Receptor tipo peaje - Toll-like receptor

Receptor tipo peaje
Estructura TLR3.png
La región de repetición curva rica en leucina de los receptores tipo toll, representada aquí por TLR3
Identificadores
Símbolo Receptor tipo peaje
Membranome 7
PIRSF037595

Los receptores tipo Toll ( TLR ) son una clase de proteínas que desempeñan un papel clave en el sistema inmunológico innato . Son receptores que atraviesan la membrana de un solo paso y que generalmente se expresan en células centinela , como macrófagos y células dendríticas , que reconocen moléculas conservadas estructuralmente derivadas de microbios . Una vez que estos microbios han traspasado las barreras físicas, como la piel o la mucosa del tracto intestinal , son reconocidos por los TLR, que activan las respuestas de las células inmunitarias . Los TLR incluyen TLR1 , TLR2 , TLR3 , TLR4 , TLR5 , TLR6 , TLR7 , TLR8 , TLR9 , TLR10 , TLR11 , TLR12 y TLR13, aunque los tres últimos no se encuentran en humanos y no hay un gen funcional para TLR10 en ratones. TLR1, TLR2, TLR4, TLR5, TLR6 y TLR10 se encuentran en la membrana celular , mientras que TLR3, TLR7, TLR8 y TLR9 se encuentran en vesículas intracelulares (porque son sensores de ácidos nucleicos ).

Los TLR recibieron su nombre por su similitud con la proteína codificada por el gen de peaje identificado en Drosophila en 1985 por Christiane Nüsslein-Volhard y Eric Wieschaus .

Función

La capacidad del sistema inmune para reconocer moléculas que son compartidos ampliamente por patógenos es, en parte, debido a la presencia de receptores inmunes llamado receptores toll-like (TLRs) que se expresan en las membranas de leucocitos , incluyendo células dendríticas , macrófagos , naturales células asesinas , células de la inmunidad adaptativa , células T y células B , y células no inmunes (células epiteliales y endoteliales , y fibroblastos ).

La unión de ligandos , ya sea en forma de adyuvante utilizado en las vacunas o en forma de restos invasivos durante tiempos de infección natural, al TLR marca los eventos moleculares clave que finalmente conducen a respuestas inmunes innatas y al desarrollo de antígenos específicos adquiridos. inmunidad.

Tras la activación, los TLR reclutan proteínas adaptadoras (proteínas que median otras interacciones proteína-proteína) dentro del citosol de la célula inmunitaria para propagar la vía de transducción de señales inducida por antígenos . Estos reclutados proteínas son entonces responsable de la activación posterior de otras aguas abajo proteínas, incluyendo las proteínas quinasas (IKKi, IRAK1 , IRAK4 , y TBK1 ) que amplifican aún más la señal y en última instancia conducen a la regulación por incremento o la supresión de genes que orquestan inflamatorias respuestas y otros transcripcional eventos. Algunos de estos eventos conducen a la producción, proliferación y supervivencia de citocinas , mientras que otros conducen a una mayor inmunidad adaptativa. Si el ligando es un factor bacteriano, el patógeno puede fagocitarse y digerirse, y sus antígenos pueden presentarse a las células T CD4 + . En el caso de un factor viral, la célula infectada puede interrumpir su síntesis de proteínas y sufrir una muerte celular programada ( apoptosis ). Las células inmunes que han detectado un virus también pueden liberar factores antivirales como los interferones .

También se ha demostrado que los receptores tipo Toll son un vínculo importante entre la inmunidad innata y adaptativa a través de su presencia en las células dendríticas . La flagelina , un ligando de TLR5, induce la secreción de citocinas al interactuar con TLR5 en las células T humanas.

Superfamilia

Los TLR son un tipo de receptor de reconocimiento de patrones (PRR) y reconocen moléculas que son ampliamente compartidas por los patógenos pero que se pueden distinguir de las moléculas del huésped, denominadas colectivamente patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP). Los TLR junto con los receptores de interleucina-1 forman una superfamilia de receptores , conocida como " superfamilia de receptores de interleucina-1 / receptores de tipo toll"; todos los miembros de esta familia tienen en común un dominio denominado TIR (receptor de peaje-IL-1).

Existen tres subgrupos de dominios TIR. Las proteínas con dominios TIR del subgrupo 1 son receptores de interleucinas que son producidas por macrófagos , monocitos y células dendríticas y todas tienen dominios de inmunoglobulina (Ig) extracelulares . Las proteínas con dominios TIR del subgrupo 2 son TLR clásicos y se unen directa o indirectamente a moléculas de origen microbiano. Un tercer subgrupo de proteínas que contienen dominios TIR consiste en proteínas adaptadoras que son exclusivamente citosólicas y median la señalización de proteínas de los subgrupos 1 y 2.

Familia extendida

Los TLR están presentes tanto en vertebrados como en invertebrados . Los bloques de construcción moleculares de los TLR están representados en bacterias y en plantas, y es bien sabido que los receptores de reconocimiento de patrones de plantas son necesarios para la defensa del huésped contra la infección. Por tanto, los TLR parecen ser uno de los componentes conservados más antiguos del sistema inmunológico .

En los últimos años, los TLR también se identificaron en el sistema nervioso de los mamíferos. Se detectaron miembros de la familia TLR en la glía, las neuronas y las células progenitoras neurales en las que regulan la decisión del destino celular.

Se ha estimado que la mayoría de las especies de mamíferos tienen entre diez y quince tipos de receptores de tipo peaje. Se han identificado trece TLR (llamados simplemente TLR1 a TLR13) en humanos y ratones juntos, y se han encontrado formas equivalentes de muchos de estos en otras especies de mamíferos. Sin embargo, los equivalentes de ciertos TLR encontrados en humanos no están presentes en todos los mamíferos. Por ejemplo, un gen que codifica una proteína análoga a TLR10 en humanos está presente en ratones , pero parece haber sido dañado en algún momento en el pasado por un retrovirus . Por otro lado, los ratones expresan TLR 11, 12 y 13, ninguno de los cuales está representado en humanos. Otros mamíferos pueden expresar TLR que no se encuentran en humanos. Otras especies no mamíferas pueden tener TLR distintos de los mamíferos, como lo demuestra el TLR14 anti-pared celular , que se encuentra en el pez globo Takifugu . Esto puede complicar el proceso de utilizar animales de experimentación como modelos de inmunidad innata humana.

Los TLR de vertebrados se dividen por similitud en las familias de TLR 1/2/6/10/14/15, TLR 3, TLR 4, TLR 5, TLR 7/8/9 y TLR 11/12/13/16/21 / 22/23.

TLR en la inmunidad de Drosophila

La vía de inmunidad Toll como se encuentra en la mosca de la fruta

La participación de la señalización Toll en la inmunidad se demostró por primera vez en la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster . Las moscas de la fruta solo tienen respuestas inmunitarias innatas, lo que permite realizar estudios para evitar la interferencia de los mecanismos inmunitarios adaptativos en la transducción de señales. La respuesta de la mosca a la infección por hongos o bacterias se produce a través de dos cascadas de señalización distintas, una de las cuales es la vía Toll y la otra es la vía de la inmunodeficiencia (IMD) . La vía de Toll es similar a la señalización de TLR de mamíferos, pero a diferencia de los TLR de mamíferos, Toll no se activa directamente por patrones moleculares asociados a patógenos ( PAMP ). Su ectodominio receptor reconoce la forma escindida de la citocina Spätzle, que se secreta en la hemolinfa como precursor dimérico inactivo. El receptor Toll comparte el dominio TIR citoplasmático con los TLR de mamíferos, pero el ectodominio y la cola intracitoplasmática son diferentes. Esta diferencia podría reflejar una función de estos receptores como receptores de citocinas en lugar de PRR .

La vía Toll es activada por diferentes estímulos, como bacterias Gram positivas , hongos y factores de virulencia . Primero, la enzima de procesamiento de Spätzle (SPE) se activa en respuesta a la infección y escinde Spätzle ( spz ). Spätzle escindido luego se une al receptor Toll y reticula sus ectodominios. Esto desencadena cambios conformacionales en el receptor que resultan en la señalización a través de Toll. Desde este punto en adelante, la cascada de señalización es muy similar a la señalización de mamíferos a través de TLR. El complejo de señalización inducida por peaje (TICS) está compuesto por MyD88 , Tube y Pelle (el ortólogo del IRAK de mamíferos). La señal de TICS luego se transduce a Cactus (homólogo de IκB de mamífero ), el Cactus fosforilado se poliubiquitilado y degradado, lo que permite la translocación nuclear de DIF (factor de inmunidad relacionado con la dorsal; un homólogo de NF-κB de mamífero ) y la inducción de la transcripción de genes para antimicrobianos. péptidos (AMP) como la drosomicina .

La drosofilia tiene un total de 9 genes de la familia toll y 6 genes de la familia spz que interactúan entre sí en diferentes grados.

TLR2

TLR2 también se ha designado como CD282 (grupo de diferenciación 282).

TLR3

TLR3 no utiliza la vía dependiente de MyD88. Su ligando es ARN bicatenario retroviral ( ARNdc ), que activa la vía de señalización dependiente de TRIF . Para explorar el papel de esta vía en la reprogramación retroviral, se prepararon técnicas de eliminación de TLR3 o TRIF, y los resultados mostraron que solo se requiere la vía TLR3 para la inducción completa de la expresión del gen diana por el vector de expresión del retrovirus. Esta expresión retroviral de cuatro factores de transcripción ( Oct4 , Sox2 , Klf4 y c-Myc ; OSKM) induce pluripotencia en las células somáticas. Esto es apoyado por el estudio, lo que demuestra, que la eficiencia y la cantidad de generación iPSC humano, utilizando vectores retrovirales, se reduce por desmontables de la vía con los inhibidores peptídicos o shRNA desmontables de TLR3 o su TRIF proteína adaptadora. En conjunto, la estimulación de TLR3 provoca grandes cambios en la remodelación de la cromatina y la reprogramación nuclear, y para estos cambios se requiere la activación de vías inflamatorias, la inducción de genes de pluripotencia y la generación de colonias de células madre pluripotentes inducidas por humanos (iPSC).

TLR11

Como se señaló anteriormente, las células humanas no expresan TLR11 , pero las células de los ratones sí. El TLR11 específico de ratón reconoce la E. coli uropatógena y el parásito apicomplexano Toxoplasma gondii . Con Toxoplasma, su ligando es la proteína profilina y el ligando de E. coli es la flagelina . La flagelina del enteropatógeno Salmonella también es reconocida por TLR11.

Dado que el TLR11 de ratón es capaz de reconocer Salmonella de forma eficaz, los ratones normales no se infectan con Salmonella Typhi oral , que causa gastroenteritis transmitida por alimentos y agua y fiebre tifoidea en humanos. Los ratones knockout deficientes en TLR11 , por otro lado, se infectan eficazmente. Como resultado, este ratón knock-out puede actuar como un modelo de enfermedad de la fiebre tifoidea humana.

Resumen de TLR de mamíferos conocidos

Los receptores de tipo Toll se unen y son activados por diferentes ligandos que, a su vez, están ubicados en diferentes tipos de organismos o estructuras. También tienen diferentes adaptadores para responder a la activación y se encuentran a veces en la superficie de la celda y, a veces, en los compartimentos internos de la celda . Además, se expresan por diferentes tipos de leucocitos u otros tipos de células :

Receptor Ligando (s) Ubicación del ligando Adaptador (es) Localización Tipos de celdas
TLR 1 múltiples lipopéptidos de triacilo Lipoproteína bacteriana MyD88 / MAL superficie celular
TLR 2 múltiples glicolípidos Peptidoglicanos bacterianos MyD88 / MAL superficie celular
múltiples lipopéptidos y proteolípidos Peptidoglicanos bacterianos
ácido lipoteicoico Bacterias grampositivas
HSP70 Células huésped
zimosán ( beta-glucano ) Hongos
Muchos otros
TLR 3 ARN bicatenario , poli I: C virus TRIF compartimento de la celda
  • Células dendríticas
  • Linfocitos B
TLR 4 lipopolisacárido Bacterias Gram-negativo MyD88 / MAL / TRIF / TRAM superficie celular
  • monocitos / macrófagos
  • neutrófilos
  • Células dendríticas mieloides
  • Mastocitos
  • Linfocitos B (solo en ratones)
  • Epitelio intestinal
  • Células de cáncer de mama
varias proteínas de choque térmico Bacterias y células huésped
fibrinógeno células huésped
fragmentos de heparán sulfato células huésped
fragmentos de ácido hialurónico células huésped
níquel
Varias drogas opioides
TLR 5 Flagelina bacteriana Bacterias MyD88 superficie celular
  • monocitos / macrófagos
  • un subconjunto de células dendríticas
  • Epitelio intestinal
  • Células de cáncer de mama
  • Linfocitos B
Profilin Toxoplasma gondii
TLR 6 múltiples lipopéptidos de diacilo Micoplasma MyD88 / MAL superficie celular
  • monocitos / macrófagos
  • Mastocitos
  • Linfocitos B
TLR 7 imidazoquinolina pequeños compuestos sintéticos MyD88 compartimento de la celda
loxoribina (un análogo de guanosina )
bropirimina
resiquimod
ARN monocatenario Virus de ARN
TLR 8 pequeños compuestos sintéticos; ARN viral monocatenario, ARN bacteriano fagocitado (24) MyD88 compartimento de la celda
  • monocitos / macrófagos
  • un subconjunto de células dendríticas
  • Mastocitos
  • Células epiteliales intestinales (IEC) * solo en la colitis ulcerosa o de Crohn
TLR 9 ADN oligodesoxinucleotídico CpG no metilado Bacterias, virus de ADN MyD88 compartimento de la celda
  • monocitos / macrófagos
  • Células dendríticas plasmacitoides
  • Linfocitos B
TLR 10 lipopéptidos triacilados desconocido superficie celular
  • Células B
  • Células epiteliales intestinales
  • monocitos / macrófagos
TLR 11 Profilin Toxoplasma gondii MyD88 compartimento de la celda
Flagelina Bacterias ( E. coli , Salmonella )
TLR 12 Profilin Toxoplasma gondii MyD88 compartimento de la celda
  • Neuronas
  • células dendríticas plasmocitoides
  • células dendríticas convencionales
  • macrófagos
TLR 13 secuencia de ARN ribosómico bacteriano "CGGAAAGACC" (pero no la versión metilada) Virus, bacterias MyD88, TAK-1 compartimento de la celda
  • monocitos / macrófagos
  • células dendríticas convencionales

Ligandos

Debido a la especificidad de los receptores tipo toll (y otros receptores inmunes innatos), no pueden cambiarse fácilmente en el curso de la evolución, estos receptores reconocen moléculas que están constantemente asociadas con amenazas (es decir, patógenos o estrés celular) y son altamente específicas para estas amenazas (es decir, no pueden confundirse con moléculas propias que normalmente se expresan en condiciones fisiológicas). Se cree que las moléculas asociadas a patógenos que cumplen con este requisito son críticas para la función del patógeno y difíciles de cambiar por mutación; se dice que se conservan evolutivamente. Las características algo conservadas en patógenos incluyen lipopolisacáridos de superficie celular bacteriana (LPS), lipoproteínas , lipopéptidos y lipoarabinomanano ; proteínas como flagelina de flagelos bacterianos ; ARN bicatenario de virus; o las islas CpG no metiladas de ADN bacteriano y viral ; y también de las islas CpG que se encuentran en los promotores del ADN eucariota; así como algunas otras moléculas de ARN y ADN. Para la mayoría de los TLR, la especificidad de reconocimiento de ligando se ha establecido ahora mediante selección de genes (también conocida como "desactivación genética"): una técnica mediante la cual los genes individuales pueden eliminarse selectivamente en ratones. Consulte la tabla siguiente para obtener un resumen de los ligandos TLR conocidos.

Ligandos endógenos

La respuesta inflamatoria estereotipada provocada por la activación del receptor similar al peaje ha provocado la especulación de que los activadores endógenos de los receptores similares al peaje podrían participar en enfermedades autoinmunes. Se sospecha que los TLR se unen a moléculas del huésped, incluido el fibrinógeno (involucrado en la coagulación de la sangre ), las proteínas de choque térmico (HSP), HMGB1 , los componentes de la matriz extracelular y el autoadn (normalmente es degradado por nucleasas, pero en condiciones inflamatorias y autoinmunes puede formar un complejo con proteínas endógenas, se vuelven resistentes a estas nucleasas y obtienen acceso a TLR endosomales como TLR7 o TLR9). Estos ligandos endógenos se producen habitualmente como resultado de la muerte celular no fisiológica.

Señalización

Vía de señalización de receptores toll-like. Las líneas grises discontinuas representan asociaciones desconocidas.

Se cree que los TLR funcionan como dímeros . Aunque la mayoría de los TLR parecen funcionar como homodímeros , TLR2 forma heterodímeros con TLR1 o TLR6, y cada dímero tiene una especificidad de ligando diferente. Los TLR también pueden depender de otros correceptores para la sensibilidad total del ligando, como en el caso del reconocimiento de TLR4 de LPS , que requiere MD-2. Se sabe que CD14 y la proteína de unión a LPS ( LBP ) facilitan la presentación de LPS a MD-2.

Un conjunto de TLR endosomales que comprenden TLR3, TLR7, TLR8 y TLR9 reconocen el ácido nucleico derivado de virus, así como los ácidos nucleicos endógenos en el contexto de eventos patógenos. La activación de estos receptores conduce a la producción de citocinas inflamatorias , así como de interferones de tipo I ( interferón de tipo I ) para ayudar a combatir la infección viral.

Las proteínas adaptadoras y las quinasas que median la señalización de TLR también han sido dirigidas. Además, se ha utilizado mutagénesis de línea germinal aleatoria con ENU para descifrar las vías de señalización de TLR. Cuando se activan, los TLR reclutan moléculas adaptadoras dentro del citoplasma de las células para propagar una señal. Se sabe que cuatro moléculas adaptadoras están involucradas en la señalización. Estas proteínas se conocen como MyD88 , TIRAP (también llamada Mal), TRIF y TRAM (molécula adaptadora relacionada con TRIF).

La señalización de TLR se divide en dos vías de señalización distintas, la vía dependiente de MyD88 y la dependiente de TRIF.

Vía dependiente de MyD88

La respuesta dependiente de MyD88 ocurre en la dimerización del receptor TLR y es utilizada por todos los TLR excepto TLR3. Su efecto principal es la activación de NFκB y proteína quinasa activada por mitógenos . La unión del ligando y el cambio conformacional que ocurre en el receptor recluta la proteína adaptadora MyD88, un miembro de la familia TIR . MyD88 luego recluta a IRAK4 , IRAK1 e IRAK2 . Las quinasas IRAK luego fosforilan y activan la proteína TRAF6 , que a su vez poliubiquinata la proteína TAK1, así como a sí misma para facilitar la unión a IKK-β . Al unirse, TAK1 fosforila IKK-β, que luego fosforila IκB provocando su degradación y permitiendo que NFκB se difunda en el núcleo celular y active la transcripción y la consiguiente inducción de citocinas inflamatorias.

Vía dependiente de TRIF

Tanto TLR3 como TLR4 utilizan la vía dependiente de TRIF, que es activada por dsRNA y LPS, respectivamente. Para TLR3, dsRNA conduce a la activación del receptor, reclutando el adaptador TRIF . TRIF activa las quinasas TBK1 y RIPK1 , lo que crea una rama en la vía de señalización. Los fosforila complejo de señalización TRIF / TBK1 IRF3 permitiendo su translocación en el núcleo y la producción de interferón de tipo I . Mientras tanto, la activación de RIPK1 provoca la poliubiquitinación y activación de la transcripción de TAK1 y NFκB de la misma manera que la vía dependiente de MyD88.

La señalización de TLR finalmente conduce a la inducción o supresión de genes que orquestan la respuesta inflamatoria. En total, la señalización de TLR activa miles de genes y, en conjunto, los TLR constituyen una de las puertas de entrada más pleiotrópicas pero estrictamente reguladas para la modulación génica.

TLR4 es el único TLR que utiliza los cuatro adaptadores. El complejo que consta de TLR4, MD2 y LPS recluta adaptadores que contienen el dominio TIR TIRAP y MyD88 y, por lo tanto, inicia la activación de NFκB (fase temprana) y MAPK. El complejo TLR4-MD2-LPS luego se somete a endocitosis y en el endosoma forma un complejo de señalización con los adaptadores TRAM y TRIF. Esta vía dependiente de TRIF conduce nuevamente a la activación de IRF3 y la producción de interferones de tipo I, pero también activa la activación de NFκB de fase tardía. Se requiere la activación de la fase temprana y tardía de NFκB para la producción de citocinas inflamatorias.

Relevancia médica

Imiquimod (utilizado cardinalmente en dermatología ) es un agonista de TLR7, y su sucesor , resiquimod , es un agonista de TLR7 y TLR8. Recientemente, se ha explorado el resiquimod como agente para la inmunoterapia del cáncer, que actúa mediante la estimulación de macrófagos asociados a tumores.

Varios ligandos de TLR están en desarrollo clínico o se están probando en modelos animales como adyuvantes de vacunas , con el primer uso clínico en humanos en una vacuna contra el herpes zóster recombinante en 2017, que contiene un componente de monofosforil lípido A.

Se ha informado de los niveles de expresión del ARN mensajero de TLR7 en animales lecheros en un brote natural de fiebre aftosa.

Se ha demostrado que TLR4 es importante para los efectos secundarios a largo plazo de los opioides . Su activación conduce a la liberación posterior de moduladores inflamatorios, incluidos TNF-α e IL-1β , y se cree que la liberación constante de niveles bajos de estos moduladores reduce la eficacia del tratamiento con medicamentos opioides con el tiempo y está involucrada en la tolerancia a los opioides, hiperalgesia y alodinia. . La activación de TLR4 inducida por morfina atenúa la supresión del dolor por los opioides y mejora el desarrollo de tolerancia y adicción a los opioides , abuso de drogas y otros efectos secundarios negativos como depresión respiratoria e hiperalgesia. Se ha demostrado que los fármacos que bloquean la acción del TNF-α o IL-1β aumentan los efectos analgésicos de los opioides y reducen el desarrollo de tolerancia y otros efectos secundarios, y esto también se ha demostrado con fármacos que bloquean el propio TLR4.

Los enantiómeros "no naturales" de los fármacos opioides tales como (+) - morfina y (+) - naloxona carecen de afinidad por los receptores opioides, y aún producen la misma actividad en TLR4 que sus enantiómeros "normales". Por lo tanto, los entianómeros "no naturales" de opioides, como la (+) - naloxona, se pueden usar para bloquear la actividad TLR4 de los analgésicos opioides sin tener ninguna afinidad por el receptor μ-opioide.

Descubrimiento

Cuando se reconoció por primera vez a los microbios como la causa de enfermedades infecciosas, quedó inmediatamente claro que los organismos multicelulares deben ser capaces de reconocerlos cuando están infectados y, por lo tanto, capaces de reconocer moléculas exclusivas de los microbios. Una gran cantidad de literatura, que abarca la mayor parte del siglo pasado, da fe de la búsqueda de las moléculas clave y sus receptores. Hace más de 100 años, Richard Pfeiffer , un estudiante de Robert Koch , acuñó el término " endotoxina " para describir una sustancia producida por bacterias Gram-negativas que podrían provocar fiebre y shock en animales de experimentación . En las décadas siguientes, la endotoxina se caracterizó químicamente e identificó como un lipopolisacárido (LPS) producido por la mayoría de las bacterias Gram negativas. Este lipopolisacárido es una parte integral de la membrana gramnegativa y se libera tras la destrucción de la bacteria. A su vez, se demostró que otras moléculas ( lipopéptidos bacterianos , flagelina y ADN no metilado ) provocan respuestas del huésped que normalmente son protectoras. Sin embargo, estas respuestas pueden ser perjudiciales si son excesivamente prolongadas o intensas. De ello se deduce lógicamente que debe haber receptores para tales moléculas, capaces de alertar al huésped de la presencia de infección, pero estos permanecieron esquivos durante muchos años. Los receptores tipo Toll ahora se cuentan entre las moléculas clave que alertan al sistema inmunológico de la presencia de infecciones microbianas.

El miembro prototípico de la familia, el receptor de peaje ( P08953 ; Tl) en la mosca de la fruta Drosophila melanogaster , fue descubierto en 1985 por los premios Nobel de 1995 Christiane Nüsslein-Volhard y Eric Wieschaus y sus colegas. Era conocido por su función de desarrollo en la embriogénesis al establecer el eje dorsal - ventral . Fue nombrado después de la exclamación de Christiane Nüsslein-Volhard de 1985, " Das ist ja toll ! " ("¡Eso es asombroso!"), En referencia a la porción ventral subdesarrollada de una larva de mosca de la fruta. Fue clonado por el laboratorio de Kathryn Anderson en 1988. En 1996, Jules A. Hoffmann y sus colegas encontraron que el peaje tenía un papel esencial en la inmunidad de la mosca a las infecciones fúngicas , lo que logró activando la síntesis de péptidos antimicrobianos.

Nomura y sus colegas describieron el primer receptor humano similar al peaje en 1994, mapeado en un cromosoma por Taguchi y sus colegas en 1996. Debido a que la función inmune del peaje en Drosophila no se conocía entonces, se asumió que TIL (ahora conocido como TLR1) podría participar en el desarrollo de los mamíferos. Sin embargo, en 1991 (antes del descubrimiento de TIL) se observó que una molécula con un claro papel en la función inmune en mamíferos, el receptor de interleucina-1 (IL-1), también tenía homología con Drosophila Toll; las porciones citoplasmáticas de ambas moléculas eran similares.

En 1997, Charles Janeway y Ruslan Medzhitov demostraron que un receptor de tipo toll ahora conocido como TLR4 podría, cuando se liga artificialmente usando anticuerpos, inducir la activación de ciertos genes necesarios para iniciar una respuesta inmune adaptativa . La función TLR 4 como un receptor de detección de LPS fue descubierta por Bruce A. Beutler y sus colegas. Estos trabajadores utilizaron la clonación posicional para demostrar que los ratones que no podían responder a LPS tenían mutaciones que abolían la función de TLR4. Esto identificó al TLR4 como uno de los componentes clave del receptor de LPS.

La historia de los receptores tipo Toll

A su vez, los otros genes TLR fueron eliminados en ratones mediante la selección de genes, principalmente en el laboratorio de Shizuo Akira y sus colegas. Ahora se cree que cada TLR detecta una colección discreta de moléculas, algunas de origen microbiano y algunos productos del daño celular, y señala la presencia de infecciones.

Pamela Ronald descubrió homólogos de peaje de plantas en 1995 (arroz XA21) y Thomas Boller en 2000 ( Arabidopsis FLS2).

En 2011, Beutler y Hoffmann recibieron el Premio Nobel de Medicina o Fisiología por su trabajo. Hoffmann y Akira recibieron el premio Canada Gairdner International Award en 2011.

notas y referencias

Ver también

enlaces externos