Receptores tipo Toll y reconocimiento de patrones
Los receptores tipo Toll (TLR) son una familia de receptores de reconocimiento de patrones que detectan firmas moleculares conservadas de microbios y daño tisular, y desencadenan respuestas inmunitarias innatas. Son un prototipo de cómo el sistema inmunitario innato distingue amplias clases de patógenos a través de receptores codificados en la línea germinal, en lugar de los receptores reordenados de la inmunidad adaptativa.
Definition
Los receptores tipo Toll son receptores transmembrana de reconocimiento de patrones que se unen a patrones moleculares microbianos o asociados a daño conservados e inician una señalización intracelular que activa las respuestas inmunitarias innatas e inflamatorias.
Scope
La entrada cubre el concepto de reconocimiento de patrones, los ligandos (patrones moleculares asociados a patógenos y a daño) que detectan los TLR, la localización en la superficie celular y endosomal de diferentes TLR, y la señalización dependiente de adaptadores que culmina en la expresión de genes inflamatorios. Es un tema de referencia bioquímica e inmunológica, no una guía clínica.
Core questions
- ¿Qué patrones moleculares reconocen los receptores tipo Toll?
- ¿Cómo logra el sistema inmunitario innato un reconocimiento amplio con un conjunto limitado de receptores?
- ¿Cómo influye la localización del receptor en los ligandos que un TLR puede detectar?
- ¿Cómo conduce el acoplamiento del TLR a la expresión de genes inflamatorios?
Key concepts
- Receptores de reconocimiento de patrones
- Patrones moleculares asociados a patógenos
- Patrones moleculares asociados a daño
- Reconocimiento codificado en la línea germinal
- TLR de superficie celular versus endosomales
- Proteínas adaptadoras (MyD88, TRIF)
- Expresión de genes inflamatorios impulsada por NF-kB
- Puente inmunitario innato-adaptativo
Key theories
- Hipótesis del reconocimiento de patrones (Janeway)
- La inmunidad innata utiliza un repertorio limitado de receptores codificados en la línea germinal para detectar patrones moleculares conservados compartidos por clases de microbios, lo que permite al sistema discriminar amplias categorías de patógenos y señalar la activación de la defensa sin exposición previa.
Mechanisms
Los receptores tipo Toll poseen ectodominios ricos en repeticiones de leucina que se unen a patrones moleculares conservados y un dominio TIR citoplasmático que nuclea la señalización. Los TLR de la superficie celular suelen detectar componentes de la membrana y la pared microbiana, mientras que los TLR endosomales detectan ácidos nucleicos microbianos, una disposición de localización que contribuye a discriminar las moléculas microbianas de las propias. El acoplamiento del ligando promueve la dimerización del receptor y el reclutamiento de adaptadores del dominio TIR, principalmente MyD88 y TRIF, que ensamblan complejos de quinasas que activan factores de transcripción como NF-kB y los factores reguladores del interferón. El resultado es la transcripción de citocinas inflamatorias e interferones tipo I que movilizan las defensas innatas y ayudan a dar forma a las respuestas adaptativas posteriores.
Clinical relevance
El reconocimiento de patrones por los TLR es fundamental para la defensa del huésped y la inflamación, y la señalización desregulada de los TLR está implicada en la sepsis, la inflamación crónica y las afecciones autoinmunes. Esta entrada describe la biología subyacente y no ofrece recomendaciones diagnósticas o terapéuticas.
History
Charles Janeway propuso que la inmunidad innata se basa en receptores codificados en la línea germinal que reconocen patrones microbianos conservados, y la identificación en 1997 de un homólogo Toll humano que activa la señalización inmunitaria proporcionó apoyo molecular. El trabajo genético en moscas y ratones estableció entonces los receptores de la familia Toll como sensores de infección, y una década de estudios bioquímicos mapeó los ligandos, adaptadores y programas transcripcionales posteriores de los TLR.
Key figures
- Charles Janeway
- Ruslan Medzhitov
- Shizuo Akira
- Bruce Beutler
- Jules Hoffmann
Related topics
Seminal works
- medzhitov-1997
- takeda-2003
- akira-2006
Frequently asked questions
- ¿Cómo puede un pequeño número de receptores reconocer tantos patógenos?
- Los receptores tipo Toll detectan patrones moleculares conservados compartidos por clases enteras de microbios en lugar de especies individuales, por lo que un conjunto limitado de receptores codificados en la línea germinal puede detectar amplias categorías de amenazas.
- ¿Por qué algunos receptores tipo Toll se encuentran dentro de los endosomas?
- Los TLR endosomales detectan ácidos nucleicos microbianos; restringir estos receptores a los compartimentos intracelulares ayuda a limitar el reconocimiento al material entregado por microbios internalizados y reduce las respuestas inapropiadas a las moléculas propias.