¿Por qué las baterías de las células de tu cuerpo sólo provienen de la madre y por qué es importante?

Algunas personas reciben muchas cosas de sus padres. El color de sus ojos, o la forma de su nariz, o su abrumadora e inexplicable lealtad a un terrible equipo deportivo deben ser genéticos, entonces, ¿por qué alguien elegiría este tormento? (Incluso con la angustia, ¡adelante, Hubs, adelante!) También heredamos algunos rasgos menos obvios, incluido el código genético que hace posible todo lo que hacemos.

Dentro de cada una de nuestras células (de hecho, las células de la mayoría de los organismos que contienen ADN) hay una estructura llamada mitocondria, que produce una sustancia llamada trifosfato de adenosina (ATP), que es vital para obtener la energía que necesitamos para sobrevivir. Estas pequeñas baterías contienen su propia forma de ADN, que es diferente a la que se encuentra en el núcleo de las células. En casi todos los animales, incluidos los humanos, este ADN mitocondrial se hereda únicamente de la madre. Los biólogos se han preguntado por qué sucede esto, pero nuevos datos podrían proporcionar una respuesta y conducir a nuevos tratamientos para algunos trastornos raros.

Si bien hay casos de humanos que tienen ADNmt de ambos padres, esto es extremadamente raro. En 2016, Ding Xue, profesor de microbiología molecular y del desarrollo en la Universidad de Colorado Boulder, se propuso descubrir por qué. Descubra un proceso complejo que conduce a la destrucción del propio ADN mitocondrial parental.

«Puede que sea un insulto para un hombre escucharlo, pero es verdad», dijo Xue en un mensaje. declaración. «Nuestro material es tan indeseable que la evolución diseñó múltiples mecanismos para asegurarse de que se elimine durante la reproducción».

En los años intermedios, Xue se propuso descubrir qué sucede en los raros casos en los que la secuencia de autodestrucción no se inicia y las mitocondrias de los padres se transmiten a la descendencia. Eligió experimentar C. elegansun pequeño gusano redondo que consta de sólo unas 1.000 células, pero que todavía tiene algunos tejidos en común con los humanos, como el sistema nervioso, los intestinos y los músculos.

una descripción una experiencia en la revista Avance de la cienciaXue dijo que los gusanos no mostraron defectos en lo que respecta a sus respuestas sensoriales, pero se vieron afectados de otras maneras, como mostrar una capacidad reducida para recordar o aprender de estímulos negativos. Los gusanos mutantes también eran menos activos en sus movimientos.

Nada de esto es particularmente sorprendente. Aproximadamente una de cada 5.000 personas se ve afectada por enfermedades mitocondriales y los síntomas a menudo pueden incluir retraso en el crecimiento, deterioro cognitivo, debilidad muscular y crecimiento deficiente. Experimentos anteriores revelaron que cuando se modificaban ratones para que tuvieran dos secuencias diferentes de ADNmt, se producían una serie de efectos negativos sobre el metabolismo, el nivel de actividad y la cognición.

Lo sorprendente fue que Xue y sus colegas pudieron revertir significativamente los efectos, incluido el retorno de los niveles de ATP a la normalidad. Cuando trataron a los gusanos con un tipo de vitamina K2, descubrieron que el rendimiento del aprendizaje y la memoria de los gusanos «mejoró significativamente».

El artículo de Xue no sólo explica los beneficios de heredar mitocondrias de uno de los padres (ya que agregar ADN mitocondrial de un segundo padre puede provocar efectos nocivos) sino que también puede haber sentado las bases para futuros tratamientos para los trastornos mitocondriales. Dijo que es posible que un retraso en la eliminación del ADN mitocondrial paterno sea lo que conduzca a los trastornos que ocurren en los humanos. «Si tienes un problema con el ATP, puede afectar todas las etapas del ciclo de vida humano», dijo.

Los nemátodos son criaturas simples y es poco probable que el simple hecho de administrar vitamina K2 a humanos con trastornos mitocondriales pueda curar completamente su afección. Pero los trastornos pueden ser hereditarios, y Xue dijo que aunque se necesita más investigación, es posible que administrar vitamina K2 a madres con antecedentes familiares de la enfermedad pueda reducir las posibilidades de transmitirla a sus hijos.

Todavía no existe cura para la decepción anual de perderse los playoffs. Gracias, papá.