Toll-like receptor
Οι υποδοχείς τύπου Toll (TLRs) είναι πρωτεΐνες που δρουν στο έμφυτο ανοσοποιητικό σύστημα και στο πεπτικό σύστημα. Εκτείνονται στη μεμβράνη, δηλαδή φτάνουν από το εξωτερικό του κυττάρου στο εσωτερικό του.
Οι TLR αναγνωρίζουν μόρια που προέρχονται από μικρόβια. Μόλις τα μικρόβια περάσουν από φυσικούς φραγμούς, όπως το δέρμα ή ο βλεννογόνος του εντερικού σωλήνα, αναγνωρίζονται από τους TLRs. Οι TLRs δημιουργούν μια απόκριση των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος.
Η σηματοδότηση των TLR οδηγεί στην επαγωγή ή την καταστολή γονιδίων που ενορχηστρώνουν τη φλεγμονώδη απόκριση. Συνολικά, χιλιάδες γονίδια ενεργοποιούνται από τη σηματοδότηση των TLR και οι TLR αποτελούν ένα από τα σημαντικότερα μέσα γονιδιακής διαμόρφωσης.
Οι υποδοχείς τύπου Toll έχουν επίσης αποδειχθεί ότι αποτελούν σημαντικό σύνδεσμο μεταξύ της έμφυτης και της προσαρμοστικής ανοσίας μέσω της παρουσίας τους στα δενδριτικά κύτταρα.
Η καμπύλη περιοχή πλούσιας σε λευκίνη επανάληψης των υποδοχέων τύπου Toll, που εδώ αντιπροσωπεύεται από τον TLR3
Εκτεταμένη οικογένεια
Τα περισσότερα είδη θηλαστικών διαθέτουν δέκα έως δεκαπέντε τύπους υποδοχέων τύπου Toll. Δεκατρείς TLRs (TLR1 έως TLR13) έχουν εντοπιστεί στον άνθρωπο και στα ποντίκια, ενώ παρόμοιοι έχουν βρεθεί και σε άλλα είδη θηλαστικών. Οι TLRs δεν είναι πανομοιότυποι σε όλα τα θηλαστικά. Για παράδειγμα, ένα γονίδιο που κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη όπως ο TLR10 στον άνθρωπο υπάρχει στα ποντίκια, αλλά φαίνεται ότι έχει καταστραφεί κάποια στιγμή από έναν ρετροϊό. Από την άλλη πλευρά, τα ποντίκια εκφράζουν τους TLRs 11, 12 και 13, κανένας από τους οποίους δεν υπάρχει στον άνθρωπο. Άλλα θηλαστικά μπορεί να εκφράζουν TLRs που δεν υπάρχουν στον άνθρωπο. Τα είδη μη θηλαστικών μπορεί να έχουν TLRs διαφορετικούς από τα θηλαστικά.
Ιστορία
Πήραν το όνομά τους από την ομοιότητά τους με την πρωτεΐνη που κωδικοποιείται από το γονίδιο Toll που αναγνωρίστηκε στη Drosophila το 1985 από την Christiane Nüsslein-Volhard. Το εν λόγω γονίδιο, όταν μεταλλάσσεται, κάνει τις μύγες της Drosophila να έχουν ασυνήθιστη εμφάνιση. Οι ερευνητές έμειναν τόσο έκπληκτοι που αυθόρμητα φώναξαν στα γερμανικά "Das ist ja toll!" που μεταφράζεται ως "Αυτό είναι υπέροχο!".
Οι υποδοχείς τύπου Toll συγκαταλέγονται πλέον μεταξύ των βασικών μορίων που ειδοποιούν το ανοσοποιητικό σύστημα για την παρουσία μικροβιακών λοιμώξεων. Το 1996, ο Jules A. Hoffmann και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι ο Toll παίζει ουσιαστικό ρόλο στην ανοσία της μύγας απέναντι σε μυκητιασικές λοιμώξεις. Λειτουργούσε ενεργοποιώντας τη σύνθεση αντιμικροβιακών πεπτιδίων. Ομόλογοι φυτικοί οργανισμοί ανακαλύφθηκαν το 1995 (ρύζι XA21) και το 2000 (Arabidopsis FLS2).
Η λειτουργία του TLR 4 ως υποδοχέα ανίχνευσης του λιποπολυσακχαρίτη (LPS) ανακαλύφθηκε από τον Bruce A. Beutler και τους συνεργάτες του. Οι εν λόγω εργαζόμενοι απέδειξαν ότι τα ποντίκια που δεν μπορούσαν να ανταποκριθούν στον LPS είχαν μεταλλάξεις που καταργούσαν τη λειτουργία του TLR4. Αυτό προσδιόρισε τον TLR4 ως ένα από τα βασικά συστατικά του υποδοχέα για τον LPS.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι οι υποδοχείς τύπου Toll (TLR);
A: Οι υποδοχείς τύπου Toll (TLRs) είναι πρωτεΐνες που λειτουργούν στο έμφυτο ανοσοποιητικό σύστημα και στο πεπτικό σύστημα.
Ερ: Ποια είναι η δομή των TLRs;
Α: Οι TLRs είναι πρωτεΐνες που διαπερνούν τη μεμβράνη και φθάνουν από το εξωτερικό του κυττάρου στο εσωτερικό.
Ερ: Ποια μόρια αναγνωρίζουν οι TLRs;
Α: Οι TLRs αναγνωρίζουν μόρια που προέρχονται από μικρόβια.
Ερ: Τι συμβαίνει μόλις τα μικρόβια περάσουν τους φυσικούς φραγμούς, όπως το δέρμα ή ο βλεννογόνος του εντερικού σωλήνα;
A: Μόλις τα μικρόβια περάσουν από φυσικούς φραγμούς όπως το δέρμα ή ο βλεννογόνος του εντερικού σωλήνα, αναγνωρίζονται από τους TLRs και οι TLRs δημιουργούν μια ανοσολογική κυτταρική απάντηση.
Ερ: Ποιος είναι ο ρόλος της σηματοδότησης των TLR;
Α: Η σηματοδότηση των TLR οδηγεί στην επαγωγή ή την καταστολή γονιδίων που ενορχηστρώνουν τη φλεγμονώδη απόκριση και χιλιάδες γονίδια ενεργοποιούνται από τη σηματοδότηση των TLR.
Ερ: Πώς είναι σημαντικοί οι υποδοχείς τύπου Toll για τη γονιδιακή διαμόρφωση;
Α: Οι TLR είναι ένα από τα σημαντικότερα μέσα γονιδιακής διαμόρφωσης.
Ερ: Ποιος είναι ο ρόλος των υποδοχέων τύπου Toll στην προσαρμοστική ανοσία;
Α: Έχει αποδειχθεί ότι οι υποδοχείς τύπου Toll αποτελούν σημαντικό σύνδεσμο μεταξύ έμφυτης και προσαρμοστικής ανοσίας μέσω της παρουσίας τους στα δενδριτικά κύτταρα.
