Orgánulos citoplasmáticas: el hidrogenosoma
Los hidrogenosomas son uno de los orgánulos eucariotas más insólitos y misteriosos evolutivamente de todo el mundo vivo. Fueron descritos por primera vez en 1970 en EE.UU. por el Dr. Lindmark y el Dr. Müller y en Praga por el Dr. Kulda. Se ha descrito este orgánulo en microorganismos eucariotas flagelados y ciliados y en hongos chytridiomycetos.
Origen y evolución: el origen de este orgánulo es un tanto ambiguo, puesto que hay gente que la considera una mitocondria degenerada, que con el paso del tiempo ha perdido primero parte o la totalidad de su ADN y después los propios enzimas encargados de llevar a cabo la respiración aeróbica mitocondrial. Los hidrogenosomas no se encuentran presentes en todos los organismos.
Solo unos pocos elegidos separados de la línea evolutiva de eucariotas de manera temprana los presentan y en algunos hongos. Además todos los organismos que los presentan carecen de mitocondrias, que es una de las razones para pensar en un origen común. Las razones más poderosas las presentó el equipo de Bui en 1996 viendo que las proteínas heat shock Hsp70, Hsp60 y Hsp10 que poseen los organismos con hidrogenosomas y que actúan en estos orgánulos están evolutivamente conservados con esas mismas proteínas en el ADN mitocondrial. Aunque fue descrito como un orgánulo sin ADN este pequeño dogma cambió a “es complicado” en 1998 cuando la Dra. Akhmanova publicó el descubrimiento de que los hidrogenosomas de Nycototherus ovalis sí poseía ADN, aunque era muy pequeño y en 2005 el equipo del Dr. Boxma lo describió, encontrando un único ORF (Open Reading Frame) y lo secuenció.
Morfología: es un orgánulo que se sitúa en el citoplasma. Está formado por una doble membrana aunque no presenta las complicadas crestas de su congénere la mitocondria. Su tamaño es de una micra de diámetro (una mitocondria tiene un tamaño mayor, entre 2 y 6 micras, supuestamente para que queda el ADN).
Función: Este orgánulo actúa en el metabolismo fermentativo de unos pocos seres elegidos para obtener ATP, la molécula de la energía, en situaciones de anaerobiosis, falta de oxígeno. Esta función sería lo más cercano a un análogo de la respiración mitocondrial que podrían hacer los microorganismos anaerobios. En él se oxida el ácido pirúvico, que es la molécula clave de todo el metabolismo, está justo en medio de las rutas para obtener energía de todos los seres vivos. La oxidación del ácido pirúvico es llevada a cabo por el hidrogenosoma que obtiene CO2, acetato que es excretado al citoplasma de la célula y H2 (siendo la formación de esta molécula importante para las relaciones tróficas de los organismos que poseen hidrogenosomas).
Relaciones tróficas gracias a los hidrogenosomas: los eucariotas que poseen hidrogenosomas son anaerobios facultativos, que pueden vivir en condiciones de falta de oxígeno, lo que les convierte en un parásito “ideal”. La mayoría de estos organismos son efectivamente parásitos o comensales internos de intestino de animales como rumiantes o cucarachas. La familia mejor estudiada de organismos con estos orgánulos son los Trichomonas, algunos de ellos son parásitos de transmisión sexual T. vaginalis.
Trichomonas vaginalis es un parásito humano que posee hidrogenosomas, que le permiten vivir en situaciones de baja concentración de oxígeno.
Los que no son parásitos muchas veces establecen relaciones simbióticas con microorganismos metanógenos (anaeróbios estrictos que necesitan hidrógeno para sobrevivir) propios del intestino de algunos animales como la cucaracha. Esta simbiosis parece llegar al extremos de una estrecha interdependencia que culmina en un ser nuevo que en condiciones anaeróbicas produce metano y en condiciones de oxígeno libero agua y CO2 (lo que lleva a pensar que tal vez los hidrogenosomas sean un estadio primitivo de las mitoconsdrias).