LA MITOCONDRIA

La mitocondria es una organela muy importante dentro de célula ya que sin esta la célula no podría generar sus actividades que requieren de energía.
La mitocondria consta de una doble membrana, de citosol y de su propio sistema genético.
La membrana externa mitocondrial le da el paso libre a moléculas muy pequeñas por medio de sus proteínas "las porinas", mientras que la membrana interna se desplaza por dentro en forma de crestas que contiene en su interior un 70% total de las proteínas de membrana que van a ceder el paso de protones y que van a permitir llevar a cabo la fosforilación oxidativa de manera aerobia.
La membrana interna también está encargada de la producción de moléculas de ATP necesarias para que la célula pueda desempeñar funciones que requieran de bastante energía como por ejemplo la contracción muscular en células musculares o la destoxificación de sustancias nocivas en las células hepáticas.
Las mitocondrias así como el genoma humano que se encuentra en el núcleo, contiene su propio ADN a diferencia que el mitocondrial se presenta de manera circular similar al ADN bacteriano. De acuerdo a la hipótesis que fue en la actualidad confirmada de que el ADN mitocondrial pudo haber sido producto de la simbiosis de algunas bacterias como por ejemplo la bacteria RICKETTSIA PROWAZEKII, que solo podían desarrollarse dentro de la células eucarióticas.
El ADN mitocondrial a diferencia al de las bacterias solo trabaja con dos tipos de RNA ribosomales y un tipo de RNA de transporte.
Este sistema genético independiente solo ha llegado a alcanzar la codificación de 13 proteínas, así mismo como las membranas mitocondriales de mucha importancia para que se de a cabo el paso de electrones y la fosforilación oxidativa.
Hay ciertos tipos de mecanismos que destruyen la vía anaerobia de la mitocondria y también ciertos tipos de agentes nocivos que generan el daño de la misma causando así la muerte celular ya que este orgánulo es de bastante importancia para que se de acabo la síntesis de la molécula de energía más importante en el medio celular.
DAÑOS A NIVEL MITOCONDRIAL
Como ya dije anteriormente la mitocondria puede verse afectada por algunos mecanismos anaerobios como por ejemplo la hipoxia, isquemia y también por mecanismos nocivos como a la exposición a radicales libres.
La isquemia va a generar que haya menos flujo sanguíneo en el sistema vascular de algún tejido entonces por tanto se inhibe la glucolisis debido a que la mitocondria no se mantiene en estado aerobico lo que conlleva a la acumulación de metabolitos que normalmente son expulsados por el torrente sanguíneo.
La hipoxia va a ejercer su primer efecto en la fosforilación oxidativa mitocondrial, lo que quiere decir que la fabricación de las moléculas de ATP van a tener un gran descenso, este descenso va a generar muchos problemas a nivel celular, como por ejemplo el mecanismo de la bomba sodio-potasio que es mediada por moléculas de ATP, lo que va a generar una tumefacción celular.
El descenso de moléculas de ATP también va a generar la glucolisis anaerobia aumentada. Esta vía anaerobia utiliza como fuente principal al glucógeno para generar ATP.
Debido a que el glucógeno de esta manera anaerobia es utilizado en gran cantidad, se ve luego escaso en los tejidos.
El aumento de este tipo de glucólisis va a generar la acumulación intracelular del ácido láctico y por ende el decrecimiento del Ph intracelular, este descenso del pH intracelular va a originar problemas a nivel de los ribosomas y el retículo endoplásmico sin que pueda darse la síntesis de muchas proteínas.

Los radicales libres son átomos que se encuentran sin un electrón, esto hace que busquen a su otro electrón de cualquier compuesto sea orgánico o inorgánico y así mismo como este queden sin un electrón de esta manera haciendo como una cadena sin fin de daño celular.
A diario y en cada momento nosotros producimos radicales libres que sirven en nuestra fisiología nos sirve de defensa hacia ciertos virus y bacterias. El problema está cuando hay un exceso de exposición hacia estos radicales libres que hace que el organismo ya no pueda contra estos, generando así daños en las membranas del orgánulo como la mitocondria y por ende un desequilibrio en el paso de ciertos protones lo que genera la muerte celular.
DISFUNCIÓN MITOCONDRIAL POR ACUMULACIÓN DE RADICALES LIBRES
La acumulación de lesiones dadas por radicales libres a nivel mitocondrial se da debido a que el ADN de las mitocondrias no es tan eficaz en reparación a comparación con el del genoma humano. Algunos de estos radicales los nombraremos a continuación:
• Superóxido O2- Radical madre
• Peróxido HO2- Oxida las grasas
• Peróxido de hidrógeno H2O2 Origen de otros radicales
• Hidroxilo OH- Daña el ADN
Existen enzimas antioxidantes y moléculas antioxidantes que ayudan a neutralizar a los radicales libres, pero existe una fracción que no es neutralizada que quedan activos. Los hidroxilos libres dañan la membrana mitocondrial lipídica rápidamente y también causan daños al ADN mitocondrial generando mutaciones en sus cadenas. El superóxido libre daña también la membrana de la mitocondria y retarda el proceso oxidativo de la respiración mitocondrial. Estos dos fenómenos causan un envejecimiento de la mitocondria.
La mitocondria defectuosa debido a envejecimiento, posee un ritmo de respiración oxidativa menor, produce menos radicales libres, posee una necesidad de recambio más lenta y vive más tiempo. Esto es perjudicial ya que la mitocondria joven se desgasta rápidamente y es reemplazada. Como la mitocondria vieja vive más tiempo, esto produce una acumulación de mitocondrias defectuosas, reduciendo así el proceso de fosforilación oxidativa, lo cual reduce la producción de ATP, como último una menor generación de energía, lo cual termina en apoptosis.

LA PEROXIDACIÓN LIPÍDICA
Los ácidos poliinsaturados que forman parte de la membrana fosfolipídica de las membranas celulares que se encuentran en la membrana plasmática, la membrana del retículo endoplásmico y la membrana de la mitocondria son de gran importancia ya que permiten la permiabilidad de la moléculas dentro de la célula o el orgánulo.
La degradación de estos ácidos grasos es a lo que se denomina como PEROXIDACIÓN LIPÍDICA que empieza a causa de los radicales libres que forman puentes de disulfuro en la membrana que hace que se destruyan las proteínas de membrana evitando la permeabilidad de las mismas que da como resultado la muerte celular. Esto también va a depender de la adición del hierro a del tipo de enlaces del lípido.
Los agentes oxidativos van a tener así mismo mucho que ver en cuanto al inicio de la peroxidación oxidativa como por ejemplo el radical OH que es el mayor reacciona a pesar de que el OH es agente de oxidación específico, el Fe que reacciona con el oxígeno a pesar de que es más específica no es tan reactiva como el OH, últimamente se han descubierto que el Pb y el Al pueden reemplazar al Fe.
En segundo lugar existe una fase de propagación en la cual el radical lipídico se une a oxígeno formando radicales peroxilos organicos ROO que tienen la capacidad de adicionarse con H lo lleva a formar hidroperóxidos encargados de la degradación de la membrana en cadena.
En la ultima fase se puede dar la adición de productos en la iniciación para dar a lugar a compuestos no radicales como los MDA o generar que se acoplen a compuestos antioxidandes para que no se de la reacción degenerativa.


BENEFICIOS DE LOS ANTIOXIDANTES Y SU RELACIÓN CON LAS MITOCONDRIAS
Los antioxidantes se localizan en el intracelular o extracelular.
Los antioxidantes que se encuentran en el intracelular son en gran mayoría enzimas, mientras que el antioxidante más importante es la vitamina E en forma de alfa tocoferol se encuentra en el extracelular, pero aquí también se encuentran otro tipo de antioxidantes como la vitamina C, el ácido úrico, la bilirrubina, la transferrina, el glutatión en los eritrocitos y en el caso de las proteínas LDL el ubiquinol y los carotenoides.
La función de los antioxidantes es la de neutralizar a los radicales libres, que como se menciono antes, promueven el envejecimiento de la mitocondria dañando la membrana mitocondrial.
Algunas de las defensas enzimáticas antioxidantes incluyen:
• Superóxido dismutasa (SOD): neutraliza el radical superóxido. Estas se dividen en tres tipos, La citosólica Cu, Zn-SOD; la mitocondrial Mn-SOD; y la extracelular SOD
• La catalasa y la Glutation peroxidasa (GPX), la cual convierte el H2O2 en agua
• Antioxidantes hidrofílicos: Ascorbatos, Uratos y Glutatión (GSH)
• Antioxidantes lipofílicos: Tocopheroles, flavonoides, carotenoides y ubiquinol
• Enzimas reconstituyentes de electrones de las formas oxidadas de antioxidantes tanto hidrofílicos como lipofílicos: GSH reductasa y deshidroascorbato reductasa.
• Enzima responsable del mantenimiento del grupo tilo de las proteínas: thioredoxina reductasa.
Es indispensable la presencia de las enzimas y moléculas antioxidantes para el correcto funcionamiento de la mitocondria, y además para todo aquel proceso que necesite de neutralización de radicales libres.

DISFUNCION DE LOS LISOSOMAS POR DEFICIENCIA EN LA PRODUCCIÓN DE ENZIMAS LISOSOMALES NECESARIAS PARA LA DEGRADACIÓN DE GLUCOSAMINOGLICANOS.

Los lisosomas forman parte de los organelos encontrados dentro de la célula. Estos son formados por gemación en el aparato de Golgi, donde son modificadas y empacadas para de ahí cumplir su función. Los lisosomas contienen un conjunto de enzimas hidrolíticas y proteolíticas se han identificado unas 40 enzimas hidrolíticas que ayudan a digerir materiales tanto extra como intracelulares. Estos contienen un pH bajo comparado con el del citosol, aproximadamente de 4,8. Dentro del conjunto de enzimas que poseen los lisosomas podemos encontrar los siguientes:
• Lipasas, enzimas que digieren lípidos.
• Glucosidasas, enzimas que digieren carbohidratos.
• Proteasas, enzimas que digieren proteínas.
• Nucleasas, enzimas que digieren ácidos nucléicos.

Las hidroxilasas ácidas lisosomales son las enzimas que catalizan las reacciones de degradación de varias macromoléculas complejas. En caso de una deficiencia hereditaria en una de las enzimas lisosomales, esta dará lugar a una degradación incompleta, y como consecuencia una acumulación de metabolito insoluble y parcialmente degradado dentro del lisosoma. Si los lisosomas quedan rellenas de macromoléculas parcialmente digeridas, estas organelas aumentarán de tamaño y se volverán numerosas, afectando de por si las funciones intracelulares. De esta manera se causan las denominadas enfermedades por almacenamiento lisosomal.
Algunas de estas disfunciones dentro de las enzimas se pueden dar debido a :
- Síntesis de una proteína inactiva que presenta reacción inmunológica cruzada con la enzima normal.
- Defectos en el procesamiento de la proteína enzimática.
- Falta de un activador o de una proteína protectora de la enzima.
- Falta de una proteína activadora del sustrato.
- Falta de una proteína de transporte necesaria para la eliminación del material digerido de los lisosomas.
Entonces, las enfermedades por almacenamiento lisosomal son causa de la ausencia de cualquier proteína esencial para el funcionamiento normal de los lisosomas.
Los defectos en la degradación de los mucopolisacáridos afectan a todos los órganos, debido a que estos se encuentran distribuidos alrededor de todos los tejidos del organismo.


http://books.google.com.ec/books?id=_aUjAy67JqMC&pg=RA1-PA586&dq=ESTRES+OXIDATIVO+DE+LEUCOCITOS&sig=B_LCZTaIYUsZ35IWdLbDMQNdw2s#PRA1-PA587,M1
http://www.acadnacmedicina.org.pe/publicaciones/anal_2000/VIII_TEORIADELOSRADICALESLIBRESYELENVEJECIMIENTO.pdf
http://descargas.cervantesvirtual.com/servlet/SirveObras/57950552545462052754491/005348_3.pdf