Un grupo de Investigadores del IRB Barcelona, la Universidad de Barcelona, el VIMM y la Universidad de Padua han desvelado el papel clave de la mitofusina 2 celular en la interconexión de orgánulos dentro de las células para garantizar las funciones celulares vitales.

Como estructuras esenciales con funciones especializadas, las mitocondrias dependen de intrincadas conexiones para una comunicación fluida. Entre estos orgánulos, las mitocondrias (conocidas como centrales eléctricas celulares) y el retículo endoplásmico (responsable de la síntesis de proteínas y lípidos) mantienen intercambios vitales.

Este equipo de investigación, liderado por el doctor Antonio Zorzano, del IRB Barcelonamm, el doctor Luca Scorrano, del VIMM y la Universidad de Padua, y la doctora Deborah Naón, ha revelado la existencia de distintas variantes de la proteína Mitofusina 2, denominadas ERMIT2 y ERMIN2.

Estas variantes se generan a través del "splicing alternativo", un proceso en el que segmentos del gen denominados "exones" se reorganizan para generar proteínas diferentes a partir de la
misma secuencia de ADN. Sorprendentemente, ERMIN2 y ERMIT2, derivadas de la proteína mitocondrial Mitofusina 2, no se localizan en las propias mitocondrias, sino en el retículo endoplásmico.

"Nuestra exhaustiva investigación halló ERMIN2 y ERMIT2 en una amplia gama de células y tejidos humanos, entre ellos tejido adiposo, músculo e hígado. Estos hallazgos subrayan la participación de estas proteínas en el mantenimiento de una funcionalidad celular óptima", explica el doctor Zorzano, líder del laboratorio de Enfermedades Metabólicas Complejas y Mitocondrias del IRB Barcelona.

Por su parte, el doctor Scorrano, Catedrático de Bioquímica del Departamento de Biología de la Universidad de Padua, Investigador Principal y antiguo Director Científico del VIMM, afirma que han descubierto "el papel regulador de ERMIN2 en la formación del retículo endoplásmico, mientras que ERMIT2 interactúa con Mitofusina 2, formando un puente entre las mitocondrias y el retículo endoplásmico". "Este puente facilita el intercambio de señales y lípidos entre estas estructuras celulares cruciales", añade.

Los genes contienen las instrucciones para producir proteínas específicas dentro de las células. Sin embargo, algunos genes se someten al proceso del "splicing alternativo", en el que las células combinan selectivamente fragmentos de genes para generar múltiples variantes proteicas. Este mecanismo aumenta la complejidad y adaptabilidad de los cuerpos, desempeñando un papel fundamental en el funcionamiento de los organismos vivos.

"Este estudio representa uno de los pocos casos en los que se han observado estas variantes alternativas de proteínas mitocondriales. En consecuencia, la interacción y el mecanismo de acción que describimos en este estudio son muy innovadores", señala la
doctora Deborah Naón, primera autora y también líder del estudio.

Facilitada por la Mitofusina 2 y su variante ERMIT2, la interacción entre el retículo endoplásmico y las mitocondrias es vital para el metabolismo lipídico, la regulación metabólica general y el funcionamiento tanto de las mitocondrias (las centrales energéticas de la célula) como del retículo endoplásmico (la fábrica de síntesis de proteínas y lípidos).

Cuando esta interacción entre orgánulos se ve comprometida, se produce una condición conocida como "estrés del retículo endoplásmico", que conlleva efectos perjudiciales para las células, los tejidos y el organismo.

De hecho, en 2019 el grupo del doctor Zorzano descubrió que la interacción alterada entre estos dos orgánulos contribuye a la esteatohepatitis no alcohólica, una grave complicación hepática asociada a trastornos metabólicos. Ahora, el equipo ha logrado mejorar la función hepática en modelos de esteatohepatitis no alcohólica simplemente estimulando la producción de la proteína puente ERMIT2.

"La interacción entre las mitocondrias y el retículo endoplásmico también está alterada en síndromes que presentan resistencia a la insulina, como la diabetes y la obesidad. Por tanto, este hallazgo presenta una potencial estrategia terapéutica que merece la pena explorar", explica el doctor Zorzano.