La disfunción mitocondrial es un fenómeno que se ha asociado con la obesidad, y se refiere a la alteración en el funcionamiento normal de las mitocondrias, las estructuras celulares encargadas de la producción de energía en forma de ATP. En el contexto de la obesidad, se han observado varios cambios en la función mitocondrial que pueden contribuir a problemas metabólicos y otros efectos adversos para la salud.
La disfunción mitocondrial es un proceso definido por una deficiente producción de energía en forma de ATP y con frecuencia ocurre en la obesidad. El exceso de nutrientes abruma la capacidad de los procesos metabólicos mitocondriales, lo que resulta en una disfunción (Gao, et, al., 2010; Li, et, al., 2018). En la línea celular de preadipocitos de ratón, 3T3-L1, la disfunción mitocondrial se manifiesta como una reducción de la oxidación de ácidos grasos, lo que resulta en una acumulación de triglicéridos y un aumento de la absorción de glucosa que sugiere un aumento en la síntesis de glicerol 3-fosfato que, a su vez, conduce a una mayor acumulación de lípidos. Este incremento en la acumulación de lípidos en los adipocitos conduce a la eventual pérdida de la capacidad amortiguadora de lipotoxicidad en estas células. En un modelo murino, el exceso de ácidos grasos libres se libera al torrente sanguíneo, lo que resulta en un depósito de grasa ectópica, que se cree que es la causa subyacente del desarrollo de resistencia a la insulina en la obesidad (Hardy et, al., 2012; Crewe et, al., 2021; Rytka, et, al. 2011).
Además de los efectos adversos de la acumulación de lípidos sistémicos y la posterior esteatosis, la disfunción mitocondrial también da como resultado un aumento de la producción de especies reactivas de oxígeno (EROs), como se observa en estudios clínicos y experimentales (Talior, et, al., 2003; Lin, et, al., 2005). Se considera también que la cadena de transporte de electrones, principalmente los complejos I, II y III, son las principales fuentes de generación de EROs debido a la capacidad de fuga de electrones (Starkov, et, al., 2004; Quinlan, et, al., 2013; Jastroch, et, al., 2010). Esta fuga de electrones correlaciona directamente con el potencial de membrana mitocondrial (Suski, et, al., 2012).
La activación de la proteína desacopladora por EROs sirve como mecanismo de retroalimentación para reducir el potencial de membrana (Cheng, et, al., 2017). Estos subproductos perjudiciales del metabolismo pueden inducir disfunción metabólica, inflamación y desarrollo de resistencia a la insulina (McMurray, et, al., 2016; Forrester, et, al., 2018). También se ha demostrado que las EROs aumentan el factor de transcripción activador 3 (ATF-3), proteína responsable de la expresión de adiponectina (Furukawa et, al., 2004). Aunque los adipocitos, a diferencia de otros tipos de células, pueden soportar altos niveles de EROs sin sufrir daños sustanciales, la elevación crónica de EROs es perjudicial y disminuye la expresión de adiponectina (Wang, et, al., 2010).
Existe un vínculo importante entre el estrés oxidativo, la disfunción mitocondrial y la desregulación metabólica durante la obesidad. Las funciones mitocondriales comprometidas en la obesidad incluyen funciones oxidativas, renovación y agrandamiento del tejido adiposo a través del reclutamiento y diferenciación de célula progenitoras de adipocitos, afectando la salud metabólica del organismo (Heinonen, et, al., 2020).
La relación entre obesidad y disfunción mitocondrial es compleja y aún está siendo investigada. No todas las personas con obesidad experimentan disfunción mitocondrial de la misma manera, y otros factores, como la genética y el nivel de actividad física, también desempeñan un papel importante. La pérdida de peso y la adopción de un estilo de vida saludable, que incluya una dieta equilibrada y actividad física regular, a menudo se asocian con mejoras en la función mitocondrial y otros aspectos de la salud metabólica.
