Consecuencias fisiopatológicas celulares de mutaciones en el gen BCS1L asociadas a déficits enzimáticos del complejo III mitocondrial

• Autores: Lorena Marín Buera
• Directores de la Tesis: Cristina Ugalde Bilbao (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2013
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: José manuel Cuezva Marcos (presid.), Rafael Garesse (secret.), Ramón Martí Seves (voc.), Julio Montoya Villaroya (voc.), Erika Fernández-Vizarra (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • Las mitocondrias son orgánulos intracelulares cuya principal función es generar la mayor parte de la energía celular en forma de adenosín trifosfato (ATP), molécula utilizada como fuente de energía química, a partir de un proceso conocido como fosforilación oxidativa (OXPHOS). El sistema OXPHOS está situado en la membrana interna mitocondrial y está formado por cinco complejos enzimáticos multiproteicos que catalizan la síntesis de ATP acoplada a un gradiente electroquímico de protones. Dentro del sistema OXPHOS, el complejo citocromo bc1 (complejo III) cataliza la transferencia de electrones desde el coenzima Q reducido al citocromo c, asociada a un bombeo de protones al espacio intermembrana. Dicho complejo está formado por 11 subunidades codificadas por dos genomas diferentes, la subunidad citocromo b (CYTB) está codificada por el ADN mitocondrial (ADNmt) y el resto de subunidades están codificadas por el núcleo. Asimismo, se han descrito proteínas reguladoras y factores de ensamblaje nucleares implicados en la biosíntesis del complejo III, tales como BCS1L y TTC19 en humanos.

    Los déficits enzimáticos del sistema OXPHOS constituyen la primera causa de errores congénitos del metabolismo energético, siendo el déficit aislado del complejo III un defecto relativamente raro. Las mutaciones que generan fallos en la biosíntesis de este complejo pueden conducir al déficit enzimático del complejo III de modo aislado o combinado con otros complejos de la cadena respiratoria. El déficit del complejo III mitocondrial está asociado a un grupo heterogéneo de enfermedades neuromusculares o multisistémicas de severidad variable que pueden manifestarse tanto en la infancia como en adultos.

    El objetivo principal de este trabajo ha sido estudiar las consecuencias fisiopatológicas del déficit enzimático del complejo III en fibroblastos de seis pacientes con mutaciones en BCS1L, así como establecer correlaciones genotipo-fenotipo. Para ello se realizaron análisis de: 1) Proliferación celular, 2) Ensamblaje de los complejos y supercomplejos mitocondriales mediante electroforesis azúl nativa, 3) Alteraciones estructurales de la red mitocondrial, 4) Estrés oxidativo celular, analizando por métodos bioquímicos, inmunocitoquímicos y citométricos la producción de ROS y los niveles de enzimas antioxidantes, 5) Medición del potencial de membrana mitocondrial, 6) Muerte celular, 7) Análisis de la interacción entre las proteínas BSC1L y LETM1 y 8) Aplicación de la tecnología proteómica DIGE para la búsqueda de posibles biomarcadores y dianas terapeúticas en el déficit enzimático del complejo III.