Récepteurs de reconnaissance de motifs et détection microbienne

Les récepteurs de reconnaissance de motifs (PRR) sont les capteurs encodés dans la lignée germinale par lesquels le système immunitaire inné détecte les infections et les lésions tissulaires. Plutôt que de reconnaître la diversité quasi infinie d'antigènes spécifiques, ils se lient à un répertoire limité de structures moléculaires conservées partagées par de grandes classes de microbes (motifs moléculaires associés aux pathogènes) et aux signaux libérés par les cellules hôtes stressées ou mourantes (motifs moléculaires associés aux dommages).

Definition

Un récepteur de reconnaissance de motifs est un récepteur hôte encodé dans la lignée germinale qui reconnaît des motifs moléculaires conservés associés aux pathogènes ou aux dommages et initie une signalisation qui déclenche des réponses inflammatoires et antimicrobiennes.

Scope

Ce sujet couvre les principales familles de PRR et les sites où elles détectent leurs ligands : les récepteurs de type Toll (TLR) de surface cellulaire et endosomaux, les récepteurs de type NOD (NLR) et de type RIG-I (RLR) cytosoliques, les récepteurs de type lectine C (CLR) et les capteurs d'ADN. Il aborde la manière dont l'engagement du ligand est transduit en programmes transcriptionnels pour l'inflammation et l'interféron de type I, et comment cette détection relie la détection innée à l'activation adaptative. Il s'agit d'un matériel de référence, et non d'une directive clinique.

Core questions

• Quels motifs moléculaires conservés marquent le non-soi microbien ou les dommages cellulaires ?
• Comment les PRR sont-ils distribués à travers la membrane plasmique, les endosomes et le cytosol pour échantillonner différents compartiments ?
• Comment l'engagement du récepteur se traduit-il en programmes géniques inflammatoires et interférons ?
• Comment la signalisation des PRR autorise-t-elle les cellules présentatrices d'antigènes à activer l'immunité adaptative ?

Key concepts

• Motifs moléculaires associés aux pathogènes (PAMP)
• Motifs moléculaires associés aux dommages (DAMP)
• Récepteurs de type Toll (TLR)
• Récepteurs de type NOD (NLR)
• Récepteurs de type RIG-I (RLR)
• Récepteurs de type lectine C (CLR)
• Capteurs cytosoliques d'acides nucléiques
• Adaptateurs de signalisation MyD88 et TRIF

Key theories

Hypothèse de Janeway sur la reconnaissance de motifs

L'immunité innée reconnaît les motifs moléculaires conservés par l'intermédiaire d'un ensemble limité de récepteurs encodés dans la lignée germinale, fournissant à la fois une défense immédiate et le contexte costimulateur qui permet au système adaptatif de répondre aux menaces microbiennes réelles.

Mechanisms

Les PRR sont positionnés pour surveiller différents compartiments : les TLR de surface détectent les lipides et les protéines microbiens, les TLR endosomaux détectent les acides nucléiques microbiens, et les capteurs cytosoliques tels que les récepteurs de type NOD, les récepteurs de type RIG-I et les capteurs d'ADN détectent l'invasion intracellulaire. La liaison du ligand recrute des protéines adaptatrices (par exemple MyD88 et TRIF pour les TLR), activant des cascades de kinases qui engagent NF-kappaB et les facteurs régulateurs de l'interféron. Les programmes transcriptionnels résultants produisent des cytokines pro-inflammatoires et des interférons de type I, régulent à la hausse les molécules costimulatrices sur les cellules dendritiques, et couplent ainsi la détection microbienne à l'inflammation et à l'amorçage adaptatif.

Clinical relevance

La biologie des PRR sous-tend la justification des adjuvants vaccinaux, la physiopathologie du sepsis et de l'inflammation stérile, et la susceptibilité héréditaire aux infections lorsque les voies de signalisation des capteurs sont défectueuses. Cette entrée explique ces mécanismes à titre de référence et ne fournit pas de recommandations diagnostiques ou thérapeutiques.

Evidence & guidelines

Le contenu reflète des revues établies et largement citées sur la reconnaissance de motifs et la signalisation des récepteurs de type Toll, plutôt que des lignes directrices de pratique clinique.

History

La proposition de Janeway en 1989 selon laquelle le système immunitaire lit les motifs microbiens conservés a pris une forme moléculaire avec la découverte de Toll dans la défense de l'hôte chez la drosophile et des récepteurs de type Toll mammaliens, travaux reconnus par le prix Nobel de physiologie ou médecine 2011 attribué à Hoffmann et Beutler. Les années suivantes ont permis de cartographier d'autres familles de capteurs cytosoliques et leurs adaptateurs de signalisation.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

Quelle est la différence entre un PAMP et un DAMP ?

Un PAMP est une structure moléculaire conservée caractéristique des microbes (tels que le lipopolysaccharide bactérien ou les acides nucléiques microbiens), tandis qu'un DAMP est une molécule endogène libérée par des cellules hôtes stressées, endommagées ou mourantes. Les deux sont détectés par les récepteurs de reconnaissance de motifs pour signaler une infection ou une lésion.

Pourquoi certains récepteurs de reconnaissance de motifs sont-ils situés à l'intérieur de la cellule ?

Les capteurs cytosoliques et endosomaux permettent au système inné de détecter les pathogènes intracellulaires et les acides nucléiques microbiens qui ne seraient pas exposés à la surface cellulaire, élargissant ainsi l'éventail des menaces que l'hôte peut reconnaître.