Cytochrome b5 reductases (CYB5R) are required for the elongation and desaturation of fatty acids, cholesterol synthesis and mono-oxygenation of cytochrome P450 enzymes, all of which are associated with protection against metabolic disorders. However, the physiological role of CYB5R in the context of metabolism, healthspan and aging remains ill-defined. We generated CYB5R-overexpressing flies (CYB5R-OE) and created a transgenic mouse line overexpressing CYB5R3 (CYB5R3-Tg) in the C57BL/6J background to investigate the function of this class of enzymes as regulators of metabolism and age-associated pathologies. Gender- and/or stage-specific induction of CYB5R, and pharmacological activation of CYB5R with tetrahydroindenoindole extended fly lifespan. Increased expression of CYB5R3 was associated with significant improvements in several metabolic parameters that resulted in modest lifespan extension in mice. Diethylnitrosamine-induced liver carcinogenesis was reduced in CYB5R3-Tg mice. Accumulation of high levels of long-chain polyunsaturated fatty acids, improvement in mitochondrial function, decrease in oxidative damage and inhibition of chronic pro-inflammatory pathways occurred in the transgenic animals. These results indicate that CYB5R represents a new target in the study of genes that regulate lipid metabolism and healthspan.

Mitochondrial diseases are a group of severe pathologies that cause complex neurodegenerative disorders for which, in most cases, no therapy or treatment is available. These organelles are critical regulators of both neurogenesis and homeostasis of the neurological system. Consequently, mitochondrial damage or dysfunction can occur as a cause or consequence of neurodevelopmental or neurodegenerative diseases. As genetic knowledge of neurodevelopmental disorders advances, associations have been identified between genes that encode mitochondrial proteins and neurological symptoms, such as neuropathy, encephalomyopathy, ataxia, seizures, and developmental delays, among others. Understanding how mitochondrial dysfunction can alter these processes is essential in researching rare diseases. Three-dimensional (3D) cell cultures, which self-assemble to form specialized structures composed of different cell types, represent an accessible manner to model organogenesis and neurodevelopmental disorders. In particular, brain organoids are revolutionizing the study of mitochondrial-based neurological diseases since they are organ-specific and model-generated from a patient’s cell, thereby overcoming some of the limitations of traditional animal and cell models. In this review, we have collected which neurological structures and functions recapitulate in the different types of reported brain organoids, focusing on those generated as models of mitochondrial diseases. In addition to advancements in the generation of brain organoids, techniques, and approaches for studying neuronal structures and physiology, drug screening and drug repositioning studies performed in brain organoids with mitochondrial damage and neurodevelopmental disorders have also been reviewed. This scope review will summarize the evidence on limitations in studying the function and dynamics of mitochondria in brain organoids.