I disturbi mitocondriali sono caratterizzati dalla disfunzione della fosforilazione ossidativa (OXPHOS), ma sono altamente eterogenei a livello clinico e genetico. Manifestazioni patologiche specifiche per tessuto sono una caratteristica poco compresa di queste condizioni, anche se i geni responsabili della malattia sono espressi ubiquitariamente. Per investigare la base funzionale di questo fenomeno, abbiamo analizzato diversi parametri bioenergetici correlati a OXPHOS, inclusi i tassi di consumo di ossigeno, lo stato redox del coenzima Q (mtCoQ) relativo al sistema di trasferimento degli elettroni (ETS) e la produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS) nei mitocondri cerebrali e epatici dei topi alimentati con diversi substrati. Inoltre, abbiamo determinato come questi parametri funzionali siano influenzati dal deterioramento dell’ETS in modo specifico per tessuto utilizzando modelli murini patologici privi rispettivamente di Ndufs4 o Ttc19, che portano a una carenza del Complesso I (CI) o del Complesso III (CIII). L’analisi dettagliata di OXPHOS ha rivelato differenze marcate tra i mitocondri cerebrali ed epatici nella capacità dei diversi substrati metabolici di alimentare l’ETS, ridurre il mtCoQ relativo all’ETS e indurre la produzione di ROS. Inoltre, la carenza dell’ETS dovuta a disfunzioni del CI o del CIII ha avuto un impatto molto maggiore sui parametri bioenergetici intrinseci dei mitocondri cerebrali rispetto a quelli epatici. Questi risultati sono discussi in termini di manifestazioni specifiche per tessuto della malattia mitocondriale, ancora piuttosto misteriose.
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