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1. TLR 2. Introduccin Sistema Inmune Respuesta Adaptativa Clulas B y T al antgeno Vertebrados Innata Vertebrados Invertebrados 3. Elementos codificados por el ADN Primer Lnea de Defensa Determina Magnitud y Localizacin del Desafo Facilita la Adaptacin de la Respuesta Inmune Mediada por los genes Mantienen en la lnea Germinal Codifican Protenas que no reconocen patrones estructurales conservados en microorganismos Inmunidad Innata 4. Receptores de Reconocimiento de Patrones (PRRs) son protenas . presentes en las clulas del sistema inmunitario como fagocitos Identifican molculas asociadas con patgenos microbianos o estres celulares Se clasifican PRR de sealamiento Toll Membrana NOD Citoplasma PRR endocticos 5. Definicin Los receptores tipo Toll (TLRs) son receptores transmembrana tipo 1 6. Los TLRs son protenas transmembrana altamente conservadas a travs de la evolucin presente en animales invertebrados hasta los vertebrados ms evolucionados como el hombre. 7. Los TLRs son expresados en diferentes tipos celulares, Principalmente clulas del sistema inmune tales como clulas: Dendrticas Macrfagos neutrfilos Linfocitos endoteliales epiteliales entre otras 8. El primer miembro de la familia de TLR identificado fue la protena Toll, que se caracteriz por primera vez en la mosca del vinagre Drosophila melanogaster 9. Los TLRs no parecen tener una funcin de desarrollo, pero han demostrado que juegan un papel central en el sistema inmune. 10. Estn involucrados en las enfermedades infecciosas a travs del reconocimiento de diversos productos microbianos y mediante la activacin de cascadas de sealizacin. La activacin inadecuada puede dar lugar a fallos spticos multiorgnicos, incluyendo el dao pulmonar, insuficiencia cardiaca y dao cerebral 11. Adems, los TLRs son capaces de reaccionar con antgenos del medio ambiente e incluso antgenos propios y por lo tanto pueden contribuir a la generacin de varias enfermedades no infecciosas, como alergias o enfermedades autoinmunes. 12. Los TLRs tambin son considerados receptores de "vigilancia", lo que indica que son capaces de vigilar los tejidos para los estados de la enfermedad 13. compuestos Espacio extracelular Regin transmembranal Dominio TIR Citoplasma 14. Estructura Todos los TLRs comparten la misma estructura: un gran dominio extracelular (550 a 980 aminocidos) que consiste en repeticiones ricas en leucina un dominio transmembrana una porcin citoplasmtica similar al receptor de IL-1 llamado TIR (como Toll/IL-1R-) de unos 200 aminocidos de longitud. Espacio extracelular Regin transmembranal Dominio TIR Citoplasma 15. El dominio extracelular tiene la capacidad de unin al ligando mediante las Repeticiones Ricas en Leucina (LRRs) siendo las responsables del reconocimiento de los diferentes Patrones moleculares asociados a patgenos (PAMPs), y el dominio TIR media la seal intracelular Espacio extracelular Regin transmembranal Dominio TIR Citoplasma 16. Funcin -Detectar la presencia y lograrla diferenciar acorde al inmungeno estimulador el tipo de patgeno -Generar de manera rpida una respuesta frente al patgeno -Estimulando el desarrollo de una respuesta adaptativa duradera y ms eficaz. -Inducen como resultado de su estimulacin la produccin de citosinas proinflamatorias y la expresin de molculas coestimuladoras en clulas maduras que resultan en seales de alerta inmunolgica. 17. Cascadade Sealizacin La activacin de la cascada de sealizacin de los TLRs se origina en el dominio TIR, el cual posee cuatro adaptadores, MyD88 TIRAP/MAL TRIF TRAM Estos adaptadores estn asociados con las interacciones del dominio TIR, siendo diferentes los adaptadores que se activan segn el tipo de TLR, existiendo diferentes combinaciones de estos adaptadores 18. El mecanismo bsico requiere un ligando ( molcula sealizadora) que se une a su receptor (molcula receptora) que convierte la seal extracelular en una seal intracelular (transduccin + molcula efectora). Este proceso es denominado transduccin de la seal y puede ocurrir de varias formas. Seal extracelular Seal intracelular 19. Caractersticas de la cascada de sealizacin: 1. Transferencia fsica de la seal (RECEPTORA) del sitio de recepcin membrana plasmtica o citosol hacia la maquinaria celular donde ocurrir la respuesta. 2. Transformacin de la seal (TRANSDUCTORA) en forma molecular con propiedad de provocar una respuesta. 3. Amplificacin de la seal (EFECTORA) de una forma suficiente para provocar la respuesta, de modo que muy poca cantidad de molculas es suficiente para provocar una respuesta en la clula. 4. Distribucin de la seal (INTEGRADORA) hacia varios sitios en el interior de la clula con el fin de influenciar diversos procesos simultneamente. 5. Cada etapa del proceso de sealizacin podr ser modificada o alterada (MODULADORA) por otros factores mientras se produzca la seal. 20. Molcula sealizadora Las molculas sealizadoras son Hidroflicas y no tienen la habilidad de difundir a travs de la membrana. Necesitan de un receptor de superficie celular que genera una seal intracelular en la clula diana. Algunas molculas sealizadoras Hidrofbica (hormonas) pueden difundir a travs de la membrana y unirse a receptores intracelulares localizados en el ncleo o en el citoplsma de la clula diana. 21. Receptores tienen dos funciones: Unir el ligando (hormona u otra molcula usada para transmitir la seal) Transformar el mensaje del ligando en una respuesta celular Receptores 22. Clasificacin de receptores de membrana : 1. Canales operados por ligando (p.ej. interaccin nervio-msculo) 2. Integrinas ligadas al citoesqueleto activan enzimas intracelulares o altera la organizacin del citoesqueleto (p.ej.coagulacin, reparacin de heridas, o reconocimiento celular en sist. Inmune) 3. Enzimas receptores que tienen actividad enzimtica pueden ser quinasas ( tirosina quinasas) o nucetido monofosfato ciclasas ( adenilato ciclalas :factores de crecimiento o insulina) 4. Receptores acoplados a protenas G familia de receptores compleja ligados a una molcula transmisora conocida como protena G( capaz de hidrolizar GTP) ( p.ej. muchas hormonas, pigmentos visuales, neurotransmsores); Gs vs. Gi 23. 1.ligando + receptor intracelular = transcripcin gnica / sntesis proteica 2. ligando + canales inicos = potencial membrana x citosol / muchas 3. ligando + protena G (enzimas canales inico) = 2 mensajeros / muchas 4. ligando + receptor enzimtico = fosforilacin / muchas Transduccin de la Seal Mecanismos generales ligando + receptor = transduccin / respuesta 24. La unin activa el receptor de membrana Receptor responde activando las protenas efectoras (quinasas) Las protenas efectoras activan segundos mensajeros que amplifican la seal Los segundos mensajeros cambian la actividad enzimtica (quinasas) o abren canales inicos, o aumental el Ca2+ intracelular (activa otras quinasas) 25. RUTAS DE SEALIZACIN DE LOS TLR Los TLR reclutan y activan molculas adaptadoras y quinasas para la transduccin de seales. Existen dos rutas de sealizacin principales, la ruta dependiente de MyD88 la ruta independiente de MyD88. 26. Sealizacin Hay dos vas distintas de sealizacin asociadas con los TLRs: la que requiere la protena adaptora MyD88, la MyD88-independiente. Todos los TLRs menos TLR-3 sealan por la va dependiente de MyD88. 27. Va MyD88 Dependiente Cuando la activacin de la va es dependiente de MyD88, esta protena se recluta y asocia con los TLRs a travs de los dominios TIR de ambas molculas, este evento permite que MyD88 se una a IRAK-4 (cinasa 4 asociada al receptor de IL-1) a travs de su dominio intermedio (DI) y a IRAK-1 mediante su dominio de muerte (DD); la proximidad entre ambas cinasas provoca que IRAK-4 fosforile a IRAK-1. IRAK-1 fosforilado se une a la protena TRAF-6 (Factor asociado al receptor de TNF), ambos se disocian del complejo del receptor e interactan con otro grupo proteico formado por TAK1 (cinasa activada de TGF- ) y TAB1 y 2 (protenas de unin a TAK1). 28. Una vez formado este complejo proteico surgen dos vas independientes de sealizacin: una que lleva a la activacin de las MAP cinasas otra que conduce a la activacin del sistema NF- En la primera ruta, la activacin de TAK1 induce la fosforilacin de las MAPKs cinasas (ERK, JNK y p38) promoviendo la translocacin nuclear del factor AP1 en la segunda ruta, TAK 1 fosforila el complejo de cinasas de I (IKKs) que a su vez fosforilan a I marcndolo para su ubiquitinacin y subsecuente destruccin por el proteasoma. El dmero NF- B (p50, p65) se transloca al ncleo cuando la secuencia de localizacin nuclear queda expuesta, ya en el ncleo, el factor transcripcional se une a sus elementos de respuesta en los promotores de sus genes blanco 29. MyD88 Independiente La va MyD88 independiente slo es empleada por TLR3 y TLR4; ambos receptores sealizan a travs de la protena TRIF (adaptador que contiene el dominio TIR e induce IFN- ) y slo TLR4 ocupa a la protena TRAM (molcula adaptadora relacionada a TRIF) (Li y Qin, 2005). 30. La sealizacin de la va independiente a MyD88 abarca la siguiente secuencia: La protena acopladora TRIF recluta al complejo proteico TRAF6- TAK1- TAB2 que activa a las IKKs permitiendo la liberacin de NF- . A travs de otra ruta, la molcula TRIF interacta con el dmero TBK1/IKK -i ocasionando la translocacin del factor nuclear IRF- 3 (Factor regulador de IFN-3), provocando la sntesis de interfern tipo I (IFN / ). 31. MOLCULAS SINTETIZADAS POR LA ESTIMULACIN DE LOS TLR Gracias a los factores de transcripcin activados por las vas de sealizacin mediadas por los TLR, se favorece la transcripcin de molculas blanco, importantes para la generacin y mantenimiento de la respuesta inmune La activacin de NF-KB, es una parte clave en la regulacin inmunolgica e inflamatoria, ya que regula la transcripcin de genes como el de IL-1, IL-2, IL-6, IL-12, TNFA , LTA, LTB Y GM-CSF, algunas quimiocinas, molculas de