De Metchnikoff a los receptores tipo Toll Puentes entre la inmunidad innata y la adquirida

Ezequiel Chouela, María Lapadula y Femando M. Stengel

Arch. Argent. Dermatol. 55:101-108, 2005

INTRODUCCION

El sistema inmune humano y el de otros mamíferos actuales ha evolucionado a lo largo de millones de años. Su complejidad actual, que conocemos sólo parcialmen­te, es el resultado de sucesivos cambios que fueron apa­reciendo para responder a diferentes agresiones gene­radas por múltiples agentes infecciosos.

Se han descubierto varios sistemas antimicrobianos relativamente inespecíficos que son innatos, en el senti­do de que no requieren un contacto previo con el agente infeccioso. Constituyen el sistema inmune innato (Sil) (Tabla I). Los microorganismos poseen oportunidades notables para desarrollar estrategias que les permitan evadir este primer sistema de defensa. Las diferentes especies han generado mecanismos de defensa espe­cíficos contra cada uno de estos microorganismos, lo­grando mucha mayor eficacia y rapidez en su respuesta inmune: sistema adquirido o adaptativo (SIA) (Tabla I). Podría decirse que un agente microbiano se convierte en patógeno por el fracaso ocasional del Sil del hués­ped. A pesar de la rápida evolución microbiana, el Sil de un individuo sano es 99% efectivo.

En diciembre de 1882, un zoólogo ruso de 37 años llamado Élie Metchnikoff (1854-1915), también presen­tado como liya Mechnikov en la literatura, introdujo una espina de rosa dentro de una larva transparente de es­trella de mar. A la mañana siguiente observó múltiples células móviles rodeando la espina, tratando de "digerir­la". Fue la primera descripción de lo que hoy conoce­mos como fagocitosis, uno de los principales mecanis­mos de la inmunidad innata (II). Por dicho descubrimien­to, Metchnikoff, padre de la "Inmunología Celular", reci­bió en 1908 el Premio Nobel de Medicina. Paul Eriich (1845-1916), pionero de la entonces denominada "In­munología Humoral", sería co-laureado con él.

Desde entonces la inmunología ha avanzado en for­ma vertiginosa. Uno de los principales descubrimientos de los últimos años fue la descripción de los receptores tipo Toll. A partir de entonces, resurge el estudio del Sil como un componente fundamental de la respuesta in­mune del organismo.

Instituto Universitario CEIVIIC

INMUNIDAD INNATA E INMUNIDAD ADQUIRIDA

A través del tiempo, se han estudiado con detalle los mecanismos inmunológicos pertenecientes a la inmuni­dad adquirida (lA), constituida por dos clases principa­les de células: linfocitos T y B. Cada linfocito expresa sobre su superficie celular un único receptor capaz de reconocer un antígeno especi'fico. Por este motivo exis­te una gran variabilidad de receptores antigénicos ex­presados en la población linfocitaria. A mayor cantidad y diversidad de receptores antigénicos, mayor es la pro­babilidad de que un linfocito se encuentre con un anti'-geno determinado.

La unión del antígeno con el receptor del linfocito des­encadena la activación y proliferación clonal del linfocito estimulado, paso fundamental en la generación de una respuesta inmune efectiva. Sin embargo, se tarda de tres a cinco días en lograr un número suficiente de clones celulares (células efectoras) capaces de controlar al agente patógeno, tiempo más que suficiente para que puedan dañar al individuo expuesto.

Por el contrario, los mecanismos efectores de la II se activan inmediatamente luego del contacto con el agen­te patógeno. Intervienen múltiples actores en este pro­ceso: barreras de defensa mecánicas, células fagoci'ti-cas (macrófagos, neutrófilos), células natural killer(NK), eosinófilos, péptidos antimicrobianos, vi'a alterna del complemento y otros factores humorales.

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Ezequiel Cinouela y colaboradores

TABLA I CARACTERISTICAS DEL SISTEMA INMUNE INNATO Y DEL ADQUIRIDO

SISTEMA INMUNE INNATO SISTEMA INMUNE ADQUIRIDO

COMPONENTES Macrófagos, monocitos, polimorfonucleares, células NK.

Vía alterna del complemento, péptidos antimicrobianos

Linfocitos T y B Anticuerpos

COMIENZO DE ACCIÓN Rápido Lento

RECEPTORES Reconocimiento de patrones moleculares

Codificados en la línea germinal

Reconocen estructuras antigénicas específicas

Generados en forma somática durante la maduración

de ios linfocitos

MEMORIA INMUNOLÓGICA No Sí

Antes se creía que la función principal de la II era la contención de la infección hasta que los linfocitos se activaran y lograran una respuesta inmune más eficaz. Se tenía el concepto que la II era primitiva, torpe y no específica.

Hoy sabemos que el Sil cumple un rol mucho más importante y fundamental. Reconoce una gran variedad de moléculas pertenecientes a diversos agentes infec­ciosos. Cuando son detectadas, desencadena una res­puesta inflamatoria para contener y evitar la propaga­ción del agente infeccioso. La actividad de las células efectoras y las citoquinas que ellas secretan son res­ponsables del eritema y edema en el sitio de infección y también de los síntomas generales (fiebre, mialgias y artralgias) que acompañan a la respuesta inflamatoria.

RECEPTORES PARA EL RECONOCIMIENTO INMUNE

La principal distinción entre el Sil y el SIA subyace en los mecanismos y receptores usados para el recono­cimiento inmune. En el SIA, los receptores de linfocitos I y B son generados en forma somática durante la ma­duración de los linfocitos, determinando que cada linfo­cito presente un receptor con una especificidad antigé-nica determinada. Dado que estos receptores no son codificados en la línea germinativa, no están predesti­nados a reconocer un antígeno particular. Por lo tanto, se genera un infinito número de receptores antigénicos específicos al azar.

Dado que los receptores antigénicos se generan por mecanismos genéticos al azar, los receptores pueden reconocer no sólo agentes infecciosos, sino también antígenos propios del individuo. Por lo tanto la activa­ción del SIA puede ser dañina para el propio individuo cuando es desencadenada por antígenos propios. Este mecanismo explicaría la patogénesis de muchas de las enfermedades autoinmunes y alérgicas.

Recientemente se demostró que el Sil desempeña un papel fundamental en la decisión de discernir entre

antígenos propios o infecciosos (ver más adelante). A diferencia del SIA, el Sil utiliza receptores antigé­

nicos codificados en la línea germinal. Por lo tanto, cada receptor tiene una especificidad antigénica genéticamen­te predeterminada. El número total de receptores anti­génicos involucrados en la respuesta II no supera los cien. Este número parece escaso frente al gran reperto­rio de agentes infecciosos que nos rodean. Peor aún, los gérmenes tienen la capacidad de mutar a gran velo­cidad, lo que genera un número mayor de antígenos capaces de producir daño al huésped.

¿Cómo hace el Sil para reconocer a todos los agen­tes infecciosos que nos rodean?.

El Sil no reconoce cada antígeno, sino que tiene la capacidad de reconocer estructuras antigénicas altamen­te conservadas presentes en diversos microorganismos. Estas estructuras moleculares identificatorias aparecie­ron hace millones de años y se han conservado a lo lar­go de la evolución. Rara vez presentan mutaciones y son compartidas por un gran grupo de agentes infeccio­sos. Ello evita la necesidad de una gran cantidad de re­ceptores para identificarlos. Estas estructuras adoptan el nombre de patrones moleculares asociados a pató­genos (PAMP's: Pathogen - Associated Molecular Pat-terns). Los receptores de la II encargados de reconocer­los se llaman Receptores de Reconocimiento de Patro­nes (PRR - Pattern Recognition Receptors). Son ejem­plo de PAMP: lipopolisacáridos bacterianos (gram ne­gativos), peptidoglicanos, ácidos lipoteicoicos (gram positivos), ADN bacteriano (secuencias no metiladas de guanosina - citosina), ARN doble cadena y mañosa de la pared celular de las levaduras. Los PAMPs presentan determinadas características que los distinguen:

- Están presentes o son producidos exclusivamente por agentes infecciosos,

- Son esenciales para la sobrevida y patogenicidad de los microorganismos,

- Son estructuras invariables compartidas por múlti­ples patógenos. Por ejemplo, todas las bacterias Gram

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De Metchnikoff a los receptores tipo Toll

negativas tienen lipopolisacáridos en su pared bacteria­na, por lo tanto mediante un PRR se pueden reconocer todas las bacterias Gram negativas.

RECEPTORES DE RECONOCIMIENTO DE PATRONES (PRR)

Se expresan en múltiples células efectoras del Sil: macrófagos, células dendríticas y linfocitos B (células presentadoras de antígenos profesionales). Una vez ac­tivados por un PAMP, los receptores desencadenan una respuesta efectora rápida y eficaz para lograr el control del agente infeccioso. No necesitan de la expansión clo­nal característica del SIA.

Son ejemplos de PRR: - Lectinas fijadoras de mañosa: miembro de la fami­

lia calcio dependiente de lectina. Se une a carbohidra­tos bacterianos y activa la vía alterna del complemento.

- Receptores de mañosa: pertenecen a la familia cal­cio dependiente de lectina. Reconocen carbohidratos con alto contenido de mañosa de la pared bacteriana permi­tiendo su fagocitosis por los macrófagos.

- Receptores Toll - like (TLR): reconocen PAMPs y activan señales de transducción que inducen la expre­sión de genes involucrados en la respuesta inmune.

RECEPTORES TOLL - LIKE (TLRS)

Haciendo historia... una historia laureada de Premios Nobel!

En los años '80, se comenzaron a estudiar las fun­ciones moleculares de múltiples citoquinas involucradas en la respuesta inmune. Se descubrió que los macrófa­gos y las células dendríticas producían grandes canti­dades de IL-1 y factor de necrosis tumoral alfa (FNT-a) al ser expuestas a bacterias, especialmente al ser esti­muladas por el lipopolisacárido bacteriano (LPS). En 1988 John E. Sims, en Seattle, EEUU, descubrió el receptor que reconoce a la lL-1. Este receptor se locali­za en la membrana de diferentes células del organismo incluyendo los macrófagos, las células dendríticas y los queratinocitos. La porción exterior del receptor de IL-1 reconoce a su ligando (IL-1), mientras que la estructura intracitoplasmática, responsable de la transmisión de señales al núcleo, no se parecía a ninguna otra estudia­da previamente.

En 1991, Nick J. Gay, en Cambridge, RU, buscaba proteínas humanas que fueran similares a una proteína morfogénica de las moscas de la fruta (Drosofila), des-cripta por Cristiane Nusslein-Volhard, bióloga de Tübin-gen, Alemania. Esta proteína debe su nombre a que los embriones de moscas mutantes que no la tenían, se veían raros o extraños. Se veían " Toll"(delalemán Toll: raro -extraño - horripilante- fantástico). Se trata de una proteí­na de la mosca Drosofila que permite la diferenciación

dorsoventral en etapas tempranas de la embriogénesis. Por este descubrimiento, C. Nusslein-Volhard fue laurea­da con el Premio Nobel de Medicina en 1995.

Gay descubrió que la secuencia citoplasmática de la proteína Toll tenía una semejanza estructural con la por­ción intracitoplasmática del receptor de lL-1 descubierto por Sims.

En ese momento nadie podía explicar porqué una proteína involucrada en la embriogénesis de la Drosofi­la tenía semejanza estructural con un receptor celular humano involucrado en la respuesta inmune.

En 1996 Jules A. Hoffmann y col., en Estrasburgo, demuestran que las Drosófilas con mutaciones en el gen Toll son altamente susceptibles a las infecciones por hongos. Estos hallazgos sugieren que el receptor Toll de la Drosofila participa en el desarrollo embriológico de la mosca y, además, en la respuesta inmune en la edad adulta. De esta forma, en la mosca los receptores Toll son multifuncionales.

Ruslan Medzhitov y Charles A. Janeway Jr., Yaie, EEUU, descubren el primer "Toll humano" en el año 1997. Un año más tarde, Fernando Bazan y col.. Palo Alto, EEUU, describen cinco receptores Toll y proponen el tér­mino Toll-Like Receptors (TLR's) - "Receptores tipo Toll", en honor a la Dra. C. Nusslein-Volhard. Al receptor des­cubierto por Medzhitov y Janeway se lo denomina TLR4. Hasta ese momento su función no era del todo conocida.

A fines de 1998, Bruce Beutler y col., Scripps Clinic, EEUU, descubren que los ratones con mutaciones en el TLR4 no desarrollaban sepsis al ser expuestos a lipopo­lisacáridos. Este descubrimiento demostró que el TLR4 se activa mediante la interacción con LPS, presente en las membranas de bacterias gram negativas.

Y entonces...¿para qué sirven los receptores Toll?

La familia de receptores Toll consta actualmente de 13 miembros, de los cuales 10 han sido identificados en humanos. Los TLRs son miembros de una superfamilia de proteínas que contiene el dominio TIR intra citoplas-mático (Toll/IL-IR), encontrándose considerable homo­logía entre los dominios citoplasmáticos de todos los miembros de la familia.

Cada uno de ellos reconoce moléculas importantes para la sobrevida de virus, bacterias, hongos y parási­tos. El TLR2 reconoce al ácido lipoteicoico, componente de la pared bacteriana; el TLR3 reconoce material ge­nético de los virus; el TLRS se une a la flagelina mien­tras que el TLR9 reconoce secuencias de material ge­nético (Citosina - Guanosina), CpG de bacterias y virus (ver Tabla II). Dado que los antígenos reconocidos son estructuras comunes a muchos gérmenes, sólo 10 TLRs son necesarios para protegernos de virtualmente todos los agentes infecciosos.

Los TLR 1, 2, 4, 5 y 6 se expresan en la superficie celular, por lo que reconocen estructuras microbianas

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en la sangre y los tejidos. Los TLR 3, 7, 8 y 9 están presentes sólo en los endosomas citoplasmáticos y re­conocen estructuras intracelulares.

¿Cómo actúan los TLRs?

Cada receptor Toll reconoce patrones moleculares expresados sobre la superficie de patógenos (PAMPs) específicos.

Existen aún muchas preguntas sobre cómo ocurre la interacción de los TLRs con sus ligandos. Se sabe que la activación de TLR4 por el LPS requiere un complejo con MD-2 y CD-14, mientras que el receptor basurero CD36 funciona como un co-receptor actuando en con­junto con TLR2. Es posible que todos los TLRs actúen en conjunto con una serie de moléculas para adquirir máxima sensibilidad y especificidad, formando recepto­res heteroméricos ya sea con otros TLRs o con otras proteínas.

La unión de un ligando con los TLRs desencadena una serie de eventos mediados por la activación del fac­

tor nuclear kB (NF-kB), que regula la expresión de ge­nes blanco que codifican mediadores pro inflamatorios. Esta activación del NF-kB se produce a través de una cascada de señales recientemente caracterizadas, re­guladas principalmente por el adaptador MyD88 (Fig. 1). Luego de la unión con su ligando, los TLRs se dimerizan y sufren un cambio conformacional que es necesario para el reclutamiento de las moléculas de señalización. Se produce entonces la asociación del adaptador MyD88 (myeloid differentiation primary response protein 88), que a su vez recluta a IRAK4 (quinasa 4 asociada al IL-1R) permitiendo la asociación de IRAK1. Entonces 1RAK4 induce la fosforilación de IRAK1. IRAK1 fosforilada se asocia con TRAF6 (tumor necrosis factor receptor asso-ciated factor). IRAK-1 y TRAF-6 se disocian de este com­plejo y se unen a otro formado por el factor de creci­miento transformante B-kinasa (TAK-1), activándolo. El TAK-1 activa el complejo kinasa IkB (IKK). Se produce la degradación del IkB y la subsiguiente liberación del factor de transcripción nuclear NF-kB. Luego de su tras-locación al núcleo, el NF-kB induce la expresión de ge-

TABLA II

RECEPTOR TOLL

LIGANDO PATÓGENO POSIBLE ENFERMEDAD ASOCIADA

ADAPTADOR

TLR1 Triacil Lipopéptidos Factores solubles

Bacterias y Micobacterias Neisseria Meningitidis

MyD88

TLR2 Peptidoglicanos Bacterias Gram + Sepsis A.R. E.l.l.

MyD88, Mal TLR2

Ácidos lipotéicos LPS atípleos Lipoproteínas/lipo péptidos Zymosan

Bacterias Gram + Bacterias Gram -Micobacterias Hongos

Acné

TLRS ARN doble cadena Virus Trif

TLR4 LPS Bacterias Gram - Sepsis A.R. E.l.l. Asma Enfermedad cardiovascular

MyD88, Mal, Trif, Tram

TLRS Flagelina Múltiples bacterias Enf. del Legionario E.l.l.

MySSD

TLR6 Lipopéptidos Zymosan

Micobacterias Hongos

My88D

TLR7 ARN simple cadena Imiquimod

Virus MySBD

TLRS ARN simple cadena Virus My88D

TLR9 ADN herpes virus Residuos de Citosina-Guanosina

Virus LES My88D

TLR10 ? ? ? ?

Abreviaturas: AR, Artritis Reumatoidea; Eli, Enfermedad Inflamatoria Intestinal; LPS, Lipopolisacáridos; LES, Lupus Eritematoso Sistémico.

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De Metchnikoff a los receptores tipo Toll

nes blanco de múltiples citoquinas proinflamatorias (ver Figura 1).

Existen vías de señalización independientes de MyD88, que condicionan patrones diferentes de expre­sión génica. Estos adaptadores, todos con dominios TIR incluyen: TIRAP (proteína adaptadora que contiene do­minio TIR, también conocida como MAL), TRIF (proteí­na adaptadora que contiene dominio TIR inductora de IFNb, o TICAM 1) y TRAM (molécula adaptadora rela­cionada a TRIF, TICAM 2)

Dependiendo del receptor Toll que se active por su respectivo ligando, se estimulará la expresión de deter­minados genes involucrados en la eliminación del agen­te patógeno. Por ejemplo, TLR3 o TLR7, que se expre­san en endosomas (intracelular), censan la presencia de diferentes virus y su activación induce la expresión de interferón de tipo I, principal citoquina antiviral. La unión del LPS al TLR-4, que se encuentra en las super­ficies celulares, induce la expresión de citoquinas pro-inflamatorias como IL-6, IL-8, IL-12 e IL-1, que ayuda­rán a eliminar al agente bacteriano.

Esta especificidad, en un sistema que se pensaba no específico, es crucial y probablemente debida a dife­rentes moléculas que participan en la cascada de seña­lización.

Figura 1. Vía de transducción de señales de TLRs.

INTERACCIÓN ENTRE LA RESPUESTA INMUNE INNATA Y LA ADQUIRIDA

El SIA tiene una gran capacidad para reconocer casi cualquier estructura antigénica. Sus receptores son ge­nerados al azar, por lo tanto pueden reconocer múltiples antígenos independientemente de su origen: bacteria­no, ambiental o propio. La activación de la lA requiere la presencia de células presentadoras de antígenos (ma­crófagos o células dendríticas), la expresión de molécu­las co-estimulatorias (CD80, CD86, CD40) y de citoqui­nas pro-inflamatorias.

El Sil por el contrario, presenta receptores que reco­nocen estructuras exclusivas de microorganismos (PAMPs). Cuando un agente infeccioso ingresa por pri­mera vez en el organismo, se activan los respectivos TLR ubicados en las membranas celulares de los ma­crófagos o células dendríticas. La activación de los TLR induce la expresión y liberación de múltiples citoquinas pro-inflamatorias responsables de la eliminación del pa­tógeno y de los signos y síntomas de infección. A su vez, tanto los macrófagos como las células dendríticas fagocitan al antígeno.

Los linfocitos T utilizan su receptor para reconocer su ligando (epítope), unido a moléculas del Complejo Mayor de Histocompatibilidad I ó II (CMH tipo I o tipo II) de la célula presentadora de antígeno. Los epítopes re­conocidos pueden ser del individuo (propios) o de un agente infeccioso. Dado que el receptor linfocitario fue generado al azar no puede reconocer si su ligando es propio o ajeno. La sola unión del receptor linfocitario con el CMH - antígeno no es suficiente para la correcta ac­tivación del linfocito. Es necesaria la presencia de molé­culas co-estimulatorias (CD80, CD86 y CD40) en la su­perficie de la célula presentadora de antígeno. El linfoci­to T sólo se activa cuando ambas señales están presen­tes. El reconocimiento del antígeno por el linfocito T en ausencia de las moléculas co-estimulatorias lleva a una inactivación permanente o apoptosis de linfocito (ver Fig. 2).

Se sabe actualmente que el Sil participa activamen­te en el control de la lA. Los TLR estimulan la expresión de las moléculas co-estimulatorias (CD80 y CD86) so­bre la superficie de las CPA. Dado que los PAMPs son parte de agentes infecciosos, los TLR sólo inducen la expresión de moléculas co-estimulatorias en presencia de una infección. Los antígenos propios no son recono­cidos por receptores del Sil (TLR), impidiendo la expre­sión del CD80 y CD86. Este sistema asegura que las células T sólo se activarán ante la presencia de un pató­geno.

Por lo tanto, el SIA sólo responde a un agente pató­geno luego de ser reconocido por el Sil.

Con el transcurso de los días se producirá la prolife­ración del clon de linfocitos correspondiente y la elimi­nación del agente infeccioso.

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Ezequiel Chouela y colaboradores

Una vez erradicada la infección, se generan linfoci­tos T y B de Memoria específicos para dicfio antígeno. Esto permite que un reencuentro con el mismo patóge­no desencadene una respuesta inmune rápida y efecti­va haciendo imperceptible el contacto con el agente in­feccioso. De esta manera, la II da tiempo a la lA de ge­nerar una respuesta específica y más duradera.

Por lo tanto, la Inmunidad Innata y Adaptativa son parte de un mismo sistema de reconocimiento y elimi­nación de microorganismos. La interacción entre ambos es lo que nos permite subsistir a lo largo de la evolución.

TLRS EN LA PATOGENESIS DE ENFERMEDADES HUMANAS

A partir del estudio de grupos de personas con poli­morfismos específicos en los genes que codifican para los TLRs o sus moléculas de señalización, pueden plan­tearse relaciones entre este grupo de moléculas y en­fermedades específicas en humanos.

El polimorfismo más estudiado en humanos es una sustitución de un aminoácido, ácido aspártico, por glici­na en la posición 299 (D299G), en el TLR4. Dos estu­dios mostraron que el polimorfismo D299G aumenta el riesgo de infecciones a gérmenes Gram negativos y otro estudio vinculó este polimorfismo al aumento de la inci­dencia del síndrome de respuesta inflamatoria sistémi-ca.

Este polimorfismo en el TLR4 también se asoció a disminución del riesgo de enfermedad carotídea y ate-roesclerosis y disminución del riesgo de eventos coro­narios agudos. Además, las personas que lo presentan tienen niveles más bajos de IL-6, fibrinógeno y molécula 1 soluble de adhesión vascular.

Este dato puede relacionarse con las publicaciones que vinculan a infecciones bacterianas con mayor ries­go de eventos cardiovasculares.

En relación a asma y atopía el polimorfismo D299G se asocia a disminución de la respuesta a LPS inhalado y a aumento de la severidad de la atopía.

Otros polimorfismos estudiados son: codones de STOP en posiciones 287, 293 en IRAK4, que se asoció a aumento de infecciones por GRAM positivos; varios polimorfismos en NEMO (modulador esencial del factor de transcripción NFkB), que se asociaron a aumento de infecciones por virus y bacterias.

Dado el rol esencial de la inmunidad innata en la re­gulación de todos los aspectos de la respuesta inmune, sería lógico pensar que la disfunción de alguno de sus componentes pueda contribuir a enfermedades.

En pacientes con lupus eritematoso sistémico (LES), la señalización a través de TLR9 puede ser responsable de la producción de autoanticuerpos. De esta forma el reconocimiento de complejos inmunes que contienen ADN por TLR9 puede gatillar la producción de estos anticuerpos.

Figura 2. Interacción linfocito T-CPA. Moléculas co-estimulatorias y ligandos.

TLRS EN DERMATOLOGIA

Expresión de TLRs en queratinocitos Además de ser constituyentes de una barrera física

contra las infecciones, los queratinocitos son células que participan activamente en la respuesta inmune. Secre­tan interleuquinas (IL): 1,3,6,8 y 10; factores de creci­miento: TGF-a, TGF-B, PDGF, FGFs,GSFs, factores de necrosis tumoral, quemoquinas y anticitoquinas. Además se ha demostrado que producen productos antimicro­bianos inducibles tales como óxido nítrico (NO), LL-37, antileucoproteasa y alfa-defensinas. De esta forma ten­drían la capacidad de destruir microorganismos invaso­res, tales como Candida'^.

Se ha demostrado que los queratinocitos expresan TLR2 y TLR4, y que la interacción con sus respectivos ligandos induce la activación del NF-kB.

Serían por lo tanto capaces de reconocer organis­mos posiblemente patógenos, de atraer a los leucocitos al sitio de infección y de eliminar por sí mismos a estos microorganismos.

TLR 2 y Acné El acné es una enfermedad inflamatoria crónica de

la unidad pilosebácea. En su patogénesis participan cua­tro factores principales:

1. Hiperqueratinización infrainfundibular. 2. Aumento de la secreción sebácea. 3. Alteración de la microflora: aumento del Propioni-

bacterium acnés. 4. Inflamación.

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De Metchnikoff a los receptores tipo Toll

Los queratinocitos y sebocitos pueden comportarse como células del sistema inmune (células presentado­ras de antígeno no profesionales). Tienen la capacidad de reconocer agentes patógenos y de presentar los lípi-dos anormales a las células inflamatorias. Son respon­sables de la activación de la respuesta inmune innata y adaptativa. Juegan un papel importante en el desarrollo de las lesiones inflamatorias y no inflamatorias del acné. La inflamación observada en los cuadros de acné seve­ro estaría inducida por una reacción inmunológica al P. acnés (bacteria Gram positiva). Se demostró que el P. acnés tiene la capacidad de estimular la liberación por los monocitos de citoquinas proinflamatorias: TNF-a, IL-1a, IL-12 e IL-8 (factor quimioatractante de neutrófi­los a la unidad pilosebácea).

El mecanismo por el cual el P. ac/?^^activa al mono-cito es desconocido. Se postula que desarrolla una gran respuesta inflamatoria a través de dos mecanismos: su reconocimiento por TLR y la presentación de lípidos anor­males por la molécula CDId.

Además, el TLR-2 tiene la capacidad de reconocer componentes de la pared celular de bacterias Gram po­sitivas, micobacterias y hiongos (ácido lipoteicoico, pep­tidoglicanos, lipoproteínas, lipoarabinomanan y zymo­san).

Se demostró que la interacción del P. acnés ZOT\l receptor TLR-2 de los monocitos y macrófagos aumenta la secreción de citoquinas proinflamatorias y contribuye a desarrollar las manifestaciones clínicas de la enfer­medad.

T L R S C O M O B L A N C O D E

A G E N T E S T E R A P E U T I C O S

El creciente aumento de la resistencia a antibióticos, la emergencia de nuevos y más virulentos virus y el bio-terrorismo aceleran las investigaciones para encontrar agentes terapéuticos más efectivos.

La modulación de la respuesta inmune es uno de los principales objetivos en el desarrollo de nuevos medica­mentos. Los TLRs y sus vías de señalización han des­pertado interés como blancos terapéuticos para el trata­miento de infecciones y enfermedades de origen inmu­ne.

La primera clase de agonistas de TLRs usados en aplicaciones clínicas en humanos son las imidazol qui-nolinas. El compuesto prototípico, el resiquimod, se une a TLR7 y a TLR8 e induce la expresión de genes para IFNa y otras citoquinas antivirales. Otro compuesto de esta clase, el imiquimod, ha demostrado ser un modifi­cador de la respuesta inmune a nivel cutáneo y ser efec­tivo en verrugas genitales causadas por papiloma virus humano, en neoplasias como carcinoma basocelular, en condiciones preneoplásicas como queratosis actínicas y en muchas otras patologías. Esto se debe a que al actuar sobre TLR7 estimula la inmunidad antitumoral del

sistema inmune cutáneo, como se mencionó antes. El descubrimiento de que la unión de TLRs a sus

ligandos activa por sí misma a las células dendríticas tiene importantes implicancias para el diseño de vacu­nas. Varios tipos de ligandos para TLRs son eficaces como adyuvantes de vacunas, por ejemplo el CpG ADN no metilado puede interactuar con TLR9 y se ha demos­trado que puede actuar como adyuvante aumentando la antigenicidad de la vacuna contra la hepatitis A.

' ' C O N C L U S I O N

Existen receptores Toll en animales invertebrados e inclusive en plantas, por lo que se considera al Sil como un mecanismo de defensa frente a diversos agentes patógenos, conservado en la evolución. Los TLR's, jun­to con otros factores, han sido un mecanismo clave para la supervivencia de las especies. Hoy conocemos 10 TLRS humanos; ignoramos si en un futuro próximo no se descubrirán otros.

Por su modo de acción, un número limitado de re­ceptores es capaz de reconocer una inmensa cantidad de estructuras antigénicas. Su reconocimiento induce la expresión de moléculas co-estimuladoras y citoquinas que estimulan a su vez al SIA para lograr la eliminación de agentes infecciosos. Pueden además condicionar fenómenos inflamatorios no determinados por microor­ganismos.

Ha quedado atrás la dicotomía entre el SIA y el Sil, hecho que seguramente postergó la comprensión de mu­chos fenómenos inmunes. Proteínas como los TLR's, lejos de ser barreras de peaje, son verdaderos puentes que facilitan la interacción complementaria entre los dos sistemas.

La posibilidad de utilizar los nuevos descubrimientos en el campo de la terapéutica se basa en el estudio y la comprensión de su funcionamiento.

Desde el paseo por la playa de Messina de Mech-nikoff y su fascinante observación experimental de la fa­gocitosis de la espina en la larva de la estrella marina, ha pasado más de un siglo. El desafío para el futuro será poder lograr equilibrar la balanza entre inmunidad e inflamación, todo ello sin perjudicar al huésped. Los avances recientes nos dan esperanza que no debere­mos esperar 100 años más...

B I B L I O G R A F Í A

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