When You Say Amyloid…
The term 'amyloid' was first used by the German doctor Rudolf Virchow in the mid-19th century. He described it as a pathological substance which he originally thought was starch. Although it was quickly discovered that it was a substance of protein nature, the reference to starch (from the Greek amylon) remained in the name.
Struktura amyloidu
Po dalších 100 let byl termín amyloid spojován s různými extracelulárními látkami. Detailnější porozumění jejich stavbě a vlastnostem ale přišlo až s rentgenografickou analýzou struktury proteinů v 70. letech 20. století.
Amyloidy patří mezi vláknité (fibrilární) proteiny. Jejich základní strukturu tedy tvoří vlákno (fibrila) složené typicky ze 2 a více protofilament. Ta tvoří polypeptidové řetězce uspořádané do podoby tzv. beta-skládaného listu (viz obr. 1), což je jedna z přirozených forem sekundární struktury proteinů. 
Od roku 2018 oficiální nomenklatura považuje jakékoliv vlákno tvořené beta-skládanými listy za amyloidovou fibrilu. Termín tedy ztratil svou původní patologickou konotaci, na kterou jsme byli v medicíně zvyklí, neboť se termín amyloid vžil zejména pro patologická depozita specifických bílkovinných shluků nacházených při histopatologickém vyšetření tkání. Důvodem této změny byla reflexe faktu, že vláknité proteiny se strukturou β-skládaných listů plní v přírodě i fyziologické funkce:
- U člověka se amyloidové fibrily uplatňují například při tvorbě zásob polypeptidových hormonů nebo ve struktuře přenašeče melaninu v melanosomech.
- Bourec morušový produkuje protein fibroin se strukturou amyloidového vlákna (tj. přírodní hedvábí).
- Bakterie vylučují amyloidové fibrily jako součást biofilmu.
Amyloid v histologickém preparátu
Při pozorování optickou mikroskopií se amyloid jeví jako amorfní látka, která se barví konžskou červení a poté vykazuje specifické optické vlastnosti. Při průchodu polarizovaného světla přes amyloid s interkalovaným barvivem dochází k dvojlomu a změně zabarvení struktury. Nejčastěji se uvádí, že lze pozorovat zelené zbarvení, ale praxe posledních let upřesňuje, že lze pozorovat také žlutou a červenou barvu v závislosti na řezu tkáně a orientaci fibril in situ.
Amyloidová depozita a amyloidózy
Kromě funkčních amyloidových vláken se v organismu mohou vytvářet i patologická depozita. Ta netvoří pouze protein samotný, ale i další proteiny a proteoglykany, jejichž funkce zatím není zcela prostudována. Mezi nejznámější depozita patří tzv. plaky amyloidu β nalézané v mozkové kůře pacientů v s Alzheimerovou nemocí (AD). Termín „plak“ je ovšem nesprávný, neboť navozuje dojem plochých útvarů. Depozita amyloidových vláken jsou přitom spíše kulovitá. Z názvosloví používaného u AD se „plaky“ již asi nepodaří vymýtit, ale pro jiné shluky amyloidu by se tento termín používat neměl.
Jako amyloidózu potom označujeme onemocnění vyvolané hromaděním a patologickým shlukováním amyloidových fibril nebo jejich nesprávnou tvorbou. V současnosti je identifikováno 18 amyloidových proteinů, které vyvolávají systémová onemocnění, a 22 amyloidů, jejichž patologická depozita byla nalezena místně. Příkladem systémového onemocnění může být AL amyloidóza, při které se v různých orgánech hromadí depozita strukturálně abnormálních lehkých řetězců imunoglobulinu, nebo transthyretinová amyloidóza postihující například periferní nervy a myokard. Závažnou chorobu, jež se v Česku vyskytuje nejčastěji v získané formě, představuje kardiomyopatie způsobená transthyretinovou amyloidózou (ATTR-CM). Pro zlepšení prognózy těchto nemocných je klíčová časná diagnostika a následná terapie. Jako užitečný nástroj ke zhodnocení pravděpodobnosti výskytu ATTR-CM u pacientů se srdečním selháním slouží webová aplikace wtATTR-CM estimATTR založená na metodě strojového učení.
Některá onemocnění charakteristiku amyloidóz splňují, avšak zatím je takto oficiálně nenazýváme. Do této skupiny se řadí právě například Alzheimerova nebo Parkinsonova nemoc s výskytem shluků amyloidu lokálně v CNS.
(jam)
Zdroje:
1. Benson M. D., Buxbaum J. N., Eisenberg D. S. et al. Amyloid nomenclature 2020: update and recommendations by the International Society of Amyloidosis (ISA) nomenclature committee. Amyloid 2020; 27 (4): 217−222, doi: 10.1080/13506129.2020.1835263.
2. Vahdat Shariat Panahi A. The importance of macrophages, lipid membranes and seeding in experimental AA amyloidosis. Linköping University Electronic Press, 2019, doi: 10.3384/diss.diva-159658.
Did you like this article? Would you like to comment on it? Write to us. We are interested in your opinion. We will not publish it, but we will gladly answer you.