¿Cuál es el papel de las mitocondrias en la obesidad?

¿Cuál es el papel de las mitocondrias en la obesidad?

Las mitocondrias son estructuras celulares responsables de producir la mayor parte de la energía necesaria para el funcionamiento celular a través de un proceso llamado respiración celular.

En los últimos años, se ha descubierto que las alteraciones mitocondriales de naturaleza más sutil en el músculo esquelético, están relacionadas con patologías de enfermedades metabólicas crónicas caracterizadas por resistencia a la insulina, como la obesidad, la diabetes mellitus tipo 2 y el envejecimiento. 

En relacion a la obesidad, las mitocondrias juegan un papel importante por varias razones:

1. Metabolismo energético: En las células, las mitocondrias descomponen los nutrientes, como los ácidos grasos, para producir energía en forma de ATP. En personas con obesidad, pueden ocurrir cambios en la función mitocondrial que afectan la capacidad de utilizar eficientemente los nutrientes, lo que puede contribuir a la acumulación de grasa y al desequilibrio energético.

2. Resistencia a la insulina: La disfunción mitocondrial puede estar relacionada con la resistencia a la insulina, un factor común en la obesidad y la diabetes tipo 2. Las mitocondrias juegan un papel clave en el metabolismo de la glucosa y la insulina, y su disfunción puede interferir con estos procesos.

3. Inflamación y estrés oxidativo: La disfunción mitocondrial puede generar estrés oxidativo, lo que puede contribuir a la inflamación crónica, un factor asociado con la obesidad y las complicaciones metabólicas.

4. Adipocitos y tejido graso: En las células grasas (adipocitos), las mitocondrias también desempeñan un papel importante en la regulación del metabolismo de los lípidos y en la liberación de energía almacenada.

IMAGEN: La obesidad está relacionada con la disfunción mitocondrial y la resistencia a la insulina. En la obesidad, los macrófagos proinflamatorios son atraídos hacia el depósito de tejido adiposo y liberan citoquinas proinflamatorias, que desencadenan, entre otras reacciones, inflamación, aumento del estrés oxidativo y disfunción mitocondrial. El exceso de nutrientes en la dieta provoca una sobrecarga de las mitocondrias con ácidos grasos libres (AGL) y glucosa, lo que perjudica múltiples funciones mitocondriales (en rojo). La reducción de la beta oxidación conduce a un aumento de las especies reactivas de oxígeno (ROS), lo que refuerza el daño mitocondrial y contribuye a la resistencia a la insulina y la disfunción del tejido adiposo.

Queda mucho por descubrir, y en estos años se están abriendo varias líneas de investigación sobre la función mitocondrial y su papel en los trastornos metabólicos.

Los estudios han demostrado que la obesidad puede estar asociada con alteraciones en la función y la cantidad de mitocondrias en varios tejidos, incluyendo el tejido adiposo, el hígado y los músculos. La comprensión de la relación entre la función mitocondrial y la obesidad es un campo de investigación en evolución y puede proporcionar insights importantes para el manejo y tratamiento de la obesidad. Estrategias dirigidas a mejorar la función mitocondrial podrían ser consideradas en el abordaje integral de la obesidad.

Si te interesa el tema, te recomendamos leer uno de los primeros trabajos de investigación que anallizaron el papel de las mitocondrias en la salud y enfermedad, de Darcy L. Johannsen y Eric Ravussin, publicado en Curr Opinión Pharmacol. diciembre de 2009; 9(6): 780–786. 

Y un trabajo más reciente de revisión de 2020: ¿Son las alteraciones en las mitocondrias del músculo esquelético una causa o una consecuencia de la resistencia a la insulina? de Amanda J Géneros, Graham P Holloway  David Obispo, publicado en Int J Mol Ciencia  doi: 10.3390/ijms21186948.

Aquí puedes ver el resumen y la conclusión: 

Resumen: "Como sitio importante de absorción de glucosa después de una comida, el músculo esquelético tiene un papel importante en el metabolismo de la glucosa en todo el cuerpo. La evidencia en humanos y modelos animales de resistencia a la insulina y diabetes tipo 2 sugiere que las alteraciones en las características mitocondriales acompañan al desarrollo de la resistencia a la insulina del músculo esquelético. Sin embargo, no está claro si los cambios en el contenido mitocondrial, la función respiratoria o la oxidación del sustrato son fundamentales para el desarrollo de la resistencia a la insulina o si ocurren en respuesta a la resistencia a la insulina. Por lo tanto, esta revisión tendrá como objetivo evaluar la información aparentemente contradictoria que coloca a las mitocondrias como un orgánulo clave en el desarrollo de la resistencia a la insulina en el músculo esquelético."

Conclusiones: "Existe evidencia sustancial de que las personas que tienen diabetes tipo 2 o resistencia a la insulina tienen un contenido mitocondrial y una función respiratoria reducidos en el músculo esquelético. Además, tanto la resistencia a la insulina como las características mitocondriales pueden mejorarse mediante el entrenamiento físico. Sin embargo, a pesar de esta relación aparentemente correlativa, no hay evidencia suficiente para sugerir que el contenido mitocondrial y la función respiratoria afecten directamente a la sensibilidad a la insulina. En cambio, hay pruebas más sólidas de que la resistencia a la insulina puede deberse al aumento de los metabolitos lipídicos que se produce cuando un aumento en el suministro de ácidos grasos no va acompañado de un aumento proporcional en la síntesis de IMCL y la oxidación de ácidos grasos en las mitocondrias (que ha sido asociado con el contenido mitocondrial). Los estudios futuros que investiguen la influencia de la manipulación del contenido mitocondrial, la función respiratoria mitocondrial, el contenido de IMCL, los metabolitos lipídicos y la oxidación de ácidos grasos en la resistencia a la insulina pueden resultar útiles para desenredar la compleja relación entre las mitocondrias y la resistencia a la insulina."