Sin rastros de mitocondrias

por para Ciencia Hoy el . Publicado en Número 152.

A lo largo de la historia de los descubrimientos científicos, hay hallazgos que han hecho temblar el edificio del conocimiento aceptado y que, a pesar de las polémicas que desencadenaron, enriquecieron la ciencia. Hasta hace poco, la comunidad académica estuvo de acuerdo en que las células eucariotas (es decir, las células con un núcleo diferenciado) poseen unas organelas o estructuras internas denominadas mitocondrias (o por lo menos restos de estas), que se encargan de liberar la energía contenida en moléculas orgánicas y transformarla para darle formas que la célula pueda utilizar en sus procesos metabólicos y otras funciones esenciales.

El origen de las células eucariotas puede explicarse por la teoría endosimbiótica de la evolución, que data del siglo XIX y fue retomada con argumentos teóricos y experimentales por la bióloga estadounidense Lynn Margulis (1938-2011). Según esta visión, las mitocondrias fueron bacterias independientes incorporadas por células eucariotas primitivas que establecieron con ellas una relación de simbiosis, a partir de la cual unas no pudieron vivir sin las otras.

Sin embargo, bien recientemente un grupo de investigadores de la Universidad Carolina de Praga y de la Universidad de Columbia Británica de Vancouver descubrieron un organismo que pone lo anterior en cuestión: un eucariota que carece totalmente de mitocondrias. Se trata de una especie del género Monocercomonoides de protozoos flagelados que residen en el intestino de un roedor sudamericano, la chinchilla, y presenta evidencias de poseer en su citoplasma todas las organelas características de las células eucariotas, pero ni rastros de mitocondrias ni de las enzimas encargadas de los procesos que estas realizan.

Por un lado, los científicos encontraron enzimas alternativas que permiten metabolizar la glucosa mediante fermentación y convertirla en acetato y etanol, lo que supliría la falta mitocondrial en el aspecto energético. Las mitocondrias realizan otra función esencial: formar proteínas asociadas con hierro y azufre. También para esto los investigadores encontraron un mecanismo alternativo, el que, llamativamente, habrían adquirido los ancestros de esos protozoos por transferencia de genes de algunas bacterias.

Estos hallazgos permiten establecer de modo fundado la hipótesis de que la adquisición previa por una batería de enzimas formadoras de complejos proteicos con hierro y azufre liberó la presión de selección sobre las mitocondrias. La ausencia completa de mitocondrias sería una pérdida secundaria ya que estas organelas, según los estudios evolutivos realizados, se encontraban en ancestros de Monocercomonoides sp. El descubrimiento comentado muestra, una vez más, la enorme diversidad biológica originada en la evolución por selección natural.

Más información en Karnkowska A et al., 2016, ‘A eukaryote without a mitochondrial organelle’,Current Biology, 26, 10: 1274-1284, doi http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.03.053.

Mariana Koppmann

Jimena H Martínez