El número de mitocondrias en una célula varía según la función de la célula pero promedia entre 80 y 2000 por célula (1). Las células más metabólicamente activas, como los miocardiocitos y los hepatocitos, contienen números más altos; otras células, como los eritrocitos, no contienen ninguna mitocondria. Las mitocondrias contienen ADN en un solo cromosoma circular que contiene 37 genes que codifican 13 proteínas (incluidas las responsables de la producción de trifosfato de adenosina [ATP] y la fosforilación oxidativa), varios ARN y diversas enzimas reguladoras. El ADN mitocondrial también contiene regiones D-loop no codificantes que son responsables de regular la replicación y la transcripción del ADN. Sin embargo, > 90% de las proteínas mitocondriales están codificadas por genes nucleares. A efectos prácticos, todas las mitocondrias se heredan a partir del citoplasma del óvulo; por lo tanto, el ADN mitocondrial sólo proviene de la madre.
Los trastornos mitocondriales (véase también Trastornos de la fosforilación oxidativa mitocondrial) pueden deberse a anomalías del ADN mitocondrial o nuclear (p. ej., deleciones, duplicaciones, mutaciones). Los tejidos de alta energías (p. ej., músculo, corazón, cerebro) tienen un riesgo más elevado de mal funcionamiento debido a anomalías mitocondriales. Las anomalías del ADN mitocondrial particulares provocan manifestaciones características (véase tabla Algunos trastornos mitocondriales). Los trastornos mitocondriales afectan por igual a varones y mujeres.
Perlas y errores
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Las anomalías mitocondriales pueden aparecer en muchos trastornos comunes como algunos tipos de enfermedad de Parkinson (que puede implicar grandes deleciones mitocondriales en las células de los ganglios basales) y muchos tipos de trastornos musculares.
Algunos trastornos mitocondriales
Trastorno | Descripción |
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Parálisis progresiva de los músculos extraoculares, en general precedida por ptosis progresiva, simétrica y bilateral, que comienza meses o años antes | |
Variante multisistémica de la oftalmoplejía externa progresiva crónica que también presenta bloqueo cardíaco, retinitis pigmentaria y degeneración del sistema nervioso central | |
Pérdida visual variable, pero a menudo devastadora y bilateral, que suele afectar a adolescentes y se debe a una mutación puntual en el ADN mitocondrial | |
Síndrome de epilepsia mioclónica con fibras rojas rasgadas (MERRF, por su sigla en inglés) | Mioclonías y convulsiones progresivas, demencia, ataxia y miopatía |
Síndrome de encefalomiopatía mitocondrial, acidosis láctica y episodios similares a accidentes cerebrovasculares (MELAS [Mitochondrial encephalomyopathy, lactic acidosis, and stroke-like episodes], por su sigla en inglés) | Episodios MELAS |
Síndrome de Pearson | Anemia sideroblástica, insuficiencia pancreática y hepatopatía progresiva que comienza en los primeros meses de vida y suele ser mortal en lactantes |
Los patrones de herencia materna caracterizan las anomalías del ADN mitocondrial. Por lo tanto, todos los descendientes de una mujer afectada tienen el riesgo de heredar la anomalía, pero la descendencia de un varón afectado no está en riesgo. La variabilidad en las manifestaciones clínicas es la regla, y estas anomalías imitan una amplia gama de trastornos, que a menudo hace que el diagnóstico sea extremadamente difícil. La variabilidad puede deberse en parte a las mezclas variables de mutantes heredadas y genomas mitocondriales normales dentro de las células y los tejidos.
Conceptos clave
Los trastornos mitocondriales tienen patrones de herencia materna.
Dado que las manifestaciones clínicas pueden ser sutiles y variables, hacer un diagnóstico puede ser muy difícil.
Referencia
1. Cole LW. The Evolution of Per-cell Organelle Number. Front Cell Dev Biol. 2016;4:85. Published 2016 Aug 18. doi:10.3389/fcell.2016.00085
