Investigadores recubren mitocondrias con MOFs para preservar la producción de energía

Investigadores del IRCCS Fondazione Istituto Neurologico Carlo Besta (FINCB) y del Politecnico di Milano han desarrollado un nuevo recubrimiento para mitocondrias que permite a estas estructuras celulares retener su capacidad de producir energía. El estudio, publicado en la Journal of the American Chemical Society (JACS), describe el uso de Marcos Orgánicos Metálicos (MOFs) para recubrir la superficie de las mitocondrias sin alterar sus funciones esenciales.

Preservación de la Producción de Energía Celular

Las mitocondrias son responsables de generar la energía que las células necesitan para actividades esenciales. Cuando estas estructuras fallan, pueden contribuir a diversas enfermedades, particularmente aquellas que afectan a órganos con altas demandas energéticas, como el cerebro y los músculos. Los tratamientos efectivos para estas condiciones siguen siendo limitados.

El equipo de investigación, trabajando a través de su laboratorio conjunto BraiNs establecido en 2023, aplicó pequeñas cantidades de material MOF directamente sobre la superficie mitocondrial. Según el estudio, las pruebas demostraron que las mitocondrias recubiertas continuaron produciendo energía, lo que indica que la modificación no comprometió esta función crítica. La importancia de los MOFs fue destacada por el Premio Nobel de Química de 2025, otorgado a Susumu Kitagawa, Richard Robson y Omar Yaghi por su trabajo en este campo.

Potencial para el Trasplante de Mitocondrias

La capacidad de personalizar el recubrimiento MOF ofrece aplicaciones potenciales en el trasplante de mitocondrias, una técnica experimental destinada a introducir mitocondrias sanas en células con mitocondrias disfuncionales. El profesor Pierangelo Metrangolo del Politecnico di Milano declaró: "La posibilidad de modificar el recubrimiento ahora abre nuevas perspectivas de investigación: en el futuro, será posible desarrollar MOFs con diferentes características según el objetivo, creando recubrimientos capaces de realizar funciones específicas."

La doctora Valeria Tiranti de FINCB enfatizó el potencial de los mecanismos de entrega: "Un recubrimiento diseñado específicamente podría, en el futuro, facilitar esta transferencia y la interacción entre mitocondrias y células." Sin embargo, la fuente señala que esta aplicación sigue sin estar demostrada y se requiere más investigación para determinar si las mitocondrias recubiertas funcionan mejor durante el trasplante que las no recubiertas.

Detalles del Estudio y Financiamiento

El estudio fue liderado por el candidato a doctorado Marco D'Amato y financiado a través del proyecto "CALabria HUB per Ricerca Innovativa ed Avanzata (Cal.Hub.Ria)", apoyado bajo el Plan Operativo de Salud (Piano Operativo Salute, POS) del Ministerio de Salud. La colaboración combina la experiencia en biología mitocondrial de la doctora Tiranti con la experiencia en química e ingeniería de materiales del profesor Metrangolo.

Por qué importa

Este avance aborda un desafío significativo en el tratamiento de enfermedades mitocondriales, que a menudo son raras y difíciles de manejar. Al demostrar que los materiales avanzados pueden aplicarse a estructuras celulares delicadas sin obstaculizar su función, la investigación abre una vía para terapias diseñadas. Si bien las aplicaciones clínicas están aún lejos, la capacidad de adaptar recubrimientos para interacciones biológicas específicas representa un enfoque novedoso en la medicina celular.

Fuentes (en inglés)

• sciencedaily.com: Scientists just gave the powerhouses of our cells a high-tech upgrade | ScienceDaily
• timesofindia.indiatimes.com: This is how scientists are upgrading Mitochondria - The Times of India

Traducción con IA del artículo original en inglés, revisada automáticamente para que diga lo mismo que el original. Las fuentes fueron verificadas en inglés.