În cazul unei infecții microbiene, organismul trebuie să fie alertat de prezența unor agenți patogeni potențial dăunători. Acest lucru se realizează prin intermediul unor receptori specializați, cunoscuți sub numele de receptori de recunoaștere a tiparelor (PPR), care sunt exprimați predominant pe celulele imunitare.
Acești receptori recunosc structuri moleculare conservate cunoscute sub numele de modele moleculare asociate agenților patogeni sau daunelor (PAMP și DAMP) care se găsesc în microbi precum bacteriile, virușii, paraziții sau ciupercile. Aceste motive sunt, de obicei, specifice microorganismului (adică nu sunt prezente în gazdă și, prin urmare, sunt considerate ca fiind „non-self”). Ele sunt, de asemenea, esențiale pentru viabilitatea sa și, prin urmare, sunt mai puțin supuse unor modificări care, în caz contrar, ar face mai dificilă recunoașterea lor de către gazdă.
Unul dintre cele mai bine caracterizate PAMP-uri este lipopolizaharida (LPS), o componentă specifică a bacteriilor gram – care este recunoscută de receptorul Toll-like TLR4.
Mai jos sunt prezentate câteva exemple de PAMP-uri (figura 1):
Glicani
- Lipoglicani, cum ar fi lipopolizaharida, o componentă a membranei externe a bacteriilor gram – bacteriene
- Peptidoglicani, cum ar fi muramil dipeptida bacteriană muramyl
- b-1,3-glucani din peretele celular al diferitelor specii de ciuperci
Proteine
- flagelina bacteriilor
Acizi nucleici (ARN sau ADN)
Acizii nucleici microbieni au, de obicei, caracteristici care sunt recunoscute ca nefiind proprii de către gazdă.
- Localizare: Acizii nucleici microbieni pot fi găsiți în locații specifice, cum ar fi endosomii, unde în mod normal acizii nucleici ai gazdei nu sunt prezenți. De exemplu, TLR7 recunoaște ARN-ul viral în endosomi.
- Proprietăți: acizii nucleici microbieni au adesea o structură, o lungime sau o modificare specifică, cum ar fi ADN-ul bacterian care conține repetări nemetilate ale dinucleotidei CpG sau ARN-ul viral bicatenar (ds) sau monocatenar (ss).
Pentru a detecta agenții patogeni, cum ar fi bacteriile și virușii, sistemul imunitar este echipat cu receptori numiți receptori de recunoaștere a tiparelor (PRRs) care sunt specializați în recunoașterea acestora. Acești receptori sunt un element-cheie al sistemului imunitar înnăscut. Aceștia sunt exprimați în principal de celulele prezentatoare de antigen, cum ar fi celulele dendritice și macrofagele, dar se găsesc și în alte celule imune și neimune.
Receptorii PRR sunt împărțiți în patru familii:
- Receptorii de tip TLR (TLR)
- Receptorii de tip NLR (NLR)
- Receptorii de tip CLR (CLR)
- Receptorii de tip CLR (CLR)
- Receptorii de tip RRIG-1 (RLR)
Acești receptori sunt localizați strategic în celulă. Sunt prezenți la suprafața celulară pentru a recunoaște agenții patogeni extracelulari, cum ar fi bacteriile sau ciupercile, în endosomi, unde detectează invadatorii intracelulari, cum ar fi virușii, și, în cele din urmă, în citoplasmă.
Acești receptori recunosc structuri moleculare conservate ale agenților patogeni. Aceste motive numite modele moleculare asociate agenților patogeni sau microbilor (PAMPs sau MAMPs) sunt de obicei specifice microorganismului și esențiale pentru viabilitatea acestuia. PAMP-urile care au fost identificate până în prezent sunt proteine (de exemplu, flagelina bacteriană), acizi nucleici (de exemplu, ARNSS viral) sau glicani (de exemplu, lipopolizaharida bacteriană (LPS)).
Cele patru familii de PRR diferă, de obicei, în ceea ce privește recunoașterea ligandului, transducția semnalului și localizarea subcelulară (figura). La activare, acestea induc diverse răspunsuri celulare, inclusiv transcrierea mai multor gene care, în cele din urmă, vor duce la eliminarea agentului patogen. De asemenea, acestea cooperează adesea între ele pentru a se asigura că răspunsul este optim. Pe lângă rolul lor în imunitatea înnăscută, unii dintre acești receptori (de exemplu, NLR) sunt, de asemenea, implicați în detectarea semnalelor de „pericol” care rezultă din perturbări ale proceselor celulare normale.
.