Poderosas mitocondrias: Científicos descubren una nueva función en la lucha contra las infecciones bacterianas, incluidas las superbacterias resistentes a los medicamentos
El equipo demostró que la fisión mitocondrial subyace a la respuesta inmunitaria, generando capacidad antibacteriana en una gran variedad de organismos, desde el gusano más pequeño hasta los mamíferos más complejos
Delthia Ricks , Medical Xpress
Sciencex.com/
Editado por Lisa Lock , revisado por Robert Egan.
La fisión mitocondrial inducida por bacterias inicia la respuesta UPRmt y la producción de gotas lipídicas antimicrobianas para la defensa del huésped. Crédito: Science Immunology (2026). DOI: 10.1126/sciimmunol.aed2623
Más allá del núcleo, ningún otro orgánulo de las células eucariotas despierta tanta fascinación en el público como las mitocondrias: son los motores de la producción de energía celular, poseen su propio ADN y se transmiten de generación en generación, de madres a hijos.
Ahora, los científicos han revelado que estas fábricas de energía con forma de frijol, conocidas por la producción de ATP, el combustible clave de la vida, también desempeñan un papel extraordinario en el aprovechamiento de la respuesta inmune durante una infección: estos orgánulos son fundamentales para mediar una poderosa defensa antibacteriana.
El descubrimiento realizado por investigadores de la Universidad de Queensland en Australia, en colaboración con científicos de Suiza y España, demuestra una función inesperada de estos componentes celulares cruciales. El equipo demostró que la fisión mitocondrial subyace a la respuesta inmunitaria, generando capacidad antibacteriana en una gran variedad de organismos, desde el gusano más pequeño hasta los mamíferos más complejos. Los resultados de la investigación se publican en Science Immunology .
La fisión es clave para combatir a los invasores
"Nuestros hallazgos sugieren que la fisión mitocondrial es una vía conservada evolutivamente que proporciona un control celular autónomo de la infección y que puede ser un objetivo para combatir los patógenos bacterianos resistentes a los antibióticos", escriben Ronan Kapetanovic y sus colegas en la revista.
Según el estudio, la división —o fisión— mitocondrial puede promover vías de defensa antibacteriana en macrófagos y gusanos de mamíferos, identificando los mecanismos reguladores que controlan dichas vías. Los hallazgos de esta investigación podrían orientar el desarrollo de futuras dianas terapéuticas, al tiempo que ponen de relieve las funciones únicas de las mitocondrias en la lucha contra las infecciones.
Antes de iniciar su estudio, el equipo de la Universidad de Queensland sabía que investigaciones anteriores habían demostrado que las señales microbianas y el estrés pueden inducir cambios mitocondriales, pero aún no estaba claro si la fisión mitocondrial puede mejorar las defensas inmunitarias del huésped.
Kapetanovic y sus colegas demostraron que las infecciones por E. coli desencadenaban la fisión mitocondrial en macrófagos de ratón y humanos cultivados, así como en el gusano Caenorhabditis elegans, lo que a su vez potenciaba la eliminación bacteriana.
Experimentos adicionales realizados por el equipo de investigadores revelaron que la fisión mitocondrial desencadenó la formación de gotas lipídicas antimicrobianas y activó una vía de estrés denominada respuesta mitocondrial a proteínas mal plegadas, UPR mt .
La UPR mt provocó la translocación nuclear del factor de transcripción ATF5, impulsando la expresión de genes efectores antimicrobianos. Sin embargo, los investigadores también determinaron que ATF5 inhibía la producción de gotas lipídicas mediadas por fisión, lo que limitaba las respuestas de defensa excesivas. El equipo descubrió que la UPR mt contribuye al restablecimiento de la homeostasis celular.
La fisión crea más mitocondrias
Como primer paso en sus experimentos, los científicos infectaron macrófagos de ratón con E. coli y descubrieron que el número de mitocondrias aumentaba, como resultado directo de la fisión. En este caso, la fisión se indujo en respuesta a la infección por E. coli.
Luego, con la ayuda de una combinación de compuestos y la inactivación de un gen implicado en la fisión, los científicos quisieron observar qué sucedería si los orgánulos se dirigieran hacia la fusión mitocondrial, la vía opuesta a la fisión. El resultado fue un aumento de E. coli intracelular en los macrófagos.
Sin embargo, la lección aprendida de E. coli no fue universal, y aparentemente existen diferencias significativas en las reacciones inmunitarias mitocondriales entre distintos patógenos. Con Salmonella typhimurium , por ejemplo, los investigadores descubrieron que el patógeno sobrevive dentro de los macrófagos y orquesta el comportamiento mitocondrial en beneficio de la bacteria, impidiendo la fisión mitocondrial y el aumento sustancial de mitocondrias adicionales.
Pero Kapetanovic y sus colegas tenían la respuesta a la astucia de la Salmonella typhimurium: la inhibición de la enzima HDAC6 promovía la fisión mitocondrial y la formación de gotas lipídicas, lo que mejoraba la eliminación bacteriana y sugería que la HDAC6 podría ser un objetivo terapéutico para controlar infecciones que de otro modo serían resistentes.
En un comentario editorial, Claire Olingy, editora sénior de Science Immunology , escribe que las mitocondrias son centros metabólicos y de señalización fundamentales "cuya función está regulada dinámicamente por los procesos de fusión y fisión".
"Kapetanovic y sus colegas descubrieron que la fisión mitocondrial mejora la eliminación de bacterias en macrófagos y Caenorhabditis elegans", continuó Olingy, señalando que "la infección bacteriana desencadenó la fisión mitocondrial, activando la respuesta de proteínas desplegadas mitocondriales y la producción de gotas lipídicas antimicrobianas".
"Estos hallazgos", añadió Olingy, "identifican un eje conservado y susceptible de ser modificado genéticamente que vincula la dinámica mitocondrial con la defensa inmunitaria innata".
Escrito para ti por nuestra autora Delthia Ricks , editado por Lisa Lock y revisado por Robert Egan , este artículo es el resultado de un minucioso trabajo humano. Dependemos de lectores como tú para mantener vivo el periodismo científico independiente. Si este tipo de información te interesa, considera hacer una donación (especialmente mensual). Como agradecimiento, recibirás una cuenta sin anuncios .
Detalles de la publicación
Ronan Kapetanovic et al., La fisión mitocondrial media una respuesta de defensa antibacteriana conservada evolutivamente, Science Immunology (2026). DOI: 10.1126/sciimmunol.aed2623
Información de la revista: Science Immunology
¿Quién está detrás de esta historia?
Delthia Ricks: Escritora científica galardonada, con publicaciones en Newsday y Discover Magazine. Autora de cuatro libros. Graduada de UCLA y Columbia. Perfil completo →
Lisa Lock: Licenciada en Historia del Arte, Máster en Cultura Material. Exeditora de museo, paramédica y coordinadora de trasplantes. Editora de Science X desde 2021. Perfil completo
Robert Egan: Licenciada en biología matemática, máster en escritura creativa. Ha viajado mucho y posee perspectivas únicas sobre la ciencia y el lenguaje. Perfil completo →
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