Choroby nieprawidłowej polimeryzacji

Choroby związane z nieprawidłową polimeryzacją lub po prostu DAP to klasa zaburzeń charakteryzujących się nową zmianą w podstawowych białkach jednostkowych , co skutkuje strukturą o potencjale patogennym . Ta funkcjonalna zmiana w białku w odniesieniu do jego właściwości termodynamicznych i kinetycznych wywołuje rozszerzoną odpowiedź łańcuchową między sąsiednimi białkami, aż do powstania rozległej i potencjalnie szkodliwej spolimeryzowanej struktury. Ze względu na tę endogenną obcą formację choroby te są często nieuleczalne i mają bardzo ciężki przebieg kliniczny. Chociaż DAP są rzadkimi infekcjami, słabe wyniki u pacjentów i potrzeba dalszego zrozumienia sprawiają, że ta klasa chorób jest filarem przyszłych badań.

Replikacja przez rekrutację

Mówi się, że choroby związane z nieprawidłową polimeryzacją ulegają „replikacji”, a raczej, że liczba białek, które ulegają polimeryzacji, generalnie wzrasta, podobnie jak w naturalnym przebiegu infekcji. Ponieważ funkcjonalne „patogeny” DAP są jednostkami białkowymi, choroby są prawie całkowicie niezależne od stosowania kwasów nukleinowych . Istnieje wiele modeli ilustrujących tę funkcję rekrutacji, w tym białko PrP w chorobie prionowej . Białko PrP jest głównym czynnikiem w gąbczastych encefalopatiach i podlega wyraźnemu procesowi polimeryzacji opartemu na naturalnym równoważeniu stanów termodynamicznych i sumowaniu kinetycznym. Podobnie jak większość białek, PrP może istnieć w dwóch formach, jednej głównej i jednej mniejszej, strukturze alfa helisy i beta-pofałdowanej strukturze arkusza , które są zrównoważone w prawie wszystkich warunkach, ale z dominacją nadaną stabilnej formie helisy. W niektórych przypadkach możliwe jest jednoczesne kontaktowanie się dwóch form beta iw tym przypadku para może tworzyć wiązania, które skutecznie stabilizują termodynamicznie formy beta i pozwalają na zachowanie tych struktur. Nazywa się to „nasionem” polimeryzacji, ponieważ od tego momentu ciągła interakcja lub rekrutacja między formami beta jest stale zwiększana, ponieważ istnieje stała obecność stabilnych form beta, a także fakt, że formy beta lub beta -pofałdowane arkusze, mają większą liczbę reaktywnych miejsc zarodkowania . Ta progresja tworzy powoli rozciągnięte włókienka w czasie, które następnie powodują miejscową cytopatologię , prowadząc do charakterystycznych miejsc degradacji komórek lub „gąbczastości”. Ten ogólny wzorzec rekrutacji jest również charakterystyczny dla anemii sierpowatej , w której czerwone krwinki są zniekształcone z powodu tworzenia się rozciągniętych włókienek polimerowych.

Scenariusze patogenezy

Spontaniczny rozwój

ADP mogą być generowane w sposób spontaniczny dzięki istnieniu wielu stanów termodynamicznych i równowagi kinetycznej między helisą alfa a plisowanymi arkuszami beta polimeryzującymi w rozciągnięte fibryle .

Genetyczne predyspozycje

W niektórych ADP, takich jak Gerstmann-Straussler lub śmiertelna bezsenność rodzinna , osoby naturalnie kodują postać białka PrP, która nieznacznie przesuwa równowagę, aby forma beta była bardziej korzystna, zwiększając w ten sposób prawdopodobieństwo dodatkowego zarodkowania i rozszerzonej polimeryzacji.

Etiologia zakaźna

Wiele ADP, w tym choroba Creutzfeldta-Jakoba i Kuru , ma charakter zakaźny i może być przenoszona na innych gospodarzy różnymi drogami. W przypadku Kuru, rodzinne i kulturowe rytuały rdzennej ludności Papui-Nowej Gwinei promowały spożywanie ciała krewnego po śmierci, aw przypadku zanieczyszczenia, co skutkowało przeniesieniem pierwotnego „ziarna” polimeryzacji.

Przykłady

• Encefalopatie gąbczaste Choroba prionowa ( Kuru , CJD , GSS , BSE )
• choroba Alzheimera
• Anemia sierpowata
• Choroba Parkinsona
• choroba Huntingtona