Receptores de Reconocimiento de Patrones y Detección Microbiana

Los receptores de reconocimiento de patrones (PRR, por sus siglas en inglés) son los sensores codificados en la línea germinal a través de los cuales el sistema inmunitario innato detecta infecciones y daño tisular. En lugar de reconocer la diversidad casi infinita de antígenos específicos, se unen a un repertorio limitado de estructuras moleculares conservadas compartidas por amplias clases de microbios (patrones moleculares asociados a patógenos) y señales liberadas por células huésped estresadas o moribundas (patrones moleculares asociados a daño).

Definition

Un receptor de reconocimiento de patrones es un receptor del huésped codificado en la línea germinal que reconoce patrones moleculares conservados asociados a patógenos o asociados a daño e inicia la señalización que impulsa las respuestas inflamatorias y antimicrobianas.

Scope

Este tema abarca las principales familias de PRR y dónde detectan sus ligandos: receptores tipo Toll de superficie celular y endosomales, receptores tipo NOD y tipo RIG-I citosólicos, receptores de lectina tipo C y sensores de ADN. Aborda cómo el acoplamiento del ligando se transduce en programas transcripcionales para la inflamación y el interferón tipo I, y cómo esta detección vincula la detección innata con la activación adaptativa. Es material de referencia, no una guía clínica.

Core questions

• ¿Qué patrones moleculares conservados marcan lo no propio microbiano o el daño celular?
• ¿Cómo se distribuyen los PRR a través de la membrana plasmática, los endosomas y el citosol para muestrear diferentes compartimentos?
• ¿Cómo se traduce el acoplamiento del receptor en programas genéticos inflamatorios y de interferón?
• ¿Cómo la señalización de los PRR habilita a las células presentadoras de antígenos para activar la inmunidad adaptativa?

Key concepts

• Patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP)
• Patrones moleculares asociados a daño (DAMP)
• Receptores tipo Toll (TLR)
• Receptores tipo NOD (NLR)
• Receptores tipo RIG-I (RLR)
• Receptores de lectina tipo C (CLR)
• Sensores citosólicos de ácidos nucleicos
• Adaptadores de señalización MyD88 y TRIF

Key theories

Hipótesis de reconocimiento de patrones de Janeway

La inmunidad innata reconoce patrones moleculares conservados a través de un conjunto limitado de receptores codificados en la línea germinal, proporcionando tanto defensa inmediata como el contexto coestimulador que permite al sistema adaptativo responder a amenazas microbianas genuinas.

Mechanisms

Los PRR están posicionados para examinar distintos compartimentos: los TLR de superficie detectan lípidos y proteínas microbianas, los TLR endosomales detectan ácidos nucleicos microbianos, y los sensores citosólicos como los receptores tipo NOD, los receptores tipo RIG-I y los sensores de ADN detectan la invasión intracelular. La unión del ligando recluta proteínas adaptadoras (por ejemplo, MyD88 y TRIF para los TLR), activando cascadas de quinasas que activan NF-kappaB y factores reguladores del interferón. Los programas transcripcionales resultantes producen citocinas proinflamatorias e interferones tipo I, regulan al alza las moléculas coestimuladoras en las células dendríticas y, por lo tanto, acoplan la detección microbiana a la inflamación y la preparación adaptativa.

Clinical relevance

La biología de los PRR sustenta la base racional de los adyuvantes vacunales, la fisiopatología de la sepsis y la inflamación estéril, y la susceptibilidad hereditaria a la infección cuando las vías de los sensores son defectuosas. La entrada explica estos mecanismos como referencia y no proporciona recomendaciones de diagnóstico o tratamiento.

Evidence & guidelines

El contenido refleja revisiones establecidas y altamente citadas sobre el reconocimiento de patrones y la señalización de los receptores tipo Toll, en lugar de guías de práctica clínica.

History

La propuesta de Janeway de 1989 de que el sistema inmunitario lee patrones microbianos conservados recibió forma molecular con el descubrimiento de Toll en la defensa del huésped de Drosophila y los receptores tipo Toll de mamíferos, trabajo reconocido con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2011 a Hoffmann y Beutler. Años sucesivos mapearon familias adicionales de sensores citosólicos y sus adaptadores de señalización.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

¿Cuál es la diferencia entre un PAMP y un DAMP?

Un PAMP es una estructura molecular conservada característica de los microbios (como el lipopolisacárido bacteriano o los ácidos nucleicos microbianos), mientras que un DAMP es una molécula endógena liberada por células huésped estresadas, dañadas o moribundas. Ambos son detectados por receptores de reconocimiento de patrones para señalar infección o lesión.

¿Por qué algunos receptores de reconocimiento de patrones se encuentran dentro de la célula?

Los sensores citosólicos y endosomales permiten que el sistema innato detecte patógenos intracelulares y ácidos nucleicos microbianos que no estarían expuestos en la superficie celular, ampliando el rango de amenazas que el huésped puede reconocer.