O Victorii Osinski
Co jsou PAMPs a DAMPs
Zánět vzniká v důsledku podnětů signalizujících poškození nebo infekci. Zánětlivá reakce může být prospěšná nebo škodlivá v závislosti na typu a trvání podnětu. Zdroj, struktura a množství těchto podnětů se dosti liší. Jednou z hlavních kategorií zánětlivých podnětů neboli „signálů 0“ je rodina molekulárních vzorů asociovaných s patogeny (PAMPs) a molekulárních vzorů asociovaných s poškozením (DAMPs).1,2 Tyto vzory se nacházejí na bakteriálních buněčných stěnách, DNA, lipoproteinech, sacharidech nebo jiných strukturách. Přestože bylo identifikováno mnoho DAMPs a PAMPs, stimulují zánětlivé reakce kontextově specifickým způsobem, což ponechává prostor pro další výzkum jejich signalizačních mechanismů.
PAMPs vs. DAMPs: Jaký je mezi nimi rozdíl?
PAMPs pocházejí z mikroorganismů, a proto vyvolávají zánět v reakci na infekce.2 Jedním z dobře známých PAMP je lipopolysacharid (LPS), který se nachází na vnější buněčné stěně gramnegativních bakterií.3 DAMPs pocházejí z hostitelských buněk včetně nádorových buněk, mrtvých nebo umírajících buněk nebo produktů uvolňovaných z buněk v reakci na signály, jako je hypoxie. Protože jsou odvozeny z materiálů hostitele, vyvolávají DAMPs takzvanou sterilní zánětlivou reakci. DAMPs často vznikají nebo jsou vystaveny působení prostředí traumatu, ischemie nebo poškození tkáně a nevyžadují patogenní infekci.2,4 Tato prostředí vznikají v situacích, jako je infarkt myokardu, rakovina, autoimunitní onemocnění a ateroskleróza.5
Receptory rozpoznávání vzorů: signalizace navazující na PAMPs a DAMPs
PAMPs a DAMPs se vážou na receptory rozpoznávání vzorů, mezi něž patří receptory podobné Toll (TLR), cytoplazmatické receptory podobné NOD (NLR), intracelulární receptory podobné retinové kyselině indukovatelné genem I (RLR), transmembránové lektinové receptory typu C a receptory podobné AIM2 (absent in melanoma 2).3,5 Mezi typy buněk exprimujících receptory rozpoznávání vzorů patří buňky vrozené imunity, jako jsou makrofágy, monocyty, dendritické buňky a žírné buňky, ale také neimunitní buňky, jako jsou epiteliální buňky a fibroblasty.1,2 Vazba receptoru pro rozpoznávání vzorů na ligand a jejich současné konformační změny vyvolávají kaskádu následné signalizace, která vede k transkripčním změnám i posttranslačním modifikacím.3 Obecně lze říci, že zapojení receptoru pro rozpoznávání vzorů vede k signálům, které podněcují nábor leukocytů.3
TLR4 byl detekován v imerzně fixované buněčné linii myších monocytů/makrofágů RAW 264.7 pomocí monoklonální protilátky Rat Anti-Mouse TLR4 (katalogové číslo MAB2759) v koncentraci 10 µg/ml po dobu 3 hodin při pokojové teplotě. Buňky byly obarveny pomocí sekundární protilátky Anti-Rat IgG konjugované s NorthernLights™ 557 (červená; kat. č. NL013) a protibarveny DAPI (modrá). Specifické barvení bylo lokalizováno na povrchu buněk.
Najděte cíle signalizace TLR
Odpovědi receptorů rozpoznávání vzorů jsou závislé na kontextu
Receptory rozpoznávání vzorů jsou schopny rozpoznávat různé molekulární vzory, které následně vyvolávají odpověď závislou na receptoru. Jediný receptor rozpoznávání vzorů může rozpoznat více PAMPs a DAMPs a strukturální a molekulární mechanismy, které zprostředkovávají, jak k tomu dochází, jsou stále předmětem studia.5 Kromě toho může současná signalizace v rámci téže buňky modulovat následné reakce na zapojení receptoru rozpoznávání vzorů. Například cytokiny mohou stimulovat následnou signalizaci, která může být komplementární, zesilující nebo inhibiční vůči signálním drahám receptoru pro rozpoznávání vzorů.1 Díky těmto složitostem je tedy studium zánětlivých reakcí vyvolaných PAMP a DAMP komplikované, ale docela fascinující.
Victoria Osinski, doktorandka
University of Virginia
Victoria studuje buněčné mechanismy regulující růst cév při onemocnění periferních tepen a obezitě.
- Newton K, Dixit VM. Signalizace ve vrozené imunitě a zánětu. Cold Spring Harb Perspect Biol. ;4(3):a006049. Published. doi:10.1101/cshperspect.a006049
- Tang D, Kang R, Coyne CB, Zeh HJ, Lotze MT. PAMPs a DAMPs: signály 0, které podněcují autofagii a imunitu. Immunol Rev. 2012;249(1):158-175. doi:10.1111/j.1600-065X.2012.01146.x
- Mogensen TH. Rozpoznávání patogenů a zánětlivá signalizace ve vrozené imunitní obraně. Clin Microbiol Rev. 2009;22(2):240-273. doi:10.1128/CMR.00046-08
- Bianchi ME. DAMPs, PAMPs a alarminy: vše, co potřebujeme vědět o nebezpečí. J Leukoc Biol. 2007 Jan;81(1):1-5.
- Schaefer L. Komplexnost nebezpečí: The Diverse Nature of Damage-associated Molecular Patterns: The Diverse Nature of Damage-associated Molecular Patterns. J Biol Chem. 2014;289(51):35237–35245.