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¿“A” inhibe a “B” y viceversa, un circuito de retroalimentación positiva?

¿“A” inhibe a “B” y viceversa, un circuito de retroalimentación positiva?



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Si el producto A inhibe la expresión del producto B y el producto B inhibe la expresión del producto A, ¿se trata de un ciclo de retroalimentación positiva?

Mi pensamiento era considerar el escenario en el que A comienza alto y, por lo tanto, B es naturalmente bajo. Luego, se agrega una gran cantidad de B al sistema. Esto inhibe la producción de A, por lo que el nivel de A cae, y eso a su vez permite la producción de más B, lo que disminuye aún más la producción de A y, a su vez, aumenta aún más la producción de B, en un ciclo sin fin. Esta amplificación descontrolada es característica de los bucles de retroalimentación positiva, mientras que los bucles de retroalimentación negativa provocan un retorno al equilibrio.

Sin embargo, la página de Wikipedia dice que, para que sea un ciclo de retroalimentación positiva, debe configurarse de manera que un aumento en A cause un aumento en B.

¿Así que qué es lo?


La situación que presentaste en la que una entidad A inhibe la producción de otra entidad B que a su vez inhibe A, es una retroalimentación positiva.

En una ruta de red o un bucle, el signo general del bucle / ruta es el producto de los signos de los bordes individuales (interacciones). En este caso, es negativo multiplicado por negativo, lo que le da un signo positivo al bucle.

En palabras simples, una retroalimentación positiva debe llevar a una entidad a promover su propia producción, directa o indirectamente; puede autoactivarse, activar un activador o inhibir un inhibidor. En este caso A inhibe su inhibidor. A veces puede tener bucles grandes como este:

Esta sigue siendo una retroalimentación positiva.

Además, su caso exhibiría (con los parámetros correctos) las propiedades dinámicas de las retroalimentaciones positivas (como la biestabilidad y la histéresis).

A veces, la gente también se refiere a este tipo de retroalimentación positiva como retroalimentación doblemente negativa (que personalmente no me gusta porque es engañosa).

Los bucles de retroalimentación positiva y negativa pueden constar de un solo componente que activa y reprime directamente su propia actividad, respectivamente (Fig. 1B, C); o pueden incluir varios componentes e implicar interacciones indirectas (Fig. 1D-G). El signo general de un ciclo de retroalimentación complejo (es decir, positivo o negativo) depende de las interacciones elementales que lo constituyen (Fig. 1D-G). (1) Por ejemplo, dos componentes que se reprimen mutuamente forman un ciclo de retroalimentación positiva (PFL, también denominado "doble -circuito de retroalimentación negativa ”).


Mitrophanov y Groisman, 2008

Sin embargo, no todas las retroalimentaciones positivas conducen a una amplificación descontrolada. Esa es una propiedad de un sistema inestable. La degradación de las moléculas (o muerte) asegura un estado estable finito (y estable). A veces (con ciertas combinaciones de parámetros, como se mencionó anteriormente) las retroalimentaciones positivas pueden tener dos estados estables estables. Dependiendo de la condición inicial, el sistema puede asentarse en cualquiera de los estados. En su ejemplo, los dos estados pueden ser: AltoA Bajo-B y bajaA Elevado-B.


Otras lecturas:
Mitrophanov, Alexander Y. y Eduardo A. Groisman. "Retroalimentación positiva en los sistemas de control celular". Bioensayos 30.6 (2008): 542-555.


Aunque la situación que describe implica amplificación en lugar de homeostasis, es no un bucle de retroalimentación positiva según la definición estándar de este último:

En un ciclo de retroalimentación positiva:

  1. Un aumento de A conduce (directa o indirectamente) a un aumento de B.

  2. El aumento de B conduce (directa o indirectamente) a un aumento de A.

  3. Esto repite el paso 1, lo que lleva a un aumento adicional de B.

El segundo paso es realimentación, ya que está afectando al propagador inicial de la acción, y positivo, ya que provoca un aumento en ese propagador, A y en el objetivo B.

Su modelo se diferencia de esto de dos maneras. Primero, solo B se amplifica, A se suprime. En segundo lugar, cuando A cae a cero, B alcanzará un máximo, mientras que en un ciclo de retroalimentación positiva, las cosas teóricamente siguen descontroladas. (Sí, generalmente se detienen, pero eso se debe a la intervención de algo fuera del sistema A / B simple).

Algunos ejemplos biológicos ilustran esta diferencia (por favor, no me preocupa si son ciertos o no).

Un ejemplo de un circuito de retroalimentación positiva podría ser el calentamiento atmosférico (A) que provoca la producción de más vapor de agua (B) que tiene un efecto invernadero y aumenta la temperatura atmosférica (A), que…

Un ejemplo de su modelo podría ser la invasión territorial de inteligentes y agresivos Homo sapiens (A) provoca una disminución en la población de H. neanderthalensis (B) que entonces es menos capaz de resistir Homo sapiens, lo que lleva a una mayor disminución y eventual extinción de H. neanderthalensis.

Al final del día, estamos discutiendo sobre semántica. Su punto de vista parecería ser que la definición actual de retroalimentación positiva debería ampliarse para incluir su modelo. Mi punto de vista es que la terminología científica nos permite distinguir entre cosas similares pero diferentes. Por lo tanto, (no pretende ser una propuesta seria) uno podría incluir ambos efectos bajo una descripción más amplia como 'ciclos aumentativos', incluyendo tanto el 'ciclo de retroalimentación positiva' estándar como su modelo, que podría llamarse un 'ciclo de retroalimentación positiva-negativa' o un 'bucle de retroalimentación positiva terminal' o lo que sea que te apetezca.

Posdata

Hay un artículo en Current Opinions in Cell Biology que analiza el tipo de motivo que describe bajo el subtítulo 'Bucles de retroalimentación positiva', aunque también se refiere a ellos en el texto y en el título de una tabla como 'bucles de retroalimentación negativa doble' . Como menciona @WYSWYG, la revisión que citó originalmente solo usa el último término y tiene un diagrama de motivos regulatorios de dos componentes, que reproduzco a continuación, distinguiéndolo de la retroalimentación positiva. Esto confirma lo que escribí, no que su punto de vista sea necesariamente incorrecto, sino que se trata de una cuestión de semántica, y los científicos encuentran útil usar términos diferentes para distinguir cosas diferentes pero relacionadas. En cualquier caso, los autores de la reseña han prestado un servicio al lector al definir su terminología.