El Grupo de Neuroquímica de Ciudad Real (GNCR) de la Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM), en colaboración con la Universidad de Ferrara, ha realizado un hallazgo significativo que abre nuevas perspectivas en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas y cáncer. Este avance se centra en la investigación sobre la adenosina, una proteína clave en la comunicación entre las células del sistema nervioso.
Por primera vez, los investigadores han identificado la presencia y actividad de receptores de adenosina dentro de las mitocondrias, las estructuras celulares encargadas de generar la energía necesaria para el funcionamiento del organismo. Hasta ahora, estos receptores se habían considerado exclusivamente en la superficie celular.
Este descubrimiento transforma la comprensión sobre cómo las células regulan su producción energética y responden al estrés celular, procesos que están estrechamente vinculados a enfermedades como el Alzheimer y el cáncer. La identificación de estos receptores mitocondriales abre un camino hacia el desarrollo de fármacos selectivos dirigidos específicamente a ellos, con el objetivo de restaurar la función energética en condiciones donde las mitocondrias se encuentran dañadas.
El equipo liderado por la catedrática Mairena Martín López ha detectado varios subtipos de receptores de adenosina en la membrana externa de las mitocondrias del cerebro y otros tejidos, así como en diversas líneas celulares e incluso en tejido cerebral humano. Para llevar a cabo esta investigación, utilizaron técnicas avanzadas como el fraccionamiento celular y microscopía electrónica, que permiten aislar y observar estructuras internas con gran precisión.
En su estudio, publicado en la revista International Journal of Biological Sciences, los investigadores comprobaron que estos receptores mitocondriales no solo están activos, sino que también están acoplados a sus rutas de señalización. Esto les permite modificar mensajeros internos y afectar el rendimiento respiratorio mitocondrial.
La activación selectiva de cada subtipo tiene un impacto directo en parámetros críticos como la producción de ATP, conocido como "la moneda energética" de las células; además influye en la eficiencia del proceso respiratorio mitocondrial y en cómo las células responden a cambios en sus demandas energéticas. En experimentos realizados con células vivas, se observó que la estimulación prolongada alteraba tanto la forma como la organización de las redes mitocondriales, un aspecto fundamental relacionado con el envejecimiento y diversas patologías neurodegenerativas o cáncer.
Este trabajo proporciona un nuevo marco conceptual para estudiar la bioenergética celular y su conexión con enfermedades neurodegenerativas, sugiriendo que los receptores de adenosina, tradicionalmente considerados exclusivos de la superficie celular, podrían desempeñar funciones importantes también en compartimentos internos.
La investigación ha sido financiada por diversos proyectos estatales y autonómicos, incluyendo fondos FEDER y recursos provenientes de la Agencia de Investigación e Innovación de Castilla-La Mancha (INNOCAM) así como del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (MICIU/AEI).