PERAN TOLL LIKE RECEPTOR DALAM IMUNITAS ALAMI

Imun nonspesifik/alamiah Reaksi setelah lama paparan ? Perbedaan dengan spesifik? - sel yang terlibat - antigen? -

Imun nonspesifik/alamiah Tidak mengenali setiap antigen. Namun, ini didesain untuk mengenal beberapa struktur highly conserved pada beberapa mikroorganisme. Struktur ini disebut sebagai pathogen-associated molecular patterns (PAMP) misalnya adalah LPS dari dinding sel bakteri gram negatif, peptidoglikan, dll Sel pertahanan tubuh memiliki pattern-recognition receptors (PRR) untuk PAMP tersebut dan sehingga ada respon segera terhadap serangan mikroorganisme. PAMP dapat juga dikenali oleh seri PRR soluble dalam darah yang fungsinya sebagai opsonin dan mengawali jalur komplemen

TLR Perkembangan imunitas natural mulai terlihat sejak tahun 1991 diawali dengan suatu penelitian tentang protein transmembran atau Toll. Penelitian pada proses embriogenesis Drosophila dan penelitian tentang reseptor interleukin-1 (IL-1 R) membuka wawasan baru tentang kemampuan sel imun tubuh mengenali patogen, mampu membedakannya dengan bakteri komensal, dan antigen self.

TLR dimasukkan dalam kelompok PRR dan berperan penting dalam pengenalan patogen dalam sistem imun tubuh. Jika terjadi ikatan TLR dengan patogen maka respon imun natural menjadi aktif utamanya melalui aktivasi NFkB.

TLR merupakan protein dengan kelarutan tinggi dan terikat kuat pada membran secara kolektif yang disebut PPR Toll-like receptor (TLRs) adalah protein yang memainkan peran kunci dalam sistem kekebalan bawaan (alamiah).

PAMP (Pathogen Associated Molecular Pattern) Hal pertama yang harus dilakukan tubuh untuk melindunginya terhadap infeksi yaitu mendeteksi keberadaan mikroorganisme. Tubuh pada awalnya akan mengenali molekul unik komponen mikroorganisme dan tidak berhubungan dengan sel manusia. Molekul unik tersebut dinamakan patogen terasosiasi (berhubungan) dengan pattern molekul atau Pathogen Associated Molecular Pattern (PAMPs).

Selain itu, molekul yang terdapat pada kondisi stress, cedera, infeksi, atau transformasi dari sel manusia juga akan dikenali oleh bagian dari imunitas bawaan (alamiah). Hal ini sering disebut kerusakan terasosiasi (berhubungan) dengan pattern molekul atau damage-associated molecular patterns (DAMP).

Contoh PAMP Lipopolisakarida (LPS) dari bagian luar membran dinding sel gram negatif.

Lipoprotein bakteri dan lipopeptida Porin pada membran luar dinding sel gram negatif Peptidoglikan ditemukan berlimpah dalam dinding sel gram positif dan sedikit dalam dinding sel gram negatif

Asam lipoteichoic ditemukan dalam dinding sel gram positif Lipoarabinomannan ditemukan dalam asam di dinding sel Glikans kaya mannosa (rantai pendek karbohidrat dengan gula mannosa atau fruktosa sebagai terminal). Ini hal penting dalam glikoprotein mikroba dan glikolipid, dan jarang dalam tubuh manusia. Flagellin ditemukan dalam flagel bakteri Asam nukleat bakteri dan virus. N-formilmethionin, sebuah asam amino yang penting dalam protein bakteri Rantai ganda RNA virus, beberapa virus memiliki keunikan tersendiri dalam proses replikasinya. Rantai tunggal RNA virus berasal dari beberapa genom RNA Asam lipoteichoic, glikolipid, dan zymosan dari dinding sel yeast Fosforilkolin dan lipid lain merupakan komponen penting dalam membrane bakteri.

Contoh DAMP Protein heat-shock Pengubahan membran fosfolipid

Untuk mengenali PAMP seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, berbagai sel tubuh mempunyai variasi reseptor yang sesuai dinamakan PRRs (pattern-recognition receptors) yang mampu berikatan secara spesifik dengan bagian molekul tertentu.

PRR Untuk mengenali PAMPs, berbagai macam sel-sel tubuh memiliki berbagai reseptor yang sesuai yang disebut pola pengenalan reseptor atau PRR yang mampu mengikat secara khusus untuk bagian lestari molekul ini. Sel yang biasanya memiliki reseptor pola pengenalan (PRR) termasuk makrofag, sel dendritik, sel endotel, sel-sel epitel mukosa, dan limfosit. Mereka beredar bolak-balik antara darah dan sistem limfoid tubuh.

Banyak PRR yang terletak pada permukaan sel-sel dimana mereka dapat berinteraksi dengan PAMPs pada permukaan mikroba. PRR lainnya ditemukan dalam fagolisosom dari fagosit dimana mereka dapat berinteraksi dengan PAMP yang terletak di dalam mikroba yang telah di fagositosis. Beberapa PRR lainnya ditemukan dalam sitosol sel.

PRR Endositik ditemukan pada permukaan dari fagosit dan meningkatkan pengikatan mikroorganisme ke fagosit yang menyebabkan mereka selanjutnya terperosok dan dihancurkan. 1. Reseptor manosa 2. Reseptor scavenger 3. reseptor opsonin. Opsonin adalah molekul yang berfungsi sebagai penambah ikatan untuk proses fagositosis. 4. N-formyl Met receptors

Reseptor manosa

Reseptor scavenger

Reseptor opsonin http://faculty.ccbcmd.edu/courses/bio141/lecguide/unit4/innate/opson_IgG.html

Enhanced Attachment of Bacteria to Phagocytes by the Opsonin C3b

Signaling Pattern-Recognition Receptors Signaling PRRs, once they bind pathogen-associated molecular patterns, promote the synthesis and secretion of intracellular regulatory molecules such as the cytokines, chemokines, and interferons that are crucial to initiating innate immunity and adaptive immunity. signaling PRRs found on cell surfaces Signaling PRRs found in the membranes of the endosomes (phagolysosomes) used to degrade pathogens 3. Signaling PRRs found in the cytoplasm 4. Secreted signaling PRRs found in plasma and tissue fluid

Signaling PRRs found on cell surfaces

Pengikatan dari PAMP mikroba untuk TLR (atau PRR lainnya) mengirimkan sinyal ke inti sel inang menginduksi ekspresi gen yang pengkodean untuk sintesis regulasi molekul intraseluler yang disebut sitokin. Sitokin, pada gilirannya, mengikat reseptor sitokin pada sel pertahanan lainnya.

TLR-2 - mengenali peptidoglikan, lipoprotein bakteri, asam lipoteichoic (LTA), dan Porins; TLR-4 - mengenali lipopolisakarida (LPS) dari gram negatif dinding sel, mannans jamur, selubung protein virus, fosfolipid parasit, panas-shock protein; TLR-5 - mengenali flagellin bakteri; Pasangan TLR-1/TLR-2- terikat lipopeptides bakteri yang unik dan (GPI) glycosylphosphatidylinositol - tertanam protein dalam parasit TLR-2/TL6 pairs - bind lipoteichoic acid (LTA) from gram-positive cell walls, bacterial lipopeptida, dan peptidoglikan.

Kata kunci Pada permukaan : TLR-2 – mengenali peptidoglikan, lipoprotein bakteri, asam lipoteichoic, dan porins TLR-4 – mengenali lipopolisakarida (LPS) dari dinding sel gram negatif, fungal mannan, protein virus, fosfolipid parasit, protein heat-shock TLR-5 – mengenali flagella bakteri Tanpa endosom (fagolisosom) : TLR-3 – mengenali rantai ganda DNA virus TLR-8 – mengenali rantai tunggal RNA virus TLR-9 – mengenali unmetilasi CpG virus dan bakteri Dalam sitoplasma : NOD-2 – mengenali muramil dipeptida dari peptidoglikan bakteri RIG-1 – mengenali RNA virus