Toll-like receptor

I recettori Toll-like (TLR) sono proteine che agiscono nel sistema immunitario innato e nel sistema digestivo. Si estendono sulla membrana, cioè arrivano dall'esterno della cellula all'interno.

I TLR riconoscono le molecole che provengono dai microbi. Una volta che i microbi attraversano le barriere fisiche come la pelle o la mucosa del tratto intestinale, vengono riconosciuti dai TLR. I TLR danno vita a una risposta delle cellule immunitarie.

La segnalazione dei TLR porta all'induzione o alla soppressione dei geni che orchestrano la risposta infiammatoria. In tutto, migliaia di geni sono attivati dalla segnalazione dei TLR, e i TLR sono uno dei mezzi più importanti di modulazione genica.

I recettori Toll-like hanno anche dimostrato di essere un importante collegamento tra l'immunità innata e adattativa attraverso la loro presenza nelle cellule dendritiche.

La regione curva con ripetizione ricca di leucina dei recettori Toll-like, qui rappresentata da TLR3Zoom
La regione curva con ripetizione ricca di leucina dei recettori Toll-like, qui rappresentata da TLR3

Famiglia allargata

La maggior parte delle specie di mammiferi ha tra dieci e quindici tipi di recettori Toll-like. Tredici TLR (da TLR1 a TLR13) sono stati identificati negli esseri umani e nei topi, e altri simili sono stati trovati in altre specie di mammiferi. I TLR non sono identici in tutti i mammiferi. Per esempio, un gene che codifica per una proteina come TLR10 negli esseri umani è presente nei topi, ma sembra essere stato danneggiato in qualche momento da un retrovirus. D'altra parte, i topi esprimono i TLR 11, 12 e 13, nessuno dei quali è presente negli umani. Altri mammiferi possono esprimere TLR che non si trovano negli esseri umani. Le specie non-mammiferi possono avere TLR diversi dai mammiferi.

Storia

Hanno preso il loro nome dalla loro somiglianza con la proteina codificata dal gene Toll identificato nella Drosophila nel 1985 da Christiane Nüsslein-Volhard. Il gene in questione, quando è mutato, rende le mosche della Drosophila dall'aspetto insolito. I ricercatori erano così sorpresi che hanno spontaneamente gridato in tedesco "Das ist ja toll!" che si traduce come "È fantastico!".

I recettori Toll-like sono ora annoverati tra le molecole chiave che avvisano il sistema immunitario della presenza di infezioni microbiche. Nel 1996, Jules A. Hoffmann e i suoi colleghi hanno scoperto che Toll ha un ruolo essenziale nell'immunità della mosca alle infezioni fungine. Funziona attivando la sintesi di peptidi antimicrobici. Gli omologhi vegetali sono stati scoperti nel 1995 (riso XA21), e nel 2000 (Arabidopsis FLS2).

La funzione di TLR 4 come recettore di rilevamento del lipopolisaccaride (LPS) è stata scoperta da Bruce A. Beutler e colleghi. Questi lavoratori hanno dimostrato che i topi che non potevano rispondere all'LPS avevano mutazioni che eliminavano la funzione di TLR4. Questo ha identificato TLR4 come uno dei componenti chiave del recettore per LPS.

Domande e risposte

D: Cosa sono i recettori Toll-like (TLR)?


R: I recettori Toll-like (TLR) sono proteine che funzionano nel sistema immunitario innato e nell'apparato digerente.

D: Qual è la struttura dei TLR?


R: I TLR sono proteine che attraversano la membrana e arrivano dall'esterno della cellula all'interno.

D: Quali molecole riconoscono i TLR?


R: I TLR riconoscono le molecole provenienti dai microbi.

D: Cosa succede quando i microbi superano le barriere fisiche, come la pelle o la mucosa del tratto intestinale?


R: Una volta che i microbi attraversano le barriere fisiche, come la pelle o la mucosa del tratto intestinale, vengono riconosciuti dai TLR e i TLR attivano una risposta delle cellule immunitarie.

D: Qual è il ruolo della segnalazione dei TLR?


R: La segnalazione dei TLR porta all'induzione o alla soppressione dei geni che orchestrano la risposta infiammatoria, e migliaia di geni sono attivati dalla segnalazione dei TLR.

D: In che modo i recettori Toll-like sono importanti per la modulazione genica?


R: I TLR sono uno dei mezzi più importanti di modulazione genica.

D: Qual è il ruolo dei recettori Toll-like nell'immunità adattativa?


R: I recettori Toll-like hanno dimostrato di essere un importante collegamento tra l'immunità innata e quella adattativa, grazie alla loro presenza nelle cellule dendritiche.

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