Амилоидоз и свойства амилоидных белков

Предполагается, что иммунологические механизмы играют роль в патогенезе большого числа заболеваний помимо описанных в отдельных статьях на сайте. Некоторые из них обсуждены в статьях, посвященных отдельным органам и системам. Амилоидоз рассмотрен в этой статье, т.к. представляет собой системное заболевание, которое может затрагивать компоненты иммунной системы, хотя его патогенез, возможно, связан с патологическим синтезом белков, а иммунные расстройства ассоциированы лишь с некоторыми формами амилоидоза.

Амилоид представляет собой патологическое белковоподобное вещество, откладывающееся во внеклеточном пространстве различных тканей и органов. Поскольку отложение амилоида протекает бессимптомно, а иногда без каких-либо видимых причин, его распознавание в конечном итоге зависит от морфологической идентификации этого своеобразного вещества в биоптатах.

С помощью световой микроскопии и окрашивания гематоксилином и эозином амилоид определяется как аморфное, эозинофильное, гиалиновое внеклеточное вещество, которое по мере накопления занимает межклеточное пространство и, сдавливая прилежащие клетки, вызывает их атрофию. Чтобы отличить амилоид от других гиалиновых отложений (например, от коллагена, фибрина), применяют различные гистохимические методы.

Вероятно, чаще всего используют окрашивание конго красным, придающим розовый или красный цвет тканевым отложениям в обычном свете, однако гораздо более наглядным и специфическим является ярко-зеленое двойное лучепреломление при наблюдении в поляризационный микроскоп.

Все отложения амилоида имеют однотипные внешний вид и характеристики окрашивания, однако химически амилоид не представляет собой нечто особенное. Существуют три главных и несколько минорных биохимических форм. Их патогенетические механизмы различаются, поэтому амилоидоз следует рассматривать не как единое заболевание, а как группу болезней с общим свойством — отложением белков сходного внешнего вида. В основе морфологического подобия лежит единообразная физическая организация амилоидных белков, на чем остановимся в первую очередь.

Амилоидоз
Амилоидоз. (А) Срез печени, окрашенный конго красным. Выявляются розово-красные отложения амилоида в стенках сосудов и вдоль синусоидов.
(Б) Обратите внимание на двойное лучепреломление при исследовании отложений с помощью поляризационного микроскопа.

Свойства амилоидных белков

а) Физическая природа амилоида. Электронно-микроскопическое исследование показывает, что амилоид построен из длинных неразветвленных фибрилл диаметром 7,5-10 нм. Такая структура присуща всем формам амилоида. С помощью рентгеноструктурного анализа и инфракрасной микроскопии выявлена характерная перекрестная b-складчатая конформация.

Конформация не зависит от клинической формы или химического состава и обусловливает специфическое окрашивание конго красным и двойное лучепреломление.

б) Химическая природа амилоида. Приблизительно 95% вещества амилоида составляют фибриллярные белки, а оставшиеся 5% — Р-компонент и другие гликопротеины. Из более чем 20 идентифицированных биохимически различных амилоидных белков 3 встречаются наиболее часто:
(1) белок AL образуется из легких цепей Ig, продуцируемых плазматическими клетками;
(2) белок АА образуется из уникального, He-Ig-белка, синтезируемого в печени;
(3) белок Аb образуется из белка-предшественника Р-амилоида (найден в местах поражений головного мозга при болезни Альцгеймера).

в) Амилоидный фибриллярный белок AL. Построен из полных легких цепей lg или из аминоконцевых фрагментов легких цепей либо из тех и других. Большинство из исследованных белков AL состоит из легких h-цепей, однако в некоторых случаях идентифицированы к-цепи. Белок AL образуется из свободных легких цепей Ig, секретируемых моноклональной популяцией плазматических клеток, и его отложение ассоциировано с определенными формами плазмоклеточных опухолей.

г) Амилоидный фибриллярный белок АА. Не обладает структурной гомологией с Ig. Этот белок имеет молекулярную массу 8500 Да и состоит из 76 остатков аминокислот. АА-фибриллы образуются в результате протеолиза более крупного (12 000 Да) белка-предшественника, называемого сывороточным амилоидом A (SAA), синтезируемым в печени и циркулирующим в ассоциации с ЛВП. Продукция SAA повышается при воспалительном ответе острой фазы, поэтому данная форма амилоидоза ассоциируется с хроническим воспалением и ее часто называют вторичным амилоидозом.

д) Амилоидный фибриллярный белок Аb. Представляет собой пептид с молекулярной массой 4000 Да, составляющий сердцевину мозговых бляшек при болезни Альцгеймера, а также откладывающийся в стенке кровеносных сосудов мозга у индивидов с этим заболеванием. Белок Аb образуется в результате протеолиза гораздо более крупного мембранного гликопротеина под названием амилоидный белок-предшественник. Эта форма амилоида описана в отдельной статье на сайте (рекомендуем пользоваться формой поиска выше).

Структура амилоида
Структура амилоида.
(А) Схематическое изображение амилоидного волокна, состоящего из 4 фибрилл (каждое волокно может содержать до 6 фибрилл),
переплетенных друг с другом, с регулярно расположенными связями, образуемыми красителем конго красным.
(Б) Ярко-зеленое двойное лучепреломление в поляризованном свете — диагностический признак амилоида (окрашивание конго красным).
(В) Электронная микрофотография фибрилл амилоида шириной 7,5— 10 нм

В отложениях амилоида при различных клинических ситуациях было найдено несколько других биохимически отличных белков:

- транстиретин представляет собой нормальный сывороточный белок, который связывает и транспортирует тироксин и ретинол. Мутантная форма транстиретина (и его фрагменты) откладываются при определенных генетических расстройствах, составляющих группу семейных амилоидных полинейропатий. Транстиретин имеет несколько мутаций, способствующих его отложению в тканях в форме амилоида. Транстиретин откладывается также в сердце пожилых людей (сенильный системный амилоидоз), однако в таких случаях молекула транстиретина имеет нормальную последовательность аминокислот;

- b2-микроглобулин (компонент молекул МНС класса I и нормальный белок сыворотки) идентифицирован как субъединица амилоидных фибрилл (АР2m) при амилоидозе, осложняющем состояние пациентов в случае длительного гемодиализа;

- в небольшом количестве наблюдений заболеваний, вызванных прионами, в ЦНС неправильно свернутые прионные белки агрегируются во внеклеточном пространстве и приобретают структурные и тинкториальные свойства амилоидного белка. В связи с этим прионные болезни иногда приводят в качестве примеров местного амилоидоза.

В амилоиде всегда присутствуют другие второстепенные компоненты: компонент сывороточного амилоида Р, протеогликаны и высокосульфатированные гликозаминогликаны. Сывороточный амилоидный белок Р способствует отложению амилоида, стабилизируя фибриллы и уменьшая их клиренс.

- Рекомендуем ознакомиться со следующей статьей "Механизмы развития амилоидоза"

Оглавление темы "Болезни иммунной системы":
  1. Патогенез поражений нервной системы при ВИЧ
  2. Патогенез и течение ВИЧ-инфекции
  3. Клиника СПИДа - оппортунистические инфекции
  4. Опухоли при СПИДе и ВИЧ-инфекции
  5. Болезни ЦНС при СПИДе
  6. Влияние лечения ВИЧ на его течение
  7. Морфология ВИЧ
  8. Амилоидоз и свойства амилоидных белков
  9. Механизмы развития амилоидоза
  10. Классификация амилоидоза

Рекомендуемое нашими посетителями:

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: