Un equipo de la Universidad de Colonia informa en Nature Cell Biology que el aminoácido esencial leucina mejora la producción de energía celular al preservar proteínas clave de la membrana externa mitocondrial a través del factor de control de calidad SEL1L, vinculando la dieta con la función organelar e insinuando implicaciones para enfermedades metabólicas y cáncer.
Las mitocondrias deben ajustarse continuamente a las demandas energéticas cambiantes, un proceso influido por los nutrientes. Un equipo liderado por el profesor Dr. Thorsten Hoppe en el Instituto de Genética de la Universidad de Colonia y el Cluster de Excelencia CECAD en Investigación del Envejecimiento ha identificado una vía dependiente de nutrientes que ayuda a las mitocondrias a satisfacer esas demandas. Según el estudio, la leucina estabiliza proteínas en la membrana mitocondrial externa que son críticas para la respiración, mejorando así la producción de energía celular. (ScienceDaily; Oficina de prensa de la Universidad de Colonia.) (sciencedaily.com)
El artículo, “Leucine inhibits degradation of outer mitochondrial membrane proteins to adapt mitochondrial respiration”, informa que la leucina reduce la actividad de SEL1L, un componente del sistema de control de calidad de proteínas de la célula, limitando la degradación de estas proteínas de la membrana externa y apoyando el rendimiento mitocondrial. Nature Cell Biology detalla además un eje leucina–GCN2–SEL1L que vincula la detección de aminoácidos con la proteostasis mitocondrial. (Nature Cell Biology.) (nature.com)
“Nos entusiasmó descubrir que el estado nutricional de una célula, especialmente sus niveles de leucina, impacta directamente en la producción de energía”, dijo el Dr. Qiaochu Li, primer autor del estudio. “Este mecanismo permite a las células adaptarse rápidamente a demandas energéticas aumentadas durante periodos de abundancia de nutrientes”. Li añadió una nota de precaución: “Modular los niveles de leucina y SEL1L podría ser una estrategia para impulsar la producción de energía. Sin embargo, es importante proceder con precaución. SEL1L también juega un rol crucial en la prevención de la acumulación de proteínas dañadas, lo cual es esencial para la salud celular a largo plazo”. (ScienceDaily; Universidad de Colonia.) (sciencedaily.com)
Los autores probaron el mecanismo en múltiples sistemas. En Caenorhabditis elegans, defectos en el catabolismo de la leucina perjudicaron la función mitocondrial y se vincularon a problemas de fertilidad. En células de cáncer de pulmón humano, aminoácidos de cadena ramificada intracelulares elevados redujeron la ubiquitinación de proteínas de la membrana externa y aumentaron la resistencia a la inhibición de la importación de proteínas mitocondriales, un hallazgo que los autores dicen podría informar investigaciones futuras sobre cáncer. (Nature Cell Biology; Universidad de Colonia.) (nature.com)
La leucina es un aminoácido esencial obtenido de alimentos ricos en proteínas como lácteos, carne y legumbres. Aunque el trabajo apunta a posibles objetivos terapéuticos, los investigadores señalan que SEL1L también es vital para prevenir la acumulación de proteínas dañadas, subrayando la necesidad de precaución en cualquier intervención. (ScienceDaily; Universidad de Colonia.) (sciencedaily.com)
La financiación provino de la Estrategia de Excelencia de Alemania dentro de CECAD, Centros de Investigación Colaborativa de la Fundación Alemana de Investigación (DFG), el Consejo Europeo de Investigación (ERC Advanced Grant “CellularPQCD”) y la Fundación Alexander von Humboldt. El estudio se publicó en línea el 31 de octubre de 2025 en Nature Cell Biology (DOI: 10.1038/s41556-025-01799-3). (ScienceDaily; Universidad de Colonia; Nature Cell Biology.) (sciencedaily.com)
