Reseptor Pengenal Pola dan Pendeteksian Mikroba

Reseptor pengenal pola (PRR) adalah sensor yang dikodekan secara germline melalui mana sistem kekebalan bawaan mendeteksi infeksi dan kerusakan jaringan. Alih-alih mengenali keragaman antigen spesifik yang hampir tak terbatas, mereka mengikat repertoar terbatas dari struktur molekuler yang lestari yang dimiliki oleh kelas mikroba yang luas (pola molekuler terkait patogen) dan sinyal yang dilepaskan oleh sel inang yang stres atau mati (pola molekuler terkait kerusakan).

Definition

Reseptor pengenal pola adalah reseptor inang yang dikodekan secara germline yang mengenali pola molekuler terkait patogen atau terkait kerusakan yang lestari dan memulai pensinyalan yang mendorong respons inflamasi dan antimikroba.

Scope

Topik ini mencakup famili PRR utama dan di mana mereka mendeteksi ligannya: reseptor Toll-like permukaan sel dan endosomal, reseptor NOD-like dan RIG-I-like sitosolik, reseptor lektin tipe-C, dan sensor DNA. Ini membahas bagaimana keterlibatan ligan ditransduksi menjadi program transkripsi untuk inflamasi dan interferon tipe I, dan bagaimana pendeteksian ini menghubungkan deteksi bawaan dengan aktivasi adaptif. Ini adalah materi referensi, bukan panduan klinis.

Core questions

• Pola molekuler lestari apa yang menandai non-diri mikroba atau kerusakan seluler?
• Bagaimana PRR didistribusikan di seluruh membran plasma, endosom, dan sitosol untuk mengambil sampel kompartemen yang berbeda?
• Bagaimana keterlibatan reseptor diterjemahkan ke dalam program gen inflamasi dan interferon?
• Bagaimana pensinyalan PRR mengizinkan sel penyaji antigen untuk mengaktifkan imunitas adaptif?

Key concepts

• Pola molekuler terkait patogen (PAMP)
• Pola molekuler terkait kerusakan (DAMP)
• Reseptor Toll-like (TLR)
• Reseptor NOD-like (NLR)
• Reseptor RIG-I-like (RLR)
• Reseptor lektin tipe-C (CLR)
• Sensor asam nukleat sitosolik
• Adaptor pensinyalan MyD88 dan TRIF

Key theories

Hipotesis pengenalan pola Janeway

Imunitas bawaan mengenali pola molekuler yang lestari melalui seperangkat reseptor yang dikodekan secara germline, memberikan pertahanan segera dan konteks kostimulatori yang memungkinkan sistem adaptif merespons ancaman mikroba yang sebenarnya.

Mechanisms

PRR diposisikan untuk mengamati kompartemen yang berbeda: TLR permukaan mendeteksi lipid dan protein mikroba, TLR endosomal mendeteksi asam nukleat mikroba, dan sensor sitosolik seperti reseptor NOD-like, reseptor RIG-I-like, dan sensor DNA mendeteksi invasi intraseluler. Pengikatan ligan merekrut protein adaptor (misalnya MyD88 dan TRIF untuk TLR), mengaktifkan kaskade kinase yang melibatkan NF-kappaB dan faktor pengatur interferon. Program transkripsi yang dihasilkan memproduksi sitokin proinflamasi dan interferon tipe I, meningkatkan molekul kostimulatori pada sel dendritik, dan dengan demikian menghubungkan pendeteksian mikroba dengan inflamasi dan priming adaptif.

Clinical relevance

Biologi PRR mendasari dasar pemikiran untuk ajuvan vaksin, patofisiologi sepsis dan inflamasi steril, serta kerentanan bawaan terhadap infeksi ketika jalur sensorik cacat. Entri ini menjelaskan mekanisme-mekanisme ini untuk referensi dan tidak memberikan rekomendasi diagnostik atau pengobatan.

Evidence & guidelines

Konten mencerminkan tinjauan yang mapan dan banyak dikutip tentang pengenalan pola dan pensinyalan reseptor Toll-like daripada pedoman praktik klinis.

History

Proposal Janeway tahun 1989 bahwa sistem kekebalan membaca pola mikroba yang lestari diberikan bentuk molekuler oleh penemuan Toll pada pertahanan inang Drosophila dan reseptor Toll-like mamalia, sebuah karya yang diakui oleh Hadiah Nobel Fisiologi atau Kedokteran tahun 2011 kepada Hoffmann dan Beutler. Tahun-tahun berikutnya memetakan famili sensor sitosolik tambahan dan adaptor pensinyalannya.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

Apa perbedaan antara PAMP dan DAMP?

PAMP adalah struktur molekuler lestari yang menjadi ciri mikroba (seperti lipopolisakarida bakteri atau asam nukleat mikroba), sedangkan DAMP adalah molekul endogen yang dilepaskan oleh sel inang yang stres, rusak, atau mati. Keduanya dideteksi oleh reseptor pengenal pola untuk menandakan infeksi atau cedera.

Mengapa beberapa reseptor pengenal pola terletak di dalam sel?

Sensor sitosolik dan endosomal memungkinkan sistem bawaan mendeteksi patogen intraseluler dan asam nukleat mikroba yang tidak akan terpapar di permukaan sel, memperluas jangkauan ancaman yang dapat dikenali oleh inang.