El sistema inmunitario está equipado con receptores especializados en la detección de patógenos tales como bacterias o virus, que reciben el nombre de receptores que reconocen patrones (PRRs). Estas proteínas son un elemento clave en el sistema innato y se expresan fundamentalmente en células presentadoras de antígeno, como las células dendríticas y los macrófagos, aunque también se encuentran en otras células que pertenecen, o no, al sistema inmunitario.

Los PRRs se clasifican en cuatro familias:
Receptores tipo Toll (TLR)
Receptores tipo NOD (NLR)
Receptores de lectinas tipo C (CLR)
Receptores tipo RIG-1 (RLR)

Se localizan de forma estratégica por toda la célula (Figura 1): en las membranas celulares, donde median el reconocimiento de patógenos extra-celulares (bacterias u hongos); en los endosomas, donde detectan invasores intracelulares como virus; y en el citoplasma.

Figura 1.
Los receptores PRR reconocen estructuras moleculares de patógenos altamente conservadas (Figura 2). Estos motivos moleculares se denominan patrones moleculares asociados a patógenos (PAMPs), son específicos de los microorganismos y fundamentales para su supervivencia.

Figura 2.
En la actualidad se conocen, en mamíferos, hasta 11 miembros de receptores tipo Toll. Todos ellos están especializados en el reconocimiento de patrones moleculares de bacterias, hongos, virus y parásitos. Cada TLR tiene un amplio rango de especificidades de reconocimiento (Figura 3).

TLR1, 2, 4 y 6 unen lípidos bacteriano
TLR3, 7 y 8 detectan ARN viral
TLR9 reconoce ADN bacteriano
TLR5 y 10 detectan proteínas bacterianas o de parásitos

Los TLRs son receptores transmembrana tipo I constituídos por un dominio extracelular, implicado en el reconocimiento del agente infeccioso, y un dominio intracelular (TIR), con homología al receptor de la IL-1. Este dominio TIR recluta diferentes moléculas de señalización que finalmente promueven la transcripción de genes implicados en la inflamación y respuesta inmune frente al agente patogénico. Cada TLR adapta la respuesta inmune al tipo de patógeno que reconoce.

Figura 3.
La señalización mediada por los TLRs se inicia con el reclutamiento de proteínas adaptadoras a la región citoplasmática (Figura 4). Hay dos adaptadores principales: MYD88 y TRIF.

TLR 1,2,4,5,6,7,8 y 9 asocian MYD88
TLR 3 y 4 utilizan TRIF

Además, los TLR 1, 2, 4 y 6 necesitan un segundo adaptador para la unión de MYD88, denominado TIRAP, y el receptor TLR4 necesita TRAM para la unión de TRIF. Estos adaptadores reclutan diferentes proteínas, como por ejemplo quinasas, que inician diferentes rutas de señalización intracelular.

Las tres principales vías de señalización activadas por los TLRs son:
MAP quinasas (ERK, p38 y JNK)
La vía NFkB
La vía de IRF

Figura 4.
Las rutas de señalización activadas por los TLRs conllevan la translocación al núcleo de factores de transcripción, tales como NFkB e IRFs, donde activan la transcripción de genes implicados en la respuesta inmunitaria que resultará en la eliminación del patógeno.

Algunos de los elementos inducidos tras la estimulación de los TLRs son los siguientes:

Citocinas pro-inflamatorias, como la IL-6, TNFa y IL-12
Citocinas anti-inflamatorias, un ejemplo es la IL-10
(Ambas clases de citocinas regulan la respuesta llevada a cabo por los linfocitos T)
IFNs de tipo I, que están implicados en la respuesta anti viral.
Quimiocinas, que atraen otras células inmunitarias al lugar de la infección.
Receptores de quimiocinas que, por ejemplo, permiten a las células activadas por los TLRs migrar a los ganglios linfáticos.
Moléculas anti microbianas.
Moléculas coestimuladoras, como el CD80/86 y el CD40, que están implicados en la activación de los linfocitos T por las células presentadoras de antígeno.

La señalización mediada por los receptores tipo Toll es también importante para aumentar la captura, el procesamiento y la presentación antigénica.

A pesar de que los diferentes TLRs pueden compartir vías de señalización intracelular, estos receptores son capaces, sin embargo, de definir el tipo, intensidad y la duración de cada ruta de señalización para generar una respuesta específica acorde al patógeno que ellos están detectando.

La versión en español ha sido coordinada por Jesús Gil-Pulido, responsable de redes sociales de la Sociedad Española de Inmunología, y ha sido posible gracias a miembros de la Sociedad Española de Inmunología (https://www.inmunologia.org/index.php).

© The copyright for this work resides with the BSI.