Особую роль в реакциях врожденного иммунитета играют паттернраспознающие рецепторы (PRR, особенно Toll-подобные рецепторы — TLR), распознающие компоненты микроорганизмов и эндогенные сигналы опасности, которые возникают в организме. В результате действия высокоэффективных механизмов врожденная иммунная система определяет потенциальные патогены, распознавая ЛПС, пептидогликаны, липопептиды, флагеллин и многие другие консервативные и неизменяющиеся структурные молекулы.

В этом отношении врожденную иммунную систему рассматривают как первую линию защиты против патогенных микроорганизмов у млекопитающих. Одна из целей врожденного иммунитета сводится к раннему установлению различий между патогенами и непатогенами, что особенно важно в пограничных тканях (слизистые оболочки пищеварительного тракта и дыхательных путей, кожа и т.д.).

Приобретенная (адаптивная) иммунная система сформировалась для узнавания более сложных изменяющихся молекулярных структур (белков). В процессе реализации функций клеток врожденной иммунной системы (ДК, макрофаги, нейтрофилы, тучные клетки, эозинофилы и др.) происходит изменение их поверхностных структур, активация захвата антигена, запуск сигнальных путей и изменение эффекторных механизмов. Это важно для контроля иммунного гомеостаза, реализации эффекторных реакций врожденной иммунной защиты и индукции приобретенного иммунитета.

Среди сигнальных рецепторов Toll- (TLR) и NOD-подобные рецепторы (NLR) с эволюционной точки зрения — одни из наиболее древних семейств, играющих центральную роль в инициации врожденной иммунной защиты против патогенов. Так, Toll-рецепторы впервые выявлены у дрозофил, а NLR — у растений, но их ключевые свойства сохранились и у позвоночных.

TLR млекопитающих входят в семейство трансмембранных рецепторов, кодируемых генами зародышевой линии. Эти рецепторы взаимодействуют с патогенассоциированными молекулярными паттернами (образы патогенности; РАМР), экспрессируемыми патогенными микроорганизмами. РАМР — консервативные структуры микроорганизмов, общие для разных патогенов: компоненты бактериальной стенки (например, ЛПС, пептидогликан, флагеллин), бактериальная ДНК, вирусная двухцепочечная РНК и др.

Паттерны обычно экспрессируются на поверхности патогенов, но не на клетках организма; они инвариантны в пределах одного класса микроорганизмов.

TLR — трансмембранные гликопротеины с внеклеточным фрагментом, представленным повторяющимися последовательностями с высоким содержанием лейцина. Эти рецепторы состоят из двух доменов. Внешний домен содержит варьирующее число богатых лейцином повторяющихся мотивов (LRR), которые обеспечивают прямое взаимодействие рецептора с компонентами микроорганизмов или их продуктами.

Третичная структура этого домена определяет специфичность связывания TLR с определенными РАМР. Внутренний домен TLR сходен с цитоплазматическим доменом рецептора ИЛ-1, в связи с этим его называют TIR-доменом (англ. Toll/ interleukin-1 receptor domain). Этот домен участвует в трансдукции сигнала от активированного TLR внутрь клетки.

Toll-рецепторы, вовлекаемые в иммуностимуляцию, впервые выявлены в 90-х годах XX в. у дрозофил как белки, участвующие в установлении дорсовентральной поляризации тела и защите против инфекции грибами.

- Читать далее "Рецепторы TLR. Структура TLR рецепторов"