Patern Tanıma Reseptörleri ve Mikrobiyal Algılama
Patern tanıma reseptörleri (PRR'ler), doğuştan gelen bağışıklık sisteminin enfeksiyonu ve doku hasarını algıladığı, germ hattı tarafından kodlanmış sensörlerdir. Spesifik antijenlerin neredeyse sonsuz çeşitliliğini tanımak yerine, geniş mikrop sınıfları tarafından paylaşılan korunmuş moleküler yapıların (patojenle ilişkili moleküler paternler) ve stresli veya ölmekte olan konak hücreler tarafından salınan sinyallerin (hasarla ilişkili moleküler paternler) sınırlı bir repertuvarına bağlanmaktadırlar.
Tanım
Patern tanıma reseptörü, korunmuş patojenle ilişkili veya hasarla ilişkili moleküler paternleri tanıyan ve enflamatuar ve antimikrobiyal yanıtları tetikleyen sinyalizasyonu başlatan, germ hattı tarafından kodlanmış bir konak reseptörüdür.
Kapsam
Bu konu, başlıca PRR ailelerini ve ligandlarını nerede algıladıklarını kapsamaktadır: hücre yüzeyi ve endozomal Toll benzeri reseptörler, sitozolik NOD benzeri ve RIG-I benzeri reseptörler, C-tipi lektin reseptörleri ve DNA sensörleri. Ligand bağlanmasının iltihaplanma ve tip I interferon için transkripsiyonel programlara nasıl dönüştürüldüğünü ve bu algılamanın doğuştan gelen tespiti adaptif aktivasyona nasıl bağladığını ele almaktadır. Bu bir referans materyalidir, klinik rehberlik değildir.
Temel sorular
- Hangi korunmuş moleküler paternler mikrobiyal yabancılığı veya hücresel hasarı işaret eder?
- PRR'ler, farklı kompartmanları örneklemek üzere plazma membranı, endozomlar ve sitozol boyunca nasıl dağılmıştır?
- Reseptör bağlanması, enflamatuar ve interferon gen programlarına nasıl dönüşür?
- PRR sinyalizasyonu, antijen sunan hücreleri adaptif bağışıklığı aktive etmeleri için nasıl yetkilendirir?
Anahtar kavramlar
- Patojenle ilişkili moleküler paternler (PAMP'ler)
- Hasarla ilişkili moleküler paternler (DAMP'ler)
- Toll benzeri reseptörler (TLR'ler)
- NOD benzeri reseptörler (NLR'ler)
- RIG-I benzeri reseptörler (RLR'ler)
- C-tipi lektin reseptörleri (CLR'ler)
- Sitozolik nükleik asit sensörleri
- MyD88 ve TRIF sinyal adaptörleri
Temel kuramlar
- Janeway'in patern tanıma hipotezi
- Doğuştan gelen bağışıklık, sınırlı sayıda germ hattı tarafından kodlanmış reseptörler aracılığıyla korunmuş moleküler paternleri tanır; bu, hem anında savunma sağlar hem de adaptif sistemin gerçek mikrobiyal tehditlere yanıt vermesini sağlayan kostimülatör bir bağlam sunar.
Mekanizmalar
PRR'ler, farklı kompartmanları denetlemek üzere konumlanmıştır: yüzey TLR'leri mikrobiyal lipidleri ve proteinleri algılar, endozomal TLR'ler mikrobiyal nükleik asitleri hisseder ve NOD benzeri reseptörler, RIG-I benzeri reseptörler ve DNA sensörleri gibi sitozolik sensörler hücre içi istilayı tespit eder. Ligand bağlanması adaptör proteinleri (örneğin TLR'ler için MyD88 ve TRIF) toplar, NF-kappaB ve interferon düzenleyici faktörleri aktive eden kinaz kaskadlarını başlatır. Ortaya çıkan transkripsiyonel programlar proinflamatuar sitokinler ve tip I interferonlar üretir, dendritik hücreler üzerindeki kostimülatör molekülleri yukarı regüle eder ve böylece mikrobiyal algılamayı iltihaplanma ve adaptif hazırlık ile ilişkilendirmektedir.
Klinik önem
PRR biyolojisi, aşı adjuvanlarının temelini, sepsisin ve steril inflamasyonun patofizyolojisini ve sensör yollarının kusurlu olduğu durumlarda enfeksiyona karşı kalıtsal duyarlılığı oluşturmaktadır. Bu madde, bu mekanizmaları referans amacıyla açıklamaktadır ve tanı veya tedavi önerileri sunmamaktadır.
Kanıt ve kılavuzlar
İçerik, klinik uygulama kılavuzlarından ziyade, patern tanıma ve Toll benzeri reseptör sinyalizasyonuna ilişkin yerleşik, yoğun atıf alan derlemeleri yansıtmaktadır.
Tarihçe
Janeway'in 1989'da bağışıklık sisteminin korunmuş mikrobiyal paternleri okuduğu önerisi, Drosophila konak savunmasında Toll'un ve memeli Toll benzeri reseptörlerin keşfiyle moleküler bir biçim kazanmıştır; bu çalışma Hoffmann ve Beutler'e 2011 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü ile tanınmıştır. Sonraki yıllar, ek sitozolik sensör ailelerini ve sinyal adaptörlerini haritalandırmıştır.
Öne çıkan isimler
- Charles Janeway
- Ruslan Medzhitov
- Shizuo Akira
- Jules Hoffmann
- Bruce Beutler
İlgili konular
Temel eserler
- medzhitov-1997
- akira-2006
- kawai-2010
Sıkça sorulan sorular
- PAMP ile DAMP arasındaki fark nedir?
- PAMP, mikroplara özgü korunmuş bir moleküler yapıdır (bakteriyel lipopolisakkarit veya mikrobiyal nükleik asitler gibi), DAMP ise stresli, hasarlı veya ölmekte olan konak hücreler tarafından salınan endojen bir moleküldür. Her ikisi de enfeksiyon veya yaralanmayı sinyalize etmek için patern tanıma reseptörleri tarafından algılanmaktadır.
- Bazı patern tanıma reseptörleri neden hücre içinde bulunur?
- Sitozolik ve endozomal sensörler, doğuştan gelen sistemin hücre yüzeyinde maruz kalmayacak hücre içi patojenleri ve mikrobiyal nükleik asitleri tespit etmesini sağlayarak, konağın tanıyabileceği tehdit yelpazesini genişletmektedir.