Врожденный иммунитет и Toll-подобные рецепторы

Врожденный иммунитет — это быстрая, генетически запрограммированная первая линия защиты, которая распознает опасность с помощью рецепторов распознавания образов, таких как Toll-подобные рецепторы. Обнаруживая микробные молекулы и сигналы опасности хозяина, эти рецепторы запускают воспаление и формируют адаптивные ответы — процесс, который при хроническом взаимодействии с лигандами собственного происхождения способствует развитию ревматических аутоиммунных и аутовоспалительных заболеваний.

Definition

Врожденный иммунитет — это антиген-неспецифическое звено защиты хозяина, опосредованное рецепторами распознавания образов, включая Toll-подобные рецепторы, которые распознают патоген-ассоциированные и повреждение-ассоциированные молекулярные паттерны и инициируют воспалительные и антимикробные реакции.

Scope

Тема охватывает рецепторы и передачу сигналов врожденного иммунного распознавания, особенно Toll-подобные рецепторы и инфламмасому, а также то, как их постоянная активация поддерживает ревматическое воспаление. Она рассматривает врожденный иммунитет как механизм, лежащий в основе заболевания, а не как клиническое руководство.

Core questions

• Какие молекулярные паттерны распознают Toll-подобные и другие рецепторы распознавания образов?
• Как врожденное распознавание преобразуется в выработку воспалительных цитокинов?
• Как лиганды собственного происхождения поддерживают врожденную активацию при аутоиммунитете?
• Какова роль инфламмасомы при аутовоспалительных ревматических заболеваниях?

Key concepts

• Рецепторы распознавания образов
• Патоген-ассоциированные молекулярные паттерны (PAMPs)
• Повреждение-ассоциированные молекулярные паттерны (DAMPs)
• Передача сигналов Toll-подобными рецепторами (путь MyD88)
• TLR, распознающие нуклеиновые кислоты, и аутоиммунитет
• NLRP3 инфламмасома и интерлейкин-1
• Аутовоспаление

Mechanisms

Toll-подобные рецепторы и другие рецепторы распознавания образов обнаруживают консервативные микробные структуры (PAMPs) и сигналы опасности хозяина (DAMPs), затем передают сигналы через адаптеры, такие как MyD88, для активации факторов транскрипции, которые стимулируют выработку цитокинов, как рассмотрено Takeuchi & Akira (2010). Toll-подобные рецепторы, распознающие нуклеиновые кислоты, представляют особый интерес при аутоиммунитете, поскольку собственная ДНК и РНК, часто доставляемые в составе иммунных комплексов, могут взаимодействовать с ними и поддерживать воспаление. Параллельная врожденная платформа, инфламмасома — в частности NLRP3 — собирается в ответ на сигналы опасности и активирует цитокины семейства интерлейкина-1, путь, центральный для аутовоспалительных заболеваний (Davis et al., 2011). При ревматоидном артрите врожденное распознавание в синовиальной оболочке поддерживает цитокиновые сети, описанные McInnes & Schett (2011).

Clinical relevance

Пути врожденного иммунитета объясняют, как хроническое воспаление может возникать и сохраняться без классического чужеродного антигена, что лежит в основе концепции аутовоспаления и мотивирует применение интерлейкин-1-направленной терапии. Данная статья описывает биологию и ее связь с заболеваниями и не является основанием для индивидуальной диагностики или лечения.

History

Открытие в 1990-х годах того, что Toll-подобные рецепторы распознают микробные паттерны, заложило молекулярную основу врожденного иммунного распознавания и впоследствии получило признание в иммунологии. Последующее описание инфламмасомы и аутовоспаления, опосредованного интерлейкином-1, расширило область врожденного иммунитета в ревматологии, предоставив механизм для заболеваний, не объясняемых одними лишь аутоантителами.

Key figures

• Shizuo Akira
• Osamu Takeuchi
• Jenny Ting
• Bruce Beutler
• Jules Hoffmann

Seminal works

• takeuchi-akira-2010
• davis-2011

Frequently asked questions

Как врожденный иммунитет может вызывать аутоиммунные заболевания, если он не является антиген-специфическим?

Нуклеиновые кислоты собственного происхождения и сигналы повреждения могут взаимодействовать с рецепторами распознавания образов, такими как Toll-подобные рецепторы, распознающие нуклеиновые кислоты, поддерживая воспаление даже без чужеродного антигена и усиливая адаптивные аутоиммунные ответы.

В чем разница между Toll-подобными рецепторами и инфламмасомой?

Toll-подобные рецепторы — это мембранные сенсоры, которые передают сигналы для индукции транскрипции генов воспалительных медиаторов, тогда как инфламмасома — это внутриклеточный белковый комплекс, который обрабатывает и активирует цитокины семейства интерлейкина-1; оба являются врожденными сенсорами, но действуют на разных этапах.