Diversidad evolutiva de la eficiencia del OXPHOS muscular in vitro en los vertebrados ectotérmicos

Área de la Ciencia:

• Fisiología comparativa
• La bioenergía mitocondrial
• Biología evolutiva

Sus antecedentes:

• La fosforilación oxidativa (OXPHOS) es crucial para la producción de energía de los vertebrados.
• La eficiencia de acoplamiento de OXPHOS afecta la termogénesis, la locomoción y las especies reactivas de oxígeno (ROS) en endotérmicos.
• Las variaciones e implicaciones del acoplamiento de OXPHOS en ectotermas siguen siendo menos conocidas.

Objetivo del estudio:

• Investigar las variaciones en la eficiencia de acoplamiento de OXPHOS mitocondrial entre las especies de ectotermas.
• Para determinar la relación entre la tasa metabólica estándar (RMS) y la función mitocondrial.
• Identificar los principales mecanismos que subyacen a las diferencias en el acoplamiento OXPHOS.

Principales métodos:

• Se midió el consumo de oxígeno mitocondrial, la producción de ATP y la producción de ROS.
• Utilizó fibras musculares permeabilizadas de salamandras, ranas y lagartos.
• Evaluar la permeabilidad intrínseca de los protones y las vías específicas de fuga de protones.

Principales resultados:

• Los lagartos mostraron la mayor capacidad de producción de ATP, mientras que las salamandras tenían la más baja, correlacionada con SMR.
• Las tasas de consumo de oxígeno mostraron inesperadamente una tendencia inversa, revelando variaciones de 8,5 veces en la eficiencia de acoplamiento de OXPHOS.
• La permeabilidad intrínseca de protones de la membrana mitocondrial interna fue el principal impulsor de estas variaciones, la más alta en las salamandras y la más baja en los lagartos.
• Los lagartos exhibieron una fuga de protones basales a través de las proteínas de desacoplamiento y la translocación de nucleótidos de adenina, limitando la producción de ROS.

Conclusiones:

• Existen variaciones evolutivas significativas en la eficiencia del OXPHOS muscular en todos los clados de ectotermos.
• La permeabilidad intrínseca de protones es un factor clave en la regulación del acoplamiento OXPHOS y la producción de ROS.
• Diversas presiones selectivas dan forma a la función mitocondrial y sus consecuencias fisiológicas en los ectotérmicos.