Abstrakt

W przebiegu cukrzycy typu 2 (diabetes mellitus type 2 DM2, non-insulin dependent diabetes mellitus, NIDDM) oraz w rozwoju guza insulinowego trzustki, obserwuje się w obrębie wysp Langerhansa, patologiczne depozyty zwane amyloidem. W skład amyloidu wchodzi m.in. polipeptyd wytwarzany przez komórki beta, pełniący funkcję neurohormonu, zwany amyliną. Nieprawidłowo zwinięta, fibrylująca cząsteczka amyliny, w postaci nierozpuszczalnych fibryli powoduje dysfunkcję, niszczenie i utratę komórek wysp, postępującą destrukcję narządu i tym samym postęp choroby. Liczący tylko 37 aminokwasów polipeptyd stanowi bardzo poważne zagadnienie poznawcze, zwłaszcza dla współczesnej medycyny. W pracy przedstawiono m.in. rolę fizjologiczną amyliny, jej budowę aminokwasową, ze szczególnym podkreśleniem roli niektórych aminokwasów w procesie fibrylacji cząsteczki i jej udziału w tworzeniu amyloidu w trzustce zwierząt i człowieka.

Wstęp

W przebiegu cukrzycy typu 2, a także u osób chorych na nowotwór trzustki typu insulinoma, wywodzący się z komórek beta wysp trzustkowych, obserwuje się patologiczne zmiany w obrębie wysp Langerhansa, polegające na odkładaniu depozytu zwanego amyloidem. Białkowym komponentem amyloidu jest, stosunkowo mały, bo 37-aminokwasowy polipeptyd wytwarzany głównie przez komórki beta wysp trzustki zwany amyliną. Amyloid, będący patomorfologiczną składową cukrzycy typu 2, odnajdywany jest u ponad 90% chorych, przynajmniej w jednej wyspie trzustkowej [14]. Mechanizm odpowiadający za tę samodestrukcję wysp trzustkowych nie jest poznany, ale wiadomo, że głównym jej sprawcą jest właśnie amylina. Coraz więcej wiadomo o fizjologiczej roli amyliny, nie tylko jako hormonu trzustkowego, współodpowiadającego za regulację metabolizmu glukozy w organizmie, wpływającego na funkcjonowanie komórek kości i stan kalcemii, pracę nerek czy mięśni szkieletowych. Także coraz więcej danych wskazuje na istnienie nowych, nierozpoznanych funkcjonalnych aspektów związanych z obecnością amyliny w komórkach nerwowych, w tym w komórkach mózgu. Dlatego też w pi- śmiennictwie coraz częściej przypisywana jest temu polipeptydowi funkcja neurohormonu [81,97].

Badania genetyczne, przeprowadzone wśród chorych na cukrzycę typu 2 w  Japonii, dostarczają informacji o funkcjonalnym związku między mutacjami w obrębie genu amyliny a wczesnym rozwojem choroby. Ujawniona u chorych na cukrzycę typu 2 substytucja aminokwasowa w pozycji 20 (S20G) amyliny wydaje się istotna dla procesu wzmożonej fibrylacji tej postaci amyliny [54,82]. Zaobserwowano także, częstsze niż u osób zdrowych, mutacje u chorych na cukrzycę w promotorowej części genu amyliny [70]. Nie wydaje się jednak prawdopodobne, aby mutacje genu amyliny mogły w pełni wytłumaczyć obserwowane u chorych zmiany w obrębie wysp trzustkowych.

To konwersja natywnej postaci amyliny do nierozpuszczalnych fibryli, najprawdopodobniej kryje w sobie odpowiedź na podstawowe pytanie: dlaczego choroba rozwija się? Mechanizm tego procesu i sama amylina – jako polipeptyd – mimo poznania jej składu aminokwasowego i mimo wszechstronnie prowadzonych badań nad jej strukturą – stanowi problem poznawczy. Jedną z przyczyn jest to, że z natury jest to polipeptyd niezwykle trudny do badań. W pracy przedstawiono rolę fizjologiczną amyliny oraz jej udział w procesach patologicznych w organizmie, ze szczególnym podkreśleniem roli fibrylującego polipeptydu w tworzeniu amyloidu trzustki. Budowę cząsteczki amyliny i jej skład aminokwasowy zaprezentowano w kontekście procesu fibrylogenezy

Amylina a rodzina białek i receptorów kalcytoniny

Amylina należy do białek z rodziny kalcytoniny (calcitonin, CT), do której zalicza się hormony peptydowe: kalcytoninę, peptyd związany z genem kalcytoniny (calcitonin gene realted peptide, CGRP występujący w dwóch postaciach – białko αCGRP i βCGRP), ponadto rodzinę adrenomedulliny: adrenomedullinę (AM) i adrenomedullinę 2 (intermedin), adrenomedullinę 5 oraz peptyd stymulujący receptor kalcytoniny (CT receptor-stimulating peptides, CRSP) w trzech postaciach CRSP 1, 2 i 3 [7,44,91].

Sekwencja aminokwasowa amyliny jest prawie w 50% homologiczna z sekwencją CGRP [8,48]. Wydaje się, że amylinę i αCGRP łączy podobny tkankowy wzór ekspresji. Obydwa polipeptydy występują w mózgu i w niektórych regionach obwodowego układu nerwowego; tak- że obydwa występują w komórkach beta trzustki, choć w przypadku amyliny jest to główne miejsce jej występowania. Białko CGRP odnaleziono także w komórkach C grasicy [102]. CGRP, podobnie jak amylina, uczestniczy m.in. w regulacji energetycznych szlaków metabolizmu, zwłaszcza powoduje obniżenie syntezy glikogenu w mięśniach szkieletowych oraz pełni rolę czynnika regulującego przepływ krwi, utrzymując stan napięcia naczyń krwionośnych [34,105].

Receptory amyliny mają także związek z kalcytoniną, gdyż należą do grupy tzw. receptorów białek rodziny kalcytoniny, wchodzącej w skład rodziny receptorów związanych z białkiem G. Ich pobudzenie prowadzi do aktywacji cyklazy adenylowej bądź fosfolipazy C. Receptory te są heterodimerami, stanowiąc kombinację dwóch elementów: siedmiotransmembranowej domeny receptora białek związanych z białkiem G i białka modyfikującego aktywność receptora (receptor activity modifying protein, RAMP). Obecność białka RAMP jest wymagana do transportu przyłączonego receptora w pobliże błony komórkowej i wpływa modulująco na odbierane i przekazywane sygnały. Wymagane partnerstwo białka RAMP do nadania receptorowi jego funkcji sprawiało, że receptory amyliny pozostawały przez długi czas nieuchwytne, bo niemożliwe do identyfikacji [9,32,71].

Do receptorów białek związanych z białkiem G należą: receptor kalcytoniny (calcitonin receptor, CTR) i receptor podobny do receptora kalcytoniny (calcitonin receptor- -like receptor, CLR), natomiast białkiem modyfikującym jego aktywność może być jedno z trzech, jak dotąd odkrytych, białek RAMP. Białko CTR może działać samodzielnie, jako receptor kalcytoniny bądź – wchodząc w interakcję z każdym z białek RAMP – może formować trzy receptory amyliny: AMY1, AMY2 i AMY3. W przypadku dimeryzacji z RAMP3 wiązanie amyliny cechuje najwyższe powinowactwo do powstającego receptora w porównaniu z innymi ligandami [8,65,80,83,107]

Amylina w organizmie

Trzustkowa i pozatrzustkowa ekspresja amyliny

Pierwsze badania ekspresji amyliny wskazywały na wy- łącznie trzustkowe umiejscowienie peptydu [47]. Dopiero z czasem ujawniono pozatrzustkową ekspresję polipeptydu i mRNA amyliny zlokalizowano także w: przewodzie pokarmowym szczura, myszy, kota i człowieka na odcinku od żołądka do jelita, z największą ilością w komórkach części odźwiernikowej, w komórkach G wytwarzających gastrynę (gastrin cells, G-cells, G-type cells producing gastrin) i w komórkach D wytwarzających somatostatynę (D cell) i w komórkach płuc. Następnie obecność amyliny wykazano również w komórkach układu nerwowego, co rzuciło nowe światło na funkcje tego polipeptydu. Uwagę zwracało to, że ekspresję amyliny ujawniano w komórkach o charakterze neuroendokrynnym [64].

U szczura obecność amyliny wykazano także w czuciowych komórkach zwojów nerwowych i  w  komórkach w rdzeniu przedłużonym. Ekspresja amyliny w neuronach czuciowych nie powinna zaskakiwać. Polipeptyd jest strukturalnie powiązany z białkiem CGRP, które – odnajdywane w wielu miejscach centralnego i obwodowego układu nerwowego – pełni funkcję neuropeptydu. Zdaniem autorów, ujawniona lokalizacja amyliny potwierdza sugerowaną funkcję jako neuropeptydu i wskazuje na jego rolę w nocycepcji, czyli odbiorze bodźców o charakterze szkodliwym, w tym bodźców urazowych [64,75].

O obecności amyliny w mózgu wiadomo było niewiele. Najpierw wykryto ją w mózgu kurczaka, gdzie poziom jej ekspresji znacznie przewyższał poziom obserwowany w trzustce tych zwierząt [24]. W dalszych badaniach, stosując przeciwciała skierowane przeciwko C-terminalnej domenie tego polipeptydu, wykazano obecność amyliny w komórkach pnia mózgu szczura i immunoreaktywne neurony w obrębie podwzgórza u małp [17,18].

Zainteresowanie budziła także lokalizacja mózgowych receptorów amyliny w rejonach trudno dostępnych dla polipeptydu, ze względu na istniejącą barierę krew-mózg. Jednak ostatnio wykazano, że w rejonach wewnątrz bariery krew-mózg obserwuje się mRNA amyliny. Choć w mózgu samic szczura mRNA amyliny zlokalizowano na zaledwie dostrzegalnym poziomie, to jednak u karmiących samic szczura ekspresja polipeptydu była znacząco podwyższona. W badanych regionach mózgu nie zaobserwowano podwyższonej ekspresji innych białek CGRP. Obecność mRNA amyliny ujawniono w neuronach zlokalizowanych w podwzgórzu, a także w istocie białej półkul mózgowych (ryc.1). Znacząco podwyższony poziom mRNA amyliny, ujawniony w tych właśnie rejonach mózgu u karmiących samic szczurów, może wskazywać na bardzo swoistą rolę amyliny w ośrodkowej regulacji procesów związanych z macierzyństwem, gdy zapotrzebowanie organizmu na substancje odżywcze, w tym glukozę, jest znacząco podwyższone. Odstawienie od karmiących samic szczurów ich potomstwa powoduje przywrócenie początkowej, zaledwie ujawnianej ekspresji amyliny w mózgu badanych zwierząt [20,21,64,75,90]. Niedawo ukazało się także doniesienie, że amylinę wykryto także w mózgu człowieka [97]. Obecność amyliny w mózgu może otworzyć nowy rozdział w poznaniu i w rozumieniu fizjologicznej roli tego neuropeptydu, określanego w piśmiennictwie także mianem neurohormonu [81]

Amylina w komórkach wysp trzustki

Amylina jest wytwarzana i wydzielana wraz z insuliną głównie z  komórek beta wysp trzustki. Kolokalizację amyliny i insuliny wykazano jedynie w komórkach beta trzustki człowieka, w krystalicznej części rdzeniowej (granularnej) pęcherzyków sekrecyjnych [53]. W pęcherzykach sekrecyjnych znaleziono także m.in. proinsulinę, C-polipeptyd, kationy Zn+2 i Ca+2. Stężenie jonów wapnia w pęcherzykach sekrecyjnych jest stosunkowo wysokie, bo wynosi około 10 mM/L [10]. Na szczególne podkreślenie zasługuje to, że mimo iż w komórce organizmu w stanie prawidłowym, stężenie amyliny jest znacząco wyższe w porównaniu ze stężeniem w warunkach eksperymentalnych in vitro, to polipeptyd jest chroniony i nie fibryluje. W warunkach eksperymentalnych amylina w niskim stężeniu, poniżej 1 μM, jest wysoce toksyczna, jednak obecna w komórce w stężeniu rzędu 0,8–4 mM, nie prowadzi do uszkodzenia komórek trzustki osób zdrowych [11].

Ryc.1. Amylina w organizmie – wybrane aspekty aktywności fizjologicznej hormonu, mózgowa lokalizacja receptorów i miejsc ekspresji amyliny. Szczegółowy opis w tekście pracy. Przygotowano w oparciu o cytowane w pracy piśmiennictwo Objaśnienia skrótów i kolorów na rycinie: PE- obszar blaszki czworaczej podwzgórza (medial preoptic area) miejsce wykrycia amyliny w mózgu narządy okołokomorowe (ang. circumventricular organs) – obszary mózgu pozostające poza barierą krew-mózg: ME-wyniosłość pośrodkowa podwzgórza (median eminence of the hypothalamus), NH-przedni płat przysadki mózgowej sąsiadujący (adjacent neurohypophysis of the pituary gland), SCO-narząd podspoidłowy (subcomissural organ), P-szyszynka (pineal gland) i obszary mózgu pozostające poza barierą krew-mózg w których wykryto receptory amyliny i miejsca jej wiązania do receptora: SFO-narząd podsklepieniowy (subfornical organ), OLVT- narząd naczyniowy blaszki czworaczej, (organum vasculosum of the lamina terminalis) -AP-pole najdalsze rdzenia przedłużonego (aerea postrema) -obszar mózgu pozostający poza barierą krew-mózg bezpośrednio aktywowany amyliną obszary pośrednio aktywowane obecnością amyliny – strzałkami zaznaczono hipotetyczną sieć funkcjonujacych zależności różnych obszarów mózgu: PANU – jądro przyramienne boczne (lateral parabranchial nucleus), NU ACC – jądro półleżące w obrębie jądra podstawnego (nucleus accumbenes), DR-jądro grzbietowe szwu (dorsal raphne), NST – pasmo samotne rdzenia (nucleus of the solitary tract), AM -ciało migdałowate (amygdala)

Wersje molekularne i poziom amyliny w organizmie

W organizmie zwierząt (kot, mysz, szczur) i u człowieka stwierdzono występowanie pełnej wersji polipeptydu, tj. 37-aminokwasowej oraz krótszych jego fragmentów, jako form molekularnych. Przeważającą formą jest zazwyczaj 37-aminokwasowa wersja polipeptydu, odnajdywana tak- że w surowicy krwi obwodowej i w innych, poza trzustką, miejscach organizmu [5,84]. We krwi obwodowej, trzustce i w przewodzie pokarmowym człowieka, kota, szczura i myszy, odnajdywane są także krążące fragmenty amyliny [62,84]. Trudno stwierdzić czy krążące peptydy są produktami błędnego, proteolitycznego trawienia białka? Wydaje się, że pod tym względem amylina nie jest odosobnionym przypadkiem chorób amyloidowych [41,66].

Szacuje się, że polipeptyd jest uwalniany z  komórek trzustki w stężeniu około 0,01 pM/l [88]. U osobników zdrowych stężenie amyliny mieści się w  dość szerokich granicach 5-30 pM/l. Podniesione stężenie amyliny stwierdzono w surowicy krwi osób w różnych stanach patologicznych, takich jak: otyłość, nowotwór endokrynny trzustki, syndrom X, choroba nerek. Polipeptyd odnajdywany jest w większej ilości także we krwi np. po stymulacji doustną podażą glukozy [16,84]. W przebiegu cukrzycy typu 2, w początkowym okresie choroby, stężenia zarówno amyliny, jak i insuliny są podniesione. W miarę postępu choroby, wraz z postępującą destrukcją komórek beta trzustki, stężenie amyliny zaczyna spadać i u chorych na cukrzycę typu 2 jest on niższy i wynosi odpowiednio około 4,0 pM/l i 3,7 pM/l. Podobnie dzieje się u osób z nietolerancją glukozy [16].

Sekrecja amyliny jest dwufazowa i następuje jednocze- śnie z sekrecją insuliny w odpowiedzi na glukozę lub inne czynniki stymulujące wydzielanie, np. w odpowiedzi na bodziec pokarmowy. W surowicy krwi amylina krąży jednak dłużej niż insulina i peptyd C [77]. Jej stężenie we krwi obwodowej wynosi około 1% stężenia insuliny [86]. Istotnym dla organizmu parametrem wydają się stosunki molowe amyliny do insuliny uwalnianej do krwi. U osób zdrowych wynoszą one 1: 100, ale mogą jednak ulegać zmianie, odzwierciedlając relatywny stan niedoboru amyliny. Masa ciała i zasoby tkanki tłuszczowej wpływają na parametry kinetyczne i stężenie zarówno insuliny, jak i amyliny. Wzajemna relacja obu hormonów jest dobrym indykatorem stanu organizmu [52].

Usuwanie amyliny z organizmu

Podniesione stężenie amyliny w surowicy krwi, zaobserwowano u pacjentów z niewydolnością nerek (15 pM), w porównaniu z osobnikami próby kontrolnej (3,2 pM). Zastosowanie hemodializy u chorych znacząco obniżało poziom hormonu [51,95], co nasunęło przypuszczenie, że polipeptyd usuwany jest z organizmu przez nerki. Wykazano także wzrost amyliny w moczu u pacjentów po teście doustnego podania glukozy. Wyniki badań autoradiograficznych z izotopem jodu (125I), przeprowadzone na szczurach, wskazywały na udział w tym procesie kanalików proksymalnych nerek, choć problem ten nadal jest przedmiotem dyskusji [87,88]. Klirens nerkowy amyliny jest szybszy niż insuliny [77].

Amylina – fizjologia i patofizjologia – wybrane aspekty

Amylina działa fizjologicznie za pośrednictwem receptorów umiejscowionych m.in. na komórkach beta wysp trzustki oraz receptorów na komórkach w obrębie centralnego układu nerwowego. Miejsca wiązania amyliny do receptora wykazano także w różnych tkankach w licznych peryferycznie położonych miejscach organizmu, jednak wysoce selektywnie działające receptory amyliny ujawniono głównie w pewnych obszarach mózgu, w korze nerek i w mięśniach [75,80,92,107].

Szczególne znaczenie ma to, że receptory amyliny zlokalizowano w obszarach mózgu pozostających poza strefą, gdzie funkcjonuje bariera krew-mózg, tj. w tzw. narządach okołokomorowych (circumventricular organs). Są to stosunkowo niewielkie obszary, ulokowane w ścianach układu komorowego, gdzie budowa ścian naczyń krwionośnych umożliwia swobodny dopływ związków wielkocząsteczkowych, w tym peptydów lub białek. Receptory amyliny zlokalizowano m.in. w regionie należącym do tyłomózgowia, ulokowanym w dnie komory czwartej mózgu, zwanym polem najdalszym rdzenia przedłużonego (area postrema, AP) (ryc. 1). Umiejscowienie receptorów w obszarze AP jest niezwykle istotne, gdyż ten właśnie region jest łatwo dostępny dla krążącej we krwi amyliny, docierającej z wysp Langerhansa. Tutaj też receptory amyliny rozmieszczone są szczególnie gęsto [25,74,75,80,83,107].

Receptory amyliny zlokalizowano także w obrębie obszaru, gdzie funkcjonuje bariera krew-mózg. W tych miejscach wiązanie amyliny do receptora jest bardzo swoiste. Wykrycie obecności mRNA amyliny w tych regionach mózgu karmiących szczurów i ostatnie doniesienia o wykryciu amyliny w mózgu ludzi wskazują na istnienie nierozpoznanych jeszcze mechanizmów działania tego neuropeptydu, a może neurohormonu [20,97]. Do pełnego poznania funkcji fizjologicznych amyliny pozostaje wyjaśnienie roli i mechanizmów transdukcji sygnałów za pośrednictwem receptorów amyliny zlokalizowanych w obszarach mózgu wewnątrz bariery krew-mózg.

Receptory amyliny charakteryzuje miejscowo swoista ekspresja, zwłaszcza wyraźna w obrębie mózgu. Receptor AMY3 jest umiejscowiony w miejscu pozostającym poza barierą krew-mózg, a receptor typu AMY1 obecny jest zarówno w miejscach w obrębie bariery, jak i w regionach poza barierą krew-mózg. W obszarze AP, który jest dostępny dla krążącej we krwi amyliny, łatwo wiąże się ona ze swymi receptorami. W odpowiedzi na tę stymulację następuje przekazanie sygnałów do innych obszarów mózgu, gdzie zostają włączone kolejne receptory. W wyniku wzajemnej reakcji stymulacyjnej następuje generowanie centralnie sterowanego uczucia sytości, spowolnienie motoryki i opróżniania żołądka, obniżenie ilości przyjmowanego pokarmu i w efekcie anorektyczna odpowiedź organizmu. Nie bez znaczenia jest to, że w tej części mózgu aż 90% komórek, oprócz receptorów amyliny, zawiera także receptory glukozy [78,80].

Ogólnie działanie insuliny uruchamia różne mechanizmy sprzyjające obniżeniu stężenia krążącej we krwi glukozy. Z kolei następstwem działania amyliny jest ograniczenie dopływu do krwi glukozy zarówno ze źródeł egzogennych (pokarm), jak i endogennych, którymi są procesy glikogenolizy i glukoneogenezy. Procesy te pozostają pod kontrolą wytwarzanego przez komórki alfa wysp trzustki glukagonu, działającego glukoneogenicznie. Ograniczenie dostępu glukozy do krwi przez amylinę odbywa się m.in. w wyniku hamowania sekrecji glukagonu. Amylina hamuje wydzielanie glukagonu, ale jej stężenie zależy z kolei od stanu glikemii. W okresie poresorpcyjnym, spadek stężenia glukozy we krwi poniżej wartości fizjologicznych, tj. około 60 mg/ dl, hamuje sekrecję zarówno insuliny, jak i amyliny. W tych warunkach amylina nie działa już supresyjnie: bezpośrednio na uwalnianie glukagonu i pośrednio na wytwarzanie endogennej glukozy. Glukagon może działać glukoneogenicznie i powodować przywrócenie fizjologiczego stężenia glukozy we krwi. Po spożyciu pokarmu natomiast, w okresie resorpcyjnym, kiedy następuje wzrost stężenia glukozy we krwi do wartości około 140 mg/100ml (7,8 mmol/l) i występuje hiperglikemia poposiłkowa, uruchamiane są mechanizmy prowadzące do obniżenia stężenia cukru. Następuje ograniczenie dopływu cukru zarówno ze źródeł endogennych i egzogennego, jakim jest pokarm. Dzieje się to pośrednio za sprawą supresji wytwarzania glukagonu. Poposiłkowa sekrecja glukagonu jest hamowana przez amylinę również pod wpływem mechanizmu angażującego ośrodkowy układ nerwowy. Podobnie ograniczenie egzogennych źródeł glukozy w okresie poposiłkowym także angażuje ośrodkowy układ nerwowy i umiejscowione tu receptory amyliny. Za pośrednictwem nerwu błędnego następuje ograniczenie motoryki żołądka, spowolnienie jego opróżniania i redukcja ilości przyjmowanego pokarmu. Zmniejsza to ilość dostępnego cukru i jego napływ do krwiobiegu.

Receptory amyliny, umiejscowione na komórkach β trzustki, uruchamiają zarówno zwrotną inhibicję własnej sekrecji polipeptydu, jak i hamują uwalnianie insuliny. Amylina jest także modulatorem metabolizmu glukozy w mięśniach szkieletowych i wpływa na wywołanie stanu insulinooporności komórek mięśni i wątroby [35,72,80,81]. Wpływa na procesy zachodzące w tkance kostnej, hamuje resorpcję kości, gdyż obniża aktywność osteoklastów, a jednocześnie stymuluje proliferację i aktywuje osteoblasty [37,48,65]. Amylina wykazuje także słabą aktywność wazodylatacyjną, zmniejszając opór obwodowy naczyń krwionośnych [10].

U chorych na cukrzycę typu 1, z powodu zniszczenia komórek β, stężenie amyliny, podobnie jak i insuliny jest prawie zerowy. U chorych na cukrzycę typu 2 występuje zwiększona insulinooporność tkanek obwodowych oraz zaburzone, a następnie, w miarę rozwoju choroby, niewystarczające wydzielanie zarówno insuliny, jak i amyliny. Choroba rozwija się stopniowo i w zależności od jej etapu, tj. od stopnia zaawansowania i jej przebiegu, obserwuje się zmienne stężenie amyliny we krwi chorych. Jest to uwarunkowane m.in. dynamiką destrukcji komórek β i współtowarzyszącym, postępującym procesem fibrylacji amyliny. Proces fibrylacji przebiega początkowo w sposób niedostrzegalny dostępnymi technikami medycznymi. Jednak z czasem prowadzi do stopniowego niszczenia komórek β, ich destrukcji i do zastępowania ich złogami odkładanych fibryli amyliny. Postępuje zaburzenie sekrecji amyliny i insuliny, a niedobór amyliny koreluje z niedoborem insuliny. Nie funkcjonuje tym samym droga supresji wytwarzania glukagonu, potęgując napływ glukozy ze źródeł endogennych.

W pierwszym okresie choroby hiperinsulinemia kompensuje insulinooporność tkanek obwodowych. Towarzyszy jej także wzrost stężenia amyliny we krwi i choć początkowo obserwuje się podniesione stężenie amyliny, to jednak mówi się o tzw. względnym jej niedoborze. Oznacza to, że przy podobnym stężeniu glukozy, stężenie amyliny u osobników zdrowych znacznie przewyższałoby stężenie amyliny osiągany u osób chorych. Sekrecja amyliny jest relatywnie zmniejszona i nie wystarcza do zlikwidowania u chorych stanu hiperglikemii [35,49,72,81].

Propeptyd amyliny

Gen amyliny człowieka jest umiejscowiony na krótkim ramieniu chromosomu 12. Wykazuje on homologię z genem 1 i 2 neuropeptydu związanego z genem białka CGRP, ulokowanym na 11 chromosomie, co sugeruje wspólne pochodzenie i przynależność obu peptydów do tej samej rodziny. U człowieka polipeptyd kodowany jest przez trzy eksony i dwa introny [63,69]. Jest on transkrybowany jako 89-aminokwasowy prepolipeptyd [80], którego masę skalkulowano na 9808 Da. Prekursor amyliny zbadano także u innych gatunków zwierząt: u psa, kota, szczura, myszy, świnki morskiej i u makaka. Zaobserwowane drobne różnice w budowie polipeptydów nie tłumaczą ich odmiennych własności fibrylotwórczych [47]. Domeny C- i N- końcowe propeptydu nie zawierają wysoce konserwatywnych reszt, co sugeruje brak dodatkowych i istotnych funkcji biologicznych, które można by tym fragmentom przypisać. Sekwencje propeptydu wskazują na zdolność do oddziaływania z siarczanem heparanu. Już na etapie formowania propeptydów, w obrębie peptydów sygnałowych, odnajdywana jest homologia z białkiem CGRP [68].

Podobnie jak w  przypadku insuliny, 89-aminokwasowy peptyd człowieka to postać pierwotnego prekursora – pre -pro-IAPP. Powstaje on w aparacie Golgiego skąd jest przemieszczany do granul sekrecyjnych. Jednak zanim nastąpi sekrecja polipeptydu w postaci czynnej, czyli 37- aminokwasowego hormonu, pierwotny prekursor (preproIAPP) ulega wewnątrzkomórkowemu trawieniu, najpierw do 67-aminokwasowego produktu ProIAPP, który w granulach sekrecyjnych jest następnie konwertowany do postaci ostatecznej. Trawienie odbywa się na obu C- i N-końcach cząsteczki przez enzym proproteinową konwertazę PC2, w miejscu występowania aminokwasów zasadowych. Wydaje się, że na tym etapie białko jest amidowane na C-końcu [59,68].

Ryc. 2. Skład aminokwasowy amyliny wybranych gatunków zwierząt. Sporządzono w oparciu o cytowane w pracy piśmiennictwo

Budowa amyliny

Na 37-aminokwasową cząsteczkę amyliny (full length amylin) składają się domeny, wyodrębnione głównie na podstawie ich funkcjonalnego znaczenia dla polipeptydu, a także ich zdolności do formowania fibryli amyloidowych. Amylina składa się z dwóch domen terminalnych w obrębie N- i C-końca i domeny środkowej uznawanej jako tzw. fragment rdzeniowy. W budowie aminokwasowej amyliny obserwuje się różnice w zależności od gatunku zwierzęcia, z którego pochodzi. Choć pozornie wydają się one niewielkie, to jednak w rzeczywistości są niezwykle istotne i determinują cechy i zachowanie się zarówno całego polipeptydu, jak i własności poszczególnych domen budujących amylinę.

Za klasyczną, modelową fibrylującą cząsteczkę uznaje się amylinę ludzką, a za niefibrylującą cząsteczkę przyjęto uważać polipeptyd szczura. Polipeptydy te różnią się jedynie sześcioma aminokwasami, co przekłada się jednak na diametralnie odmienne ich własności. Rzadziej do badań wykorzystuje się jako modelowe polipeptydy: fibrylujący kota, różniący się od polipeptydu człowieka czterema aminokwasami i niefibrylujący myszy, identyczny z polipeptydem szczura (ryc. 2). Skład aminokwasowy poszczególnych domen budujących amylinę jest różny w zależności od gatunku.

Domena N-terminalna, między 1-19 aminokwasem amyliny ludzkiej, zawiera aminokwasy determinujące nieco odmienny od cech C-końca charakter tego fragmentu. Jest ona zaangażowana w wiązanie polipeptydu z błoną komórkową [40]. Pierwsze 16 aminokwasów jest identyczne u wszystkich wymienionych gatunków. Na 18 miejscu w amylinie człowieka znajduje się histydyna (H). We wszystkich innych polipeptydach jest ona zastąpiona przez argininę (R). Substytucja ta wzbudziła szczególne zainteresowanie, zwłaszcza w kontekście jej roli w procesie fibrylacji. Na tym odcinku polipeptydu człowieka są umiejscowione wszystkie aminokwasy o charakterze elektrostatycznym: w pozycji 1-lizyna (K), 11- arginina i 18-histydyna. Mogą one odgrywać istotną rolę w procesie składania, fałdowania (folding) polipeptydu, jego fibrylacji czy agregacji.

Pierwsze siedem to aminokwasy wysoce konserwatywne we wszystkich izoformach amyliny u badanych zwierząt [28]. Niezależnie od gatunku, między 2 i 7 resztą cysteiny (C) ulokowana jest struktura także wysoce konserwatywna ewolucyjnie – mostek dwusiarczkowy. Najprawdopodobniej jest on formowany w utleniającym środowisku retikulum endoplazmatycznego. Sugeruje to raczej funkcjonalny charakter tego odcinka i pozwala przypuszczać, że nie odgrywa on roli w procesie fibrylacji, ale może jedynie modulować ten proces [28,40]. To, że pierwsze osiem aminokwasów amyliny ludzkiej wystarcza do wywołania aktywności receptora, potwierdza powyższą sugestię. Obecność trzech reszt treoniny (T) w tym regionie sugeruje, że w aparacie Golgiego może następować etap O-glikozylacji białka [105].

Region 20-29 uznawany jest za główny region amyloidogenny cząsteczki amyliny, choć jej część C-końcowa, pomiędzy 30 a 37 aminokwasem, także uczestniczy w procesie fibrylacji. Jako odcinek wysoce hydrofobowy albo proces fibrylacji wspomaga, albo też sam w procesie uczestniczy. W obrębie cząsteczki amyliny człowieka znajduje się aż 10 aminokwasów hydrofobowych. To one powodują, że amylina jest polipeptydem wyjątkowo trudno rozpuszczalnym, i to im przypisywana jest główna rola sprawcza w procesie fibrylacji. Hydrofobowość postrzegana jest jako jedna z najważniejszych, a może najważniejsza cecha białek fibrylujących [15].

Polipeptyd szczura, mimo że wykazuje aż 84% homologii sekwencji aminokwasowej z izoformą ludzką, to jednak zachowuje się całkowicie odmiennie, gdyż nie tworzy fibryli. Polipeptydy te różni tylko sześć aminokwasów, z których pięć znajduje się w obrębie domeny centralnej 20-29, a trzy z nich to reszty proliny. Nie bez znaczenia jest też fakt, że wszystkie proliny sąsiadują ze sobą, gdyż dwie leżą koło siebie, zajmując 28 i 29 pozycję, a trzecia reszta proliny, ulokowana w pozycji 25, oddzielona została od dwóch pierwszych zaledwie przez dwa aminokwasy: walinę i leucynę (L) [2].

Wydaje się, że różnice zachowania części rdzeniowej (20-29) amyliny szczura i człowieka są zatem uwarunkowane odmiennym składem aminokwasowym obu polipeptydów. W polipeptydach tych na rdzeń amyliny składa się jego hydrofobowa domena wewnętrzna – jako wnętrze sekwencji 20-29. Odcinek ten to reszty między 23 a 26 aminokwasem. Sekwencje C- i N- końcowe części rdzeniowej (20-29), to w przypadku szczura polarny N-koniec i niepolarny, hydrofobowy C-koniec, a w przypadku amyliny człowieka oba końce części rdzeniowej (20-29) są polarne. Wydaje się, że różnica ta ma istotne znaczenie dla odmiennych cech obu polipeptydów. C-końcowa część cząsteczki, między resztami 30 a 37, to osiem aminokwasów, identycznych w polipeptydzie fibrylującym i niefibrylującym. Ostatni C-końcowy aminokwas, którym jest tyrozyna (Y), niezależnie od gatunku, jest amidowany i występuje w postaci amidotyrozyny. Podobnie jak mostek dwusiarczkowy, tak i ta modyfikacja potranslacyjna polipeptydu jest niezwykle ważna dla jego funkcji fizjologicznych w organizmie [105]. Modyfikacja ta nie wpływa na proces fibrylacji polipeptydu. Wskazuje na to podobna kinetyka formowania fibryli przez postać amidowaną i niezmienioną [30].

Punkt izoelektryczny amyliny ma wartość 8,90. Dla propeptydu wartość tę wyznaczono jedynie teoretycznie i wynosi ona 9,51 [73]. W środowisku obojętnym amylina ma zatem ładunek pozytywny. Dzieje się to za sprawą aminokwasów, które w środowisku fizjologicznym mogą być naładowane dodatnio, a są nimi: w pozycji 1 – lizyna, w pozycji 11 – arginina i w pozycji 18 histydyna [1,3]. Swój udział do całkowitego ładunku może wnosić także N-końcowa część polipeptydu, której pKa nie jest znane, i być może, także końcowa reszta tyrozyny. Można przypuszczać, że w pH około lub poniżej 4,0 N- koniec jest całkowicie protonowany, a w pH 8,0 deprotonowany. Ze względu na znaczenie nierozpoznanego ładunku N-końca amyliny dla potrzeb badawczych stosuje się blokowanie końcowego aminokwasu tego odcinka.

Aminokwasy istotne w procesie fibrylacji amyliny i struktura fibrylującego polipeptydu

Jaki jest udział poszczególnych aminokwasów w procesie fibrylacji do końca nie wiadomo, jednak pewne reszty wydają się niezwykle istotne. Do aminokwasów takich należą: lizyna, histydyna, fenyloalanina i prolina. Istotne wydają się też reszty cysteiny i formowany przez nie mostek dwusiarczkowy. Lizyna jest aminokwasem polarnym, istotnym ze względu na wnoszony ładunek. Oprócz grupy α-aminowej, istotna jest także jej dodatkowa grupa ε-aminowa o pK 10,5. Aminokwas ten w środowisku fizjologicznych wartości pH przyjmuje ładunek pozytywny, co ma ogromne znaczenie dla interakcji z cząsteczkami wody lub innymi cząsteczkami naładowanymi ujemnie. Jednak jaka jest rola lizyny w procesie fibrylacji – nie wiadomo [15].

Histydyna jest aminokwasem o wysoce polarnym charakterze, uczestniczy w formowaniu domeny helikalnej białka i wykazuje tendencję do lokowania się w jej obrębie. Istotny wydawał się związek protonacji histydyny z formowaniem fibryli i dlatego znaczenie histydyny w procesie fibrylacji amyliny badano uważnie. Jest to ważne, zwłaszcza w kontekście fizjologicznie istniejących różnic w wartościach pH granul sekrecyjnych (pH 5,5) pęcherzyków sekrecyjnych, a pH przestrzeni pozakomórkowej (pH 7,4). Okazało się, że stan protonacji histydyny ma ogromne znaczenie, bo wpływa modulująco na tworzenie fibryli zarówno przez całą cząsteczkę amyliny, jak i jej fragmenty, choć wpływ ten jest znacząco większy i intensyfikuje proces w przypadku całego polipeptydu. Deprotonacja histydyny (pH 8,8) prowadzi do znacznie szybszego formowania fibryli w porównaniu z warunkami, w jakich jest ona protonowana (pH 4,0), a sam polipeptyd jest lepiej rozpuszczalny. Roli, jaką w procesie fibrylacji amyliny odgrywa stan protonacji histydyny, nie należy jednak przeceniać, gdyż zmienne pH granul sekrecyjnych i przestrzeni pozakomórkowej dotyczą zarówno osób chorych na cukrzycę, ze złogami amyloidu, jak i osób zdrowych. Obecność histydyny na 18 pozycji w amylinie człowieka ma ewidentny związek ze zmianą stanu konformacyjnego polipeptydu. Wydaje się, że histydyna może być ważnym elementem, który należy brać pod uwagę przy analizie nie tyle efektu prostego sumowania, ile raczej przy analizie interakcji różnych współdziałających czynników. Zwłaszcza istotny jest skutek wzmagania czy potęgowania fibrylacji przez różnorodne czynniki środowiska [1].

Rozważając znaczenie interakcji aromatycznych w procesie fibrylacji, zwrócono uwagę na dwie reszty fenyloalaniny obecne w polipeptydzie człowieka. Fenyloalanina umiejscawia się zazwyczaj wewnątrz cząsteczki białka. Tak też jest w przypadku amyliny, gdyż zajmuje pozycję 15 i 23 w jej łańcuchu. Ma charakter wysoce hydrofobowy, a nie mając grup ulegających jonizacji, raczej powinna pozostać obojętna wobec procesu formowania struktur helikalnych [6,93,108]. Wyniki sugerowały mniej istotną rolę oddziaływań typu interakcji aromatycznych w procesie fibrylacji fragmentów amyliny, choć nie marginalizowały ich zupełnie. Brak fenyloalaniny prowadził bowiem do dezintegracji protofilamentów [57,61]. Oddziaływania aromatyczne są także istotne w interakcjach z innymi białkami np. z insuliną, która jest naturalnym inhibitorem procesu fibrylacji amyliny [27]. Fenyloalanina wydaje się istotnym aminokwasem w procesie fibrylacji, choć wagę nadaje jej rozmiar i cecha hydrofobowości, a nie aromatyczny typ oddziaływań [93].

Odmienne zachowanie niefibrylującej amyliny szczura od fibrylującego polipeptydu ludzkiego jest przypisywane głównie trzem resztom proliny w pozycjach 25, 28 i 29. Prolina, w zasadzie nie ami-, ale iminokwas, pełni w białkach rolę „łamacza” struktur typu beta. Postrzegana jest jako czynnik niszczący takie struktury, a ulokowana wewnątrz łańcucha aminokwasowego na ogół pełni rolę elementu zaburzającego strukturę białka. Paradoksalnie, prolina obecna na pierwszej pozycji heliksu stabilizuje jego strukturę. Tak też jest w przypadku amyliny szczura, gdzie prolina na 28 pozycji ma całkowicie odmienne zadanie do spełnienia, od przypisywanej jej roli destabilizatora cząsteczki. Analiza porównawcza amyliny człowieka i szczura wykonana techniką symulacyjną potwierdza stabilizacyjną rolę 28 reszty proliny w polipeptydzie szczura. W polipeptydzie ludzkim, 28 aminokwas to seryna (Ser28) [4,30,39].

Nieudana próba zastosowania u chorych na cukrzycę syntetycznego analogu ludzkiego polipeptydu, jako substytutu brakującego polipeptydu sprawiła, że sięgnięto po dorobek nauk podstawowych, tj. wyniki badań niefibrylującego polipeptydu szczura. Wyrazem tego jest wykorzystanie jako leku, polipeptydu ludzkiego, ale właśnie z resztami proliny, podstawionymi – jak w polipeptydzie szczura, tj. w pozycjach 25, 28 i 29. Z powodu wprowadzonych do cząsteczki ludzkiej reszt proliny, pierwotną nazwę leku Amlintyd (Amlintide) zamieniono na Pramlintyd (Pramlintide). Pramlintyd o wzorze sumarycznym C171H269N51O53S2 ma masę cząsteczkową 3951,41 g/mol, jest w 30-40% biodostępny, w 60% wiąże się z białkami, a czas półtrwania wynosi 48 min. Wszystkie reszty karboksylowe są obdarzone ładunkiem.

Pramlintyd, jako mimetyk amyliny, jest aktywnym składnikiem leku, w którym w postaci octanu (Pramlintide acetate) funkcjonuje pod nazwą Symlin® (Symlintide, Amylin Pharmaceuticals, San Diego, California) i przyjmowany jest przez pacjentów w iniekcjach podskórnych przed głównymi posiłkami, do czterech razy dziennie [60,89]. Jednak w miarę upływu czasu przechowywania leku, podobnie jak w przypadku insuliny, pojawia się problem, który wyklucza go z użycia. Jest nim agregacja. Lek, przechowywany w temperaturze 2-8 0 C powinien być płynem klarownym, pojawiające się zmętnienie jest świadectwem, niemożliwej jednak do uniknięcia, agregacji cząsteczek [85].

Pramlintyd stosowany jest w leczeniu cukrzycy typu 1 i 2, a ostatnio poddawany badaniom jako lek w kombinacji z leptyną w leczeniu otyłości [31,34,35,76]. Mechanizm działania leku jest podobny do neurohormonu naturalnego i sprowadza się do obniżenia międzyposiłkowego stężenia glukozy. Obniżenie stężenia krążącej w krwiobiegu glukozy odbywa się także z zaangażowaniem wolniej opróżniającego się żołądka. W porównaniu do placebo, obniżeniu ulega o około 23% ilość przyjmowanego pokarmu, a tym samym spada liczba kalorii, nie prowadząc do stanu hipoglikemii [22,23]. Pramlintyd, wywołując wrażenie sytości, obniża konsumpcję, co jednak sprawia, że obniżenie konsumpcji może prowadzić do poważnych powikłań z anoreksją włącznie. Stąd też nazywany jest on czasem hormonem anorektycznym [34,81]. Obecnie nie jest stosowany u kobiet w okresie ciąży, a ujawniona ostatnio ekspresja amyliny w mózgu karmiących szczurów, wymusi dodatkowe badania nad stosowaniem tego leku w okresie ciąży i laktacji nie tylko u kobiet chorych na cukrzycę [35,57,90].

Pramlintyd nie jest lekiem toksycznym i jest raczej dobrze tolerowany. Wręcz korzystnie wpływa na parametry biochemiczne krwi osób z chorobami naczyniowymi, współistniejącymi z cukrzycą typu 2, np. obniża poziom markerów stresu oksydacyjnego [14,35,76]. Choć od czasu rejestracji i dopuszczenia do stosowania w 2001 r. jedynie na terenie USA, wiąże się z lekiem poważne nadzieje terapeutyczne, to jednak obecnie wiadomo, że nie przyniesie on pełnego rozwiązania problemu leczenia cukrzycy. Ma on bowiem liczne działania niepożądane [12,33,49,94].

Cysteiny budujące mostek dwusiarczkowy są w niewielkim stopniu hydrofobowe i o słabo zaznaczonym charakterze kwaśnym, nadawanym przez ugrupowanie sulfhydrylowe. Wiązania dwusiarczkowe należą do jednych z najsilniejszych wiązań uczestniczących w formowaniu i utrzymywaniu struktury trzeciorzędowej białek. Energia tego kowalencyjnego wiązania wynosi około 210 kJ/mol (50 kcal/mol), a czynniki denaturujące, takie jak 2M mocznik nie destabilizują wiązania C2-C7 w amylinie. Dlatego też wydaje się, że wiązanie to jest niezwykle istotne dla funkcjonowania polipeptydu, stabilizując jego strukturę, zwłaszcza regionu helikalnego cząsteczki [93]. Stwierdzono, że redukcja tego wiązania powoduje utratę zdolności do tworzenia w odpowiednich warunkach struktury helikalnej [100]. Nie jest do końca wyjaśnione, czy wiązanie dwusiarczkowe jest wbudowywane w strukturę fibryli w postaci nienaruszonej. Stwierdzono jednak, że wiązanie to ma znaczenie w procesie nukleacji przebiegającej zależnie od obecności fibryli (fiber dependent secondary nucleation). Zjawisko polega na tym, że wytworzone, preegzystujące w roztworze pierwotne fibryle warunkują formowanie nowych końców kolejno tworzonych fibryli. Mechanizm tego procesu nie jest poznany. Brak mostka dwusiarczkowego pozbawia uformowane fibryle zdolności do uczestniczenia w kolejnym akcie fibrylacji i preegzystujące w układzie fibryle nie uczestniczą w formowaniu nowych fibryli. W ten sposób eliminowana jest dwustopniowość etapu początkowego fibrylacji. Ominię- ty zostaje etap nukleacji w tzw. procesie aktywacji, czyli przez dodanie do badanego układu jąder nukleacji. W ten sposób zaburzeniu i zmianie ulega schemat początkowego etapu fibrylacji – zjawisko tzw. podwójnej nukleacji. Być może mostek dwusiarczkowy jest istotny raczej dla fazy nukleacji, a nie elongacji fibryli [46]. Zredukowana postać IAPP agreguje jednak znacznie wolniej od utlenionej, natywnej [106]. Należy także pamiętać, że proces nukleacji zachodzący w roztworze różni się od nukleacji następującej w pobliżu lub na błonie komórkowej [100].

W oparciu o analizę składu aminokwasowego i na podstawie przeprowadzonej symulacji komputerowej amyliny ludzkiej wyróżniono trzy regiony, potencjalnie zdolne do formowania struktur, określanych mianem nici beta – β-strand. Nazwa ta określa odcinek obejmujący 5-10 aminokwasów, których szkielet jest maksymalnie rozciągnięty, ale z zagięciami pod odpowiednim katem przy węglu α. Odcinki takie, ułożone równolegle do siebie, łączą się bocznie za pomocą kilku międzyłańcuchowych wiązań wodorowych, formując strukturę warstwową określaną terminem pofałdowanej kartki, harmonijki β-sheet. Wyróżniono: region centralny 20-29 i dwa dodatkowe, ulokowane między resztą asparaginy w pozycji 14 a histydyny w pozycji 18 oraz między resztą 30 a 34 C-końca amyliny. Proponowane trzy struktury β-strand mogą warunkować formowanie wewnątrzcząsteczkowej struktury typu β–sheet [19,39,43,50,101].

Choć nie udały się próby otrzymania pełnoaminokwasowej amyliny w postaci krystalicznej, to jednak podjęto trud zbadania atomowej struktury jej krystalicznych fragmentów hepta- i heksapeptydów 21-27 i 28-33. Na tej podstawie zaproponowano symulacyjny obraz dyfraktogramów amyliny. Choć zaobserwowano pewne niezwykłe, bo odmienne od znanego, zachowanie przestrzenne fragmentów polipeptydu, to otrzymany obraz przypominał obraz uzyskany w innych badaniach. Odmienne było np. zachowanie seryny w 29 pozycji, wystającej w poprzek łańcucha i tworzącej mostek wodorowy z inną seryną. Układ nazwano terminem „kissing serines”. Zaobserwowano także brak formowania typowego, wspomnianego zamka sterycznego. Na podstawie tych badań rentgenostrukturalnych fragmentów amyliny zaproponowano kolejny, atomowy model budowy fibryli amylinowych. Podstawowy schemat budowy fibryli, tj. układ struktur β-strands i β-sheets w nowym modelu nie różni się istotnie od układu opisanego wyżej, a zaprezentowanego we wcześniej zaproponowanych modelach, choć skonstruowanych na podstawie badań przeprowadzonych innymi technikami np. techniką NMR [4].

Zakończenie

Amylina jako hormon, a może nawet neurohormon nadal kryje w sobie nierozpoznany potencjał fibrylotwórczy. Mimo poznania składu aminokwasowego amyliny człowieka i zwierząt, nadal trudno jest wskazać najistotniejsze dla procesu fibrylacji i jego prewencji reszty polipeptydu. Dorobek nauk podstawowych, w postaci wprowadzonego do leczenia cukrzycy leku – pramlintydu, jest osiągnięciem, ale nie rozwiązuje problemu leczenia. Trwają prace nad kolejnym amylinomimetycznym lekiem o nazwie Davalintyd. Konstruując i tą pochodną także wykorzystano wiedzę na temat aminokwasów i ich znaczenia w procesie fibrylacji [55,56]. Zaobserwowany związek między obecnością depozytów amyloidu w trzustce chorych na endokrynny nowotwór trzustki i na cukrzycę typu 2 budzi zainteresowanie. Zjawisko fibrylacji amyliny, zwłaszcza w kontekście danych statystycznych, dotyczących cukrzycy typu 2, nabiera dodatkowego wymiaru. Dane te potwierdzają, że jest to ważny problem medyczny.

Obecnie cukrzyca jest chorobą, która jawi się jako problem o charakterze pandemii w niedalekiej przyszłości, w skali globu. Szacuje się, że w 2030 r. dotknie około 366 mln ludzi, co oznacza prawie podwojenie liczby chorych w stosunku do obecnych danych. W Polsce liczba chorych to 2,5 mln osób, a dynamika wzrostu zachorowań jest ogromna. W 1995 r. chorych było około 135 mln, w 2000 r. około 171 mln, a w 2010 r. już około 285 mln ludzi na świecie. Około 85-95% tej liczby, to chorzy na cukrzycę typu 2 utożsamianą z cukrzycą wieku późnego (adult diabetes). Dotyczy to także Polski. Szczególnie wyrazisty jest wzrost liczby chorych właśnie na cukrzycę typu 2. Aż 90% przypadków tej choroby wiąże się z otyłością i nadwagą. Liczby w skali świata mówią same za siebie – szacuje się, że około 1,7 miliarda osób cierpi na nadwagę, a 312 mln to osoby otyłe. Dzieci stanowią poważny odsetek tej liczby. Około 155 mln dzieci jest otyłych lub z nadwagą. Liczba 197 mln osób cierpiących z powodu nietolerancji glukozy może wzrosnąć w 2025 r. do 420 milionów. W Polsce liczbę chorych szacuje się na około 1,6 mln. Przyczyny wydają się w chwili obecnej nie do wyeliminowania, bo są nimi styl życia, czyli nadmierna konsumpcja i brak aktywności fizycznej. Będą one dotyczyły coraz to nowych, „cywilizujących” się regionów świata i będą pożerały coraz większe koszty leczenia. Dlatego też szacuje się, że w 2030 r. ponad 70% chorych na cukrzycę będzie zamieszkiwało obszary krajów rozwijających się [29,36,99,103,104,109]. Słusznie mówi się, że cukrzyca stanowi ogromne wyzwanie dla medycyny XXI wieku [38]. Wiele przemawia za tym, że takim samym, ważnym wyzwaniem XXI wieku dla nauk podstawowych będzie fibrylująca cząsteczka amyliny.

Podziękowanie

Rysunki do pracy wykonała Pani dr Dominika Wróbel. Składam Jej wyrazy szczerej wdzięczności.

Przypisy

• 1. Abedini A., Raleigh D.P.: The role of His-18 in amyloid formationby human islet amyloid polypeptide. Biochemistry, 2005; 44:16284-16291 2 Abedini A., Raleigh D.P.: Destabilization of human IAPP amyloidfibrils by proline mutations outside of the putative amyloidogenicdomain: is there a critical amyloidogenic domain in human IAPP?J. Mol. Biol., 2006; 355: 274-281
  Google Scholar
• 2. diabetes mellitus. JOP, 2001; 2: 124-139
  Google Scholar
• 3. Abedini A., Raleigh D.P.: A critical assessment of the role of helicalintermediates in amyloid formation by natively unfolded proteinsand polypeptides. Protein Eng. Des. Sel., 2009; 22: 453-459
  Google Scholar
• 4. Andrews M.N., Winter R.: Comparing the structural propertiesof human and rat islet amyloid polypeptide by MD computer simulations.Biophys. Chem., 2011; 156: 43-50
  Google Scholar
• 5. Asai J., Nakazato M., Miyazato M., Kangawa K., Matsuo H., MatsukuraS.: Regional distribution and molecular forms of rat islet amyloidpolypeptide. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1990; 169: 788-795
  Google Scholar
• 6. Azriel R., Gazit E.: Analysis of the minimal amyloid-forming fragmentof the islet amyloid polypeptide. An experimental support forthe key role of the phenylalanine residue in amyloid formation. J.Biol. Chem., 2001; 276: 34156-34161
  Google Scholar
• 7. Born W., Fischer J.A.: The calcitonin peptide family: what can welearn from receptor knock out and transgenic mice. W: The CalcitoninGene-related Peptide Family: Form, Function and Future Perspectives,red.: D.L. Hay, I.M. Dickerson. Springer Science+BusinessMedia B.V 2010, 75-86
  Google Scholar
• 8. Born W., Fischer J.A., Muff R.: Receptors for calcitonin gene–related peptide, adrenomedullin, and amylin: the contributionsof novel receptor-acivity-modifying proteins. Receptors Channels,2002; 8: 201-209
  Google Scholar
• 9. Born W., Muff R., Fischer J.A.: Functional interaction of G protein-coupledreceptors of the adrenomedullin peptide family withaccessory receptor-activity-modifying proteins (RAMP). Microsc.Res. Tech., 2002; 57: 14-22
  Google Scholar
• 10. Brain S.D., Grant A.D.: Vascular actions of calcitonin gene-relatedpeptide and adrenomedullin. Physiol. Rev., 2004; 84: 903-934
  Google Scholar
• 11. Brender J.R., Lee E.L., Hartman K., Wong P.T., RamamoorthyA., Steel D.G., Gafni A.: Biphasic effects of insulin on islet amyloidpolypeptide membrane disruption. Biophys. J., 2011; 100: 685-692
  Google Scholar
• 12. Buse J.B., Weyer C., Maggs D.G.: Amylin replacement with pramlintidein type 1 and type 2 diabetes: a physiological approach toovercome barriers with insulin therapy. Clin. Diabetes, 2002; 20:137-144
  Google Scholar
• 13. Ceriello A., Lush C.W., Darsow T., Piconi L., Corgnali M., NanayakkaraN., Frias J.P., Maggs D.: Pramlintide reduced markers ofoxidative stress in the postprandial period in patients with type 2diabetes. Diabetes Metab. Res. Rev., 2008; 24: 103-108
  Google Scholar
• 14. Clark A., Nilsson M.R.: Islet amyloid: a complication of islet dysfunctionor an aetiological factor in Type 2 diabetes? Diabetologia,2004; 47: 157-169
  Google Scholar
• 15. Cooper G.J.: Amylin compared with calcitonin gene-related peptide:structure, biology, and relevance to metabolic disease. Endocr.Rev., 1994; 15: 163-201
  Google Scholar
• 16. Cooper G.J., Willis A.C., Reid K.B., Clark A., Baker C.A., TurnerR.C., Lewis C.E., Morris J.F., Howland K., Rothbard J.B.: Diabetes-associatedpeptide. Lancet, 1987; 2: 966
  Google Scholar
• 17. D’Este L., Casini A., Wimalawansa S.J., Renda T.G.: Immunohistochemicallocalization of amylin in rat brainstem. Peptides, 2000;21: 1743-1749
  Google Scholar
• 18. D’Este L., Wimalawansa S.J., Renda T.G.: Distribution of amylin–immunoreactive neurons in the monkey hypothalamus and theirrelationships with the histaminergic system. Arch. Histol. Cytol.,2001; 64: 295-303
  Google Scholar
• 19. Deléage G., Roux B.: An algorithm for protein secondary structureprediction based on class prediction. Protein Eng., 1987; 1: 289-294
  Google Scholar
• 20. Dobolyi A.: Central amylin expression and its induction in ratdamps. J. Neurochem., 2009; 111: 1490-1500
  Google Scholar
• 21. Dobolyi A.: Novel potential regulators of maternal adaptationsduring lactation: tuberoinfundibular peptide 39 and amylin. J. Neuroendocrinol.,2011; 23: 1002-1008
  Google Scholar
• 22. Edelman S.V.: Identifying challenges with insulin therapy andassessing treatment strategies with pramlintide. Family PractiseNews Internal Med. News. Supplement – Journal Scan, 2009; 2: 3-4
  Google Scholar
• 23. Edelman S.V., Schroeder B.E., Frias J.P.: Pramlintide acetate inthe treatment of type 2 and type 1 diabetes mellitus. Expert Rev.Endocrinol. Metab., 2007; 2: 9-18
  Google Scholar
• 24. Fan L., Westermark G., Chan S.J., Steiner D.F.: Altered gene structureand tissue expression of islet amyloid polypeptide in the chicken.Mol. Endocrinol., 1994; 8: 713-721
  Google Scholar
• 25. Ganong W.F.: Circumventricular organs: definition and role inthe regulation of endocrine and autonomic function. Clin. Exp. Pharmacol.Physiol., 2000; 27: 422-427
  Google Scholar
• 26. Gebre-Medhin S., Mulder H., Zhang Y., Sundler F., Betsholtz C.:Reduced nociceptive behavior in islet amyloid polypeptide (amylin)knockout mice. Brain Res. Mol. Brain Res., 1998; 63: 180-183
  Google Scholar
• 27. Gilead S., Wolfenson H., Gazit E.: Molecular mapping of the recognitioninterface between the islet amyloid polypeptide and insulin.Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 2006; 45: 6476-6480
  Google Scholar
• 28. Goldsbury C., Goldie K., Pellaud J., Seelig J., Frey P., Müller S.A.,Kistler J., Cooper G.J., Aebi U.: Amyloid fibril formation from full–length and fragments of amylin. J. Struct. Biol., 2000; 130: 352-362
  Google Scholar
• 29. Górska-Ciebiada M., Ciebiada M., Barylski M., Loba J.: Cukrzycau osób w wieku podeszłym w świetle nowych wytycznych PolskiegoTowarzystwa Diabetologicznego. Geriatria, 2009; 3: 228-233
  Google Scholar
• 30. Green J., Goldsbury C., Mini T., Sunderji S., Frey P., Kistler J.,Cooper G., Aebi U.: Full-length rat amylin forms fibrils followingsubstitution of single residues from human amylin. J. Mol. Biol.,2003; 326: 1147-1156
  Google Scholar
• 31. Greenwood H.C., Bloom S.R., Murphy K.G.: Peptides and theirpotential role in the treatment of diabetes and obesity. Rev. Diabet.Stud., 2011; 8: 355-368
  Google Scholar
• 32. Hay D.L., Christopoulos G., Christopoulos A., Sexton P.M.: Amylinreceptors: molecular composition and pharmacology. Biochem.Soc. Trans., 2004; 32: 865-867
  Google Scholar
• 33. Hayden M.R., Tyagi S.C.: “A” is for amylin and amyloid in type
  Google Scholar
• 34. Hollander P.A., Levy P., Fineman M.S., Maggs D.G., Shen L.Z.,Strobel S.A., Weyer C., Kolterman O.G.: Pramlintide as an adjunct toinsulin therapy improves long-term glycemic and weight control inpatients with type 2 diabetes: a 1-year randomized controlled trial.Diabetes Care, 2003; 26: 784-790
  Google Scholar
• 35. Hoogwerf B.J., Doshi K.B., Diab D.: Pramlintide, the syntheticanalogue of amylin: physiology, pathophysiology, and effects onglycemic control, body weight, and selected biomarkers of vascularrisk. Vasc. Health Risk Manag., 2008; 4: 355-362
  Google Scholar
• 36. Hossain P., Kawar B., El Nahas M.: Obesity and diabetes in thedeveloping world – a growing challenge. N. Engl. J. Med., 2007; 356:213-215
  Google Scholar
• 37. Huebner A.K., Keller J., Catala-Lehnen P., Perkovic S., StreichertT., Emeson R.B., Amling M., Schinke T.: The role of calcitonin andα-calcitonin gene-related peptide in bone formation. Arch. Biochem.Biophys., 2008; 473: 210-217
  Google Scholar
• 38. Jagielski A.K., Piesiewicz A.: Cukrzyca wyzwaniem dla medycynyXXI wieku – wnioski z badań klinicznych i biochemicznych. PostępyBiochemii, 2011; 57: 191-199
  Google Scholar
• 39. Jaikaran E.T., Clark A.: Islet amyloid and type 2 diabetes: frommolecular misfolding to islet pathophysiology. Biochim. Biophys.Acta, 2001; 1537: 179-203
  Google Scholar
• 40. Jaikaran E.T., Higham C.E., Serpell L.C., Zurdo J., Gross M., ClarkA., Fraser P.E.: Identification of a novel human islet amyloid polypeptideβ-sheet domain and factors influencing fibrillogenesis. J.Mol. Biol., 2001; 308: 515-525
  Google Scholar
• 41. Jarrett J.L., Lansbury P.T.Jr.: Seeding “one-dimensional crystallization”of amyloid: a pathogenic mechanism in Alzheimer’s diseaseand scrapie? Cell, 1993; 73: 1055-1058
  Google Scholar
• 42. Kahn S.E., Andrikopoulos S., Verchere C.B.: Islet amyloid: a long–recognized but underappreciated pathological feature of type 2diabetes. Diabetes, 1999; 48: 241-253
  Google Scholar
• 43. Kajava A.V., Aebi U., Steven A.C.: The parallel superpleated beta-structureas a model for amyloid fibrils of human amylin. J. Mol.Biol., 2005; 348: 247-252
  Google Scholar
• 44. Katafuchi T., Yasue H., Osaki T., Minamino N.: Calcitonin receptor-stimulatingpeptide: Its evolutionary and functional relationshipwith calcitonin/calcitonin gene-related peptide based on genestructure. Peptides, 2009; 30: 1753-1762
  Google Scholar
• 45. Khemtémourian L., Engel M.F., Kruijtzer J.A., Höppener J.W.,Liskamp R.M., Killian J.A.: The role of the disulfide bond in the interactionof islet amyloid polypeptide with membranes. Eur. Biophys.J., 2010; 39: 1359-1364
  Google Scholar
• 46. Koo B.W., Miranker A.D.: Contribution of the intrinsic disulfideto the assembly mechanism of islet amyloid. Protein Sci., 2005;14: 231-239
  Google Scholar
• 47. Leffert J.D., Newgard C.B., Okamoto H., Milburn J.L., Luskey K.L.:Rat amylin: cloning and tissue-specific expression in pancreatic islets.Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1989; 86: 3127-3130
  Google Scholar
• 48. Lerner U.H.: Deletions of genes encoding calcitonin/α-CGRP,amylin and calcitonin receptor have given new and unexpectedinsights into the function of calcitonin receptors and calcitoninreceptor-like receptors in bone. J. Musculoskelet. Neuronal Interact.,2006; 6: 87-95
  Google Scholar
• 49. Lubieniecka-Mazur B., Czarny-Działak M., Majcherska-KwietniakA., Głuszek S.: Czy amylina stanowi postęp w leczeniu cukrzycy?Medical Studies, 2006; 4: 113-118
  Google Scholar
• 50. Luca S., Yau W.M., Leapman R., and Tycko R.: Peptide conformationand supramolecular organization in amylin fibrils: constraintsfrom solid-state NMR. Biochemistry, 2007; 46: 13505-13522
  Google Scholar
• 51. Ludvik B., Clodi M., Kautzky-Willer A., Schuller M., Graf H.,Hartter E., Pacini G., Prager R.: Increased levels of circulating isletamyloid polypeptide in patients with chronic renal failure have noeffect on insulin secretion. J. Clin. Invest., 1994; 94: 2045-2050
  Google Scholar
• 52. Ludvik B., Lell B., Hartter E., Schnack C., Prager R.: Decrease ofstimulated amylin release precedes impairment of insulin secretionin type II diabetes. Diabetes, 1991; 40: 1615-1619
  Google Scholar
• 53. Lukinius A., Wilander E., Westermark G.T., Engström U., WestermarkP.: Co-localization of islet amyloid polypeptide and insulin inthe B cell secretory granules of the human pancreatic islets. Diabetologia,1989; 32: 240-244
  Google Scholar
• 54. Ma Z., Westermark G.T., Sakagashira S., Sanke T., GustavssonA., Sakamoto H., Engström U., Nanjo K., Westermark P.: Enhancedin vitro production of amyloid-like fibrils from mutant (S20G) isletamyloid polypeptide. Amyloid, 2001; 8: 242-249
  Google Scholar
• 55. Mack C.M., Smith P.A., Athanacio J.R., Xu K., Wilson J.K., ReynoldsJ.M., Jodka C.M., Lu M.G., Parkes D.G.: Glucoregulatory effects andprolonged duration of action of davalintide: a novel amylinomimeticpeptide. Diabetes Obes. Metab., 2011; 13: 1105-1113
  Google Scholar
• 56. Mack C.M., Soares C.J., Wilson J.K., Athanacio J.R., Turek V.F.,Trevaskis J.L., Roth J.D., Smith P.A., Gedulin B., Jodka C.M., RolandB.L., Adams S.H., Lwin A., Herich J., Laugero K.D. i wsp.: Davalintide(AC2307), a novel amylin-mimetic peptide: enhanced pharmacologicalproperties over native amylin to reduce food intake and bodyweight. Int. J. Obes., 2010; 34: 385-395
  Google Scholar
• 57. Marek P., Abedini A., Song B., Kanungo M., Johnson M.E., GuptaR., Zaman W., Wong S.S., Raleigh D.P.: Aromatic interactions are notrequired for amyloid fibril formation by islet amyloid polypeptidebut do influence the rate of fibril formation and fibril morphology.Biochemistry, 2007; 46: 3255-3261
  Google Scholar
• 58. Marek P., Mukherjee S., Zanni M.T., Raleigh D.P.: Residue-specific,real-time characterization of lag-phase species and fibril growthduring amyloid formation: a combined fluorescence and IR study ofp-cyanophenylalanine analogs of islet amyloid polypeptide. J. Mol.Biol., 2010; 400: 878-888
  Google Scholar
• 59. Marzban L., Soukhatcheva G., Verchere C.B.: Role of carboxypeptidaseE in processing of pro-islet amyloid polypeptide in β-cells.Endocrinology, 2005; 146: 1808-1817
  Google Scholar
• 60. Messer C., Green D.: A review of pramlintide in the managementof diabetes. Clin. Med. Insights Ther., 2009; 1: 305-311
  Google Scholar
• 61. Milardi D., Sciacca M.F., Pappalardo M., Grasso D.M., La Rosa C.:The role of aromatic side-chains in amyloid growth and membraneinteraction of the islet amyloid polypeptide fragment LANFLVH. Eur.Biophys. J., 2011; 40: 1-12
  Google Scholar
• 62. Miyazato M., Nakazato M., Shiomi K., Aburaya J., Kangawa K.,Matsuo H., Matsukura S.: Molecular forms of islet amyloid polypeptide(IAPP/amylin) in four mammals. Diabetes Res. Clin. Pract.,1992; 15: 31-36
  Google Scholar
• 63. Mosselman S., Höppener J.W., Lips C.J., Jansz H.S.: The completeislet amyloid polypeptide precursor is encoded by two exons. FEBSLett., 1989; 247: 154-158
  Google Scholar
• 64. Mulder H.: Expression of islet amyloid polypeptide. Localizationand regulation in the pancreatic islets, gastrointestinal tractand sensory nervous system. PhD thesis, University of Lund, Sweden,1997
  Google Scholar
• 65. Naot D., Cornish J.: The role of peptides and receptors of thecalcitonin family in the regulation of bone metabolism. Bone, 2008;43: 813-818
  Google Scholar
• 66. Nilsson M.R., Raleigh D.P.: Analysis of amylin cleavage productsprovides new insights into the amyloidogenic region of human amylin.J. Mol. Biol., 1999; 294: 1375-1385
  Google Scholar
• 67. Nishi M., Chan S.J., Nagamatsu S., Bell G.I., Steiner D.F.: Conservationof the sequence of islet amyloid polypeptide in five mammalsis consistent with its putative role as an islet hormone. Proc. Natl.Acad. Sci. USA, 1989; 86: 5738-5742
  Google Scholar
• 68. Nishi M., Sanke T., Nagamatsu S., Bell G.I., Steiner D.F.: Isletamyloid polypeptide. A new β-cell secretory product related to isletamyloid deposits. J. Biol. Chem., 1990; 265: 4173-4176
  Google Scholar
• 69. Nishi M., Sanke T., Seino S., Eddy R.L., Fan Y.S., Byers M.G., ShowsT.B., Bell G.I., Steiner D.F.: Human islet amyloid polypeptide gene:complete nucleotide sequence, chromosomal localization, and evolutionaryhistory. Mol. Endocrinol., 1989; 3: 1775-1781
  Google Scholar
• 70. Novials A., Rojas I., Casamitjana R., Usac E.F., Gomis R.: A novelmutation in islet amyloid polypeptide (IAPP) gene promoter is associatedwith type II diabetes mellitus. Diabetologia, 2001; 44: 1064-1065
  Google Scholar
• 71. Ogoshi M., Inoue K., Naruse K., Takei Y.: Evolutionary history ofthe calcitonin gene-related peptide family in vertebrates revealedby comparative genomic analyses. Peptides, 2006; 27: 3154-3164
  Google Scholar
• 72. Otto-Buczkowska E., Mazur-Dworzecka U., Dworzecki T.: Rolaamyliny w utrzymaniu homeostazy glukozy i perspektywy jej zastosowaniaw terapii cukrzycy. Przegl. Lek., 2008; 65: 135-139
  Google Scholar
• 73. Paulsson J.F., Andersson A., Westermark P., Westermark G.T.:Intracellular amyloid-like deposits contain unprocessed pro-isletamyloid polypeptide (proIAPP) in beta cells of transgenic mice overexpressingthe gene for human IAPP and transplanted human islets.Diabetologia, 2006; 49: 1237-1246
  Google Scholar
• 74. Pérez-Figarez J.M., Jimenez A.J., Rodriguez E.M.: Subcommissuralorgan, cerebrospinal fluid circulation, and hydrocephalus. Microsc.Res. Tech., 2001; 52: 591-607
  Google Scholar
• 75. Price C.J., Hoyda T.D., Ferguson A.V.: The area postrema: a brainmonitor and integrator of systemic autonomic state. Neuroscientist,2008; 14: 182-194
  Google Scholar
• 76. Pullman J., Darsow T., Frias J.P.: Pramlintide in the managementof insulin-using patients with type 2 and type 1 diabetes. Vasc. HealthRisk Manag., 2006; 2: 203-212
  Google Scholar
• 77. Reda T.K., Geliebter A., Pi-Sunyer F.X.: Amylin, food intake, andobesity. Obesity Res., 2002; 10: 1087-1091
  Google Scholar
• 78. Riediger T., Zuend D., Becskei C., Lutz T.A.: The anorectic hormoneamylin contributes to feeding-related changes of neuronalactivity in key structures of the gut-brain axis. Am. J. Physiol. Regul.Integr. Comp. Physiol., 2004; 286: R114-R122
  Google Scholar
• 79. Roberts A.N., Leighton B., Todd J.A., Cockburn D., Schofield P.N.,Sutton R., Holt S., Boyd Y., Day A.J., Foot E.A., Willis A.C., Reid K.B.,Cooper G.J.: Molecular and functional characterization of amylin,a peptide associated with type 2 diabetes mellitus. Proc. Natl. Acad.Sci. USA, 1989; 86: 9662-9666
  Google Scholar
• 80. Roth J.D., Maier H., Chen S., Roland B.L.: Implications of amylinreceptor agonism: integrated neurohormonal mechanisms and therapeuticapplications. Arch. Neurol., 2009; 66: 306-310
  Google Scholar
• 81. Ryan G., Briscoe T.A., Jobe L.: Review of pramlintide as adjunctivetherapy in treatment of type 1 and type 2 diabetes. Drug Des.Devel. Ther., 2009; 2: 203-214
  Google Scholar
• 82. Sakagashira S., Sanke T., Hanabusa T., Shimomura H., Ohagi S.,Kumagaye K.Y., Nakajima K., Nanjo K.: Missense mutation of amylingene (S20G) in Japanese NIDDM patients. Diabetes, 1996; 45: 1279-1281
  Google Scholar
• 83. Sexton P.M., Albiston A., Morfis M., Tilakaratne N.: Receptoractivity modifying proteins. Cell. Signal., 2001; 13: 73-83
  Google Scholar
• 84. Shiomi K., Nakazato M., Miyazato M., Kangawa K., Matsuo H.,Matsukura S.: Establishment of hypersensitive radioimmunoassayfor islet amyloid polypeptide using antiserum specific for itsN-terminal region. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1992; 186:1065-1073
  Google Scholar
• 85. Singh-Franco D., Robles G., Gazze D.: Pramlintide acetate injectionfor the treatment of type 1 and type 2 diabetes mellitus. Clin.Ther., 2007; 29: 535-562
  Google Scholar
• 86. Steiner D.E., Ohagi S., Nagamatsu S., Bell G.I., Nishi M.: Is isletamyloid polypeptide a significant factor in the pathogenesis or pathophysiologyof diabetes? Diabetes, 1991; 40: 305-309
  Google Scholar
• 87. Stridsberg M., Sandler S., Wilander E.: Cosecretion of islet amyloidpolypeptide (IAPP) and insulin from isolated rat pancreatic isletsfollowing stimulation or inhibition of beta-cell function. Regul.Pept., 1993; 45: 363-370
  Google Scholar
• 88. Stridsberg M., Tjälve H., Wilander E.: Whole body autoradiographyof 123I-labelled islet amyloid poplypeptide (IAPP). Accumulationin the lung parenchyma and in the villi of the intestinal mucosa inrats. Acta Oncol., 1993; 32: 155-159
  Google Scholar
• 89. SYMLIN®: pramlintide acetate. Ulotka informacyjna. AmylinPharmaceuticals, Inc., San Diego, CA.,USA
  Google Scholar
• 90. Szabó E.R., Cservenák M., Dobolyi A.: Amylin is a novel neuropeptidewith potential maternal functions in the rat. FASEB J.,2012; 26: 272-281
  Google Scholar
• 91. Takei Y.: Molecular and functional evolution of the AM family invertebrates. W: The Calcitonin Gene-related Peptide Family: Form,Function and Future Perspectives, red.: D.L. Hay, I.M. Dickerson.Springer Science+Business Media B.V 2010, 1-20
  Google Scholar
• 92. Tilakaratne N., Christopoulous G., Zumpe E.T., Foord S.M., SextonP.M.: Amylin receptor phenotypes derived from human calcitoninreceptor/RAMP coexpression exhibit pharmacological differencesdependent on receptor isoform and host cell environment. J. Pharmacol.Exp. Ther., 2000; 294: 61-72
  Google Scholar
• 93. Tracz S.M., Abedini A., Driscoll M., Raleigh D.P.: Role of aromaticinteractions in amyloid formation by peptides derived from humanamylin. Biochemistry, 2004; 43: 15901-15908
  Google Scholar
• 94. Traina A.N., Kane M.P.: Primer on pramlintide, an amylin analog.Diabetes Educ., 2011; 37: 426-431
  Google Scholar
• 95. Watschinger B., Hartter E., Traindl O., Pohanka E., Pidlich J., KovarikJ.: Increased levels of plasma amylin in advanced renal failure.Clin. Nephrol., 1992; 37: 131-134
  Google Scholar
• 96. Westermark P.: Amyloidosis and amyloid proteins: brief historyand definitions. W: Amyloid Proteins. The beta sheet conformationand disease, red.: J.D. Sipe. Wiley-VCH VerlagGmbh & Co Kga A.,Weinheim 2005, 3-17
  Google Scholar
• 97. Westermark P., Andersson A., Westermark G.T.: Islet amyloidpolypeptide, islet amyloid, and diabetes mellitus. Physiol. Rev.,2011; 91: 795-826
  Google Scholar
• 98. Westermark P., Wilander E.: Islet amyloid in type 2 (non-insulin-dependent)diabetes is related to insulin. Diabetologia, 1983;24: 342-346
  Google Scholar
• 99. Wild S., Roglic G., Green A., Sicree R., King H.: Global prevalenceof diabetes: estimates for the year 2000 and projections for 2030.Diabetes Care, 2004; 27: 1047-1053
  Google Scholar
• 100. Williamson J.A., Loria J.P., Miranker A.D.: Helix stabilizationprecedes aqueous and bilayer-catalyzed fiber formation in islet amyloidpolypeptide. J. Mol. Biol., 2009; 393: 383-396
  Google Scholar
• 101. Wiltzius J.J., Sievers S.A., Sawaya M.R., Cascio D., Popov D.,Riekel C., Eisenberg D.: Atomic structure of the cross-β spine of isletamyloid polypeptide (amylin). Protein Sci., 2008; 17: 1467-1474
  Google Scholar
• 102. Wimalawansa S.J.: Amylin, calcitonin gene-related peptide,calcitonin, and adrenomedullin: a peptide superfamily. Crit. Rev.Neurobiol., 1997; 11: 167-239
  Google Scholar
• 103. World Health Organization. Diabetes. www.who.int/mediacentre/factsheets/fs312/en(30.09.2013)
  Google Scholar
• 104. Wróbel M.: Epidemiologia cukrzycy. W: Strojek K.: Diabetologia.Wydawnictwa Medyczne Termedia, Poznań 2008; 8: 7-18
  Google Scholar
• 105. Yanagi K., Ashizaki M., Yagi H., Sakurai K., Lee Y.H., Goto Y.:Hexafluoroisopropanol induces amyloid fibrils of islet amyloid polypeptideby enhancing both hydrophobic and electrostatic interactions.J. Biol. Chem., 2011; 286: 23959-23966
  Google Scholar
• 106. Yonemoto I.T., Kroon G.J., Dyson H.J., Balch W.E., Kelly J.W.:Amylin proprotein processing generates progressively more amyloidogenicpeptides that initially sample the helical state. Biochemistry,2008; 47: 9900-9910
  Google Scholar
• 107. Young A.: Receptor pharmacology. Adv. Pharmacol., 2005; 52:47-65
  Google Scholar
• 108. Zanuy D., Nussinov R.: The sequence dependence of fiber organization.A comparative molecular dynamics study of the isletamyloid polypeptide segments 22-27 and 22-29. J. Mol. Biol., 2003;329: 565-584
  Google Scholar
• 109. Zimmet P., Alberti K.G., Shaw J.: Global and societal implicationsof the diabetes epidemic. Nature, 2001; 414: 782-787
  Google Scholar

Pełna treść artykułu