TLR7 Implicato come potenziale bersaglio per l'immunità da retrovirus

Studi su modelli murinici di infezione retrovirale hanno fornito nuove informazioni sui meccanismi con cui il sistema immunitario innato regola la risposta immunitaria e controlla le infezioni da retrovirus come l'HIV.

Una serie di esperimenti diretti da Edward P. Browne, Ph.D., del Massachusetts Institute of Technology (MIT) Koch Institute for Cancer Research Integrativa, indicano che il sistema immunitario dei vertebrati rileva i retrovirus in vivo attraverso il TLR7 e che questo percorso regola una chiave di sviluppo e controllo delle cellule germinali B.

Nello studio pubblicato su PLoS , il Dott. rapporti Browne ha detto che i risultati suggeriscono di manipolare il TLR7 e la sua via di segnalazione con le cellule B e cio potrebbe essere una strategia praticabile per migliorare l'immunità ai virus. Il suo articolo pubblicato si intitola "Toll-like receptor 7 Controlla la risposta degli antiretrovirali nel centro Germinal."

I Sensori innati di infezioni microbiche sono in tre classi di base,spiega il dottor Browne :
NOD-like receptors (NLRs), RIG-I-like receptors (RLRs), e recettori Toll-like (TLR).

La ricerca ha individuato il sistema immunitario innato come un importante contributo per l'attivazione e la messa a punto di risposte immunitarie adattative agli agenti patogeni, ma i meccanismi con cui sono coinvolti percorsi risposta immunitaria innata è, per la maggior parte dei patogeni, ancora poco chiara.

Più in particolare, indagando il ruolo di innata percorsi di rilevamento nel regolare l'immunità adattativa per l'HIV-1 è stata ostacolata dalla mancanza di un modello animale geneticamente modificabili per HIV-1, il dottor Browne continua. Virus Friend (FV), tuttavia, è un gammaretrovirus murino che è stato ampiamente usato per indagare i principi di base di antiretrovirali immunologia .

FV è costituito da una capacita di replicazione del virus (F-MLV) e un difetto alla milza che forma virus (SFFV).
Nei topi, FV porta ad infezione e a una viremia acuta con i picchi a 7-8 giorni dall'infezione, ma è sotto controllo dalle potenti cellule CD8 T e le risposte delle cellule B dal giorno 14 nei ceppi resistenti di topi.
I Topi che non hanno l'adattatore TLR di segnalazione MyD88, hanno una capacità notevolmente ridotta di effettuare il controllo immunitario della FV, e hanno una ridotta risposta anticorpale al virus, che indica che un membro della famiglia TLR è coinvolto nel controllo immunitario anticorpo-mediato.

Le cellule dendritiche (DC) sono necessari per lo sviluppo del FV-anticorpi specifici, ed esprimere un certo numero di TLR diverse. Cellule B murinico esprimono anche alti livelli di un certo numero di TLR.
Per studiare il ruolo dei segnali del TLR nel controllo FV, il Dr. Browne ha generato topi in cui erano selettivamente cancellati MyD88 in DC o nelle cellule B.

I risultati delle ricerche precedenti, hanno confermato nei modelli murini, che la cancellazione della linea germinale MyD88 ha portato a un numero molto più elevato di focolai virali nelle due settimane.
Tuttavia, mentre i topi con MyD88 selettivamente eliminate nei PVS (CD11c-Cre/Myd88 FLOX / - ) hanno mostrato solo un piccolo aumento nei centri infettivi, gli animali in cui è stato eliminato MyD88 selettivamente nelle cellule B avevano un numero significativamente più elevato di centri infettivi rispetto ai topi non-deleted che erano molto meno in grado di controllare l'infezione da FV.

Per verificare se la cancellazione di MyD88 nelle cellule B ha direttamente influenzato la risposta anticorpale, o se il ruolo di MyD88 nelle cellule B era anticorpo-indipendente, sono stati cancellati totalmente livelli di Ig FV-specifici nel siero di topi infettati con MyD88 nei PVS e nelle cellule B ed è stata misurata a 14 giorni dall'infezione.

Ciò ha confermato che mentre gli animali con MyD88 cancellato nei PVS hanno solo mostrato piccole riduzioni in titoli anticorpali rispetto ai loro fratellini di controllo,mentre i topi con MyD88 cancellato nelle cellule B hanno mostrato una forte riduzione dei livelli di anticorpi.
"Questi dati dimostrano che il MyD88 cellule B-intrinseco gioca un ruolo diretto nella regolazione della risposta anticorpale a FV," afferma il dottor Browne.

Il MyD88 ha una media di segnalazione di tutti i membri della famiglia TLR tranne TLR3, così come da segnalazione IL1R e IL18R. E poiché i retrovirus hanno un singolo filamento di RNA nel loro genoma che potrebbe stimolare TLR7, il TLR7 è abbondantemente espresso nelle cellule B, un'ipotesi ragionevole è che TLR7 regola la risposta anticorpale a FV.

Infatti, mentre i wild-type topi infettati con il FV hanno dimostrato solo un basso numero di centri infettive a 14 giorni, i topi con deficit TLR7 hanno dimostrato numeri molto più alti dei centri infettive.

Inoltre, mentre topi wild-type mostrato una robusta siero FV-risposta specifica Ig di FV a 14 giorni dall'infezione, TLR7 topi con deficit mostrato una risposta anticorpale profondamente attenuato da FV. Questa osservazione, unita alla constatazione che gli animali con MyD88 cancellato nelle cellule B hanno mostrato forti riduzioni dei livelli di anticorpi, ha indicato che la mancanza di TLR7 segnalazione è probabile che per conto del difetto osservato nei topi knockout per MyD88.

Elementi di prova provenienti da analisi che hanno dimostrato che mentre il siero di topi wild-type è stata in grado di neutralizzare potentemente i campioni FV in vitro, il siero di TLR7 topi con deficit o topi con MyD88 cancellato nelle cellule B quali dimostrano attenuato capacità neutralizzante.

La Successiva analisi dello sviluppo delle cellule B del centro germinale durante l'infezione FV ha dimostrato che le cellule B nei topi wild-type aveva up-regulated il marcatore germinale centro GL7, e ci fu una significativa popolazione di non-IgM cellule B ", indicando che il passaggio di classe e germinale Reazioni centro si verificavano, "il Dott. Brown continua. Al contrario, nei topi con deficit TLR7 i livelli di GL7 + e non IgM cellule B erano significativamente più bassi. Infatti, i topi infettati wild-type esposta abbondante strutture centro germinativo nella milza di 14 giorni dall'infezione, mentre in TLR7 topi con deficit centri germinativi sono stati significativamente ridotti.

Per verificare se TLR7 è stato richiesto per le risposte delle cellule T durante l'infezione FV, topi wild-type o TLR7 carenti sono stati infettati con FV, e l'espressione di IFNγ in CD4 e CD8 T misurato a 14 giorni dall'infezione. Topi infettati wild-type fortemente espressione IFNγ upregulated in CD4 e CD8 T, che indica una robusta risposta delle cellule T di FV. Tuttavia, risultati TLR7-topi hanno mostrato che upregulation IFNγ in cellule T CD4 era dipendente TLR7, mentre l'espressione IFNγ in cellule CD8 T e lo sviluppo di GagL specifiche cellule CD8 T erano indipendenti TLR7.

Risposta anticorpale alle infezioni virali sono regolati da una rete di cellule e di vie di segnalazione, comprese le cellule dendritiche, le cellule T CD4 e le cellule B, il dottor Browne continua. Le cellule B naïve interagiscono con l'antigene virale attraverso il recettore delle cellule B (BCR), e con le cellule T CD4 attraverso le molecole della superficie delle cellule CD40 compresi. Attivazione risultati inizialmente nel upregulation di marcatori come CD69 e CD86. È interessante notare che le cellule B nei topi wild-type e TLR7-deficienti infettati con espressione FV upregulated di CD69 e CD86, che indica sia che l'attivazione delle cellule B, e che l'attivazione dei linfociti B in vivo, non richiede TLR7.

Ciò ha suggerito che TLR7 può regolamentare un passaggio successivo nella risposta anticorpale: forse lo sviluppo delle cellule germinali B centro, date le considerazioni precedenti che l'infezione FV in TLR7 topi con deficit portato alla riduzione del numero di strutture centro germinativo e livelli inferiori alle attese di GL7 + e non IgM cellule B.

Proseguendo lungo questa linea di indagine, il dottor Browne anche scoperto che GL7 espressione è risultata significativamente ridotta nei topi infettati con cellule B eliminati MyD88, mentre l'espressione IFNγ è rimasta inalterata. Ciò ha dimostrato che cellule B-intrinseco MyD88 è richiesto per le risposte centro germinativo, ma non per l'espressione IFNγ in cellule T CD4. "Così è possibile che TLR7 segnalazione in una linea cellulare diversi dalle cellule B regola l'espressione di cellule T CD4 di IFNγ", scrive.

Anche se la questione se TLR contribuire alle risposte delle cellule B è stato controverso, "I risultati presentati in questo studio sostengono fortemente l'ipotesi che cellule B-intrinseco segnalazione TLR in grado di regolare la risposta anticorpale, e suggeriscono anche che questo processo regola specificatamente lo sviluppo di germinale centri durante l'infezione virale. "Questi risultati, combinati con quelli di precedenti ricerche, suggeriscono che un requisito per B-cellule intrinseche TLR7 segnalazione può essere una caratteristica generale della risposta anticorpale al virus con genoma RNA.

"Determinare come TLR7 regola lo sviluppo delle cellule germinali B centro durante l'infezione virale deve essere un'area di ulteriori indagini", conclude. "La scoperta che TLR7 e B cellule intrinseche MyD88 regolano la risposta anticorpale ad un agente patogeno retrovirali, promuovendo lo sviluppo delle cellule germinali B centro ha implicazioni potenzialmente importanti per la comprensione dei meccanismi alla base della risposta anticorpale a uomo retrovirali patogeni come l'HIV-1 e HTLV -1. "


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