Amiloide

De Viquipèdia
Salta a la navegació Salta a la cerca
Microfotografia que mostra els dipòsits d'amiloide (color rosa) en l'intestí prim. Tinció d'HE.

Els amiloides són agregats de proteïnes fibroses insolubles que comparteixen trets estructurals específics. L'acumulació anormal d'amiloide en els òrgans pot donar lloc a l'amiloïdosi, i pot tenir un paper en diverses malalties neurodegeneratives.

Els amiloides són agregats de proteïnes que es pleguen en una forma que permet que moltes còpies d’aquesta proteïna queden enganxades formant fibril·les. Al cos humà, els amiloides s’han relacionat amb el desenvolupament de diverses malalties. Els amiloides patògens es formen quan les proteïnes prèviament saludables perden les seves funcions fisiològiques normals i formen dipòsits fibrosos en plaques al voltant de les cèl·lules, cosa que pot pertorbar la funció sana dels teixits i òrgans.Aquests amiloides s’han associat amb (però no necessàriament com a causa de) més de 50[1] malalties humanes, conegudes com a "malalties amiloïdoses", i poden tenir un paper en algunes malalties neurodegeneratives.[2] Algunes proteïnes amiloides són infeccioses; es diuen prions aquelles formes infeccioses que poden actuar com a plantilla per convertir altres proteïnes no infeccioses en forma infecciosa.[3] Els amiloides també poden tenir funcions biològiques normals; per exemple, en la formació de fímbries en alguns gèneres de bacteris, transmissió de trets epigenètics en fongs, així com deposició de pigments i alliberament d'hormones en humans.[4] S'ha sabut que els amiloides provenen de moltes proteïnes i polipèptids diferents.[5] Aquestes cadenes polipeptídiques generalment formen estructures de full β que s'agreguen en fibres llargues; no obstant això, els polipèptids idèntics poden plegar-se en múltiples conformacions amiloides diferents. La diversitat de les conformacions pot haver donat lloc a diferents formes de malalties prionàries.[4]

El nom amiloide prové de la identificació errònia primerenca per part de Rudolf Virchow de la substància com a midó (amilo en llatí, del grec ἄμυλον amylon), basat en tècniques de tinció de iode en brut. Durant un període, la comunitat científica va debatre sobre si els dipòsits amiloides són o no dipòsits grassos o dipòsits de carbohidrats fins que finalment es va trobar (el 1859) que són, de fet, dipòsits de material proteicoide.[6]

  • La definició histopatològica clàssica de l'amiloide és un dipòsit extracel·lular i proteic que presenta una estructura de full beta. Comuns a la majoria de les estructures de tipus beta creuada, en general, s’identifiquen per birrefringència verda-poma quan es tenyeixen amb vermell de congo i vist sota llum polaritzada. Aquests dipòsits solen reclutar diversos sucres i altres components com el component P del sèrum amiloide, resultant en estructures complexes i de vegades no homogènies. Recentment, aquesta definició es va posar en qüestió, ja que s'han observat espècies amiloides clàssiques en ubicacions clarament intracel·lulars.[7]
  • Una definició biofísica més recent és més àmplia, incloent qualsevol polipèptid que polimeritza per formar una estructura beta creuada, in vivo o in vitro. Alguns d’aquests, encara que demostren que són una fulla beta creuada, no mostren algunes característiques histopatològiques clàssiques com la birrefringència vermella del Congo. Els microbiòlegs i biofísics han adoptat aquesta definició en gran manera,[8][9]provocant alguns conflictes a la comunitat biològica sobre un tema de llenguatge. La resta d'aquest article utilitzarà el context biofísic.

Proteïnes formadores d'amiloides segons les malalties[modifica]

Fins ara, s'han trobat 37 proteïnes humanes que formen amiloide i que s'associen a malalties ben definides.name="pmid28498720"/> La International Society of Amyloidosis classifica les fibril·les amiloides i les seves malalties associades a partir de proteïnes associades.

Proteïna Malaltia Abreviatura oficial
Pèptid amiloide β (Aβ) de la proteïna precursora d'amiloide[10][11][12][13] Malaltia d'Alzheimer, hemorràgia cerebral hereditària amb amiloïdosi
α-sinucleina[11] Malaltia de Parkinson, demència de la malaltia de Parkinson, demència amb cossos de Lewy, síndrome de Shy-Drager AαSyn
PrPSc[14] Encefalopatia espongiforme transmissible (per exemple, insomni familiar fatal, malaltia de Gerstmann-Sträussler-Scheinker, malaltia de Creutzfeldt-Jakob, nova variant de la malaltia de Creutzfeldt-Jakob) APrP
Proteïna associada als microtúbuls Diverses formes de tauopaties (per exemple, malaltia de Pick, paràlisi supranuclear progressiva, degeneració corticobasal, demència frontotemporal amb parkinsonisme relacionat amb el cromosoma 17 ATau
Huntingtina[15][16] malaltia de Huntington -
Fragments de cadenes lleugeres d'immunoglobulines Amiloïdosi sistèmica primària AL

Referències[modifica]

  1. Knowles TP, Vendruscolo M, Dobson CM «The amyloid state and its association with protein misfolding diseases» (en anglès). Nature Reviews. Molecular Cell Biology, 15, 6, Juny 2014, pàg. 384–396. DOI: doi:10.1038/nrm3810. PMID: 24854788.
  2. Pulawski W, Ghoshdastider U, Andrisano V, Filipek S «Ubiquitous amyloids» (en anglès). Applied Biochemistry and Biotechnology, 166, 7, abril 2012, pàg. 1626–43. DOI: 10.1007/s12010-012-9549-3. PMC: 3324686. PMID: 22350870.
  3. Soto C, Estrada L, Castilla J. «Amyloids, prions and the inherent infectious nature of misfolded protein aggregates» (en anglès). Trends in Biochemical Sciences, 31, 3, pàg. 150–5. DOI: 10.1016/j.tibs.2006.01.002. PMID: 16473510.
  4. 4,0 4,1 Toyama BH, Weissman JS. «Amyloid structure: conformational diversity and consequences» (en anglès). Annual Review of Biochemistry, 80, 2011, pàg. 557–85. DOI: 10.1146/annurev-biochem-090908-120656. PMC: 3817101. PMID: 21456964.
  5. Ramirez-Alvarado M, Merkel JS, Regan L «A systematic exploration of the influence of the protein stability on amyloid fibril formation in vitro» (en anglès). Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 97, 16, 2000, pàg. 8979–84. DOI: 10.1073/pnas.150091797. PMC: 16807. PMID: 10908649.
  6. Kyle RA «Amyloidosis: a convoluted story» (en anglès). British Journal of Haematology, 114, 3, setembre 2001, pàg. 529–38. DOI: 10.1046/j.1365-2141.2001.02999.x. PMID: 11552976.
  7. Lin CY, Gurlo T, Kayed R, Butler AE, Haataja L, Glabe CG, et al. «Toxic human islet amyloid polypeptide (h-IAPP) oligomers are intracellular, and vaccination to induce anti-toxic oligomer antibodies does not prevent h-IAPP-induced beta-cell apoptosis in h-IAPP transgenic mice» (en anglès). Diabetes, 56, 5, maig 2007, pàg. 1324–32. DOI: 10.2337/db06-1579. PMID 17353506. PMID: 17353506.
  8. Nilsson MR «Techniques to study amyloid fibril formation in vitro» (en anglès). Methods, 34, 1, setembre 2004, pàg. 151–60. DOI: doi:10.1016/j.ymeth.2004.03.012. PMID: 15283924.
  9. Fändrich M «On the structural definition of amyloid fibrils and other polypeptide aggregates» (en anglès). Cellular and Molecular Life Sciences, 64, 16, agost 2007, pàg. 2066–78. DOI: 10.1007/s00018-007-7110-2.
  10. «The many faces of amyloid beta in Alzheimer's disease». Current Molecular Medicine, 8, 6, setembre 2008, pàg. 580–4. DOI: 10.2174/156652408785747951. PMID: 18781964.
  11. 11,0 11,1 «Protein aggregation in the brain: the molecular basis for Alzheimer's and Parkinson's diseases». Molecular Medicine, 14, 7–8, 2008, pàg. 451–64. DOI: 10.2119/2007-00100.Irvine. PMC: 2274891. PMID: 18368143.
  12. «Soluble protein oligomers as emerging toxins in Alzheimer's and other amyloid diseases». IUBMB Life, 59, 4–5, 2007, pàg. 332–45. DOI: 10.1080/15216540701283882. PMID: 17505973.
  13. «The amyloid beta peptide: a chemist's perspective. Role in Alzheimer's and fibrillization». Chemical Reviews, 112, 10, octubre 2012, pàg. 5147–92. DOI: 10.1021/cr3000994. PMID: 22813427.
  14. «More than just mad cow disease». Nature Structural Biology, 8, 4, abril 2001, pàg. 281. DOI: 10.1038/86132. PMID: 11276238.
  15. «Huntington's disease: revisiting the aggregation hypothesis in polyglutamine neurodegenerative diseases». The FEBS Journal, 275, 17, setembre 2008, pàg. 4252–62. DOI: 10.1111/j.1742-4658.2008.06561.x. PMID: 18637947.
  16. «Targeting protein aggregation in neurodegeneration--lessons from polyglutamine disorders». Expert Opinion on Therapeutic Targets, 10, 4, agost 2006, pàg. 505–13. DOI: 10.1517/14728222.10.4.505. PMID: 16848688.