El hidrogenosoma es un orgánulo que se encuentra en algunos organismos anaeróbicos como los ciliados , las tricomonas y algunos hongos . El hidrogenosoma de las tricomonas (el organismo más estudiado para este tipo de orgánulos) produce hidrógeno , acetato , dióxido de carbono y ATP gracias a la acción combinada de piruvato: ferredoxina oxidorreductasa , hidrogenasa , acetato: succinato CoA transferasa y succinato tioquinasa .
Allí también están presentes otras enzimas como la superóxido dismutasa , la malato deshidrogenasa (descarboxilación), una ferredoxina , una adenilato quinasa y una NADH: ferredoxina oxidorreductasa .
Este orgánulo habría evolucionado a partir de una bacteria anaeróbica o una arquea . En 2010, los investigadores habrían descubierto los primeros metazoos anaeróbicos con un hidrogenosoma. El nombre de este orgánulo proviene del hecho de que produce hidrógeno .
Los hidrogenosomas fueron aislados, purificados, caracterizados y nombrados a principios de la década de 1970 por DG Lindmark y M. Müller en la Universidad Rockefeller . Además de este estudio, también demostraron por primera vez la presencia de un piruvato: ferredoxina oxido-reductasa y una hidrogenasa en eucariotas . Luego se realizaron más estudios sobre la bioquímica , citología y organización subcelular de protistas anaeróbicos ( Trichomonas vaginalis , Tritrichomonas fetus , Monocercomonas sp., Giardia lamblia , Entamoeba histolytica y Hexamita inflata ) . Gracias a estos estudios, estos investigadores pudieron determinar el modo de acción del metronidazol (Flagyl) en 1976 . El metronidazol se considera hoy en día una de las mejores moléculas para el tratamiento de infecciones causadas por organismos anaerobios procariotas ( Clostridium , Bacteroides , Helicobacter ) o eucariotas ( Trichomonas, Tritrichomonas, Giardia, Entamoeba ). El metronidazol se absorbe por difusión. Una vez absorbido, es reducido por las propias ferredoxinas reducidas por piruvato: ferredoxina oxido-reductasa. Esta reducción conduce a la formación de un producto citotóxico y permite su acumulación en organismos anaeróbicos.
Un hidrogenosoma tiene aproximadamente 1 µm de diámetro, pero puede alcanzar 2 µm en condiciones de estrés.
Al igual que las mitocondrias , los hidrogenosomas están rodeados por dos membranas, la interior de las cuales forma proyecciones que se asemejan a crestas .
Ciertos hidrogenosomas han podido evolucionar a partir de una mitocondria por la pérdida de ciertas características como el genoma . No se pudo detectar ningún genoma de hidrogenosoma en Neocallimastix , Trichomonas vaginalis y Trichomonas fetus . Sin embargo, se detectó un genoma hidrogenosómico en el ciliado Nyctotherus ovalis y en el stramenopil Blastocystis . Las similitudes entre Nyctotherus y Blastocystis son probablemente el resultado de una evolución convergente, pero plantean la cuestión de los distintos orígenes de las mitocondrias, el hidrogenosoma y el mitosoma (una especie de mitocondrias degeneradas).
Los estudios más precisos de hidrogenosomas se han realizado en los parásitos de transmisión sexual Trichomonas vaginalis y Tritrichomonas fetus y también en ciertos chytridiomycota como Neocallimastix del rumen de rumiantes.
El Nyctotherus ovalis anaeróbico ciliado , que vive en los intestinos de algunas especies de cucarachas , tiene muchos hidrogenosomas íntimamente asociados con metanogénicos endosimbióticos arqueados que utilizan el hidrógeno producido. En N. ovalis , los hidrogenosomas contienen partículas similares a ribosomas del mismo tamaño (70S) que las arqueas. Esto sugiere la presencia de un genoma hidrogenosómico que habría sido descubierto por Akhmanova y parcialmente secuenciado por Boxma.
Tres especies multicelulares de Loricifera - Spinoloricus nov. Sp., Rugiloricus nov. Sp. y Pliciloricus , que utilizan un hidrogenosoma para su metabolismo anaeróbico en capas sedimentarias del mar Mediterráneo .