stringtranslate.com

Патоген-ассоциированный молекулярный паттерн

Патоген-ассоциированные молекулярные паттерны ( PAMP ) представляют собой небольшие молекулярные мотивы, сохраняющиеся в пределах класса микробов, но не присутствующие в хозяине. [1] Они распознаются толл-подобными рецепторами (TLR) и другими рецепторами распознавания паттернов (PRR) как у растений, так и у животных. [2] Это позволяет врожденной иммунной системе распознавать патогены и, таким образом, защищать хозяина от инфекции. [3] : 494 

Хотя термин «PAMP» является относительно новым, концепция, что молекулы, полученные из микробов, должны быть обнаружены рецепторами многоклеточных организмов, поддерживалась в течение многих десятилетий, и ссылки на «рецептор эндотоксина» встречаются во многих старых работах. Распознавание PAMPs PRR запускает активацию нескольких сигнальных каскадов в иммунных клетках хозяина, таких как стимуляция интерферонов (IFNs) [4] или других цитокинов. [5]

Общие PAMP

В качестве PAMP может выступать широкий спектр различных типов молекул, включая гликаны и гликоконъюгаты . [6] Флагеллин также является другим PAMP, который распознается через константный домен D1 TLR5 . [7] Несмотря на то, что он является белком, его N- и C-концы высоко консервативны из-за его необходимости для функционирования жгутиков. [8] Варианты нуклеиновых кислот , обычно связанные с вирусами , такие как двухцепочечная РНК ( dsRNA ), распознаются TLR3 , а неметилированные мотивы CpG распознаются TLR9 . [9] Мотивы CpG должны быть интернализованы, чтобы быть распознанными TLR9. [8] Вирусные гликопротеины, как видно из вирусной оболочки, а также грибковые PAMPS на поверхности клетки или грибов распознаются TLR2 и TLR4 . [8]

Грамотрицательные бактерии

Бактериальные липополисахариды (ЛПС), также известные как эндотоксины , находятся на клеточных мембранах грамотрицательных бактерий , [10] считаются прототипическим классом ПАМП. Липидная часть ЛПС, липид А, содержит дигликоламиновый остов с несколькими ацильными цепями. Это консервативный структурный мотив, который распознается TLR4, в частности комплексом TLR4-MD2. [11] [12] У микробов есть две основные стратегии, с помощью которых они пытаются избежать иммунной системы, либо маскируя липид А, либо направляя свои ЛПС к иммуномодулирующему рецептору. [11]

Пептидогликан (PG) также обнаружен в мембранных стенках грамотрицательных бактерий [13] и распознается TLR2, который обычно находится в гетеродимере с TLR1 или TLR6 . [14] [8]

Грамположительные бактерии

Липотейхоевая кислота (ЛТК) из грамположительных бактерий , бактериальные липопротеины (БЛП), фенолрастворимый фактор из Staphylococcus epidermidis и компонент стенок дрожжей , называемый зимозаном , распознаются гетеродимером TLR2 [14] и TLR1 или TLR6. [8] Однако ЛТК вызывают более слабую провоспалительную реакцию по сравнению с липопептидами, поскольку они распознаются только TLR2, а не гетеродимером. [11]

История

Впервые введенный Чарльзом Джейнвеем в 1989 году, PAMP использовался для описания микробных компонентов, которые считались бы чужеродными в многоклеточном хозяине. [11] Термин «PAMP» подвергся критике на том основании, что большинство микробов, а не только патогены, экспрессируют обнаруженные молекулы; поэтому был предложен термин «молекулярный паттерн, ассоциированный с микробами» (MAMP), [15] [16] [17] . Сигнал вирулентности, способный связываться с рецептором патогена, в сочетании с MAMP, был предложен как один из способов создания (патоген-специфического) PAMP. [18] Иммунология растений часто рассматривает термины «PAMP» и «MAMP» как взаимозаменяемые, считая их распознавание первым шагом в иммунитете растений, PTI (иммунитет, вызванный PAMP), относительно слабый иммунный ответ, который возникает, когда растение-хозяин также не распознает патогенные эффекторы, которые повреждают его или модулируют его иммунный ответ. [19]

У микобактерий

Микобактерии — это внутриклеточные бактерии, которые выживают в макрофагах хозяина . Стенка микобактерий состоит из липидов и полисахаридов, а также содержит большое количество миколовой кислоты. Очищенные компоненты клеточной стенки микобактерий активируют в основном TLR2 , а также TLR4 . Липоманнан и липоарабиноманнан являются сильными иммуномодулирующими липогликанами. [20] TLR2 в сочетании с TLR1 может распознавать липопротеиновые антигены клеточной стенки Mycobacterium tuberculosis , которые также вызывают выработку цитокинов макрофагами . [21] TLR9 может активироваться ДНК микобактерий.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Тан, Даолинь; Кан, Руи; Койн, Кэролин Б.; Зе, Герберт Дж.; Лотце, Майкл Т. (сентябрь 2012 г.). «PAMP и DAMP: сигнальные нули, которые стимулируют аутофагию и иммунитет». Immunological Reviews . 249 (1): 158–175. doi :10.1111/j.1600-065X.2012.01146.x. PMC  3662247 . PMID  22889221.
  2. ^ Ingle RA, Carstens M, Denby KJ (сентябрь 2006 г.). «PAMP-распознавание и гонка вооружений между фитопатогенами». BioEssays . 28 (9): 880–889. doi :10.1002/bies.20457. PMID  16937346. S2CID  26861625.
  3. ^ Левинсон В. (2016). Обзор медицинской микробиологии и иммунологии (14-е изд.). Нью-Йорк. ISBN 978-0-07-184574-8. OCLC  951918628.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  4. ^ Pichlmair A, Reis e Sousa C (сентябрь 2007 г.). «Врожденное распознавание вирусов». Иммунитет . 27 (3): 370–383. doi : 10.1016/j.immuni.2007.08.012 . PMID  17892846.
  5. ^ Акира С., Уэмацу С., Такеучи О. (февраль 2006 г.). «Распознавание патогенов и врожденный иммунитет». Cell . 124 (4): 783–801. doi : 10.1016/j.cell.2006.02.015 . PMID  16497588.
  6. ^ Maverakis E, Kim K, Shimoda M, Gershwin ME, Patel F, Wilken R и др. (февраль 2015 г.). «Гликаны в иммунной системе и теория аутоиммунитета с измененными гликанами: критический обзор». Journal of Autoimmunity . 57 (6): 1–13. doi :10.1016/j.jaut.2014.12.002. PMC 4340844 . PMID  25578468. 
  7. ^ Акира, Сидзуо; Уэмацу, Сатоши; Такеучи, Осаму (февраль 2006 г.). «Распознавание патогенов и врожденный иммунитет». Cell . 124 (4): 783–801. doi : 10.1016/j.cell.2006.02.015 . PMID  16497588. S2CID  14357403.
  8. ^ abcde Janeway, Charles A.; Medzhitov, Ruslan (апрель 2002 г.). "Innate Immune Recognition". Annual Review of Immunology . 20 (1): 197–216. doi :10.1146/annurev.immunol.20.083001.084359. ISSN  0732-0582. PMID  11861602. S2CID  39036433.
  9. ^ Mahla RS, Reddy MC, Prasad DV, Kumar H (сентябрь 2013 г.). «Подслащенные PAMP: роль сахарных комплексов PAMP во врожденном иммунитете и биологии вакцин». Frontiers in Immunology . 4 : 248. doi : 10.3389/fimmu.2013.00248 . PMC 3759294. PMID  24032031 . 
  10. ^ Silhavy TJ, Kahne D, Walker S (май 2010 г.). «Оболочка бактериальной клетки». Cold Spring Harbor Perspectives in Biology . 2 (5): a000414. doi :10.1101/cshperspect.a000414. PMC 2857177. PMID 20452953  . 
  11. ^ abcd Сильва-Гомеш, Сандро; Декоут, Алексиан; Нигу, Жером (2014), «Молекулярные паттерны, ассоциированные с патогенами (PAMPs)», в Парнхэм, Майкл (ред.), Энциклопедия воспалительных заболеваний , Базель: Springer Basel, стр. 1–16, doi :10.1007/978-3-0348-0620-6_35-1, ISBN 978-3-0348-0620-6, получено 2023-03-10
  12. ^ Ахмад-Неджад, Парвиз; Хакер, Ганс; Рутц, Марк; Бауэр, Стефан; Вабулас, Рамунас М; Вагнер, Герман (20 июня 2002 г.). «Бактериальная CpG-ДНК и липополисахариды активируют Toll-подобные рецепторы в отдельных клеточных компартментах». Европейский журнал иммунологии . 32 (7): 1819–2094. doi : 10.1002/1521-4141(200207)32:7<1958::AID-IMMU1958>3.0.CO;2-U . PMID  12115616. S2CID  31631310.
  13. ^ Силхэви, Томас Дж.; Кане, Дэниел; Уокер, Сюзанна (май 2010 г.). «Оболочка бактериальной клетки». Cold Spring Harbor Perspectives in Biology . 2 (5): a000414. doi :10.1101/cshperspect.a000414. ISSN  1943-0264. PMC 2857177. PMID 20452953  . 
  14. ^ ab Dammermann W, Wollenberg L, Bentzien F, Lohse A, Lüth S (октябрь 2013 г.). «Агонисты Toll-подобных рецепторов 2 липотейхоевая кислота и пептидогликан способны усиливать антигенспецифическое высвобождение IFNγ в цельной крови во время ответов на антигены». Журнал иммунологических методов . 396 (1–2): 107–115. doi :10.1016/j.jim.2013.08.004. PMID  23954282.
  15. ^ Koropatnick TA, Engle JT, Apicella MA, Stabb EV, Goldman WE, McFall-Ngai MJ (ноябрь 2004 г.). «Развитие, опосредованное микробными факторами, в мутуализме хозяина и бактерий». Science . 306 (5699): 1186–1188. Bibcode :2004Sci...306.1186K. doi :10.1126/science.1102218. PMID  15539604. S2CID  41603462.
  16. ^ Ausubel FM (октябрь 2005 г.). «Сохраняются ли врожденные иммунные сигнальные пути у растений и животных?». Nature Immunology . 6 (10): 973–979. doi :10.1038/ni1253. PMID  16177805. S2CID  7451505.
  17. ^ Didierlaurent A, Simonet M, Sirard JC (июнь 2005 г.). «Врожденная и приобретенная пластичность кишечной иммунной системы». Cellular and Molecular Life Sciences . 62 (12): 1285–1287. doi :10.1007/s00018-005-5032-4. PMC 1865479 . PMID  15971103. 
  18. ^ Rumbo M, Nempont C, Kraehenbuhl JP, Sirard JC (май 2006 г.). «Взаимодействие слизистых оболочек между комменсальными и патогенными бактериями: уроки флагеллина и Toll-подобного рецептора 5». FEBS Letters . 580 (12): 2976–2984. CiteSeerX 10.1.1.320.8479 . doi :10.1016/j.febslet.2006.04.036. PMID  16650409. S2CID  14300007. (Полный текст доступен бесплатно)
  19. ^ Jones JD, Dangl JL (ноябрь 2006 г.). «Иммунная система растений». Nature . 444 (7117): 323–329. Bibcode :2006Natur.444..323J. doi : 10.1038/nature05286 . PMID  17108957.
  20. ^ Quesniaux V, Fremond C, Jacobs M, Parida S, Nicolle D, Yeremeev V и др. (август 2004 г.). «Пути Toll-подобных рецепторов в иммунных ответах на микобактерии». Microbes and Infection . 6 (10): 946–959. doi : 10.1016/j.micinf.2004.04.016 . PMID  15310472.
  21. ^ Thoma-Uszynski S, Stenger S, Takeuchi O, Ochoa MT, Engele M, Sieling PA и др. (февраль 2001 г.). «Индукция прямой антимикробной активности через млекопитающие toll-like рецепторы». Science . 291 (5508): 1544–1547. Bibcode :2001Sci...291.1544T. doi :10.1126/science.291.5508.1544. PMID  11222859.

Дальнейшее чтение