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INHIBICIÓN ENZIMATICA
Una sustancia que disminuye la velocidad de una reacción mediada por una enzima se llama inhibidor.
Estos pueden ser de naturaleza endógena o exógena como un medicamento.
Inhibición irreversible
Este inhibidor generalmente trabaja formando enlaces covalentes con la enzima, e inactiva permanentemente a la enzima o la disocia muy lentamente.
Por lo general los inhibidores enzimáticos irreversibles son sustancias toxicas que pueden ser naturales o sintéticas.
Ejemplos de estos pueden ser:
- Los llamados tanques de guerra como el diisopropifluorofosfato (DFP) que se combinan irreversiblemente con los residuos de serina de la enzima colinesterasa impidiendo la transmisión del impulso nervioso.
- El yodo acetato
- El parathion que bloquean los residuos de cisteína de algunas enzimas.
Un ejemplo clínico es:
- La penicilina, que es un antibiótico formado por un anillo de tiazolidina unido a un anillo beta lactámico al cual se une a una cadena lateral mediante un enlace peptídico.
Esta penicilina actua interfiriendo la síntesis de la pared bacteriana al bloquear a la serina del centro activo de la transpeptidasa.
Anillo de la penicilina
Inhibición reversible por competencia
Grupo variableAnillo tiazolidina
En esta la enzima se une a un análogo de sustrato, es decir a una sustancia estructuralmente parecida al sustrato original, con la característica de una rápida disociación del complejo enzima-inhibidor.
En la inhibición competitiva se establece una competencia entre el original y el similar por un centro activo pero no a los dos al mismo tiempo.
Cuando el inhibidor ocupa el sitio activo de la enzima, el complejo enzima enzima- inhibidor no se separa, en vista de que esta enzima no tiene acción sobre el inhibidor y por lo tanto queda bloqueada la parte activa de dicha enzima, reduciéndose la cantidad de moléculas que se ligan al sustrato.
En este caso el efecto del inhibidor puede ser revertido aumentando la concentración del sustrato original, lo que crea una mayor posibilidad de ligadura al sitio activo. La Km se aumenta, a pesar de que no cambia Vmax.
Por lo tanto, esta inhibición depende de la concentración de sustrato.
Un ejemplo clínico:
- El metotrexate un análogo del tetrahidrofolato, sustrato del dihidrofolato reductasa que participa en la síntesis de purinas y pirimidinas.
Inhibición reversible no competitiva :
En estos casos el inhibidor no se fija al mismo sitio que la enzima con su sustrato original, sino en un sitio diferente del centro activo. El inhibidor puede fijarse a la misma enzima, pero como no afecta el centro activo, no se modifica la afinidad entre enzima y sustrato. Esta inhibición no se revierte por aumento de la concentración de sustrato original. Los cambios que se dan consisten en no cambiar que Km y disminuir Vmax.
Inhibición incompetitiva:
Tiene lugar cuando el inhibidor se une solo al complejo enzima-sustrato provocando sólo una perturbación de la velocidad máxima y levemente a Km.
Un mecanismo de regulación es la inhibición alostérica que ocurre cuando el inhibidor se une a un punto diferente del centro activo, pero con su acción lo modifica de tal manera que impide la unión enzima- sustrato.
Hay enzimas que pueden ser inhibidoras por diversos compuestos, de estructura parecida al sustrato original a las cuales se les denomina antimetabolitos , los que compiten con Los metabolitos originales. Se incluye dentro de los antimetabolitos los antibióticos, que impiden por competencia el crecimiento de formas bacterianas
Un ejemplo clínico:
