La disfunción mitocondrial placentaria juega un papel central en la patogénesis de la preeclampsia. Dado que la preeclampsia es un estado hiperandrogénico, hipotetizamos que los niveles elevados de testosterona materna inducen daño a las mitocondrias placentarias y disminuyen los perfiles bioenergéticos. Para probar esta hipótesis, ratas Sprague-Dawley embarazadas fueron inyectadas con vehículo o propionato de testosterona (0.5 mg/kg/día) desde el día de gestación (DG) 15 hasta el 19. En el DG20, se aislaron las placentas para evaluar la estructura mitocondrial, el número de copias, la relación ATP/ADP y la biogénesis (Pgc-1alpha y Nrf1). Además, se trataron cultivos in vitro de trofoblastos humanos (HTR-8/SVneo) con dihidrotestosterona (0.3, 1.0 y 3.0 nM), y se evaluaron los perfiles bioenergéticos utilizando un analizador seahorse. La exposición a la testosterona en ratas embarazadas llevó a un aumento de 2 veces en los niveles de testosterona plasmática con una disminución asociada en los pesos placentarios y fetales en comparación con los controles. Los niveles elevados de testosterona materna indujeron daño estructural a las mitocondrias placentarias y disminuyeron el número de copias mitocondriales. La relación ATP/ADP se redujo con una disminución paralela en la expresión de ARNm y proteína de Pgc-1alpha y Nrf1 en la placenta de ratas tratadas con testosterona en comparación con los controles. En trofoblastos cultivados, la dihidrotestosterona disminuyó el número de copias mitocondriales y redujo los niveles de ARNm y proteína de PGC-1alpha y NRF1 sin alterar la expresión de los genes de fisión/fusión mitocondrial. La exposición a la dihidrotestosterona indujo déficits energéticos mitocondriales significativos con una disminución dependiente de la dosis en la respiración basal, la respiración vinculada al ATP, la respiración máxima y la capacidad respiratoria de reserva. En resumen, nuestro estudio sugiere que la disfunción mitocondrial placentaria inducida por niveles elevados de testosterona materna podría ser un mecanismo potencial que vincula la preeclampsia con la restricción del crecimiento feto-placentario.