Defectos metabólicos por alteraciones del DNA de las mitocondrias
( Creces, Julio 2005 )
Tan vitales son las funciones que desempeñan las mitocondrias, que hasta hace poco tiempo los expertos pensaban que no se podría producir una enfermedad genética como consecuencia de una mutación del DNA mitocondrial. Ahora se ha comprobado que no es así.
"Si llegara a producirse una mutación en el DNA mitocondrial, el embrión no podría crecer más allá de sólo algunas células, para luego morir", afirmaba hace algunos años Miguel Yaffe, de la Universidad de California en San Diego. Desde entonces hasta ahora, se han descrito cientos de mutaciones del DNA mitocondrial, lo que se traduce en cientos de enfermedades diferentes que afectan a diversos órganos y sistemas (Se Atribuyen Nuevas Funciones a las Mitocondrias).
Recientemente Richard Lifton de la Escuela de Medicina de la Universidad de Yale, describe una mutación en genes mitocondriales que se traduce en una constelación de síntomas, relacionados con lo que se ha llamado el "Síndrome Metabólico", hipertensión, elevación del colesterol sanguíneo y bajos niveles de magnesio (Science, vol 306, pág. 592, Octubre del año 2004). Este es un hallazgo nuevo, ya que hasta ahora el síndrome metabólico se consideraba sólo asociado a riesgos cardiovasculares, diabetes, y obesidad. Pero en este caso, esas asociaciones no están presentes.
Lifton descubrió esta anomalía, cuando atendía una paciente femenina que presentaba un bajo nivel de magnesio sanguíneo. En el curso de la conversación, ella mencionó que en su familia tenía muchos parientes que padecían de su mismo mal. Investigaciones posteriores en 142 parientes de la enferma, se demostró que muchos de ellos tenían niveles bajos de magnesio, hipertensión y niveles altos de colesterol sanguíneo. Más interesante fue el comprobar que la enfermedad se heredaba sólo a través de la madre de los afectados, lo cual era una clara indicación que la alteración debía estar localizada en el genoma mitocondrial. Hasta entonces los genes que Lifton había localizado en relación a los casos de magnesio bajo, estaban sólo en el DNA nuclear.
La ubicación mitocondrial de esta nueva mutación genética era para Lifton, muy útil, dado que el genoma mitocondrial sólo tiene 16.000 pares de bases, en oposición al genoma nuclear que tiene 3 mil millones de pares de bases (figura). El análisis del genoma mitocondrial de los miembros de la familia, evidenció allí una mutación que afectaba sólo a los miembros de la familia que tenían los síntomas, y no existía en los miles de genomas mitocondriales que antes habían realizado en otras personas. La mutación alteraba una base: en el gene mutado, una base "timina" reemplazaba a una "citosina", y se trataba de un gene del RNA de transferencia mitocondrial (tRNA), cuya función normal consiste en transportar aminoácidos al ribosoma para la síntesis proteica.
Carlos Morales, experto en genética mitocondrial de la Universidad de Miami, Florida, dice que le sorprende que las personas con esta mutación no tengan además otros problemas más serios. Otras mutaciones que se han encontrado en el tRNA mitocondrial, presentan entre otros síntomas, degeneraciones musculares, compromiso cerebral y nervioso de grados variables.
Una pregunta clave es cómo esta mutación produce hipertensión y otros síntomas, que parecen ser independientes unos de otros. Los niveles bajos de magnesio en la sangre, que aún aparecen en los niños, pueden deberse a incapacidad del riñón para reabsorber el mineral en el túbulo renal, antes que se excrete por la orina, un proceso que requiere una gran cantidad de energía.
Lo habitual es que en los individuos jóvenes, las presiones arteriales y el colesterol sean normales, y sólo comienzan a elevarse después de los treinta años. Esto sugiere la existencia de factores adicionales relacionados con la edad.
La otra pregunta que hay que contestar, es si la alteración mitocondrial tiene algo que ver en el "síndrome metabólico" que afecta a un alto porcentaje de la población general y que se relaciona con la diabetes y obesidad. Las implicaciones de este hallazgo pueden no estar limitadas a esta familia que ha sido estudiada.