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Inhibición por retroalimentación

Definición de inhibición de retroalimentación

La inhibición por retroalimentación es un mecanismo de control celular en el que la actividad de una enzima es inhibida por el producto final de la enzima. Este mecanismo permite que las células regulen la cantidad de producto final de una enzima que se produce.

La mayoría de los procesos bioquímicos son complejos y de varios pasos, que requieren múltiples enzimas para llegar desde el sustrato inicial hasta el producto final deseado.

Normalmente, la inhibición por retroalimentación actúa sobre la primera enzima exclusiva de una vía determinada. Por ejemplo, en el caso de la producción de aminoácidos, un aminoácido puede actuar como inhibidor de la primera enzima en la vía cuyo propósito es producir más de ese aminoácido.

El gráfico siguiente ilustra este proceso:

Descripción general de la inhibición de retroalimentación

La inhibición por retroalimentación generalmente se logra a través de algo llamado “sitio alostérico”, un sitio en una enzima que cambia la forma de una enzima y, posteriormente, el comportamiento del sitio activo.

Las palabras raíz de alostérico provienen del griego «allo» para «otro», y del griego «estéreos», para «espacio». Esto puede ayudarle a recordar que los «sitios alostéricos» hacen que las enzimas adopten «otras formas» u «otros espacios».

La unión de un mensajero regulador, en este caso, el producto final de la vía bioquímica, al sitio alostérico cambia la forma de toda la enzima.

En la inhibición por retroalimentación, la unión del producto final al sitio alostérico ralentiza o detiene la actividad de la enzima, de modo que se produce poco o ningún producto final nuevo. Cuando los niveles del producto final caen, la enzima encontrará menos partículas del producto final y su actividad aumentará nuevamente.

La inhibición por retroalimentación evita el desperdicio que se produce cuando se fabrica más producto de lo que necesita la célula. También puede prevenir daños cuando tener demasiado del producto final de la vía puede ser realmente dañino para el organismo.

El resultado de la inhibición por retroalimentación es que les permite ajustar su velocidad de reacción en función de la cantidad de producto final que se necesite y evitar que el producto final se acumule a niveles peligrosos.

Un ejemplo de esto que ocurre en nuestro propio cuerpo es la producción de colesterol. El colesterol en pequeñas cantidades es útil para las membranas de nuestras células, pero en grandes cantidades puede acumularse en nuestras venas y arterias y volverse muy dañino.

Las dietas modernas a menudo resultan en un colesterol peligrosamente alto como resultado de comer demasiado, pero en la naturaleza; a veces era necesario que nuestros cuerpos produjeran su propio colesterol.

El mecanismo de producción de colesterol en el hígado se inhibe por la presencia de colesterol en la sangre. Grandes cantidades de colesterol en la sangre en realidad evitan que las células del hígado transcriban el ARNm necesario para producir la enzima que produce el colesterol.

Entonces, cuando comemos dietas altas en colesterol, nuestros hígados producen menos colesterol que si no obtuviéramos suficiente colesterol de nuestros alimentos.

En algunas personas, el colesterol peligrosamente alto puede ser el resultado de la desactivación de esta vía de inhibición por retroalimentación; lo que hace que el cuerpo continúe produciendo su propio colesterol además de lo que se consume.

Función de inhibición de la retroalimentación

La inhibición por retroalimentación permite al cuerpo evitar muchas situaciones potencialmente peligrosas, que incluyen:

  • Residuos. Sin la inhibición por retroalimentación, la energía o las materias primas que podrían usarse para funciones celulares importantes podrían desperdiciarse en otras innecesarias.
  • Previene el agotamiento. Sin la inhibición por retroalimentación; las materias primas y la energía podrían verse agotadas por procesos bioquímicos que no se detienen, incluso cuando su producto final no es necesario. Un buen ejemplo de esto es la producción de ATP a partir de glucosa. Las enzimas que producen ATP a partir de glucosa están sujetas a inhibición por retroalimentación por parte del ATP. Esto ahorra glucosa al evitar su descomposición innecesaria cuando la célula tiene mucho ATP.
  • Evita la acumulación peligrosa. Los productos finales de algunas vías bioquímicas pueden ser peligrosos en altas concentraciones. El colesterol es un excelente ejemplo de algo que nuestro cuerpo puede producir que es bueno en pequeñas cantidades pero peligroso en grandes cantidades.
  • Mantén la homeostasisUna función esencial de la vida es la capacidad de mantener constantes circunstancias internas frente a las cambiantes circunstancias ambientales. Algunos mensajeros químicos que participan en el mantenimiento de la homeostasis se regulan mediante la regulación por retroalimentación.
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