; Gavaldà-Navarro, A.; Villarroya, F.; Reina, M.; Martínez-Estrada, O. M., y Soriano, F. X. «Mfn2 localization in the ER is necessary for its bioenergetic function and neuritic development». EMBO Reports, julio de 2021. Doi: 10.15252/embr.202051954
