Científicos de la EPFL informan que un cambio transitorio en la forma de las mitocondrias, conocido como "perlado", en el que el orgánulo forma brevemente constricciones similares a cuentas, puede redistribuir los grupos de ADN mitocondrial (ADNmt) en nucleoides distribuidos de manera más uniforme. El trabajo, publicado el 2 de abril de 2026 en Science, sugiere que el proceso es desencadenado por la entrada de calcio en las mitocondrias y podría ayudar a explicar cómo las células mantienen una organización robusta del ADNmt, una característica implicada en una serie de trastornos relacionados con las mitocondrias.
Las mitocondrias, a menudo descritas como las centrales eléctricas de la célula, portan su propio material genético: el ADN mitocondrial (ADNmt). Las células suelen contener cientos o miles de copias de ADNmt, empaquetadas en grupos llamados nucleoides.
Los científicos han observado durante mucho tiempo que los nucleoides están espaciados regularmente dentro de las mitocondrias, un patrón que se cree que favorece la herencia fiable del ADNmt durante la división celular y una expresión génica más uniforme a lo largo del orgánulo.
En un estudio dirigido por Suliana Manley, del Laboratorio de Biofísica Experimental de la EPFL, los investigadores sostienen que las explicaciones propuestas habitualmente, como la fusión mitocondrial, la fisión o el anclaje molecular, no explican completamente la persistencia de este espaciado, incluso en condiciones en las que esos mecanismos se ven alterados.
Para investigar cómo se mantiene este espaciado, el equipo combinó imágenes de superresolución con microscopía correlativa de luz y electrones y microscopía de contraste de fase para seguir los cambios en la forma de las mitocondrias y los nucleoides individuales en células vivas.
Los investigadores informan que las mitocondrias pueden experimentar eventos de "perlado" unas cuantas veces por minuto, formando temporalmente una serie de constricciones uniformemente espaciadas que se asemejan a cuentas en un collar. El espacio entre estas constricciones coincide estrechamente con las distancias típicas entre nucleoides. Durante el perlado, se observó que grupos de nucleoides más grandes se dividían en unidades más pequeñas que ocupan las "perlas" vecinas, y después de que las mitocondrias volvieran a una forma tubular, los nucleoides redistribuidos podían permanecer separados.
Utilizando enfoques genéticos y farmacológicos, el estudio vincula el perlado con la entrada de calcio en las mitocondrias e informa que la organización de la membrana interna ayuda a mantener la separación de los nucleoides. Cuando estos elementos reguladores se vieron alterados, los investigadores observaron que los nucleoides tendían a agruparse en agregados en lugar de permanecer distribuidos uniformemente.
Juan Landoni, investigador postdoctoral que participó en el trabajo, señaló que el fenómeno se conoce desde hace más de un siglo, destacando que la bióloga celular Margaret Reed Lewis esbozó el perlado mitocondrial en 1915. Según el equipo, el perlado fue tratado durante mucho tiempo como una rareza asociada al estrés celular, pero sus hallazgos apoyan un papel más amplio del proceso en la organización del ADNmt.
Los autores sostienen que los resultados ponen de relieve cómo los cambios físicos de forma pueden actuar junto con la maquinaria molecular para organizar los componentes celulares. El resumen de la investigación de la EPFL señala que la disfunción mitocondrial y del ADNmt está asociada a trastornos metabólicos y neurológicos, incluidas enfermedades como la insuficiencia hepática y la encefalopatía, y también se vincula en la literatura científica con enfermedades neurodegenerativas relacionadas con el envejecimiento, como el Alzheimer y el Parkinson, aunque el estudio en sí se centra en los mecanismos de organización del ADNmt y no en demostrar un papel causal directo del perlado en dichas enfermedades.
