Toll-Like Receptors 9 si 7
Liganzi TLR9 si TLR7
PRR-urile, pana nu demult associate cu procucerea de autoanticorpi sunt TLR9 si TLR7, care, impreuna cu TLR3 si TLR8, formeaza o subfamilie a TLR predominant localizata in compartimentul citoplasmic al reticulului endoplasmic, endosomilor si al lisosomilor.. In contrast cu ceilalti membri ai familiei TLR sunt in principal exprimati in membrana plasmatica. Datorita localizarii lor, cascadele de evenimente initiate prin TLR9 si 7 sunt inhibate prin de medicamente care interfera cu acidifierea endosomului sau/si maturarea acestuia. Atat ADN-ul viral cat si cel bacterian activeaza TLR9. TLR9 este de asemenea receptorul responsabil cu activitatea de adjuvant ale oligodesoxinucleotidelor continand motive CpG hipometilate care sunt implicate in trialuri clinice atat in cancer cat si in adjuvanti ai vaccinelor virale. TLR7 recunoaste ARN monocatenar viral si cel putin cateva secvente de ARN monocatenar de mamifer. Desi unitatea de recunoastere al TLR7 este putin cunoscuta, atat ARN-ul bogat in uracil si guanozina cat si ARN-ul monocatenar continand baze nemodificate par a fi preferential recunoscute. TLR9 si 7 sunt exprimate constitutiv pe limfocite B si pe celule dendritice plasmatice, si ambele tipuri de celule sunt indeaproape legate de patogeneza in lupus eritematos sistemic si implicate in bolile sistemice prin productia de autoanticorpi si respectiv IFN-α. TLR8 recunoaste deasemenea ARN-ul monocatenar dar nu pare sa fie exprimat la soareci. La oameni TLR8 are o distributie celulara foarte diferita de cea a TLR7, in principal in celule ale lineajului monocit/mieloid, unde activarea TLR8 produce o gama diferita de citokine decat cele produse de activarea TLR9/7 pe celule dendritice plasmatice. Daca TLR8 exercita un efect proinflamator sau protectiv in LES ramane sa fie vazut.
Sinergia BCR/TLR9 si BCR/TLR7 in raspunsul in vitro al limfocitelor B la autoantigeni asociati LES
O legatura functionala intre expresia TLR9 si limfocitele B autoreactive a fost intai dezvaluita in studii cu BCR ale limfocite B afectate transgenic. Limfocitele B ce exprima un receptor autoreactiv codat transgenic au fost unelte experimentale pretioase pentru explorarea mecanismelor tolerantei limfocitelor B. De asemenea au avut un rol critic in evaluarea activitatii biologice ai autoantigenilor. Linia transgenica AM14, produsa initial de Weigert si colegii, exprima un receptor specific gasit in repertoriul autoanticorpilor IgG ai soarecilor MRL autoimuni Fas-deficitari. Acest anticorpi recunosc IgG2aa/j (care in gazda originala sunt autologi IgG2a) cu afinitate relativ scazuta, si limfocitele B care exprima acest receptor scapa mecaismului de inducere a tolerantei care elimina celulele autoreactive mai avide. Desi limfocitele B AM14 mature, intr-un fundal nonautoimun raman relativ pasive sau sunt supuse unei activari zadarnice, intr-un cadru autoimun ele se convertesc prompt in plasmocite producatoare de autoanticorpi. Aceasta comutare a fost revazuta in vitro stimuland limfocitele B AM14 cu autoantigeni continand complexe imune. Limfocitele B AM14 nu au proliferat ca raspuns la proteina straina continand complexe imune. Aceste experimente au relevat o proprietate ale autoantigenelor imuncomplexate care nu putea fi oferita de nonautoantigene imuncomplexate, adica abilitatea de a lega un PRR.
PRR-ul relevant depinde de natura autoantigenului. Un tip de complexe imune stimulatoare se formeaza cand anticorpi IgG2a monoclonali anti-ADN sau anti-nucleosom sunt adaugati la cultura primara de limfocite B AM14; acesti anticorpi se leaga la materialul eliberat probabil din celule distruse in timpul procedurii de preparare a celulei sau din celule ce nu supravietuiesc in cultura. Limfocitele B AM14 activate de complexele imune intra in ciclul celular. Aditia de ADN produce degradarea antigenului si elimina raspunsul proliferativ. Acest raspuns este dependent de expresia de BCR si TLR9 AM14.
Un al doilea tip de complexe imune stimulatoare se formeaza cand anticorpi monoclonali IgG2a reactivi cu ARN sau proteine asociate ARN sunt adaugati in cultura primara de limfocite B. Aditia de particule de ribonucleoproteina purificata creste semnificativ potenta acestor anticorpi, probabil prin cresterea concentratie complexelor imune sau a valentei acestora. Stimularea prin ARN imuncomplexat e sensibila, depinzand de TLR7, si dramatic potentata prin aditia de IFN de tip 1, care creste expresia de TLR7. Atat stimularea prin ADN cat si prin ARN imuncomplexat ale limfocitelor B AM14 sunt inhibate de oligodezoxinucleotide care blocheaza semnalizarea prin TLR9 si TLR7. Cu desavarsire, datele sunt solide cu un model in care BCR-ul AM14 se leaga la ADN/ARN continand complexe imune si apoi directioneaza complexele imune intr-un compartiment intern unde ADN/ARN complexate tinteste spre TLR9 sau TLR7; atat BCR cat si TLR sunt necesare pentru activare limfocitelor B.
Desi paradigma BCR/TLR a fost initial identificata de activarea limfocitelor B IgG2a reactive fata de complexe imune, studii in vitro ce au urmat indica faptul ca TLR sunt implicate in activarea limfocitelor B care leaga direct ADN sau alt autoantigen si din acest motiv pot avea un rol important in stadiile primare ale productiei de autoanticorpi.
Sinergia FcγR/TLR contribuie la activarea celulelor dendritice ai a altor celule producatoare de citokine si chemokine
ADN si/sau ARN continand complexe imune se pot lega la receptori Fcγ de afinitate joasa pe o variate APC. Serul obtinut de la pacienti cu LES sau alte tulburari sistemice autoimune poate induce celulelor dendritice sa produca cantitai mari de IFN-α. Aceasta activitate poate fi revazuta amestecand anticorpi IgG purificati din serul pacientului cu resturi necrotice sau apoptotice celulare, sau amestecand aceeasi anticorpi cu ADN bogat in CpG sau SmRNP purificat. Anticorpi blocanti specifici pentru FcγRIIa (CD32) inhiba producerea de IFN-α. Experimente cu celule dendritice cu deficienta de TLR, la fel si cu oligodezoxinucleotide si inhibitori ai acidifierii endosomilor au legat mai mult acest raspuns catre TLR7 si TLR9. IFN de tipul 1 propabil are un rol in etiologia LES printr-o varietate de mecanisme care include direct efecte pe celule dendritice, celule efector citotoxice si limfocite B. Pacientii cu LES deseori dezvolta o semnatura a IFN asociata cu expresia a numeroase gene IFN in PBMC. Polimorfismul genetic asociat cu factorul reglator 5 al IFN, o citokina proinflamatorie asociata ca factor de inhibare a transcriptiei al TLR7 si TLR9, sunt factori de risc puternici pentru dezvoltarea LES.
Celulele dendritice plasmatice nu sunt singurele celule care exprima simultan receptori Fcγ si TLR9 si/sau TLR7. De exemplu, AND/nucleosom continand complexe imune, si nu proteine imuncomplexate, induc celulelor dendritice mieloide derivate din maduva osoasa sa secrete TNF-α printr-un mecanism dependent de FcγRIII si partial dependent de TLR9. In plus, neutrofile GM-CSF activate produc cantitati remarcabile de IL-8 ca raspuns la complexe imune LES. ADN sau ARN continand complexe imune activatoare ale acestor populatii ar putea contribui la patogeneza LES sau a altor boli autoimune printr-o varietate de mecanisme.
Un lucru important ce trebuie luat in considerare in studiile urmatoare este daca rolul TLR7 sau TLR9 este confirmat sau nu. Complexe imune (care nu contin ADN si/sau ARN) au stimulat efectiv celule prin angajarea receptorilor Fcγ. ARN-ul dublu catenar poate activa sistemul imun nespecific prin receptori citoplasmici non-TLR ca si RIG-1 si MDA-5. IPS-a, o proteina reglatoare inhibitoare a productie de RIG-1 si MDA-5, este deasemea implicata in detectarea AND-ului citosolic dublucatenar. Desi nu este clar daca RIG-1, MDA sau alti receptori citoplasmici internalizati prin receptori FCγ sunt accesibili pentru ARN sau ADN, aceasta e o posibilitate ce nu poate sa iasa din calcul in acest moment.
