Proteopathy

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Micrografía de una parte de la corteza cerebral de un paciente con Enfermedad de Alzheimer, immunostained con un anticuerpo Para Aβ (marrón), un fragmento de proteína que se acumula en placas seniles y La angiopatía amiloide cerebral. Objetivo de 10 x microscopio.

En medicina, proteopathy (Proteo - [Pref. proteína]; -[pathysuff. enfermedad]; proteopathies pl.; proteopathic adj.) se refiere a una clase de enfermedades en que ciertos proteínas convertido en estructuralmente anormal y así interrumpir la función de células, tejidos y órganos del cuerpo.[1][2] A menudo las proteínas no doblar en su configuración normal; en este estado mal plegada, las proteínas pueden llegar a ser tóxicas en alguna forma (una ganancia de función tóxica) o pueden perder su función normal.[3] El proteopathies (también conocido como proteinopatías, trastornos de las proteínas conformacionales, o proteína mal plegamiento de enfermedades), incluyen enfermedades tales como Enfermedad de Alzheimer, Enfermedad de Parkinson, enfermedad priónica, la diabetes tipo 2, amiloidosisy una amplia gama de otros trastornos (ver lista de Proteopathies).[2][4][5][6][7][8]

El concepto de proteopathy puede remontar sus orígenes al siglo XIX, cuando, en 1854, Rudolf Virchow acuñó el término amiloide ("almidón-como") para describir una sustancia cerebral Corpora amylacea exhibe una reacción química que se asemeja a la de celulosa. En 1859, Friedreich y Kekulé demostró que, en lugar de compuesto de celulosa, "amiloide" en realidad es rica en proteína.[9] Posteriores investigaciones han demostrado que muchas proteínas diferentes pueden formar amiloide, y que tienen en común todos amiloides birrefringencia en Cruz-luz polarizada después de la tinción con el colorante Rojo Congo, así como un fibrilar ultraestructura Cuando se ve con un microscopio electrónico.[9] Sin embargo, algunas lesiones proteínico carecen de birrefringencia y contienen pocos o ningún clásico las fibrillas amiloideas, tales como los depósitos difusos de proteína Aß en los cerebros de pacientes con Alzheimer.[10] Además, ha surgido evidencia que proteína no fibrilar, pequeña agregados conocida como oligómeros son tóxicos para las células de un órgano afectado, y que las proteínas amyloidogenic en su forma fibrilar pueden ser relativamente benignas.[11][12]

Contenido

  • 1 Fisiopatología
  • 2 Inducción sembrada de proteopathy
  • 3 Lista de proteopathies
  • 4 Véase también
  • 5 Referencias
  • 6 Enlaces externos

Fisiopatología

En la mayoría, si no todos proteopathies, un cambio en el plegamiento tridimensional (conformación) aumenta la tendencia de una proteína específica para enlazar a sí mismo.[7] En esta forma agregada, la proteína es resistente a la separación y puede interferir con la capacidad normal de los órganos afectados. En algunos casos, mal plegamiento de la proteína provoca una pérdida de su función habitual. Por ejemplo, fibrosis quística es causado por una defectuosa regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística Proteína (CFTR),[3] y en la esclerosis lateral amiotrófica / degeneración lobar frontotemporal (DLFT), ciertas proteínas de regulación génica inapropiadamente agregan en el citoplasma y por lo tanto son incapaces de realizar sus tareas normales dentro del núcleo.[13] Debido a que las proteínas comparten una característica estructural común conocida como el polipéptido columna vertebral, todas las proteínas tienen el potencial de malpliegan bajo ciertas circunstancias.[14] Sin embargo, sólo un número relativamente pequeño de proteínas está ligado a los trastornos proteopathic, posiblemente debido a la idiosincrasia estructural de las proteínas vulnerables. Por ejemplo, las proteínas que son relativamente inestables como monómeros (es decir, como single, desatado las moléculas de proteína) son más propensos a malpliegan en una conformación anormal.[7][14] En casi todos los casos, la configuración molecular de patógenos implica un aumento de beta-hoja estructura secundaria de la proteína.[7][14][15] Las proteínas anormales en algunos proteopathies han demostrado que doblar en múltiples formas tridimensionales; Estas estructuras variantes, proteicos son definidas por sus diferentes propiedades patógenas, bioquímicos y conformacionales. Han estudiado más ampliamente con respecto a enfermedad priónicay se denominan proteínas cepas.[16][17]

Immunostained Α-sinucleína (marrón) Cuerpos de Lewy (grumos grandes) y Lewy neuritas (estructuras filiformes) en la corteza cerebral de un paciente con Enfermedad por cuerpos de Lewy, un sinucleinopatía. 40 x objetivo del microscopio.

La probabilidad de desarrollar ese proteopathy se incrementa en ciertas factores de riesgo que promuevan el autoensamblaje de una proteína. Estos incluyen desestabilizar los cambios en las primarias aminoácido secuencia de la proteína, modificaciones post-traduccionales (tales como hiperfosforilación), los cambios de temperatura o pH, un aumento en la producción de una proteína o una disminución en su despacho.[1][7][14] La edad avanzada es un fuerte factor de riesgo,[1] como es una lesión cerebral traumática.[18] En el cerebro del envejecimiento, se pueden superponer múltiples proteopathies. Por ejemplo, además de tauopathy y β-Amiloidosis (que conviven como principales características patológicas de la enfermedad de Alzheimer), muchos pacientes de Alzheimer tienen sinucleinopatía concomitante (Cuerpos de Lewy) en el cerebro.[19]

Inducción sembrada de proteopathy

Algunas proteínas pueden ser inducidas a asambleas anormal forma por la exposición a la proteína misma (o similar) que ha doblado en una conformación que causan enfermedades, un proceso llamado 'sembrando' o 'plantillas permisiva'.[20][21] De esta manera, el estado de la enfermedad puede ser traído en un susceptible host por la introducción del extracto de tejido enfermo de un donante afligido. Es la forma más conocida de tal inducible proteopathy enfermedad priónica, que puede transmitirse por la exposición de un organismo a la proteína priónica purificada en una conformación que causan enfermedades.[22][23] Ahora hay pruebas de que otros proteopathies puede ser inducida por un mecanismo similar, incluyendo Aβ Amiloidosis, amiloide A Amiloidosis (AA) y apolipoproteína todo amiloidosis,[21][24] tauopathy,[25] sinucleinopatía,[26][27][28][29] y la agregación de superóxido dismutasa-1 (SOD1),[30][31] poliglutaminas,[32] y TAR DNA-que atan () proteína-43TDP-43).[33]

En todos estos casos, una forma aberrante de la proteína sí mismo parece ser el agente patógeno. En algunos casos, la deposición de un tipo de proteína puede ser inducida experimentalmente por asambleas agregadas de otras proteínas que son ricos en estructura β-hoja, posiblemente debido a la complementariedad estructural de las moléculas de proteína. Por ejemplo, la amiloidosis AA puede ser estimulada en ratones por tan diversas macromoléculas como la seda, la levadura amiloide Sup35, y Coordinator de la bacteria Escherichia coli.[34] Además, amiloide apolipoproteína todo puede ser inducida en ratones por una variedad de fibrillas amiloideas ricas β-hoja,[35] y tauopathy cerebral puede ser inducida por extractos de cerebro que son ricos en agregados Aβ.[36] También hay evidencia experimental para Cruz-siembra entre la proteína del prión y Aβ.[37] En general, dicha siembra heteróloga es menos eficiente que se siembra por una forma corrupta de la misma proteína.

Lista de proteopathies

Proteopathy Proteína adición importante
Enfermedad de Alzheimer (Péptido β amiloideAβ); Proteína tau (véase Tauopatías)
Cerebral β-Angiopatía amiloide cerebral (Péptido β amiloideAβ)
Células ganglionares de la retina degeneración en glaucoma[38] (Péptido β amiloideAβ)
Enfermedades por prión (múltiples) Proteína priónica
Enfermedad de Parkinson y otros sinucleinopatías (múltiples) Α-sinucleína
Tauopatías (múltiples) Proteína asociada a microtúbulos tau)Proteína tau)
Degeneración lobar frontotemporal (DLFT) (Ubi +, Tau-) TDP-43
DLFT–FUS Fundida en el sarcoma (FUS) proteína
Esclerosis lateral amiotrófica (ALS) Superóxido dismutasa, TDP-43, FUS
Enfermedad de Huntington y otros trastornos repetición de tripletes (múltiple) Proteínas con tándem glutamina expansiones
Familiar británica demencia ABri
Familiar danés demencia ADan
Hereditaria hemorragia cerebral con amiloidosis (Islandés) (HCHWA-YO) Cistatina C
CADASIL Muesca3
Enfermedad de Alexander[39] Proteína ácida fibrilar glial (GFAP)
Seipinopathies[40] Seipin
Amyloidotic familiar neuropatíaSenil sistémica amiloidosis Transtiretina
Serpinopathies (varios) Serpins
AL (cadena ligera) amiloidosis (amiloidosis sistémica primaria) Monoclonal inmunoglobulina cadenas ligeras
AH (cadena pesada) amiloidosis Inmunoglobulina cadenas pesadas
AA (secundaria) amiloidosis Amiloide Una proteína
Diabetes tipo II Polipéptido amiloide islote (IAPP; Amilina)
Aórtica medial amiloidosis Medin (lactadherin)
ApoAI amiloidosis Apolipoproteína AI
ApoAII amiloidosis Apolipoproteína TODO
ApoAIV amiloidosis Apolipoproteína AIV
Familiar amiloidosis del tipo finlandés (FAF) Gelsolina
Lisozima amiloidosis Lisozima
Fibrinógeno amiloidosis Fibrinógeno
Diálisis amiloidosis Microglobulina beta-2
Miositis por cuerpos de inclusión/Miopatía (Péptido β amiloideAβ)
Cataratas Cristalinas
Retinosis pigmentaria con las mutaciones de la rodopsina[41] rodopsina
Medular tiroides carcinoma Calcitonina
Cardíaco atrial amiloidosis Factor natriurético atrial
Hipófisis prolactinoma Prolactina
Enrejado hereditaria Distrofia Corneal Keratoepithelin
Liquen cutáneo amiloidosis Queratinas
Cuerpos de Mallory Queratina filamento intermedio proteínas
Lactoferrina corneal amiloidosis Lactoferrina
Proteinosis alveolar pulmonar Proteína surfactante C (SP-C)
Amiloide tumor odontogénico (Pindborg) Proteína asociada a Ameloblasto odontogénico
Vesícula seminal amiloide Semenogelin me
Fibrosis quística regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística Proteína (CFTR)
Enfermedad de células falciformes[42] Hemoglobina
Enfermedad crítica Miopatía (CIM) Hyperproteolytic estado de miosina ubiquitinación

Véase también

  • Amiloidosis
  • Marañas neurofibrilares

Referencias

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Enlaces externos

  • Amiloidosis
  • Enfermedades por prión

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