Amyloid

Mikrofotografie zabírající amyloidová depozita (růžová) v tenkém střevě

Amyloid (z řec. amylon = škrob), je bílkovina, resp. její fragment, která se při chorobných stavech ukládá v mezibuněčném prostoru. Proteiny, ze kterých vzniká amyloid, se většinou fyziologicky vyskytují v těle, např. prekurzory amyloidu, např. sérový amyloid A nebo lehké řetězce imunoglobulinů. Méně časté jsou mutace, které vedou k tvorbě proteinů pohotovějších k tvorbě amyloidu, např. tzv. finský nebo portugalský typ amyloidózy.

Historie

První pitevní nálezy popisující stav, který byl nejspíše amyloidózou, pocházejí z roku 1639, jejich autorem byl Nicolaus Fontanus.[1] Karel Rokitanský popsal vlastnosti tohoto domnělého "vosku" v roce 1842.[2] Autorem termínu amyloid je Rudolf Virchow, který se na rozdíl od Rokytanského domníval, že jde skutečně o škrob nebo možná o glykogen. Carl Friedreich a August Kekulé ovšem záhy prokázali, že amyloid má složení odpovídající proteinům. Popis struktury amyloidu a objev, že amyloid může vznikat z několika různých proteinů, normálních i patologicky změněných, spadají již do druhé poloviny 20. století.

Původ

Při vzniku amyloidu je klíčová přeměna prostorového uspořádání prekurzorového proteinu z alfa-helixu na strukturu beta-skládaný listu. Beta listy jednotlivých proteinů nebo proteinových fragmentů se k sobě paralelně přikládají a poměrně pevně se k sobě váží. Tímto způsobem postupně vzniká tzv. amyloidová fibrila. Amyloidová fibrila je mimořádně odolná vůči degradaci enzymy, navíc má mimořádné mechanické vlastnosti (struktura amyloidu je podobná struktuře fibroinu v hedvábí). Kromě fibril obsahuje amyloid tzv. koprecipitované komponenty, což jsou další proteiny, které se normálně vyskytují v krvi nebo v extracelulární matrix, a které mohou hrát nějakou roli v biologii amyloidu.

Průkaz

K průkazu amyloidu je popsáno několik testů, např. Virchowova zkouška s Lugolovým roztokem a kyselinou sírovou nebo barvení anilinovými barvami (např. krystalovou violetí). Zlatým standardem v diagnostice je ovšem barvení konžskou červení a průkaz dvojlomu v polarizačním mikroskopu.

Často je účelné stanovit protein, ze kterého amyloid vznikl. Imunohistochemické metody jsou v tomto ohledu nejčastěji používané, ale jejich spolehlivost není v tomto případě příliš vysoká, protože amyloid na jedné straně ztrácí svoji antigenní strukturu a na straně druhé může být schopen nespecificky vázat protilátky.

Klasifikace

Z klinického hlediska je podstatné dělit amyloidózy na lokalizované a systémové.

Lokalizované amyloidózy postihují jen jeden systém. Protein, ze kterého vzniká amyloid, je obvykle tvořen v místě depozita. Patří sem např. Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba, demence s Lewyho tělísky, BSE nebo pokročilá stádia diabetu II. typu (u diabetu nejde o příčinu onemocnění ale o následek nadprodukce inzulínu). Zvláštní formou je nádorový amyloid, tedy amyloid vzniklý v důsledku nadprodukce amyloidogenního proteinu nádorem.

Systémové amyloidózy naopak postihují celý organismus, i když míra postižení jednotlivých orgánů se může lišit. Původně se rozlišovaly pouze dvě formy amyloidózy: Primární, u které nebylo patrné vyvolávající onemocnění, a sekundární, u které bylo patrné vyvolávající onemocnění. Na dnešní úrovni poznání je toto dělení nesprávné, ale protože se vžilo, není účelné od něj upouštět.

Sekundární amyloidóza se může vzácně objevit jako komplikace chronického zánětlivého onemocnění. V rozvinutých zemích jde nejčastěji o revmatická onemocnění, v rozvojových jde o chronické infekce, jako je tuberkulóza nebo osteomyelitida. Protože je prekurzorovým proteinem tzv. sérový amyloid A, který se tvoří při zánětu, značí se tato amyloidóza jako AA.

Primární amyloidóza se objevovala bez patrné vyvolávající příčiny. Dnes se již ví, že primární amyloidóza doprovází poruchy kostní dřeně na hraně nádorového onemocnění. Při této poruše jsou nadprodukovány lehké řetězce imunoglobulinů (výjimečně těžké řetězce), které mohou za nepříznivých okolností dát vznik amyloidu. Takto vzniklá amyloidóza se značí AL resp. AH.

Další významnou formou je amyloidóza dialyzovaných. U pacientů na chronické dialýze v konečném stádiu poškození ledvin dochází k poklesu vylučování β2-mikroglobulinu, který může dát vzniknout amyloidu. Moderní hemodialyzační přístupy s tímto rizikem počítají a reagují na něj.

Dále existuje celá řada dědičných syndromů, při kterých je mutací způsobena změna proteinu, který je náchylnější ke tvorbě amyloidu. Nejdéle známou je tzv. portugalský typ amyloidózy, za který je zodpovědná jedna konkrétní mutace prealbuminu. Jiným typem je tzv. finský typ (popsaný i případ v ČR), kde je mutován gelsolin.

Příklady chorob spojených s akumulací amyloidu

NemocProteinový prekurzorOficiální zkratka
Alzheimerova nemocBeta amyloid[3][4][5]
Diabetes mellitus 2. typuIAPP (Amylin)[6][7]AIAPP
Parkinsonova chorobaα-Synuclein[4]není
Přenosné spongiformní encefalopatie např. Bovinní spongiformní encefalopatiePrPSc[8]APrP
Fatální familiární insomniePrPScAPrP
Huntingtonova nemocHuntingtin[9][10]není
Medulární karcinom štítné žlázyKalcitonin[11]ACal
Kardiální arytmie, Izolovaná síňová amyloidózaAtrialní natriuretický polypeptidAANF
AterosklerózaApolipoprotein AIAApoA1
Revmatoidní artritidaSérový amyloid AAA
ProlaktinomProlaktinAPro
Familiární amyloidní polyneuropatieTransthyretinATTR
Dědičný non-neuropatická systémová amyloidózaLysozymALys
Amyloidóza související s dialýzouBeta 2 mikroglobulinAβ2M
Finská amyloidózaGelsolinAGel
Mřížovitá korneální dystrofie (LCD)KeratoepithelinAKer
Cerebrální amyloidní angiopatieBeta amyloid[12]
Cerebrální amyloidní angiopatie (islandský typ)CystatinACys
systémová AL amyloidózaLehké řetězce imunoglobulinů AL[11]AL
Mnohotný myelom

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Amyloid na anglické Wikipedii.

  1. KISILEVSKY, Robert; RAIMONDI, Sara; BELLOTTI, Vittorio. Historical and Current Concepts of Fibrillogenesis and In vivo Amyloidogenesis: Implications of Amyloid Tissue Targeting. S. 17. Frontiers in Molecular Biosciences [online]. 2016-05-09 [cit. 2024-01-26]. Roč. 3, s. 17. Dostupné online. ISSN 2296-889X. DOI 10.3389/fmolb.2016.00017. (anglicky) 
  2. POTYŠOVÁ (SOPKOVÁ), Zuzana. Vliv některých faktorů na postižení ledvin u AA amyloidózy. Praha, 2010 [cit. 27. 1. 2024]. 45 s. dizertační. Univerzita Karlova v Praze, 1.lékařská fakulta. Vedoucí práce Doc. MUDr. Romana Ryšavá, CSc.. s. 8. Dostupné online.
  3. Chiang PK, Lam MA, Luo Y. The many faces of amyloid beta in Alzheimer's disease. Current molecular medicine. September 2008, s. 580–4. Dostupné v archivu pořízeném dne 06-10-2011. DOI 10.2174/156652408785747951. PMID 18781964. (anglicky)  Archivovaná kopie. www.benthamdirect.org [online]. [cit. 2019-06-17]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu. 
  4. a b Irvine GB, El-Agnaf OM, Shankar GM, Walsh DM. Protein aggregation in the brain: the molecular basis for Alzheimer's and Parkinson's diseases. Molecular medicine (Cambridge, Mass.). 2008, s. 451–64. DOI 10.2119/2007-00100.Irvine. PMID 18368143. (anglicky) 
  5. Ferreira ST, Vieira MN, De Felice FG. Soluble protein oligomers as emerging toxins in Alzheimer's and other amyloid diseases. IUBMB life. 2007, s. 332–45. DOI 10.1080/15216540701283882. PMID 17505973. (anglicky) 
  6. Haataja L, Gurlo T, Huang CJ, Butler PC. Islet amyloid in type 2 diabetes, and the toxic oligomer hypothesis. Endocrine Reviews. May 2008, s. 303–16. DOI 10.1210/er.2007-0037. PMID 18314421. (anglicky) 
  7. Höppener JW, Ahrén B, Lips CJ. Islet amyloid and type 2 diabetes mellitus. The New England Journal of Medicine. August 2000, s. 411–9. Dostupné online. DOI 10.1056/NEJM200008103430607. PMID 10933741. (anglicky) 
  8. "More than just mad cow disease", Nature Structural Biology 8, 281 (2001)
  9. Truant R, Atwal RS, Desmond C, Munsie L, Tran T. Huntington's disease: revisiting the aggregation hypothesis in polyglutamine neurodegenerative diseases. The FEBS journal. September 2008, s. 4252–62. DOI 10.1111/j.1742-4658.2008.06561.x. PMID 18637947. (anglicky) 
  10. Weydt P, La Spada AR. Targeting protein aggregation in neurodegeneration--lessons from polyglutamine disorders. Expert opinion on therapeutic targets. August 2006, s. 505–13. DOI 10.1517/14728222.10.4.505. PMID 16848688. (anglicky) 
  11. a b "Amyloidosis, Overview" by Bruce A Baethge and Daniel R Jacobson
  12. Dotti CG, De Strooper B. Alzheimer's dementia by circulation disorders: when trees hide the forest. Nat. Cell Biol.. February 2009, s. 114–6. DOI 10.1038/ncb0209-114. PMID 19188916. (anglicky) 

Související články

  • Thesauriózy

Literatura

  • MAČÁK, Jiří a Jana MAČÁKOVÁ. Patologie. 1. vydání. Praha : Grada, 2004. ISBN 80-247-0785-3

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Small bowel duodenum with amyloid deposition 20X.jpg
Autor:

Michael Feldman, MD, PhD

University of Pennsylvania School of Medicine, Licence: CC BY 2.0

Duodenum amyloid deposition

Duodenum with amyloid deposition in lamina propria. Amyloid etiology unknown. Amyloid shows up as homogenous pink material in lamina propria and around blood vessels 20X.