Interação Funcional entre Biogênese de Cristas, Dinâmica Mitocondrial e Integridade do DNA Mitocondrial

As mitocôndrias são organelas celulares vitais envolvidas em uma variedade de processos celulares, como conversão de energia, homeostase de cálcio, biogênese de heme, regulação da apoptose e produção de espécies reativas de oxigênio (ROS). Embora frequentemente sejam retratadas como estruturas estáticas em forma de feijão, nossa percepção mudou consideravelmente nas últimas décadas, à medida que muitos estudos revelaram uma dinâmica notável das formas e tamanhos mitocondriais, tanto em níveis celulares quanto intra-mitocondriais. Mudanças aberrantes na dinâmica mitocondrial e na estrutura das cristas estão associadas ao envelhecimento e a várias doenças humanas (por exemplo, câncer, diabetes, várias doenças neurodegenerativas, tipos de neuro- e miopatias). Outra característica única das mitocôndrias é que elas abrigam seu próprio genoma, o DNA mitocondrial (mtDNA). O mtDNA existe em várias centenas a milhares de cópias por célula e está organizado e empacotado na matriz mitocondrial em estruturas denominadas mt-nucleóides. Muitas doenças humanas estão mecanicamente ligadas à disfunção mitocondrial e à alteração do número e/ou da integridade do mtDNA. Em particular, vários estudos recentes identificaram vínculos notáveis e parcialmente inesperados entre a estrutura mitocondrial, a dinâmica de fusão e fissão, e o mtDNA. Nesta revisão, forneceremos uma visão geral sobre esses novos conhecimentos e buscaremos esclarecer como a dinâmica mitocondrial, a ultraestruturas das cristas e a estrutura do mtDNA se influenciam mutuamente e determinam as funções mitocondriais.