Las mitocondrias, conocidas por su papel en la producción de energía, también podrían ser clave para entender la diversidad de síntomas en enfermedades raras sindrómicas. El proyecto MITOSICOM busca desentrañar cómo las alteraciones en estas estructuras celulares impactan en los pacientes, abriendo camino hacia terapias personalizadas.
Imagen obtenida por microscopía electrónica del tejido pulmonar de un mamífero, donde se visualizan dos mitocondrias. Fuente, CC.
Las enfermedades raras, aquellas que afectan a menos de una de cada 2.000 personas, son un conjunto de patologías complejas que representan un gran desafío de salud global, tanto para los médicos como para los pacientes y sus familias. Aunque cada una de estas enfermedades es poco frecuente, su diversidad y complejidad requieren que los sanitarios empleen un enfoque especializado para comprenderlas y tratarlas. Dentro de este grupo, las enfermedades raras de tipo sindrómico se distinguen por un patrón de afectación multisistémica: los pacientes pueden presentar alteraciones en varios órganos o tejidos a la vez. Esta diversidad de afectaciones complica tanto el diagnóstico como el tratamiento, ya que los síntomas pueden variar enormemente entre individuos, incluso entre aquellos que comparten la misma mutación genética.
En estos casos, el concepto de heterogeneidad fenotípica es clave para entender estas enfermedades. La heterogeneidad fenotípica se refiere a la variabilidad en las manifestaciones clínicas de una enfermedad, a pesar de que los pacientes presenten la misma mutación genética. Esta variabilidad no solo se da entre diferentes individuos, sino que también puede manifestarse dentro de una misma familia, lo cual añade complejidad a la identificación de un tratamiento adecuado, ya que una misma enfermedad puede presentarse de formas completamente distintas en cada paciente.
LAS ENFERMEDADES RARAS DE TIPO SINDRÓMICO
Las enfermedades raras de tipo sindrómico se caracterizan por la presencia de un conjunto de síntomas que afectan a múltiples órganos o tejidos del cuerpo. En lugar de concentrarse únicamente en un área del cuerpo, estas patologías tienen un componente multisistémico, lo que significa que afectan de manera simultánea diferentes funciones biológicas. Por ejemplo, un paciente con una enfermedad rara sindrómica puede tener problemas en el corazón, el sistema nervioso, los músculos y otros órganos, todo relacionado con la misma mutación genética.
Una de las características más llamativas de estas enfermedades es su heterogeneidad fenotípica, un concepto que describe la variabilidad en la presentación de la enfermedad entre diferentes individuos. Es decir, dos personas que compartan la misma mutación genética pueden presentar síntomas diferentes, incluso dentro de la misma familia, lo que se conoce como heterogeneidad intrafamiliar. Además, esta variabilidad también se observa entre personas de diferentes familias, lo que se denomina heterogeneidad interfamiliar.
LA GENÉTICA COMO PUNTO CLAVE
A pesar de que la heterogeneidad fenotípica es una de las principales dificultades en el tratamiento de las enfermedades raras sindrómicas, la genética juega un papel fundamental en la identificación de las causas subyacentes. En muchos casos, las mutaciones genéticas responsables de estas enfermedades ya han sido identificadas. Sin embargo, el hecho de que sepamos cuál es la mutación no siempre explica cómo esta se traduce en una variedad tan amplia de síntomas.
En este sentido, es importante señalar que, aunque el origen genético de estas enfermedades está claramente establecido, aún no se comprende completamente el mecanismo de expresión clínica. Es decir, aunque sabemos qué mutaciones causan la enfermedad, no sabemos por qué esas mutaciones se manifiestan de manera tan diferente en cada paciente. Aquí es donde entran en juego factores adicionales que van más allá de la simple genética.
Uno de ellos son las mitocondrias, orgánulos celulares conocidas principalmente por su rol en la producción de energía: son responsables de generar la mayor parte del ATP (adenosín trifosfato), la principal fuente de energía para las células. Sin embargo, las mitocondrias cumplen muchas otras funciones importantes, incluyendo la regulación de la muerte celular, el control del ciclo celular y la participación en la señalización celular.
MITOCONDRIAS: MÁS ALLÁ DE LA ENERGÍA
Así, en el contexto de las enfermedades raras sindrómicas, las mitocondrias parecen tener un papel más complejo. Las alteraciones en su morfología (estructura) y su función podrían ser responsables de la variabilidad en los síntomas observados en los pacientes. Los estudios han demostrado que las mitocondrias afectadas pueden presentar una estructura alterada o un funcionamiento deficiente, lo que afecta la capacidad de las células para generar energía y llevar a cabo otras funciones vitales.
Uno de los factores clave que podría ayudar a explicar esta variabilidad es el grado de heteroplasmia, es decir, la proporción de mitocondrias con ADN mutado en comparación con mitocondrias normales. Este factor podría tener un impacto directo en la severidad de los síntomas. Además, la distribución desigual de las mitocondrias afectadas en distintos tejidos podría ser otro factor importante. Por ejemplo, si las mitocondrias defectuosas se concentran en el cerebro de un paciente, podría presentar síntomas neurológicos graves, mientras que si se concentran en los músculos, los síntomas podrían ser diferentes.
Finalmente, las anomalías funcionales en las mitocondrias también podrían ser responsables de las diferencias en la gravedad de los síntomas. Las mitocondrias tienen funciones muy específicas, como la producción de energía y la regulación de la apoptosis (muerte celular programada). Alteraciones en estas funciones podrían estar detrás de la amplia gama de manifestaciones clínicas que se observan en las enfermedades sindrómicas.
MITOSICOM, HACIA UNA MEDICINA PERSONALIZADA
Es en este escenario donde el proyecto MITOSICOM se presenta como una iniciativa clave para entender mejor las enfermedades raras sindrómicas y desarrollar terapias personalizadas. MITOSICOM está liderado por investigadores de la Universidad de Vigo (UVigo), con la participación del Instituto de Investigación Sanitaria Galicia Sur (IISGS) y del Instituto de Investigación del Hospital Vall d´Hebrón (VHIR), como parte del Plan Complementario de Biotecnología Aplicada a la Salud en Galicia.
MITOSICOM es un proyecto de investigación que se centra en el estudio de las mitocondrias en pacientes con enfermedades raras sindrómicas. El objetivo del proyecto es investigar cómo las alteraciones mitocondriales contribuyen a la diversidad de síntomas observados en estos pacientes, y cómo se pueden utilizar estos hallazgos para diseñar tratamientos más efectivos y personalizados.
El proyecto MITOSICOM tiene como objetivos principales, en primer lugar, analizar la implicación de las mitocondrias en la expresión clínica de las enfermedades raras sindrómicas, buscando identificar cómo las anomalías morfológicas y funcionales de las mitocondrias contribuyen a la variabilidad de los síntomas. En segundo lugar, este proyecto se enfoca en el estudio del grado de heteroplasmia en los pacientes, con el objetivo de entender cómo la cantidad de mitocondrias mutadas puede influir en la gravedad y la manifestación de la enfermedad. Por último, el desarrollo de terapias dirigidas que se adapten a las necesidades específicas de cada paciente, tomando en cuenta las características particulares de su enfermedad, como la distribución de las mitocondrias afectadas en los tejidos, es otro de los puntos clave en la investigación.
Gracias a estos estudios, el proyecto MITOSICOM tiene el potencial de revolucionar la forma en que tratamos las enfermedades raras sindrómicas. En lugar de adoptar un enfoque único para todos los pacientes, la medicina personalizada ofrece un tratamiento ajustado a las características genéticas y mitocondriales de cada individuo, lo que podría mejorar enormemente los resultados en términos de eficacia y calidad de vida.
