Una reciente investigación desarrollada por investigadores del Centro de Estudios Científicos (CECs), la Universidad San Sebastián (USS), la Universidad Austral de Chile (UACh) y la Universidad de Zurich fue publicada en la prestigiosa revista Cell Metabolism. El artículo denominado “Mitochondrial lactate venting limits oxidative stress» propone que las mitocondrias de las neuronas producen y liberan lactato para prevenir el estrés oxidativo y mantener su equilibrio energético.
Desde hace más de 100 años se sabe que las mitocondrias son el lugar de las células donde se produce la energía. En este estudio, los científicos demostraron que las mitocondrias de las neuronas demasiado energizadas producen lactato para deshacerse del exceso de energía, y de esa manera prevenir el daño acumulativo de las estructuras celulares.
Esto abre nuevas posibilidades para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas, donde el estrés oxidativo y la disfunción mitocondrial tienen un rol fundamental.
El grupo de investigación fue liderado por el Dr. Felipe Barros y la Dra. Pamela Sandoval, profesores de la Escuela de Medicina de la USS e investigadores del CECs, e incluyó a la Dra. Daniela Rauseo y Dra. Yasna Contreras del Programa de Doctorado en Ciencias Médicas UACh, Dra. (c) Abigail Galarza y Dr. (c) Sebastián Holtheuer del Doctorado en Biología y Biomedicina de la USS, el Dr. Joél Asenjo, académico de la Facultad de Ciencias UACh, y el Dr. Carlos Álvarez, académico de la Facultad de Medicina UACh y encargado de la Unidad de Proteómica de AUSTRAL-omics, entre otros. El trabajo fue financiado principalmente por ANID, a través del programa Fondecyt.
El Vicerrector de Investigación, Desarrollo y Creación Artística de la UACh, Dr. Luis Miguel Pardo, junto con felicitar al equipo, sostuvo que “este resultado es fruto de un trabajo colaborativo de instituciones de nuestra ciudad que unieron capacidades, experiencia y compromiso para alcanzar resultados con impacto global, logrando publicar en una revista científica de altísimo nivel. Asimismo, constituye una clara demostración de lo que el trabajo interinstitucional y en equipo puede lograr cuando existen objetivos comunes y una visión compartida”.
Investigación de frontera desde el sur de Chile
El Dr. Felipe Barros, Director Ejecutivo del CECs, y Director de Investigación Sede Valdivia USS, indicó que los resultados de esta investigación son de suma relevancia pues “revela un nuevo mecanismo universal mediante el cual las células controlan su estrés”.
“Dentro de cada célula, estas pequeñas ‘plantas de energía’ llamadas mitocondrias, tienen un trabajo principal que es convertir los alimentos en energía para vivir, movernos, y pensar. Cuando hacemos ejercicio intenso se produce una sustancia llamada lactato, también conocida como ácido láctico. Durante mucho tiempo, pensábamos que las mitocondrias simplemente absorbían ese lactato y lo quemaban como combustible, pero ahora descubrimos que las mitocondrias no consumen lactato, sino que lo producen y expulsan, es al revés”, comentó el académico.
El Dr. Barros sostuvo que es un resultado paradójico al que nos costó acostumbrarnos. Es como si una central hidroeléctrica consumiera energía en vez de producirla. Y agregó: “descubrir este mecanismo de protección, es de interés para aquellas condiciones en que fallan las mitocondrias, incluyendo enfermedades neurológicas de alto impacto en nuestro país como el Alzheimer, el Parkinson, y los accidentes cerebrovasculares”.
En cuanto al trabajo colaborativo que logró estos hallazgos, Barros sostuvo que “la unión hace la fuerza. La labor conjunta del CECs, UACh y USS, demuestra que la investigación científica de alto impacto no requiere ser liderada desde EE. UU. o Europa. Una ciudad como Valdivia, con instituciones comprometidas, convenios bien diseñados, apoyo estatal, y vocación de largo plazo, puede publicar en las mejores revistas del mundo. Eso es un mensaje de aliento para los jóvenes investigadores de Chile y sus regiones”.
El Dr. Joel Asenjo, investigador del Instituto de Bioquímica y Microbiología, indicó que “como académico de la Facultad de Ciencias de la Universidad Austral de Chile, tuve la oportunidad de participar en una investigación científica de carácter interinstitucional liderada por la Dra. Pamela Sandoval y el Dr. Felipe Barros, cuyos resultados fueron recientemente publicados en la prestigiosa revista internacional Cell Metabolism”.
“Mi contribución al estudio estuvo centrada en la implementación y optimización de protocolos de aislamiento y purificación de mitocondrias mediante técnicas de ultracentrifugación, una etapa fundamental para obtener muestras de alta calidad que permitieran la realización de los análisis experimentales descritos en la publicación. El desarrollo de esta metodología fue clave para garantizar la confiabilidad de los ensayos que condujeron al descubrimiento de un nuevo mecanismo mediante el cual las mitocondrias contribuyen a regular el estrés oxidativo celular”, comentó el académico.
El Dr. Asenjo también subrayó que “esta experiencia refleja la importancia de la colaboración entre investigadores e instituciones de la región, demostrando que desde el sur de Chile es posible generar ciencia de frontera y contribuir al avance del conocimiento en áreas de gran relevancia biomédica. Asimismo, pone en valor el aporte de las capacidades técnicas y científicas existentes en la Universidad Austral de Chile para el desarrollo de investigaciones de impacto internacional».
El Dr. Carlos Álvarez, académico de la Facultad de Medicina y encargado de la Unidad de Proteómica de AUSTRAL-omics, comentó que “nuestra participación en la publicación se centró fundamentalmente en la optimización de la metodología de análisis para encontrar lactilaciones por LC-MS. Para ello, junto a Valentina, replicamos y modificamos protocolos de inmunoprecipitación para el enriquecimiento de estas modificaciones postraduccionales que luego fueron analizadas por espectrometría de masas en la Unidad de Proteómica que tenemos disponible en el Core Facility de AUSTRAL-omics. Por nuestra parte, nos sentimos muy contentos de haber contribuido con una pequeña parte a esta excelente publicación de Daniela, y de todo el grupo liderado por Felipe y Pamela. Esto, una vez más, muestra la relevancia de la investigación que se hace en el sur de Chile cuando se unen capacidades y esfuerzos colaborativos”.
Puede revisar el artículo publicado en Cell Metabolism