Familia NLR (receptores tipo NOD)
La familia NLR (NOD-like receptors) incluye los receptores NOD1, NOD2, NALP1, NALP3 e IPAF. En la literatura también se les clasifica dentro de la familia CLR (CARD, leucine-rich) o CATERPILLER (a esta última también pertenecen las proteínas R de defensa de las plantas).
La molécula del receptor NLR tiene una estructura compleja y modular. Cada una de sus partes cumple una tarea específica:
- Dominio LRR carboxiterminal (rico en repeticiones de leucina): actúa como sensor que reconoce directamente los ligandos.
- Dominio NOD central: responsable de la oligomerización (agrupación) de las moléculas del receptor, lo cual es crítico para la posterior transmisión de la señal.
- Dominio CARD aminoterminal: participa en la generación de la señal y en la activación de la enzima caspasa-1. La caspasa-1, a su vez, es necesaria para el procesamiento de las citocinas proinflamatorias de la familia de la interleucina-1 (IL-1).
El principal blanco del dominio LRR son los fragmentos de peptidoglicano bacteriano que se encuentran en el citosol después de que la bacteria ha sido fagocitada y degradada.
- El receptor NOD2 responde al muramildipéptido, el cual forma parte de la pared celular tanto de bacterias grampositivas como gramnegativas.
- El receptor NOD1 posee una especificidad más estrecha: reconoce muramilpéptidos con un ácido meso-diaminopimélico terminal (meso-DAP), que está presente exclusivamente en microorganismos gramnegativos.
El mecanismo de acción es sencillo: la unión del peptidoglicano provoca la oligomerización a través del dominio NOD y la transmisión de la señal mediante el dominio CARD. Ciertos representantes de esta familia, como NALP e IPAF, participan en la formación de un complejo especializado —el inflamasoma—, dentro del cual se produce la activación de la caspasa-1.
Familia RLR (receptores tipo RIG)
La familia RLR (RIG-like receptors) se especializa en amenazas virales. Los principales representantes de este grupo son los receptores RIG-I y MDA5. Su función principal consiste en reconocer ARN extraño (viral) en el citosol, lo que induce la síntesis de potentes moléculas antivirales: los interferones de tipo I.
La estructura de la molécula RLR difiere de la de los NLR:
- El reconocimiento del blanco está a cargo del dominio de ARN helicasa carboxiterminal.
- La producción y transmisión de la señal están a cargo del dominio CARD aminoterminal.
Ambos receptores son capaces de reconocer ARN viral bicatenario. Sin embargo, RIG-I cuenta con una capacidad adicional: puede detectar también ARN monocatenario si en su extremo 5' presenta un grupo trifosfato. Los receptores RLR se localizan en diversos tipos de células del organismo. Existe una sola excepción importante: las células dendríticas plasmocitoides. Estas no utilizan RLR en absoluto y reconocen el ARN viral exclusivamente mediante receptores tipo Toll (TLR).
Receptor DAI y resultados de la activación celular
El receptor DAI (DNA-dependent activator of IFN-regulatory factors) es otro sensor citosólico importante. A diferencia de los RLR, no responde al ARN, sino al ADN extraño presente en el citoplasma. Al actuar como un activador dependiente de ADN, también regula los factores de producción de interferones.
En general, el reconocimiento de patrones (PAMP) mediante NLR, RLR y DAI desencadena la expresión de varios genes. Esto prepara a las células de la inmunidad innata para su función principal: la eliminación eficaz de agentes extraños del medio interno del organismo.
(Diferencia importante: no se deben confundir los receptores citoplasmáticos con moléculas extracelulares solubles como las colectinas, pentraxinas y ficolinas. Estas últimas circulan libremente fuera de las células y pertenecen a los factores humorales de la inmunidad).
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué receptores participan en la formación del inflamasoma?
En la formación del inflamasoma participan receptores intracelulares de la familia NLR. Estos incluyen a los siguientes representantes:
- NOD1 (Nucleotide-oligomerizing domain): receptor de la familia NLR.
- NOD2 (Nucleotide-oligomerizing domain): receptor de la familia NLR.
- IPAF: receptor de la familia NLR.
- NALP (NALP1, NALP3): receptores de la familia NLR.
¿Qué citocinas proinflamatorias son procesadas por la caspasa-1 durante la activación del inflamasoma?
Durante la activación del inflamasoma, la caspasa-1 procesa citocinas proinflamatorias de la familia de la IL-1. En particular, la caspasa-1 escinde el precursor inactivo de la IL-1β, dando lugar a una citocina madura con una masa de 18 kDa que es secretada por la célula y desencadena la cascada inflamatoria.
¿Qué vías de señalización intracelular se activan ante la estimulación de los receptores NOD1 y NOD2?
Tras la activación de los receptores NOD1 y NOD2 por la unión del peptidoglicano, se produce la oligomerización mediada por el dominio NOD y la transmisión de la señal a través del dominio CARD. La activación de estos receptores conduce a la activación del factor de transcripción NF-κB, su translocación al núcleo y la producción de citocinas y quimiocinas proinflamatorias.
Para recordar la diferencia entre los ligandos: NOD1 (que contiene el dígito 1) reconoce patrones de un solo grupo de bacterias (gramnegativas). NOD2 (dígito 2) reconoce patrones de dos grupos (grampositivas y gramnegativas).
Preguntas de clases y exámenes
¿Dónde se produce en la célula el reconocimiento de ligandos por parte de los receptores NLR y RLR?
En el citosol (citoplasma). Los componentes microbianos llegan allí tras la fagocitosis y degradación, o como resultado de la penetración directa de virus en la célula.
¿Para qué sirven los receptores NALP e IPAF?
Participan en la formación del inflamasoma, un complejo especial en el que se activa la enzima caspasa-1, necesaria para el procesamiento de las citocinas proinflamatorias.
¿Qué células no utilizan RLR para detectar ARN viral?
Células dendríticas plasmocitoides. Para reconocer el ARN viral, utilizan exclusivamente receptores tipo Toll (TLR).
¿Cuál es la diferencia funcional entre los RLR y el DAI?
Ambas familias desencadenan la síntesis de interferones, pero los RLR se especializan en el reconocimiento de ARN extraño, mientras que el receptor DAI detecta ADN extraño en el citosol.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismos de formación y funcionamiento del inflamasoma
- Procesamiento y funciones de las citocinas de la familia IL-1
- Síntesis y acción antiviral de los interferones de tipo I
- Factores humorales de la inmunidad innata (colectinas, pentraxinas, ficolinas)
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