Activación y Medición de NLRP3 inflamasoma Actividad Usando IL-1β en las células dendríticas derivadas de monocitos humanos

Se requiere Activación del sistema inmune innato para dirigir la respuesta inmune adaptativa durante la infección, la enfermedad y la vacunación ^7. Las células dendríticas son el antígeno más potente que presenta células del sistema inmune innato; están especializados para la captación de antígenos, la migración a los ganglios linfáticos, y la activación de citolítica CD8 ⁺ T-células ^8-10 ingenuo CD4 ⁺ y. Para habilitar la detección de patógenos rápida del sistema inmune innato utiliza numerosos receptores de reconocimiento de patrón de la línea germinal codificada (PRR) que reconocen patógenos motivos conservados derivados o marcadores de acogida derivado de estrés celular y el daño. Receptores tipo Toll (TLRs) son los receptores de reconocimiento de patrones unidas a la membrana que reconocen ciertos patógeno fagocitado extracelular patrones asociados molecular (PAMP) y los patrones moleculares de peligro asociado (apaga). Por el contrario guiño como receptores (NLRs) son citosólicas y responder a una amplia gama de PAMP y DAMPS. Nod como receptores representar una segunda línea de defensa contra los patógenos que evaden superficie celular y PRRs endocítica. La interacción de los patógenos derivada, o "peligro" asociada, factores con TLR y NLR ligandos conduce a un estado de maduración de las DC que resulta en una mayor interacción DC con otras células inmunes y la promoción de las células T y activación de las células asesinas naturales ^11.

La interleucina-1β es un componente crucial de la defensa del huésped contra la infección. A partir del reconocimiento de un microorganismo, la citoquina altamente proinflamatorias, IL-1β, se secreta y funciona como un atrayente de quimioterapia y activador de las células inmunitarias innatas y adaptativas. In vivo de IL-1β es en gran parte responsable de la respuesta de fase aguda incluyendo fiebre y citoquina inflamatoria síntesis ^12.

La mayoría de NLRs contienen un dominio rico en leucina repetir el terminal C que se cree que funcionar en la detección de ligando, un dominio de unión de nucleótidos central (NACHT) que es importante para la oligomerización NLRP3, y un dominio efector terminal de N (PYD en NLRP3) que media la transducción de señales a través de objetivos de abajo interacciones proteína-proteína. La proteína NLRP3 define el complejo más intensamente estudiado inflamasoma. Esta proteína es un miembro de la familia de NLR y tiene la capacidad para formar un complejo de proteínas múltiples molecular compuesta de NLRP3, la PYCARD proteína adaptadora (también conocido como ASC), y el ICE. Después de la activación inflamasoma PYCARD une al terminal de dominios NLRP3 N y recluta a través de ICE (tarjeta) dominios de activación de caspasas y contratación de dominio. La interleucina-1 de la enzima convertidora se genera inicialmente como un zimógeno que contiene un motivo TARJETA en su extremo N-terminal. Resultados de formación inflamasoma en la unión de dos moléculas de ICE suficientemente cerca para inducir su activación autocatalítica. El complejo inflamasoma es necesaria para la activación de ICE por lo tanto lo que le permite convertir citoplásmica Pro-IL-1β para madurar citoquina.

El éxito de la secreción de la IL-1β en los países en desarrollo requiere la detección de dos señales de peligro distintas e independientes. En primer lugar, TLR detección de PAMP, DAMPS, o la señalización de citoquinas (TNF o IL-1β) causa una regulación positiva de la expresión de la proteína citoplasmática pro-IL-1β. Se requiere una segunda frecuencia diferente, señal, para la formación de complejos inflamasoma aguas arriba de la maduración del ICE. Algunos inflamasoma estimular señales incluyen toxinas de los poros de la membrana bacteriana que forman (como nigericina), lisosomales interrumpir cristales (tales como cristales de urato monosódico, MSU) y ATP extracelular. El mecanismo ascendente que conduce a la activación NLRP3 inflamasoma por estos diversos activadores no está claro. Estudios de investigación de aguas arriba de señalización de la formación de inflamasoma propone que los eventos intracelulares, tales como la inducción de la hipopotasemia o especies reactivas de oxígeno (ROS) activan indirectamente la inflamasoma ^13-28.

Entre los diferentes activadores virales del inflamasoma NLRP3 es la influenza, que proporciona banto la señal primaria y secundaria requerida para la secreción de IL-1β ^{3, 29-33.} Utilizando modelos knockout NLRP3 ratón se encontró que la secreción de IL-1β en los países en desarrollo es NLRP3 dependiente ^32. Además, los ratones knockout NLRP3 atraídos menos leucocitos al sitio de la infección y experimentaron una mayor mortalidad ^{2, 5.} Dos estudios recientes sugieren un mecanismo para la activación inflamasoma NLRP3 durante la infección por el virus de la influenza; primero, el cebado a través del reconocimiento de ARN viral por TLR7 o TLR8 (dependiendo de TLR expresión de la célula de responder) o a través de sensores de las bacterias comensales por otro TLR para inducir la expresión en favor de la IL-1β citoplásmica, seguido por una segunda señal, la activación de NLRP3 formación inflamasoma por la proteína viral del canal iónico M2 en la red trans del Golgi ^{33, 34.} En este último paso, la activación del inflamasoma NLRP3 se logra mediante la alteración de la iónica intracelular <em> entorno que conduce a la producción de ROS, que es, simplemente, detectada por NLPR3 como una señal para formar el inflamasoma. Sin embargo, el mecanismo exacto de la activación aguas arriba inflamasoma de la actividad de ICE durante la infección por influenza sigue siendo poco clara.

Este trabajo describe una técnica valiosa para el estudio de la inflamasoma NLRP3 en moDCs humanos que se puede utilizar como una base para la investigación adicional de la vía subyacente DC basado secreción de IL-1β en respuesta a TLR8 ligadura con R848 seguido por la activación de la inflamasoma por un pozo conocido activador de la NLRP3, nigericina. Las variaciones de este método se puede utilizar con otros tipos de células incluyendo, pero no limitados a: los monocitos, macrófagos, otros subconjuntos de DC, y células epiteliales.