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Mouse Model of CoQ deficiency: pathogenesis and treatment

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El papel de la coenzima Q10

Unos científicos europeos han resuelto algunas de las controversias acerca de un complemento alimentario presente en muchas tiendas de alimentación sana, la coenzima Q10 (CoQ10).

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CoQ10 es una sustancia liposoluble que interviene en cascadas bioquímicas de la fábrica de energía celular, la mitocondria. A partir de esta molécula se genera adenosina trifosfato (ATP), por lo que es responsable del 95 % de la producción energética del organismo. CoQ10 es también un antioxidante potente. El trastorno genético que provoca un déficit de CoQ10 tiene lugar cuando existen dos genes recesivos. Los síntomas clínicos derivados de la disfunción de la mitocondria se manifiestan a través de una degeneración de las funciones cognitiva, muscular y renal. Algunos pacientes responden a la administración de complementos de CoQ10, pero no todos. Los trabajos precedentes llevados a cabo por un miembro del proyecto «Mouse model of CoQ deficiency: pathogenesis and treatment» (COQMITMEL) permitieron identificar la primera mutación en el gen de la subunidad 2 de la decaprenil difosfato sintasa (PDSS2), un gen asociado a este déficit. Los siguientes estudios sobre el código de ADN erróneo revelaron que la bioenergética mitocondrial, el aumento del estrés oxidativo y las alteraciones en la producción de pirimidina son responsables de los síntomas clínicos. Con objeto de esclarecer las funciones del CoQ y evaluar los posibles tratamientos para el déficit de CoQ, el equipo de COQMITMEL generó un modelo de ratón knock-in donde insertaron un Coq9 mutado (Coq9 era un gen biosintético del CoQ). La inserción dirigida del gen permitió estudiar los efectos del gen nuevo. Los resultados indican que la proteína Coq9 es necesaria para que el nivel de proteína Coq7 sea el fisiológico. La pérdida de Coq9 por el déficit de Coq10 se traduce en una reducción de la respiración mitocondrial y la síntesis de ATP. La disfunción de la mitocondria en el cerebro produce daño oxidativo y muerte celular programada. Se estudiaron los efectos de dos formas distintas de CoQ10 con el propósito de diseñar nuevos tratamientos para la encefalopatía mitocondrial por déficit de CoQ. El ubiquinol-10 (la forma reducida) resultó más eficaz que la ubiquinona-10 (la forma oxidada) para aumentar el peso corporal del animal y la actividad de los complejos de la cadena respiratoria dependientes de CoQ. Además, se redujo el daño oxidativo en regiones clave del cerebro y, en menor medida, en el tronco cerebral. El trabajo del proyecto se ha publicado en la revista científica Human Molecular Genetics y en BBA Molecular Basis of Disease. Es posible que el ubiquinol-10 aumente la eficacia del tratamiento con Coq10 y resulte eficaz en otras enfermedades neurodegenerativas así como en afecciones originadas por el envejecimiento. Varias compañías farmacéuticas han mostrado interés por los resultados obtenidos sobre el ubiquinol-10. Es posible que esta información contribuya a alcanzar los objetivos del Consorcio Internacional de Investigación de Enfermedades Raras.

Palabras clave

Coenzima Q10, mitocondria, energía, ATP, PDSS2, ratones knock-in, ubiquinol-10, ubiquinona-10, Coq9