Al producirse una infección microbiana, el organismo necesita ser alertado de la presencia de potenciales patógenos dañinos. Esto se consigue a través de receptores especializados conocidos como receptores de reconocimiento de patrones (PPR) que se expresan predominantemente en las células inmunitarias.
Estos receptores reconocen estructuras moleculares conservadas conocidas como patrones moleculares asociados a patógenos o a daños (PAMP y DAMP) que se encuentran en microbios como bacterias, virus, parásitos u hongos. Estos motivos suelen ser específicos del microorganismo (es decir, no están presentes en el huésped y, por tanto, se consideran «no propios»). Además, son esenciales para su viabilidad y, por tanto, están menos sometidos a cambios que, de otro modo, dificultarían su reconocimiento por parte del hospedador.
Uno de los PAMP mejor caracterizados es el lipopolisacárido (LPS), un componente específico de las bacterias Gram – que es reconocido por el receptor Toll-like TLR4.
A continuación se muestran algunos ejemplos de PAMPs (Figura 1):
Glicanos
- Lipoglicanos como el lipopolisacárido, un componente de la membrana externa de las bacterias Gram
- Peptidoglicanos como el muramil dipéptido bacteriano
- b-1,3-glucanos de la pared celular de varias especies de hongos
Proteínas
- fagelina bacteriana
Ácidos nucleicos (ARN o ADN)
Los ácidos nucleicos microbianos suelen tener características que son reconocidas como no propias por el huésped.
- Localización: los ácidos nucleicos microbianos pueden encontrarse en lugares específicos, como los endosomas, donde normalmente los ácidos nucleicos del huésped no están presentes. Por ejemplo, los TLR7 reconocen el ARN viral en los endosomas.
- Propiedades: los ácidos nucleicos microbianos suelen tener una estructura, longitud o modificación específicas, como el ADN bacteriano que contiene repeticiones no metiladas de dinucleótidos CpG o el ARN viral de doble cadena (ds) o de cadena simple (ss).
Para detectar patógenos como las bacterias y los virus, el sistema inmunitario está dotado de unos receptores denominados receptores de reconocimiento de patrones (PRR) que están especializados en su reconocimiento. Estos receptores son un elemento clave del sistema inmunitario innato. Se expresan principalmente en las células presentadoras de antígenos, como las células dendríticas y los macrófagos, pero también se encuentran en otras células inmunes y no inmunes.
Los PRR se dividen en cuatro familias:
- Receptores tipo mol (TLR)
- Receptores tipo dominio de oligomerización de unión a nucleótidos (NLR)
- Receptores de lectina tipo C (CLR)
- Receptores tipoRIG-1 (RLR)
Estos receptores están localizados estratégicamente en la célula. Están presentes en la superficie de la célula para reconocer patógenos extracelulares como bacterias u hongos, en los endosomas donde detectan invasores intracelulares como los virus y finalmente en el citoplasma.
Estos receptores reconocen estructuras moleculares conservadas de los patógenos. Estos motivos denominados patrones moleculares asociados a patógenos o microbios (PAMPs o MAMPs) suelen ser específicos del microorganismo y esenciales para su viabilidad. Los PAMPs que se han identificado hasta ahora son proteínas (por ejemplo, la flagelina bacteriana), ácidos nucleicos (por ejemplo, el ssRNA viral) o glicanos (por ejemplo, el lipopolisacárido bacteriano (LPS)).
Las cuatro familias de PRRs suelen diferir en su reconocimiento de ligandos, transducción de señales y localización subcelular (Figura). Tras su activación, inducen varias respuestas celulares, incluida la transcripción de varios genes que, en última instancia, darán lugar a la eliminación del patógeno. También suelen cooperar entre sí para que la respuesta sea óptima. Además de su papel en la inmunidad innata, algunos de estos receptores (por ejemplo, los NLR) también participan en la detección de señales de «peligro» resultantes de las perturbaciones de los procesos celulares normales.
