Un equipo internacional liderado por investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) ha descubierto un mecanismo clave que regula cómo las células utilizan las reservas de grasa para generar energía. Los hallazgos, publicados en la revista The EMBO Journal, podrían abrir nuevas vías terapéuticas contra la obesidad y otras enfermedades metabólicas.
El estudio, cuya primera autora es la investigadora Rebeca Acín-Pérez (CNIC y CIBERFES), demuestra que los niveles de calcio dentro de las mitocondrias funcionan como una señal molecular que decide si estos orgánulos permanecen unidos o se separan de las gotas lipídicas, los depósitos donde las células almacenan la grasa.
Las mitocondrias son las “centrales energéticas” de la célula y generan la mayor parte de la energía que necesitan los tejidos. En el tejido adiposo marrón —especializado en producir calor y gastar energía—, una población específica de mitocondrias permanece asociada a las gotas lipídicas, formando las llamadas mitocondrias peridropletales (PDM), que desempeñan un papel crucial en la gestión de las reservas energéticas.
Según Acín-Pérez, “el aumento de los niveles de calcio en el interior de las mitocondrias provoca cambios en su morfología y favorece su separación de las gotas lipídicas. Este proceso es esencial para que las enzimas responsables de la degradación de las grasas (lipasas) puedan acceder a los lípidos almacenados y convertirlos en energía”.
Los investigadores observaron que esta separación de las mitocondrias ocurre antes del inicio de la lipólisis (la degradación de grasas), actuando como un interruptor que pone en marcha la movilización de las reservas energéticas.
El mecanismo está regulado principalmente por el intercambiador mitocondrial de calcio NCLX, que controla la salida de calcio de las mitocondrias. Cuando la actividad de NCLX disminuye, se acumula calcio dentro de las mitocondrias, se favorece la separación y aumenta el uso de grasa como combustible. Por el contrario, cuando NCLX está activo, las mitocondrias permanecen asociadas a las reservas lipídicas.
Además, identificaron un papel relevante para la fosfodiesterasa PDE2A, que modula indirectamente este sistema regulando los niveles intracelulares de calcio.
Más allá de la descripción básica del mecanismo, el trabajo muestra que su manipulación farmacológica tiene consecuencias metabólicas importantes. En modelos animales de obesidad, la inhibición de PDE2A aumentó la asociación entre mitocondrias y gotas lipídicas, redujo la degradación de grasa y promovió el uso de glucosa como combustible. Este cambio se asoció con una mejora del control energético y un aumento del gasto metabólico.
“Comprender cómo se controla esta relación dinámica entre mitocondrias y gotas lipídicas proporciona una nueva perspectiva sobre los mecanismos que regulan el metabolismo energético y abre posibles vías para el desarrollo de estrategias terapéuticas frente a la obesidad y otras enfermedades metabólicas”, señalan los autores.
