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Amilina

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Polipéptido Amiloide de los Islotes
Estructuras disponibles
PDB

Buscar ortólogos:PDBe,RCSB

Lista de códigos PDB
1KUW
Identificadores
Símbolos IAPP(HGNC: 5329)DAP; IAP
Identificadores
externos
Ortólogos
Especies
Humano Ratón
Entrez
3375
UniProt
P10997 n/a
RefSeq
(ARNm)
NM_000415.2 n/a

Laamilina,polipéptido amiloide de los islotesoIAPP(delinglés:isletamyloidpolypeptide) es unahormona peptídicade 37 residuos secretada por lascélulas betapancreáticasal mismo tiempo que lainsulina(alrededor de la razón 1:100 amilina a insulina).[1]

Importancia clínica

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El polipéptido amiloide insulinoma (IAPP, o amilina) es comúnmente encontrado en losislotes pancreáticosde pacientes sufriendo dediabetes mellitus tipo 2,o albergando uninsulinoma.Mientras que la asociación de la amilina con el desarrollo de la diabetes tipo 2 se conoce desde ya algún tiempo,[2]​ ha sido más difícil establecer una función causante directa para la amilina. Resultados recientes sugieren que la amilina, como el relacionadobeta-amiloide(Abeta) asociado con laenfermedad de Alzheimer,puede inducirmuerte celular apoptóticaencélulas betaque produceninsulina,un efecto que podría ser relevante en el desarrollo de la diabetes tipo 2.[3]​ Finalmente, un estudio reciente informó un efecto sinérgico para la pérdida de peso con la coadministración deleptinay amilina en ratas obesas al restaurar la sensibilidad hipotalámica a la leptina.[4]

Función

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La amilina funciona como parte delpáncreasendocrinoy contribuye al control glucémico. El péptido es secretado de los islotes pancreáticos hacia el torrente sanguíneo y es eliminado por laspeptidasasen elriñón.No se encuentra en la orina. La función metabólica de la amilina es caracterizada como un inhibidor de la aparición de nutrientes (especialmente la glucosa) en elplasma sanguíneo.[5]​ Por lo tanto funciona como un compañero sinérgico a lainsulina,y es cosecretado por lascélulas betapancreáticasen respuesta a las comidas.

El efecto general de laamilinaes disminuir la tasa de aparición Ra (from Rate of appearing) de glucosa en la sangre después de comer; esto se logra mediante la desaceleración coordinada del vaciado gástrico, la inhibición de la secreción digestivaácido gástrico,enzimas digestivaspancreáticas y eyección debilisy la consiguiente reducción de la ingesta de alimentos. Laamilinaevita la aparición de nueva glucosa en la sangre, mediante la inhibición de la secreción de la hormonaglucagónque tiene efectos gluconeogénicos, es decir que induce la síntesis de glucosa a partir de aminoácidos y también efectos glucogenolíticos, osea que induce la lísis de glucógeno en las hepatocitos para liberar glucosa. En conjunto reducen la demanda total de insulina.[6]​ Podemos decir que laamilinabloquea los mecanismos hiperglicemiantes y de este modo reduce la cantidad de insulina necesaria para mantener al glicemia normal. La amilina también actúa en el metabolismo óseo, junto con los péptidos relacionadoscalcitoninaypéptido relacionado con el gen de la calcitonina.[5]​\\

Elbloqueo de genesde la amilina en roedores permite obtener ratones que no lograr alcanzar lasaciedadoanorexia.que es normal luego del consumo de alimentos. Debido a que laamilinaes un péptido amidado, como muchosneuropéptidos,se cree que es responsable de los efectos anorexígenos y que actúa sobre una parte deltronco cerebralsensible a la glucosa, elárea postrema.[6]​Laamilinatambién actúa en el metabolismo óseo, junto con los péptidos relacionadoscalcitoninaypéptido relacionado con el gen de la calcitonina.[5]​\\

Estructura

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Secuencia deaminoácidosde la amilina con los puentes disulfuro y sitios de clivaje de la enzima degradante de insulina indicadas con flechas.

La forma humana de la IAPP tiene la secuencia deaminoácidosKCNTATCATQRLANFLVHSSNNFGAILSSTNVGSNTY, con unpuente disulfuroentre los residuos de la cisteína 2 y 7. Ambos elC-terminaly el puente disulfuro son necesarios para la actividad biológica completa de la amilina.[7]​ La IAPP es capaz de formar fibrillas amiloidesin vitro.Dentro de la reacción de fibrilación, las estructuras prefibrilares son extremadamente tóxicas para los cultivos de células beta e insulinomas.[7]​ Las estructurasamiloidesfibrilares también parecen tener un efecto citotóxico en cultivos celulares. Estudios han demostrado que las fibrillas son el producto final y no son necesariamente la forma más tóxica de amiloide proteico/peptídico en general. Un péptido que no forma fibrillas (1-19 residuos de una amilina humana) es tan tóxico como el péptido de longitud completa pero el segmento respectivo de una amilina de rata no lo es.[8][9][10]​ También fue demostrado porespectroscopia de resonancia magnética nuclearque los fragmentos 20-29 de la amilina humana fragmentan membranas.[11]​ Las ratas y ratones tienen seis sustituciones (tres que son sustituciones prolinas en las posiciones 25, 28, y 29) que se cree que previenen la formación de fibrillas amiloides. La IAPP de ratas no es tóxica para las células beta, incluso sobreexpresadas.

Historia y nomenclatura

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La IAPP fue identificada independientemente por dos grupos como la componente principal de los depósitos de islotesamiloidesasociados a ladiabetesen 1987.[12][13]

La diferencia en nomenclatura es en gran parte geográfica; los investigadores europeos tienden a preferirIAPPmientras que los investigadores estadounidenses tienden a preferiramylin(amilina). Algunos investigadores desalientan el uso de "amylin"(amilina) con el argumento de que podría ser confundido con la compañía farmacéuticaAmylin Pharmaceuticals.

Farmacología

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Un análogo sintético de la amilina humana con sustituciones prolinas en las posiciones 25, 26, y 29, o pramlintida (nombre de marca Symlin), fue recientemente aprobada para el uso de pacientes adultos con ambosdiabetes mellitus tipo 1ydiabetes mellitus tipo 2.La insulina y pramlintida, inyectadas separadamente pero ambas antes de una comida, trabajan juntas para controlar el ascenso de la glucemia después de comer.[14]

La amilina es en parte degradada por la enzima degradante de insulina.[15]

Receptores

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Parece que hay por lo menos tres complejos de receptores que se unen a la amilina con alta afinidad. Los tres complejos contienen unreceptor de calcitoninaen su núcleo, más una de tresproteínas modificantes de la actividad receptora,RAMP1, RAMP2, o RAMP3.[16]

Véase también

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Referencias

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  1. «Entrez Gene: IAPP islet amyloid polypeptide».
  2. Hayden MR (2002). «Islet amyloid, metabolic syndrome, and the natural progressive history of type 2 diabetes mellitus».JOP3(5): 126-38.PMID12221327.
  3. Lorenzo A, Razzaboni B, Weir GC, Yankner BA (1994). «Pancreatic islet cell toxicity of amylin associated with type-2 diabetes mellitus».Nature368(6473): 756-60.PMID8152488.doi:10.1038/368756a0.
  4. Roth JD andal.(2008).«Leptin responsiveness restored by amylin agonism in diet-induced obesity: Evidence from nonclinical and clinical studies».PNAS105(20): 7257-7262.PMC2438237.PMID18458326.doi:10.1073/pnas.0706473105.
  5. abcPittner RA, Albrandt K, Beaumont K,et al.(1994). «Molecular physiology of amylin».J. Cell. Biochem.55 Suppl: 19-28.PMID7929615.doi:10.1002/jcb.240550004.
  6. abRatner RE, Dickey R, Fineman M, Maggs DG, Shen L, Strobel SA, Weyer C, Kolterman OG (2004).«Amylin replacement with pramlintide as an adjunct to insulin therapy improves long-term glycaemic and weight control in Type 1 diabetes mellitus: a 1-year, randomized controlled trial».Diabet Med21(11): 1204-12.PMID15498087.doi:10.1111/j.1464-5491.2004.01319.x.
  7. abRoberts AN, Leighton B, Todd JA,et al.(1990).«Molecular and functional characterization of amylin, a peptide associated with type 2 diabetes mellitus».Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.86(24): 9662-6.PMC298561.PMID2690069.doi:10.1073/pnas.86.24.9662.
  8. Brender JR, Lee EL, Cavitt MA, Gafni A, Steel DG, Ramamoorthy A (mayo de 2008). «Amyloid fiber formation and membrane disruption are separate processes localized in two distinct regions of IAPP, the type-2-diabetes-related peptide».J. Am. Chem. Soc.130(20): 6424-9.PMID18444645.doi:10.1021/ja710484d.
  9. Brender JR, Hartman K, Reid KR, Kennedy RT, Ramamoorthy A (noviembre de 2008).«A Single Mutation in the Non-Amyloidogenic Region of IAPP (Amylin) Greatly Reduces Toxicity».Biochemistry47(48): 12680-8.PMC2645932.PMID18989933.doi:10.1021/bi801427c.
  10. Nanga RP, Brender JR, Xu J, Veglia G, Ramamoorthy A (noviembre de 2008).«Structures of Rat and Human Islet Amyloid Polypeptide IAPP1–19 in Micelles by NMR Spectroscopy».Biochemistry47(48): 12689-97.PMC2953382.PMID18989932.doi:10.1021/bi8014357.
  11. Brender JR, Dürr UH, Heyl D, Budarapu MB, Ramamoorthy A (septiembre de 2007).«Membrane Fragmentation by an Amyloidogenic Fragment of Human Islet Amyloid Polypeptide Detected by Solid-State NMR Spectroscopy of Membrane Nanotubes».Biochim. Biophys. Acta1768(9): 2026-9.PMC2042489.PMID17662957.doi:10.1016/j.bbamem.2007.07.001.
  12. Cooper GJ, Willis AC, Clark A, Turner RC, Sim RB, Reid KB (1987).«Purification and characterization of a peptide from amyloid-rich pancreases of type 2 diabetic patients».Proc Natl Acad Sci USA84(23): 8628-32.PMC299599.PMID3317417.doi:10.1073/pnas.84.23.8628.
  13. Westermark P, Wernstedt C, Wilander E, Hayden DW, O'Brien TD, Johnson KH (1987).«Amyloid fibrils in human insulinoma and islets of Langerhans of the diabetic cat are derived from a neuropeptide-like protein also present in normal islet cells».Proc Natl Acad Sci USA84(11): 3881-3885.PMC304980.PMID3035556.doi:10.1073/pnas.84.11.3881.
  14. «SYMLIN (pramlintide acetate)».Amylin Pharmaceuticals, Inc. 2006.Consultado el 28 de mayo de 2008.
  15. Shen Y, Joachimiak A, Rosner MR, Tang WJ (octubre de 2006). «Structures of human insulin-degrading enzyme reveal a new substrate recognition mechanism».Nature443(7113): 870-4.PMID17051221.doi:10.1038/nature05143.
  16. Hay DL, Christopoulos G, Christopoulos A, Sexton PM (2004). «Amylin receptors: molecular composition and pharmacology».Biochem Soc Trans32(5): 865-7.PMID15494035.doi:10.1042/BST0320865.