Mikrobiális fertőzés esetén a szervezetet figyelmeztetni kell a potenciálisan káros kórokozók jelenlétére. Ezt az immunsejteken túlnyomórészt expresszálódó, mintázatfelismerő receptorok (PPRs) néven ismert speciális receptorok segítségével érjük el.
Ezek a receptorok felismerik a kórokozó- vagy károsodással összefüggő molekuláris minták (PAMPs és DAMPs) néven ismert konzervált molekuláris struktúrákat, amelyek olyan mikrobákban találhatók, mint a baktériumok, vírusok, paraziták vagy gombák. Ezek a motívumok általában a mikroorganizmusra specifikusak (azaz a gazdaszervezetben nincsenek jelen, ezért “nem saját maguknak” tekinthetők). Emellett létfontosságúak az életképességéhez, és így kevésbé vannak kitéve olyan változásoknak, amelyek egyébként megnehezítenék a gazdaszervezet általi felismerésüket.
Az egyik legjobban jellemzett PAMP a lipopoliszacharid (LPS), a gram – baktériumok specifikus összetevője, amelyet a TLR4 Toll-szerű receptor ismer fel.
Az alábbiakban néhány példát mutatunk be a PAMP-okra (1. ábra):
Glikánok
- Lipoglikánok, mint például a lipopoliszacharid, a gram – baktériumok külső membránjának összetevője
- Peptidoglikánok, mint például a bakteriális muramil-dipeptid
- b-1,3-glükánok különböző gombafajok sejtfalából
fehérjék
- baktérium flagellin
Nukleinsavak (RNS vagy DNS)
A mikrobiális nukleinsavak általában olyan tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyeket a gazdaszervezet nem sajátként ismer fel.
- Elhelyezkedés: a mikrobiális nukleinsavak speciális helyeken, például endoszómákban találhatók, ahol normális esetben a gazdaszervezet nukleinsavai nincsenek jelen. Például a TLR7 felismeri a vírus RNS-t az endoszómákban.
- Tulajdonságok: a mikrobiális nukleinsavak gyakran specifikus szerkezettel, hosszal vagy módosítással rendelkeznek, mint például a bakteriális DNS, amely metilálatlan dinukleotid CpG ismétlődéseket tartalmaz, vagy a vírus kettős szálú (ds) vagy egyszálú (ss) RNS.
A kórokozók, például a baktériumok és vírusok felismerése érdekében az immunrendszer olyan receptorokkal rendelkezik, amelyeket mintafelismerő receptoroknak (PRR) neveznek, és amelyek felismerésükre specializálódtak. Ezek a receptorok a veleszületett immunrendszer kulcsfontosságú elemei. Elsősorban az antigénprezentáló sejtek, például a dendritikus sejtek és a makrofágok fejezik ki őket, de más immun- és nem immunsejtekben is megtalálhatóak.
A PRR-eket négy családra osztják:
- Toll-szerű receptorok (TLR)
- Nukleotidkötő oligomerizációs domén-szerű receptorok (NLR)
- C-típusú lektin receptorok (CLR)
- RIG-1-szerű receptorok (RLR)
Ezek a receptorok stratégiailag lokalizálódnak a sejtben. Jelen vannak a sejtfelszínen, hogy felismerjék az extracelluláris kórokozókat, például a baktériumokat vagy gombákat, az endoszómákban, ahol érzékelik az intracelluláris betolakodókat, például a vírusokat, és végül a citoplazmában.
Ezek a receptorok felismerik a kórokozók konzervált molekuláris szerkezeteit. Ezek a patogén- vagy mikroba-asszociált molekuláris mintáknak (PAMP-ok vagy MAMP-ok) nevezett motívumok általában specifikusak a mikroorganizmusra, és elengedhetetlenek annak életképességéhez. Az eddig azonosított PAMP-ok fehérjék (pl. bakteriális flagellin), nukleinsavak (pl. vírusos ssRNS) vagy glikánok (pl. bakteriális lipopoliszacharid (LPS)).
A négy PRR család általában a ligandfelismerésben, a jelátvitelben és a szubcelluláris lokalizációban különbözik (ábra). Aktiváláskor különböző sejtválaszokat indukálnak, beleértve számos gén transzkripcióját, amelyek végső soron a kórokozó eliminációját eredményezik. Gyakran együttműködnek egymással annak érdekében, hogy a válasz optimális legyen. A veleszületett immunitásban betöltött szerepük mellett e receptorok némelyike (pl. NLR) a normális sejtfolyamatok zavaraiból eredő “veszélyes” jelek érzékelésében is részt vesz.
