La conexión entre las mitocondrias y la mente, nueva frontera de la psicobiología

Una nueva investigación ha confirmado que las mitocondrias, que producen energía, no son solo las centrales eléctricas de las células, sino que su función principal es la de procesar información e influir en nuestro comportamiento y nuestro estado psicológico.

Las mitocondrias son unos orgánulos que se encuentran en el interior de las células y que tienen la función de producir energía, lo que los ha llevado a recibir el sobrenombre de "centrales eléctricas de la célula".

Sin embargo, cada vez hay más evidencias de que las mitocondrias también tienen un papel clave en la comunicación celular, la regulación genética, la síntesis de hormonas y la respuesta al estrés.

Estos procesos están relacionados con la salud mental y física, por lo que algunos investigadores proponen que las mitocondrias son los procesadores de información de la célula y que pueden influir en nuestro comportamiento y nuestro estado psicológico.

Mitocondrias y mente

Un nuevo estudio, publicado en la revista Nature Communications, ha demostrado que el estrés puede alterar la actividad de las mitocondrias en el cerebro y alterar los comportamientos de ansiedad y sociabilidad en los ratones.

Los autores del estudio, de la que es primera autora Ayelet M. Rosenberg, y del que también forma parte Martin Picard, ambos de la Universidad de Columbia, utilizaron una técnica llamada espectroscopía de fluorescencia para medir el estado de las mitocondrias en el hipocampo de los ratones, una región del cerebro implicada en la memoria y el aprendizaje.

Los ratones fueron sometidos a diferentes pruebas de estrés, como una plataforma elevada o un baño frío, y se observó su comportamiento y su nivel de cortisol, una hormona del estrés.

Mitocondrias y salud mental

Los resultados mostraron que los ratones con mitocondrias más sanas eran más resistentes al estrés y mostraban menos signos de ansiedad y depresión. Por el contrario, los ratones con mitocondrias más dañadas eran más vulnerables al estrés y mostraban más signos de angustia y desesperanza.

Los investigadores también descubrieron que solo los cambios en una red específica de mitocondrias, principalmente en la corteza y el estriado, se correlacionaban con la ansiedad, mientras que otras redes de mitocondrias mostraban poca o ninguna conexión con los comportamientos.

Estudio pionero

Este estudio es uno de los primeros en establecer una relación causal entre el estado de las mitocondrias cerebrales y el comportamiento ante el estrés.

Los autores sugieren que las mitocondrias podrían ser un biomarcador del estrés y que podrían usarse para desarrollar tratamientos para trastornos relacionados con el estrés, como la depresión o el trastorno por estrés postraumático.

Además, plantean nuevas preguntas sobre cómo las mitocondrias se comunican con el núcleo y con otras orgánulos, cómo se adaptan al entorno y cómo evolucionan.

Psicobiología mitocondrial

La psicobiología mitocondrial estudia cómo los estados psicológicos como el estrés influyen en las funciones mitocondriales, y cómo estas funciones influyen a su vez en la salud mental y física, informa la citada universidad en un comunicado.

Picard ha estudiado pacientes que nacen con mutaciones o deleciones en su genoma mitocondrial, lo que causa enfermedades raras que afectan al cerebro y a otros órganos. Estos casos muestran que las mitocondrias pueden tener un impacto mayor que el genoma nuclear en nuestra salud.

Los resultados del nuevo estudio confirman que el estrés puede alterar la actividad de las mitocondrias cerebrales y predecir los comportamientos posteriores de ansiedad y sociabilidad en los ratones.

Procesadores de información

Picard cree que las mitocondrias son dinámicas y nos dan la capacidad de percibir, integrar información, adaptarnos y prosperar. "La analogía de la central eléctrica está anticuada y es unidimensional y puede obstaculizar la ciencia al limitar las percepciones de los investigadores sobre lo que pueden hacer las mitocondrias", dice.

Entre otras funciones, ahora se sabe que las mitocondrias desencadenan la muerte celular cuando es necesario, sintetizan todas las hormonas esteroides circulantes relacionadas con la reproducción y ordenan al núcleo que active o desactive genes.

"Tiene más sentido pensar en las mitocondrias como procesadores de información de la célula”, afirma Picard. "Están equipadas con una variedad sorprendentemente amplia de receptores para detectar lo que sucede en la célula, integran toda esta información y luego le dicen al núcleo y otros orgánulos qué hacer para mantener la salud del organismo".

Por eso señala que no es exagerado pensar que las mitocondrias pueden tener un impacto mayor que el genoma en nuestra salud física y mental: “Los genes son inertes. Las mitocondrias son dinámicas y nos dan la capacidad de sentir y percibir, integrar información, adaptarnos y prosperar”, concluye.

Referencia

Brain mitochondrial diversity and network organization predict anxiety-like behavior in male mice. Ayelet M. Rosenberg et al. Nature Communications, Volume 14, Article number: 4726 (2023). DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-023-39941-0