¿Qué es la homeostasis de proteínas?
La homeostasis de las proteínas se refiere a la capacidad de las células del cuerpo para fabricar, plegar y desactivar adecuadamente las moléculas de proteínas, de modo que el cuerpo pueda responder a los desafíos externos y los cambios en las condiciones internas. Construidas a partir de cadenas de aminoácidos, las proteínas se basan en la secuencia de plegado correcta para formar estructuras tridimensionales capaces de realizar sus funciones previstas. Las interrupciones de esta homeostasis pueden conducir a proteínas que se pliegan anormalmente, lo que puede cambiar la forma en que operan y, en algunos casos, incluso inducir estados de enfermedad.
Los genes tienen una gran influencia sobre el mantenimiento de la homeostasis de las proteínas. Expresar genes, o permitirles interactuar con otros componentes de la célula para formar proteínas, es una forma de lograrlo. Otra es a través de la creación de proteínas especiales, llamadas enzimas plegables, cuyas formas y acciones ayudan a guiar la formación de proteínas recién hechas en sus estructuras tridimensionales adecuadas. Cuando las proteínas ya no son necesarias para situaciones particulares, las vías pueden conducir a la expresión de genes que crean otras enzimas que les permiten eliminarse de manera segura. Los aminoácidos componentes que forman las proteínas pueden reutilizarse luego de que se produce esta degradación.
Las células deben poder responder a una variedad de condiciones nuevas, y la homeostasis de proteínas juega un papel importante en este proceso. Las señales del entorno pueden inducir la creación de proteínas que permiten a las células manejar estas situaciones novedosas. Estas señales pueden emitirse desde el interior de una sola célula, un solo órgano o incluso otros órganos, dependiendo de la extensión de los cambios a los que el organismo está respondiendo.
Los mecanismos de retroalimentación también ayudan a mantener la homeostasis de las proteínas, y esta retroalimentación también puede involucrar múltiples órganos. Las enzimas y las estructuras celulares interactúan con proteínas recién hechas para garantizar que se plieguen en sus conformaciones correctas. La información sobre este plegamiento puede enviarse al núcleo de la célula, o incluso al cerebro, que luego puede enviar mensajes de respuesta sobre las acciones adicionales a tomar. Las proteínas irregulares, por ejemplo, pueden conducir a señales de retroalimentación que ordenan su destrucción.
Los estados de enfermedad pueden surgir de la homeostasis proteica perturbadora. La enfermedad de Alzheimer, por ejemplo, puede involucrar problemas con los mecanismos de retroalimentación que pueden conducir a la sobreproducción de ciertas proteínas que se pliegan incorrectamente. Otras afecciones, como la fibrosis quística, pueden tener factores subyacentes que conducen a la incapacidad de crear ciertas proteínas necesarias para un funcionamiento saludable. Los diferentes aspectos del proceso de envejecimiento pueden implicar la interrupción progresiva de las redes de retroalimentación que normalmente también ayudan a mantener la homeostasis.