Learning Objectives
- Mondja meg, mennyi idő alatt aktiválódik a korai indukált veleszületett immunitás, és mi tartozik ehhez.
- Mondja el, mit értünk patogén-asszociált molekuláris minták (PAMP-ok) alatt, és milyen szerepet játszanak a PAMP-ok a veleszületett immunitás indukálásában.
- Nevezzen meg legalább 5, baktériumokkal kapcsolatos PAMPS-t.
- Nevezzen meg legalább 2, vírusokkal kapcsolatos PAMPS-t.
- Definiálja a DAMP-okat és mondjon két példát.
A fertőzés elleni védelem érdekében a szervezetnek az egyik első dolga, hogy észlelje a mikroorganizmusok jelenlétét. A szervezet ezt kezdetben úgy teszi, hogy felismeri a rokon mikroorganizmusok csoportjaira jellemző, az emberi sejtekhez nem kapcsolódó molekulákat. Ezeket az egyedi mikrobiális molekulákat nevezzük patogén-asszociált molekuláris mintáknak vagy PAMP-oknak. Ezenkívül a stresszes, sérült, fertőzött vagy transzformált emberi sejteken megjelenő egyedi molekulákat is felismerik a veleszületett immunitás részeként. Ezeket gyakran nevezik veszély-asszociált molekuláris mintáknak vagy DAMP-oknak . Összességében a veleszületett immunrendszer feltehetően körülbelül 103 molekuláris mintát ismer fel.
Figure \(\PageIndex{1}\): (balra) A Gram-negatív sejtfal szerkezete. A Gram-negatív sejtfal egy vékony, belső peptidoglikán rétegből és egy külső membránból áll, amely foszfolipidek, lipopoliszacharidok (LPS), lipoproteinek és felszíni fehérjék molekuláiból áll. A lipopoliszacharid A és O poliszacharidból áll. (jobbra) A Gram-pozitív sejtfal sűrű rétegként jelenik meg, amely jellemzően számos peptidoglikán sorból, valamint lipoteichonsav, falteichonsav és felületi fehérjék molekuláiból áll.
Példák a mikrobákhoz kapcsolódó PAMP-okra:
- lipopoliszacharid (LPS) a Gram-negatív sejtfal külső membránjából (lásd \(\PageIndex{1}\)A ábra);
- bakteriális lipoproteinek és lipopeptidek (lásd \(\(\PageIndex{1}\)A ábra);
- porinok a Gram-negatív sejtfal külső membránjában (lásd az \(\PageIndex{1}\)A ábrát);
- peptidoglikán, amely bőségesen megtalálható a Gram-pozitív sejtfalban és kisebb mértékben a Gram-negatív sejtfalban (lásd az \(\PageIndex{1}\)B ábrát);
- lipoteichonsavak, amelyek a Gram-pozitív sejtfalban találhatók (\(\PageIndex{1}\)B ábra);
- lipoarabinomannán és mikolsavak, amelyek a saválló sejtfalakban találhatók (\(\(\PageIndex{2}\)B ábra);
- mannózban gazdag glikánok (rövid szénhidrátláncok, amelyek végcukora a mannóz vagy fruktóz). Ezek gyakoriak a mikrobiális glikoproteinekben és glikolipidekben, de ritkák az emberi glikoproteinekben (lásd \(\PageIndex{6}\) ábra).
- flagellin, amely a bakteriális flagellákban található;
- bakteriális és vírusos nukleinsav. A bakteriális és vírusgenomok nagy gyakorisággal tartalmaznak metilálatlan citozin-guanin-dinukleotid vagy CpG-szekvenciákat (metil- vagy CH3-csoportot nem tartalmazó, guanin mellett elhelyezkedő citozin). Az emlősök DNS-ében alacsony a CpG-szekvenciák gyakorisága, és a legtöbb metilált, ami elfedheti a mintafelismerő receptorok általi felismerést. Emellett az emberi DNS és RNS általában nem jut be a sejtek endoszómáiba, ahol a mikrobiális DNS és RNS mintafelismerő receptorai találhatók;
- N-formilmetionin , egy a bakteriális fehérjékre jellemző aminosav;
- kettős szálú vírus-RNS, amely számos vírusra jellemző a replikációjuk valamely szakaszában;
- egyszálú vírus-RNS sok` RNS genommal rendelkező vírusból;
- lipoteichoic savak, glikolipidek és zymosan az élesztő sejtfalakból; és
- foszforilkolin és más, a mikrobiális membránokban közös lipidek.
Ábra \(\PageIndex{2}\): Egy saválló sejtfal szerkezete. A Mycobacterium saválló sejtfala a peptidoglikánon kívül nagy mennyiségű glikolipidet, különösen mikolsavakat tartalmaz. A peptidoglikán réteg arabinogalaktánhoz (D-arabinóz és D-galaktóz) kapcsolódik, amely aztán nagy molekulasúlyú mikolsavakhoz kapcsolódik. Az arabinogalaktán/mikolsav réteg felett egy szabad lipidekből, glikolipidekből és peptidoglikolipidekből álló polipeptidekből és mikolsavakból álló réteg helyezkedik el. Az egyéb glikolipidek közé tartozik a lipoarabinomannán és a foszfatidil-inozitol mannozidok (PIM). Egyedi sejtfalának köszönhetően, amikor savas-fast eljárással festik, ellenáll a savas-alkoholos elszíneződésnek, és vörösre, a kiindulási festék, a karbol-fukszin színére festődik. Néhány más saválló baktérium, például a Nocardia kivételével minden más baktérium elszíneződik, és kékre, a metilénkék ellenfesték színére festődik.
A stresszes, sérült, fertőzött vagy transzformált gazdasejtekhez kapcsolódó, a normál sejteken nem található DAMP-ok példái a következők:
- hősokkfehérjék;
- megváltozott membránfoszfolipidek; és
- molekulák, amelyek normálisan a fagoszómákban és a lizoszómákban helyezkednek el, és csak akkor jutnak a citoszolba, amikor ezek a membránhoz kötött kompartmentek a fertőzés következtében károsodnak, beleértve a mikrobákhoz kötött antitesteket az opsonizálásból.
- molekulák, amelyek általában a sejtekben találhatók, például ATP, DNS és RNS, és amelyek a sérült sejtekből kiáramlanak.
A fent felsoroltakhoz hasonló PAMP-ok felismerésére a különböző testsejtek különféle megfelelő receptorokkal, úgynevezett mintafelismerő receptorokkal vagy PRR-ekkel rendelkeznek, amelyek képesek specifikusan kötődni e molekulák konzervált részeihez. A jellemzően mintázatfelismerő receptorokkal rendelkező sejtek közé tartoznak a makrofágok , a dendritikus sejtek , az endotélsejtek , a nyálkahártya hámsejtjei és a limfociták .
Mi a DAMP-ok és miért lenne előnyös, ha a PAMP-okhoz hasonló gyulladásos választ indítanának el?
Összefoglaló
- A korai indukált veleszületett immunitás a fertőző ágensnek való kitettség után 4-96 órával kezdődik, és magában foglalja a védekező sejtek toborzását a patogén-asszociált molekuláris minták vagy PAMPS-ek mintázat-felismerő receptorokhoz vagy PRR-ekhez való kötődésének eredményeként.
- A kórokozó-asszociált molekuláris minták vagy PAMP-ok olyan, rokon mikrobák csoportjai által közösen használt molekulák, amelyek nélkülözhetetlenek ezen organizmusok túléléséhez, és nem találhatók emlőssejtekhez társulva. Ilyenek például az LPS, a porinok, a peptidoglikán, a lipoteichonsavak, a mannózban gazdag glikánok, a flagellin, a bakteriális és vírusgenomok, a mikolsav és a lipoarabinomannán.
- A veszélyhez kapcsolódó molekuláris minták vagy DAMP-ok olyan egyedi molekulák, amelyeket a stresszes, sérült, fertőzött vagy transzformált emberi sejtek a veleszületett immunitás részeként is felismernek. Ilyenek például a hősokkfehérjék és a megváltozott membránfoszfolipidek.
- A PAMP-ok és a DAMP-ok a testi sejtekhez kapcsolódó mintafelismerő receptorokhoz vagy PRR-ekhez kötődnek, hogy veleszületett immunitást indukáljanak.
Megosztók és hozzászólások
-
Dr. Gary Kaiser (COMMUNITY COLLEGE OF BALTIMORE COUNTY, CATONSVILLE CAMPUS)