Dinámica de las mitocondrias cuando practicamos ejercicio

Esta información, desconocida hasta la fecha, tiene importantes consecuencias en el rendimiento deportivo y en la prevención de patologías metabólicas / El equipo de investigación de la UGR que ha realizado este trabajo. / UGR

Científicos de la Universidad de Granada (UGR) han descubierto por primera vez cuál es la dinámica que siguen las mitocondrias cuando practicamos ejercicio, una información desconocida hasta la fecha y que tiene importantes consecuencias en el rendimiento deportivo y en la prevención de patologías metabólicas.

 

UGR / Las mitocondrias son los orgánulos celulares responsables de producir la energía requerida para las células eucariotas indispensable para el movimiento de las especies y para la vida organizada.

En todos los libros de texto, las mitocondrias aparecen habitualmente como orgánulos ovalados, estáticos y poco cambiantes. “Sin embargo, hoy sabemos que funcionan como un colectivo coordinado, que son dinámicas y que están sometidas a procesos de fusión o de fisión, lo que a su vez determina su funcionalidad e incluso susceptibilidad a promover enfermedades metabólicas”, explica el catedrático del departamento de Fisiología de la UGR Jesús Francisco Rodríguez Huertas, autor principal de este trabajo.

En concreto, las células con un predominio de mitocondrias fisionadas pierden funcionalidad y son propensas al envejecimiento y obesidad

En concreto, las células con un predominio de mitocondrias fisionadas pierden funcionalidad y son propensas al envejecimiento y obesidad. Mientras que un predominio de la fusión, formando largos filamentos, se asocia una mayor funcionalidad y reducción de enfermedades metabólicas no transmisibles.

En el estudio realizado en la UGR, y por primera vez en la ciencia, los autores han investigado si los procesos de fusión/fisión mitocondrial tienen lugar en la masa muscular de deportistas durante el entrenamiento y esfuerzos máximos.

 

Un doble mecanismo

“Hemos demostrado que las mitocondrias se fusionan en músculo en pocos minutos y lo hacen de forma transversal a las miofibrillas. Esto podría explicar uno de los interrogantes fisiológicos que nos acompaña desde tiempo: “¿realmente llega oxígeno al centro de las miofibrillas musculares durante esfuerzos máximos?”, se pregunta el catedrático de la UGR.

La respuesta sería sencilla: las mitocondrias, al fusionarse transversalmente, captarían el oxígeno en la membrana sarcoplasmática y liberarían ATP en el centro de las miofibrillas sin necesidad de que llegue el oxígeno allí.

Dinámica mitocondrial en biopsias de músculo obtenidas en nadadores en reposo, tras 60 minutos de ejercicio de alta intensidad y a las tres horas de recuperación. Las mitocondrias aparecen rodeadas de amarillo. / UGR
Propuesta de mecanismo de fisión mitocondrial por aplastamiento de la columna de glucógeno durante la contracción de las miofibrillas. / UGR

Además, los científicos de la UGR han demostrado en este artículo que este proceso se debe a un doble mecanismo: un mecanismo molecular por la activación de proteínas involucradas en la fusión, y un mecanismo mecánico, puesto que la columna de glucógeno, paralela a las miofibrillas, aplastaría a las mitocondrias durante la fase de contracción como si fueran pompas de jabón.

En cualquier caso, este mecanismo es reversible, puesto que a las tres horas de reposo la tendencia es a la fisión mitocondrial para recuperar la forma ovalada clásica del reposo, tal y como aparece en los libros de texto.

Referencia bibliográfica: 
Human muscular mitochondrial fusion in athletes during exercise. Jesús R. Huertas, Francisco Javier Ruiz-Ojeda, Julio Plaza-Díaz, Nikolai B. Nordsborg, Jesús Martín-Albo, Ascensión Rueda-Robles and Rafael A. Casuso

The FASEB Journal.Vol. 33, No. 11, November 2019

https://doi.org/10.1096/fj.201900365RR

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