مستقبلات التعرف على الأنماط والاستشعار الميكروبي

مستقبلات التعرف على الأنماط (PRRs) هي مستشعرات مشفرة في الخط الجرثومي يكتشف من خلالها الجهاز المناعي الفطري العدوى وتلف الأنسجة. وبدلاً من التعرف على التنوع اللانهائي تقريبًا للمستضدات المحددة، فإنها ترتبط بمجموعة محدودة من التراكيب الجزيئية المحفوظة التي تشترك فيها فئات واسعة من الميكروبات (الأنماط الجزيئية المرتبطة بالممرضات) والإشارات التي تطلقها الخلايا المضيفة المجهدة أو المحتضرة (الأنماط الجزيئية المرتبطة بالضرر).

Definition

مستقبل التعرف على الأنماط هو مستقبل مضيف مشفر في الخط الجرثومي يتعرف على الأنماط الجزيئية المحفوظة المرتبطة بالممرضات أو المرتبطة بالضرر ويبدأ إشارات تدفع الاستجابات الالتهابية والمضادة للميكروبات.

Scope

يغطي هذا الموضوع العائلات الرئيسية لمستقبلات التعرف على الأنماط (PRR) ومواقع استشعارها للروابط الخاصة بها: مستقبلات Toll-like الموجودة على سطح الخلية وفي الجسيمات الداخلية، ومستقبلات NOD-like ومستقبلات RIG-I-like السيتوبلازمية، ومستقبلات C-type lectin، ومستشعرات الحمض النووي. ويتناول كيفية تحويل ارتباط الروابط إلى برامج نسخية للالتهاب والإنترفيرون من النوع الأول، وكيف يربط هذا الاستشعار الكشف الفطري بالتنشيط التكيفي. هذه المادة مرجعية وليست إرشادات سريرية.

Core questions

• ما هي الأنماط الجزيئية المحفوظة التي تميز اللاذات الميكروبية أو التلف الخلوي؟
• كيف تتوزع مستقبلات التعرف على الأنماط (PRRs) عبر غشاء البلازما، والجسيمات الداخلية، والسيتوبلازم لأخذ عينات من حجرات مختلفة؟
• كيف يترجم ارتباط المستقبل إلى برامج جينية للالتهاب والإنترفيرون؟
• كيف تشجع إشارات مستقبلات التعرف على الأنماط (PRR) الخلايا المقدمة للمستضد على تنشيط المناعة التكيفية؟

Key concepts

• الأنماط الجزيئية المرتبطة بالممرضات (PAMPs)
• الأنماط الجزيئية المرتبطة بالضرر (DAMPs)
• مستقبلات Toll-like (TLRs)
• مستقبلات NOD-like (NLRs)
• مستقبلات RIG-I-like (RLRs)
• مستقبلات C-type lectin (CLRs)
• مستشعرات الحمض النووي السيتوبلازمية
• مكيفات الإشارة MyD88 و TRIF

Key theories

فرضية جانيواي للتعرف على الأنماط

تتعرف المناعة الفطرية على الأنماط الجزيئية المحفوظة من خلال مجموعة محدودة من المستقبلات المشفرة في الخط الجرثومي، مما يوفر دفاعًا فوريًا والسياق المحفز المشترك الذي يسمح للجهاز التكيفي بالاستجابة للتهديدات الميكروبية الحقيقية.

Mechanisms

تتموضع مستقبلات التعرف على الأنماط (PRRs) لمسح حجرات مميزة: تكتشف مستقبلات TLRs السطحية الدهون والبروتينات الميكروبية، وتستشعر مستقبلات TLRs الداخلية الأحماض النووية الميكروبية، وتكتشف المستشعرات السيتوبلازمية مثل مستقبلات NOD-like ومستقبلات RIG-I-like ومستشعرات الحمض النووي الغزو داخل الخلايا. يؤدي ارتباط الروابط إلى تجنيد بروتينات التكيف (على سبيل المثال MyD88 و TRIF لمستقبلات TLRs)، مما ينشط سلاسل كيناز التي تشغل NF-kappaB وعوامل تنظيم الإنترفيرون. تنتج البرامج النسخية الناتجة السيتوكينات المؤيدة للالتهاب والإنترفيرونات من النوع الأول، وتزيد من تنظيم الجزيئات المحفزة المشتركة على الخلايا المتغصنة، وبالتالي تربط الاستشعار الميكروبي بالالتهاب والتحفيز التكيفي.

Clinical relevance

تكمن بيولوجيا مستقبلات التعرف على الأنماط (PRR) وراء الأساس المنطقي لمساعدات اللقاحات، والفيزيولوجيا المرضية للإنتان والالتهاب العقيم، والقابلية الموروثة للعدوى عندما تكون مسارات المستشعرات معيبة. يشرح هذا المدخل هذه الآليات كمرجع ولا يقدم توصيات تشخيصية أو علاجية.

Evidence & guidelines

يعكس المحتوى المراجعات الراسخة والمستشهد بها بكثرة للتعرف على الأنماط وإشارات مستقبلات Toll-like بدلاً من إرشادات الممارسة السريرية.

History

اقتراح جانيواي عام 1989 بأن الجهاز المناعي يقرأ الأنماط الميكروبية المحفوظة أُعطي شكلاً جزيئيًا باكتشاف Toll في دفاع المضيف لدى ذبابة الفاكهة ومستقبلات Toll-like الثديية، وهو عمل حاز على جائزة نوبل في الفسيولوجيا أو الطب لعام 2011 لهوفمان وبيوتلر. رسمت السنوات المتتالية عائلات مستشعرات سيتوبلازمية إضافية ومكيفات الإشارة الخاصة بها.

Key figures

• Charles Janeway
• Ruslan Medzhitov
• Shizuo Akira
• Jules Hoffmann
• Bruce Beutler

Seminal works

• medzhitov-1997
• akira-2006
• kawai-2010

Frequently asked questions

ما الفرق بين PAMP و DAMP؟

PAMP هو تركيب جزيئي محفوظ يميز الميكروبات (مثل عديد السكاريد الدهني البكتيري أو الأحماض النووية الميكروبية)، بينما DAMP هو جزيء داخلي تطلقه الخلايا المضيفة المجهدة أو التالفة أو المحتضرة. يتم استشعار كلاهما بواسطة مستقبلات التعرف على الأنماط للإشارة إلى العدوى أو الإصابة.

لماذا توجد بعض مستقبلات التعرف على الأنماط داخل الخلية؟

تسمح المستشعرات السيتوبلازمية والداخلية للجهاز الفطري باكتشاف مسببات الأمراض داخل الخلايا والأحماض النووية الميكروبية التي لن تكون مكشوفة على سطح الخلية، مما يوسع نطاق التهديدات التي يمكن للمضيف التعرف عليها.