As mitocôndrias são frequentemente descritas como as centrais energéticas das células, devido ao seu papel na produção de ATP, a principal molécula utilizada no fornecimento de energia celular. No entanto, a investigação científica tem demonstrado que estas organelas desempenham funções muito mais abrangentes, participando em múltiplos processos biológicos e adaptando a sua atividade às necessidades de cada célula.

No artigo de revisão Multifaceted mitochondria: moving mitochondrial science beyond function and dysfunction, publicado na revista Nature Metabolism em 2023, Monzel, Enríquez e Picard propõem uma mudança importante na forma como compreendemos a biologia mitocondrial: em vez de classificar as mitocôndrias simplesmente como funcionais ou disfuncionais, devemos considerar a sua complexidade, diversidade e capacidade de adaptação.

As mitocôndrias não desempenham apenas uma função

Embora a produção de ATP através da fosforilação oxidativa seja uma das suas atividades mais conhecidas, as mitocôndrias participam em numerosos processos celulares interligados. A sua atividade influencia o metabolismo, a sinalização celular, a regulação do equilíbrio redox e a resposta a diferentes estímulos fisiológicos.

Além disso, as mitocôndrias apresentam características distintas consoante o tipo de célula em que se encontram. As necessidades energéticas e metabólicas de uma célula muscular, por exemplo, diferem das de um neurônio ou de uma célula do sistema imunitário. Consequentemente, as propriedades e atividades mitocondriais também variam.

Esta diversidade demonstra que não existe um único padrão de funcionamento mitocondrial ideal para todos os tecidos e contextos fisiológicos.

Adaptação mitocondrial: um processo dinâmico

Outro aspecto central destacado pelos autores é a capacidade das mitocôndrias para ajustar dinamicamente as suas propriedades e atividades em resposta às alterações do ambiente celular.

Estas adaptações podem ser fisiológicas e reversíveis, permitindo que a célula responda a diferentes necessidades metabólicas. Por isso, uma alteração na atividade mitocondrial não significa necessariamente a existência de uma disfunção. Pode representar, em determinadas circunstâncias, uma resposta adaptativa.

A distinção entre adaptação e disfunção é particularmente importante na investigação biomédica, uma vez que permite interpretar os resultados experimentais de forma mais rigorosa e evitar conclusões simplistas sobre o estado funcional destas organelas.

Porque é insuficiente falar apenas em função ou disfunção mitocondrial?

Os termos «função mitocondrial» e «disfunção mitocondrial» são frequentemente utilizados como conceitos abrangentes. Contudo, podem ocultar diferenças importantes entre as propriedades estruturais, as características moleculares e as atividades efetivamente realizadas pelas mitocôndrias.

Os autores propõem uma terminologia mais específica, que distingue cinco dimensões:

Propriedades dependentes do tipo celular: características mitocondriais que variam entre diferentes células e tecidos.
Características moleculares: componentes e atributos bioquímicos que condicionam o comportamento das mitocôndrias.
Atividades: processos bioquímicos concretos realizados pelas organelas.
Funções: contributos dessas atividades para os objetivos biológicos da célula.
Comportamentos: respostas e alterações dinâmicas das mitocôndrias ao longo do tempo e perante diferentes condições.

Esta abordagem permite descrever com maior precisão o que está efetivamente alterado, evitando que diferentes fenómenos biológicos sejam agrupados sob a designação genérica de disfunção mitocondrial.

Implicações para a saúde e para a investigação

A compreensão das mitocôndrias como estruturas multifuncionais e adaptáveis tem implicações relevantes para o estudo da saúde e da doença. Uma alteração numa determinada atividade mitocondrial pode ter consequências diferentes consoante o tecido, o contexto metabólico e as restantes funções celulares envolvidas.

Assim, a avaliação mitocondrial não deve depender exclusivamente de um único indicador, como a produção de ATP. É importante considerar diferentes propriedades e atividades, bem como a sua relação com as necessidades específicas da célula.

Esta perspectiva poderá contribuir para uma melhor compreensão dos mecanismos biológicos envolvidos em diferentes doenças e para o desenvolvimento de abordagens de investigação mais precisas.

Referência

Monzel AS, Enríquez JA, Picard M. Multifaceted mitochondria: moving mitochondrial science beyond function and dysfunction. Nature Metabolism. 2023;5:546–562. https://doi.org/10.1038/s42255-023-00783-1