UNIVERSITEIT GENT
FACULTEIT DIERGENEESKUNDE
Academiejaar 2012-2013
De rol van pathogeen herkenningsreceptoren in de opbouw van immuniteit
door
Bram KAPTEIN
Promotoren: Prof. Dr. Eric Cox Literatuurstudie in het kader Dr. Bert Devriendt van de Masterproef
© 2013 Bram Kaptein
Universiteit Gent, haar werknemers of studenten bieden geen enkele garantie met betrekking tot de juistheid of volledigheid van de gegevens vervat in deze masterproef, noch dat de inhoud van deze masterproef geen inbreuk uitmaakt op of aanleiding kan geven tot inbreuken op rechten van derden. Universiteit Gent, haar werknemers of studenten aanvaarden geen aansprakelijkheid of verantwoordelijkheid voor enig gebruik dat door iemand anders wordt gemaakt van de inhoud van de masterproef, noch voor enig vertrouwen dat wordt gesteld in een advies of informatie vervat in de masterproef.
UNIVERSITEIT GENT
FACULTEIT DIERGENEESKUNDE
Academiejaar 2012-2013
De rol van pathogeen herkenningsreceptoren in de opbouw van immuniteit
door
Bram KAPTEIN
Promotoren: Prof. Dr. Eric Cox Literatuurstudie in het kader Dr. Bert Devriendt van de Masterproef
© 2013 Bram Kaptein
Voorwoord
Tijdens mijn studie Diergeneeskunde aan de Universiteit van Antwerpen en de Universiteit van Gent,
ben ik steeds meer geïnteresseerd geraakt in de immuniteit. Dankzij deze literatuurstudie heb ik de
kennis die ik verkregen heb tijdens de cursussen over de immuniteit kunnen aanvullen.
Zonder de hulp van een aantal mensen zou deze literatuurstudie niet tot stand zijn gekomen en ik wil
hen dan ook bij deze bedanken.
Als eerste wil ik mijn promotoren heel erg bedanken voor de zeer goede begeleiding tijdens het
schrijven van mijn masterproef. Mijn grote dank voor het snel beantwoorden van vragen en het
verbeteren van ingestuurde versies.
Naast mijn promotoren wil ik mijn ouders, broers, oom en tante en vriendin bedanken voor hun steun
gedurende mijn studie.
Als laatste een woord van dank richting mijn vrienden die altijd klaar staan om voor de nodige afleiding
te zorgen.
Inhoudsopgave
ABSTRACT ................................................................................................................ 1
1. INLEIDING .............................................................................................................. 2
2. LITERATUURSTUDIE ............................................................................................ 3
2.1 PATHOGEEN HERKENNINGSRECEPTOREN (PRRS) .................................................. 3
2.2 TOLL-LIKE RECEPTOREN (TLRS) ........................................................................... 3
2.2.1 De TLR signaalcascades ............................................................................ 6
2.2.1.1 De MyD88-afhankelijke signaalcascade ............................................... 6
2.2.1.2 De MyD88-onafhankelijke signaalcascade ........................................... 7
2.2.2 Communicatie tussen TLRs en immuuncellen ............................................ 8
2.3 NOD-LIKE RECEPTOREN (NLRS)........................................................................... 8
2.3.1 De NLR signaalcascades .......................................................................... 10
2.3.1.1 De Rip-2-afhankelijke signaalcascade ................................................ 11
2.3.1.2 De ASC-afhankelijke signaalcascade ................................................. 11
2.3.2 Communicatie tussen NLRs en immuuncellen .......................................... 12
2.4 C-TYPE LECTINE RECEPTOREN (CLRS)................................................................ 12
2.4.1 De CLR signaalcascade ............................................................................ 14
2.5 RIG-I-LIKE RECEPTOREN (RLRS) ........................................................................ 18
2.5.1 De RLR Signaalcascade ........................................................................... 18
2.5.2 Communicatie tussen RLRs en immuuncellen .......................................... 19
3. BESPREKING ...................................................................................................... 21
4. REFERENTIELIJST.............................................................................................. 23
1
Abstract
Het immuunsysteem wordt dagelijks blootgesteld aan een enorme hoeveelheid lichaamsvreemde
moleculen, zoals antigenen afkomstig van potentieel schadelijke micro-organismen. Om deze micro-
organismen te detecteren beschikken lichaamscellen over meerdere pathogeen
herkenningsreceptoren (PRRs), zoals de Toll-like receptoren, de NOD-like receptoren, de C-type
lectine receptoren en de RIG-I-like receptoren. Elke PRR groep bestaat uit meerdere leden die allen
geconserveerde micro-organisme geassocieerde moleculaire patronen (MAMPs) herkennen. De
binding van een MAMP aan de overeenkomstige PRR zal via signaalcascades de informatie over het
type micro-organisme doorgeven aan het immuunsysteem onder de vorm van een bepaald cytokine
en chemokine secretieprofiel. Hierdoor zal enerzijds een algemene anti-microbiële immuunrespons
aangepast aan het type micro-organisme opgewekt worden door het aangeboren immuunsysteem en
anderzijds zal een micro-organisme specifieke immuunrespons opgestart worden door het adaptief
immuunsysteem. In deze literatuurstudie zullen we de verschillende PRRs en hun specifieke
signaalcascades in detail bespreken. Bovendien zullen we toelichten hoe de interactie tussen
verschillende PRRs de immuunrespons kan afzwakken of juist versterken om zo pathogenen op een
efficiënte manier te elimineren.
Key words: Toll-like receptor, NOD-like receptor, C-type lectine receptor, RIG-I-like receptor
2
1. Inleiding
In onze zichtbare wereld schuilt een onzichtbare wereld van micro-organismen. In de lucht die we
inademen, het water dat we drinken, het voedsel dat we eten, de dingen die we aanraken en op de
mensen om ons heen zitten micro-organismen die al dan niet schadelijk zijn voor de overleving van
mens en dier. Sommigen zijn zelfs essentieel voor de overleving, zoals bijvoorbeeld de micro-
organismen in de pens van herkauwers. Om de negatieve effecten van de, soms facultatief,
schadelijke micro-organismen te beperken, hebben hogere organismen het aangeboren en adaptief
immuunsysteem ontwikkeld. Evolutionair gezien is het aangeboren immuunsysteem ouder dan het
adaptief immuunsysteem en sommige verdedigingsmechanismen blijken voor te komen bij zowel
planten, invertebraten als vertebraten.
Het aspecifieke immuunsysteem is de eerste verdedigingslinie in het lichaam dat direct reageert op de
aanwezigheid van micro-organismen. In tegenstelling tot het adaptieve immuunsysteem, is er een
onveranderlijke reactie tegen een bepaald soort micro-organisme en geeft activatie van het
aspecifieke immuunsysteem geen langdurige bescherming.
De receptoren van het aspecifieke immuunsysteem liggen vast in het genoom van een organisme. Om
effectief te blijven tegen muterende micro-organismen zijn deze receptoren gericht tegen evolutionair
geconserveerde moleculaire structuren. Deze structuren zijn essentieel voor zowel de virulentie als
voor de overleving van het micro-organisme. Deze microbiële structuren werden oorspronkelijk
pathogeen geassocieerde moleculaire patronen (PAMPs) genoemd, maar aangezien deze structuren
ook aanwezig zijn in niet-pathogene micro-organismen, werd recent de term PAMPs vervangen door
micro-organisme geassocieerde moleculaire patronen (MAMPs).
De belangrijkste functies van het aspecifieke immuunsysteem in vertebraten zijn het vormen van een
fysische en chemische barrière voor infectieuze micro-organismen, identificatie en verwijdering van
lichaamsvreemde substanties in organen, weefsels, bloed en lymfe door gespecialiseerde witte
bloedcellen, activatie van de complement cascade die bacteriën identificeren, cellen activeren om
dode cellen en antigeen-antilichaam complexen op te ruimen, het rekruteren van immuuncellen naar
geïnfecteerde weefsels via chemische aantrekkingsfactoren, cytokines genaamd, en het activeren van
het adaptieve immuunsysteem via antigeen presentatie.
Het adaptieve immuunsysteem wordt ook het verworven immuunsysteem genoemd, omdat pathogeen
specifieke receptoren van het adaptieve immuunsysteem gedurende het gehele leven van het
organisme verworven worden. Het heeft een groot aanpassingsvermogen, doordat het gebruik maakt
van somatische hypermutatie. Dit is een proces dat de variabele delen van de receptoren muteert,
waardoor zeer specifieke micro-organismen herkend kunnen worden.
De functies van het adaptieve immuunsysteem zijn het herkennen van specifieke lichaamsvreemde
antigenen in de aanwezigheid van eigen antigenen via antigeen presentatie, het ontwikkelen van een
respons die aangepast is om een bepaald micro-organisme of door dat micro-organisme
geïnfecteerde cellen maximaal te elimineren en het ontwikkelen van een immunologisch geheugen.
Dit geheugen bestaat uit pathogeen specifieke antigenen of T-cel receptoren. Bij een volgende infectie
van hetzelfde micro-organisme kunnen deze cellen snel reactiveren en het pathogeen elimineren.
De eerste stap in het eliminatie proces van een pathogeen is echter de herkenning door pathogeen
herkenningsreceptoren (PRRs) van het aspecifieke immuunsysteem.
3
2. Literatuurstudie
2.1 Pathogeen herkenningsreceptoren (PRRs)
MAMPs worden herkend door PRRs aanwezig op cellen van het aspecifieke immuunsysteem, zoals
macrofagen, dendritische cellen, monocyten en neutrofielen.1 Naast MAMPs herkennen PRRs ook
gevaar-geassocieerde moleculaire patronen (DAMPs). Deze moleculen zijn aanwezig bij pathogene
infecties, abiotische schade, schade aan de cel en celdood.2 Na ligand herkenning worden,
naargelang het type PRR, verschillende signaalcascades geactiveerd met een inflammatoire of
specifieke immuunrespons tot gevolg.1
Deze literatuurstudie zal de 4 verschillende PRRs, de Toll-like receptoren (TLRs), NOD-like
receptoren (NLRs), C-type Lectine receptoren (CLRs) en RIG-I-Like receptoren (RLRs) op het niveau
van hun moleculaire structuur, de intracellulaire signalisatie na ligand herkenning en de cellulaire
respons bespreken.
2.2 Toll-like receptoren (TLRs)
Eén van de best gekende en bestudeerde PRRs zijn de Toll-like receptoren. Een zoogdier homoloog
van de Toll receptor in Drosophila, nu Toll-like receptor 4 (TLR4) genaamd, bleek genen te induceren
die mede de inflammatoire reactie regelen. Een mutante muizenpopulatie die geen TLR4 had, bleek
hyporesponsief te zijn voor lipopolysacchariden, een component van de gram negatieve bacteriële
celwand. Vanaf dat moment werden TLRs grondig bestudeerd in de immunologie.3
Figuur 1: Moleculaire boom van de extracellulaire domeinen van TLRs bij meerdere
diersoorten. De lengte van de takken komt overeen met de graad van moleculair verschil tussen
dezelfde TLR bij verschillende diersoorten.4
De TLR familie telt 11 receptoren die samen waarschijnlijk alle pathogenen kunnen herkennen. Bij
verschillende diersoorten zijn niet alle verschillende TLRs gevonden. Bij mensen en muizen zijn TLR1
4
tot TLR9 gevonden, maar hebben muizen geen TLR10 en mensen hebben in plaats van TLR11,
TLR12 en TLR13 alleen een pseudogen.5,6
In figuur 1 is weer gegeven hoe de TLRs van verschillende
diersoorten op moleculair gebied met elkaar in verband staan en welke TLR bij welke diersoort
gevonden is.4
Alle TLRs zijn type 1 transmembraan receptoren die bestaan uit een extracellulair leucine-rijk domein,
een transmembranair domein en een intracellulair domein (Figuur 2). De leucine rijke herhalingen
(LRRs) van het extracellulaire domein staan in voor de ligand binding, terwijl het intracellulaire domein
de signaalcascade initieert na de binding van een ligand. Het intracellulaire domein is homoloog aan
de interleukin-1 receptor en heeft daardoor de naam Toll-interleukin 1 receptor (TIR) domein
gekregen.7
Figuur 2: Schematische voorstelling van het extracellulaire domein van TLR7, 8 en 9 met het
gemeenschappelijke intracellulaire domein. Het extracellulair domein (grijs) heeft een typische
hoefijzer vorm met aan het N-terminale (groen) en het C-terminale (paars) uiteinde leucine-rijke
herhalingen (LRRs). De inserties op positie 10 (rood) zijn LRRs die waarschijnlijk bijdragen aan
de vorming van de ligand bindingsplaats. De functie van de lusvormige structuur (licht-blauw ) is
nog niet gekend, maar komt alleen voor bij TLR7, 8 en 9. Het extracellulair domein is via een
transmembranair domein verbonden aan het intracellulaire domein van de receptor (groen-grijs)
dat instaat voor de initiatie van de signaalcascade na ligand binding. De inserties op positie 15
(geel) bevinden zich aan de convexe zijde, waardoor ze een interactie aan kunnen gaan met
grotere MAMPs die buiten de concave zijde vallen.8
Micro-organismen kunnen extracellulair en intracellulair een gevaar vormen, waardoor de lokalisatie
van verschillende TLRs afgestemd is op die plaats waar het met de hoogste waarschijnlijkheid
blootgesteld wordt aan zijn overeenkomstige MAMP. TLRs bevinden zich intracellulair op de
membraan van endosomen en extracellulair op de celmembraan van diverse immuuncellen, maar ook
van niet-immuuncellen, zoals epitheel cellen (figuur 4).9
TLRs die moleculen van bacteriën en gisten
herkennen zullen zich op de celmembraan bevinden, terwijl TLRs die virale moleculen herkennen zich
in endosomen bevinden. TLR4 bevindt zich op de celmembraan en in endosomen, omdat deze TLR
zowel virale als bacteriële MAMPs herkent. In tabel 1 is een overzicht gegeven van de tot nog toe
gekende TLRs en hun liganden.
TLRs vormen dimeren nadat ze hun ligand herkennen, met uitzondering van TLR2, die een
heterodimeer met TLR1 of TLR6 vormt, en TLR4, die bindt met de co-receptoren MD-2 (Lymfocyt
antigen 96) en CD14 (Cluster of differentiation 14) om zo het lipopolysaccharide (LPS) receptor
complex te vormen.10,11
Deze TLR dimerisatie zorgt voor de rekrutering en activering van de
5
intracellulaire signaal adaptors en kinasen die uiteindelijk leiden tot de activatie van transcriptie
factoren met de productie van pro-inflammatoire cytokines tot gevolg. Hierdoor wordt het immuun
systeem op de infectie voorbereid.10
Tabel 1: Een overzicht van de Toll-like receptor familie.6,7, 9,12-15
TLR Ligand Oorsprong Subcellulaire lokalisatie
Celtype
1 Lipoproteïne Bacteriën Celmembraan Monocyten Macrofagen Dendritische cel B-lymfocyten
2 Lipoproteïne lipopeptides Peptidoglycaan Lipoteichoic zuur Zymosan Lipoarabinomannan Fimbriae Glycolipiden Structurele proteines
Bacteriën Bacteriën Gr+ bacteriën Gr+ bacteriën Gist Mycobacteriën Porphyromonas gingivalis Spirocheten Viraal
Celmembraan Monocyten Macrofagen Dendritische cel
3 dsRNA Viraal Intracellulair vesikel Dendritische cel B-lymfocyt
4 Lipopolysaccharide Lipoteichoic zuur Taxol F protein HSP60 Flavolipine Envelop proteïnen
Gr- bacteriën Gr- bacteriën Plantaardig RS Virus Chlamydia Flavobacteriën Murine retrovirussen
Celmembraan Monocyten Macrofagen Dendritische cel Mestcel Intestinaal epitheel
5 Flagelline Bacteriën met flagellen Celmembraan Monocyten Macrofagen Dendritische cel Intestinaal epitheel
6 Lipopeptides Zymosan Hitte-labiele oplosbare factor Fenol-oplosbaar moduline
Mycoplasma Gist Groep B Streptococcus Staphylococcus
Celmembraan Monocyten Macrofagen Mestcel B-lymfocyten
7 ssRNA RNA
Viraal Viraal en bactereel
Intracellulair vesikel Monocyten Macrofagen Dendritische cel B-lymfocyten
8 ssRNA RNA
Viraal Viraal
Intracellulair vesikel Monocyten Macrofagen Dendritische cel Mestcel
9 DNA Hemozoin
Bacteriën, viraal Excreet bloedparasiet
Intracellulair vesikel Monocyten Macrofagen Dendritische cel B-lymfocyten
10 Onbekend Onbekend Celmembraan Monocyten Macrofagen B-lymfocyten
11 profiline-achtige molecule
Toxoplasma gondii Uropathogene bacteriën
Intracellulair in ER Macrofagen Blaas epitheel
ssRNA = single stranded RNA dsRNA = double stranded RNA HSP: Heat shock protein
6
2.2.1 De TLR signaalcascades
Na de herkenning van de MAMP door de TLR start de signaalcascade vanaf het intracellulaire TIR
domein. Dit domein is bij alle TLRs identiek, maar wordt gemoduleerd door een viertal adaptor eiwitten
genaamd Myeloid Diffentiation Primary Response Gene 88 (MyD88), TIR domain-containing adaptor
protein/MyD88-adapter-like (TIRAP/Mal), TIR domain-containing adaptor inducing IFN-β/TIR domain-
containing adaptor molecule (TRIF/TICAM-1) en TRIF-related adaptor molecule (TRAM). Niet elke
TLR gebruikt dezelfde adaptormolecules, waardoor specificiteit gegeven wordt aan de TIR domeinen
van verschillende TLRs.3,16
MyD88 was het eerst ontdekte adaptor proteïne en later werd aangetoond
dat deze adaptormolecule essentieel is voor de signalisatie van alle TLRs met uitzondering van
TLR3.13,17
TLR2 en TLR4 maken gebruik van de overbruggingsadaptor TIRAP/MAL in de MyD88-
afhankelijke cascade om MyD88 te kunnen rekruteren.18
De MyD88-afhankelijke signaalcascade geeft
uiteindelijk aanleiding tot de activatie van de transcriptiefactor nuclear factor kappa-light-chain-
enhancer (NF-κB).13
Naast deze gemeenschappelijke MyD88-afhankelijke signaalcascade wordt door
TLR3 en 4 ook de MyD88-onafhankelijke signaalcascade geactiveerd.
2.2.1.1 De MyD88-afhankelijke signaalcascade
Na de binding van een ligand aan het extracellulaire domein van een TLR wordt zijn TIR-domein
geactiveerd via fosforylatie, waarna MyD88 gerekruteerd wordt naar de TLR (figuur 3). Het C-
terminale TIR-domein van MyD88 bindt vervolgens aan het TIR-domein van de TLR. Via het N-
terminale death domain (DD) rekruteert MyD88 IL-1 receptor-geassocieerde kinase 4 (IRAK-4),
waarna dit complex IRAK2 of IRAK1 rekruteert. De formatie van dit complex zorgt voor de activatie
van alle kinases via fosforylatie. IRAK1 en IRAK2 activeren tumor necrosis factor (TNF) receptor
associated factor 6 (TRAF6), waarna TRAF6 zich gaat gedragen als een E3 ubiquinatie proteïne
ligase om zichzelf en essentiële NF-κB modulator (NEMO) te verbinden met polyubiquitine kettingen.
Via de polyubiquitine kettingen associeert dit complex nabij de plasmamembraan met het TGF-β-
geactiveerde kinase 1 (TAK1) en de TAK1-bindende proteïnes, TAB1, TAB2 en TAB3. IRAK-1 wordt
nu gedegradeerd, waarna het overgebleven complex van TRAF6, TAK1, TAB1 en TAB2 het
cytoplasma in beweegt. Daar vormt het een groter eiwitcomplex met de E2 ligases Ubc13 (Ubiquitin-
conjugating enzyme) en Uev1A (ubiquitin conjugating enzyme variant).1,3,5
Ubc13 en Uev1A
katalyseren de synthese van een polyubiquitine ketting op lysine 63 van TRAF6 en induceren
daardoor de activatie van TAK1 en Interferon regulatory factor 5 (IRF-5) door TRAF6.13
Geactiveerd
TAK1 fosforyleert het IκB kinase (IKK) complex, bestaande uit IKKα, IKKβ en NEMO (IKKγ), en de
Mitogen-activated protein (MAP) kinases c-Jun aminoterminal kinase (c-JNK) en p38.3,13
Gefosforyleerd IκB wordt gemerkt door een ubiquitine ketting op K48 door βTrCP bevattend Skp1-
Culin-Roc1/Rbx1/Hrt-1F-box (SCF) E3 ubiquitine ligase complexen om IκB proteasomaal te laten
degraderen.19
De NF-κB heterodimeer komt door de degradatie los van zijn cytoplasmatische inhibitie,
waardoor het verplaatst naar de celkern om de transcriptie van zijn doelwit genen te starten.2
Het IKK complex en JNK activeren respectievelijk de transcriptie factoren NF-κB (p50/p65) via
fosforylatie en daarop volgende degradatie van IκB en activating protein 1 (AP-1) via fosforylatie.20,21
IRF-5 wordt alleen geactiveerd in de MyD88-afhankelijke cascade van TLR7 en TLR8.22
Geactiveerd
IRF-5 en NF-κB verplaatsen van het cytoplasma naar de kern waar ze de expressie van verschillende
immuun-gerelateerde genen induceren.1,13
7
2.2.1.2 De MyD88-onafhankelijke signaalcascade
In MyD88-knockout muizen werd aangetoond dat TLR2, TLR7 en TLR9 niet in staat waren JNK en
NF-κB te activeren na ligand binding, terwijl NF-κB wel geactiveerd werd na stimulatie van TLR3. In
tegenstelling tot TLR3, activeerde TLR4 in MyD88-/-
muizen JNK en NF-κB met vertraging in
vergelijking met wild type dieren. Hieruit werd geconcludeerd dat de MyD88-onafhankelijke
signaalcascade specifiek is voor TLR3 en TLR4. In TRIF-knockout muizen is de expressie van IFN-
genen na TLR3 stimulatie afwezig en na TLR4 stimulatie sterk verminderd. De adaptor molecule TRIF
is dus voor TLR3 essentieel en voor TLR4 zeer belangrijk in de MyD88-onafhankelijke
signaalcascade.3 In de MyD88-onafhankelijke TLR4 signaalcascade speelt de adaptormolecule TRAM
een essentiële rol als overbruggingsadaptor tussen het TIR domein van TLR4 en TRIF, aangezien in
TRAM-knockout muizen de cytokine productie alleen na TLR4 stimulatie sterk verstoord is.18,23
TRAM
zorgt dus voor specificiteit van de TLR4 MyD88-onafhankelijke signaalcascade in vergelijking met de
TLR3 MyD88-onafhankelijke signaalcascade.3
Via TRIF gebruiken TLR3 en TLR4 dus een alternatieve signaalcascade om NF-κB en IRF3 te
activeren.3,13,23
TRIF bindt met zijn TIR domein aan TLR3 en via TRAM aan TLR4, waarna het een
interactie aangaat met receptor-interacting protein 1 (RIP1) en TRAF6. RIP1 en TRAF6 zijn
vervolgens verantwoordelijk voor de activatie van NF-κB zoals hierboven beschreven. TRIF activeert
ook het TRAF-familielid-geassocieerd NF-κB (TANK) bindend kinase 1 (TBK1) via TRAF3. TBK1
bestaat uit een familie IκB kinasen die IRF-3 en IRF-7 fosforyleren. Na activatie vormen IRF-3 en IRF-
7 homodimeren en verplaatsen ze zich naar de kern waar ze binden op interferon-sensitieve reactie
elementen (ISREs). Dit resulteert in type 1 IFN-genen expressie en expressie van genen die door IFN
geïnduceerd worden.13,23
Figuur 3. MyD88-afhankelijke en -onafhankelijke signaalcascades met aanduiding van de
subcellulaire lokalisatie van de verschillende TLRs.21
De MyD88-onafhankelijke signaalcascade wordt alleen geactiveerd door TLR3 en TRL4 in
endosomen. Het verschil tussen deze TLR4 signaalcascades wordt veroorzaakt door een verschil
tussen het ligand dat ter beschikking gesteld wordt aan de endosomale TLR4 en de extracellulaire
TLR4.23
8
2.2.2 Communicatie tussen TLRs en immuuncellen
Ligand herkenning door TLRS resulteert in de productie van verschillende cytokines en chemokines,
waardoor de immuunreactie zo goed mogelijk afgesteld wordt op het herkende pathogeen. MAMPs
van virussen geven dus een andere respons dan MAMPs van extracellulaire bacteriën en een sterk
gelijkende respons als MAMPs van intracellulaire bacteriën. Via activatie van verschillende
transcriptiefactoren kunnen cellen MAMP-specifieke cytokines en chemokines produceren om de
immuuncellen te rekruteren die nodig zijn om de pathogeen te elimineren.
Zo zal activatie van TLR3 na de herkenning van viraal dubbelstrengig RNA (dsRNA) NF- κB, IRF3 en
7 activeren, wat respectievelijk aanleiding geeft tot de productie van de pro-inflammatoire cytokines
interleukine-1β (IL-1β), IL-6 en tumor necrosis factor alfa (TNFα) en van type 1 interferon (IFN), IFN-α
en IFN-β.24
NF-κB reguleert, naast de inflammatoire en immuunrespons, de expressie van receptoren
die een rol hebben in antigen herkenning, proteïnes die te maken hebben met antigen presentatie en
receptoren die nodig zijn voor adhesie en migratie van ontstekingscellen.20
IRF3 en 7 vormen samen
een complex genaamd Virus Activated Factor (VAF) dat bindt met de IFN-ß-gen promotor, waardoor
de productie van IFN-ß nog meer versterkt wordt.25
TLR4 activatie door bacterieel LPS leidt tot activatie van AP-1 en NF- κB, waardoor er licht verhoogde
concentraties van T-helpercel 2 (Th2) cytokines IL-3, IL-4, IL-5 en IL-13, grotere concentraties van
Th1 cytokine IFN-γ en zeer hoge concentraties van IL-6 en verschillende chemokines, zoals IL-8,
monocyt chemotactisch eiwit (MCP-1) en macrofaag inflammatie eiwitten (MIP-1) ontstaan.26
Enkelstrengig RNA wordt alleen door TLR7 en 8 herkent en zorgt, naast de activatie van NF- κB, IRF3
en 7, voor de activatie van de IRF-5 transcriptie factor en promoot daarmee de transcriptie van IFN-α,
IFN-ß,27
IL-28 en IL-29 genen.28
Activatie van TLR11 door herkenning van de intracellulaire protozo Toxoplasma gondii resulteert in de
productie van grote hoeveelheden IL-12, waardoor natural killer cellen (NK) de geïnfecteerde cel
afdoden en IFN-γ gaan produceren om macrofagen te activeren om de resten op te ruimen.29
2.3 NOD-like receptoren (NLRs)
Nucleotide-bindende oligomerizerend domein receptoren, in het kort NOD-like receptoren (NLRs), zijn
PRRs die zich in het cytoplasma bevinden. NLRs zijn het eerst ontdekt in planten, waar ze een
kritische rol spelen in de resistentie tegen microbiële en parasitaire pathogenen. Homologen van de
plant NLRs zijn aanwezig in vertebraten en fylogenetisch meer primitieve organismen. Dat NLRs in de
evolutie bewaard gebleven zijn, suggereert dat ze een belangrijke functie hebben in de immuniteit.30
NLRs herkennen delen van micro-organismen, MAMPs, en gevaar-geassocieerde moleculaire
patronen, DAMPs. De NLRs kunnen opgedeeld worden in twee groepen. De ene groep bevat NLRP1,
NLRP3, NLRP6 en NLRC4 die na activatie uiteindelijk procaspase-1 zullen activeren. De andere
groep bestaat uit NOD1 en NOD2 die na activatie mitogeen-geactiveerde proteïne kinasen (MAPK) en
NF-κB activeren. NOD1 is een receptor die specifiek peptidoglycaan bindt van gram negatieve
bacteriën, terwijl NOD2 eerder een algemene receptor is doordat het ligand, Muramyl dipeptide
(MDP), een onderdeel is van de celwand van gram negatieve en gram positieve bacteriën.2 NOD2 is
de belangrijkste van de twee aangezien mutaties in deze receptor aanleiding kan geven tot Crohn’s
disease.31
De NLR familie bestaat uit meer dan 20 leden die allen opgebouwd zijn uit een C-terminale leucine-
rijke herhaling (LRR) als ligandbindend deel, een centraal nucleotide bindend NACHT domein en een
N-terminaal proteïne-proteïne-interactie domein (Figuur 4, tabel 2). Het NACHT domein vertoont een
grote gelijkenis met het oligomerisatie domein van adenosine trifosfatase en is genoemd naar de
9
proteïnen NAIP, CIITA, HET-E and TP1 die allemaal het NACHT domein bevatten. Het N-terminale
proteïne-proteïne-interactie domein bestaat uit een caspase activatie en recruitering domein (CARD)
en een pyrin domein (PYD).32
Na de binding van een ligand met een NLR, vervormt de NLR, waardoor
zijn auto-inhibitie monomeer vorm omgezet kan worden in een actieve inflammasoom.33
Figuur 4. NLR activatie model met vorming van het inflammasoom. De LRR is in het geel
weergegeven, terwijl het NACHT domein in het blauw is weergegeven. Het inflammasoom is
gebaseerd op het Apoptotische protease activatie factor 1 (Apaf-1) signaal platform, omdat de
meeste NLRs en Apaf-1 dezelfde NACHT domein architectuur hebben.34
Tabel 2: De NOD-like receptor familie.35-41
Subfamilie NLR Andere namen weefsel Ligand Structuur
NLRA CIITA NLRA, C2TA, Thymus epitheel, B-cellen,
A-N-L
MHCIITA monocyten,dendritische cellen
NLRB NAIP BIRC1, CLR5 Macrofaag Flagelline van B-B-B-
Legionella N-L
NLRC NOD1 NLRC1, CARD4 Hart, milt, placenta, long en Gram- C-N-L
CLR7,1 epitheel, ovaria, testis, peptydoglycaan
pancreas, placenta, skeletspier
NOD2 NLRC2, CARD15 Monocyten, dendritische cellen, Gram- C-C-N-L
CD, BLAU, IBD1 intestinaal epitheel, paneth peptydoglycaan
PSORAS1, CLR16,3 cellen, granulocyten
NOD3 NLRC3, CLR16,2 Meest in T-, B- en NK-cellen, Flagelline van X-N-L
ook in thymus, uterus, nier Salmonella,
Listeria,
Legionella,
Pseudomonas
NLRC4 IPAF, CARD12, Hematopoëtische cellen Zie NOD3 X
CLAN, CLR2,1
NLRP5 NALP5, PYPAF8 Oocyten
P-N-L
PAN11, CLR19,9
NLRP NLRP1 NALP1, CARD7 Hart, thymus, milt, perifere Muramyl dipeptide P-N-L
DEFCAP, CLR17,1 bloed leucocyten, B- en T-
cellen, monocyten, dendritische
cellen, maag, darm, neuronen,
testis, long.
NLRP2 NALP2, PYPAF2 Thymus, placenta, long
P-N-L
NBS1, PAN1, CLR19,9
10
Tabel 2: Vervolg
Subfamilie NLR Andere namen weefsel Ligand Structuur
NLRP3 NALP3, Cryopyrin Perifere bloed leucocyten, Bacterieel en P-N-L
PYPAF1, CLR1,1 T-cellen, dendritische cellen, viraal RNA, LPS,
chondrocyten, orofarynx, LTA,
oesofagus, ectocervix Urinezuurkrystal,
Muramyl dipeptide
NLRP4 NALP4, PYPAF4, Meeste in de milt, ook in nier,
P-N-L
RNH2, CLR19,5 PAN2 long, lever,
placenta, thymus en pancreas
NLRP5 NALP5, PYPAF8, Oocyten
P-N-L
PAN11, CLR19,8
NLRP6 NALP6, PYPAF5, Epitheel, granulocyten,
P-N-L
PAN3, CLR11,4 monocyten, T- en B- cellen,
dendritische cellen,
eosinofielen
NLRP7 NALP7, PYPAF3,NOD Baarmoeder, eierstokken,
P-N-L
12, PAN7, CLR19,4 in mindere mate in de hersenen.
NLRP8 NALP8, PAN4, NOD16 Ovaria, testis
P-N-L
CLR19,2
NLRP9 NALP9, NOD6. PAN12 Ovaria, testis
P-N
CLR19,1
NLRP10 NALP10, PAN5, NOD8 Hersenen, hart, skeletspier,
P-N-L
PYNOD, CLR11,1 monocyten
NLRP11 NALP11, PYPAF6,
P-N-L
PAN10, NOD17,
CLR19,6
NLRP12 NALP12, PYPAF7, Granulocyten, dendritische
P-N-L
Monarch1, PAN6, cellen, monocyten, leucocyten,
RNOS, CLR19,3 PBMCs
NLRP13 NALP13, NOD14,
P-N-L
PAN13, CLR19,7
NLRP14 NALP14, NOD5, Oocyten
P-N-L
PAN8, CLR11,2
NLRX1 NLRX1 NOD9, CLR11,3 Mitochondriaal proteine
M-N-L
A = Activatie domein, N = NACHT, L = LRR, B = baculovirus inhibitor, C = Caspase rekrutering
domein (CARD), X = onbedkend, P = PYD, M = Mitochondriaal target proteine.
2.3.1 De NLR signaalcascades
NLRs bevinden zich als een inactieve monomeer vorm in het cytoplasma. Na de binding met een
ligand wordt een actief inflammasoom gevormd via ATP katalyse en oligomerisatie van het NACHT
domein. Dit inflammasoom activeert vervolgens de receptor-interacting protein 2 (Rip2)- en apoptose
geassocieerd speck-achtig proteïne met een C-terminaal caspase rekruterings-domein (ASC)-
afhankelijke signaalcascades. NOD1 en NOD2 gebruiken de Rip2-afhankelijke cascade om uiteindelijk
11
NF-κB en MAPKs te activeren, terwijl de andere NLRs, zoals Nalp3, Nalp1, Ipaf en Naip, de ASC-
afhankelijke cascade gebruiken om uiteindelijk caspase-1 te activeren.41
2.3.1.1 De Rip-2-afhankelijke signaalcascade
De binding van een ligand op NOD1 of NOD2 resulteert in het verlaten van de auto-inhibitie vorm en
de vorming van een actief inflammasoom via de oligomerisatie van de NACHT domeinen. Het CARD
domein van het inflammasoom rekruteert vervolgens het Rip2 kinase (Figuur 5). Cellulaire apoptose
inhibitoren 1 en 2 (cIAP1 en cIAP2) interageren met Rip2 door een polyubiquitine ketting op lysine 63
van het kinase domein van Rip2 te conjugeren. Hierdoor kan het TAK1-TAB2/3 complex eraan binden
en, zoals bij 2.2.1.1 beschreven, NF-κB en AP-1 activeren.2
2.3.1.2 De ASC-afhankelijke signaalcascade
Net als NOD1 en NOD2 zal ligandbinding de overgang van de inactieve monomere vorm van Nalp3,
Nalp1, Ipaf of Naip naar de vorming van een multimeer inflammasoom induceren (Figuur 5). Met
uitzondering van Naip zal dit leiden tot de oligomerisatie van de PYD van geactiveerd NLR. Deze
cluster van PYD interageert vervolgens met het PYD van de adaptor ASC, waarna ASC op zijn beurt
via het CARD domein procaspase-1 rekruteert. Procaspase-1 wordt vervolgens gekliefd tot het actieve
caspase-1, dat op zijn beurt verantwoordelijk is voor de activatie van pro-IL-1β. De productie van pro-
IL-1β wordt geìnduceerd door pro-inflammatoire stimuli via onder andere TLR/gemedieerde activatie
van immuun-gerelateerde transcriptiefactoren, zoals NF-κB.42
Het NLRP3 inflammasoom heeft drie modellen waardoor het geactiveerd kan worden. Model 1
betstaat uit de directe activatie van NLRP3 via extracellulaire agonisten die via poriën in de
celmembraan in het cytosol terecht komen. In het tweede model wordt NLRP3 geactiveerd door
kristalachtige structuren of een deeltjesmassa, zoals monosodium uraat (MSU) gevormd bij jicht,
silica, asbest, amyloid-ß en delfstof. Deze deeltjes komen na hun opname door cellen terecht in
lysosomen die onder invloed van de onregelmatige structuur van deze deeltjes zullen barsten.
Hierdoor worden de kristallen in het cytosol vrijgesteld en kunnen ze het NLRP3 inflammasoom
activeren. In het derde model wordt NLRP3 geactiveerd door reactieve zuurstofmoleculen (ROS), een
microbicide geproduceerd door alle NLRP3 agonisten. Wat er precies verantwoordelijk is voor de
productie van ROS is niet duidelijk.43
Figuur 5. Rip2- en ASC-afhankelijke signaalcascades44
12
2.3.2 Communicatie tussen NLRs en immuuncellen
Activatie van NOD1 en NOD2 resulteert, afhankelijk van het soort ligand, in de productie van
chemokine IL-8, de pro-inflammatoire cytokines IL-1β, IL-6, TNF-α en granulocyte macrofaag kolonie
stimulerende factor (GM-CSF), antimicrobiële proteïnen en interferon type 1.44
Via IRF7 en IRF3 wordt
ook IFN-β geproduceerd.45
Hiernaast wordt op de plasmamembraan autofagie gerelateerd proteïne
16-1 (ATG16L1) tot expressie gebracht, waardoor de cel autofagosomen produceert om interne micro-
organismen te verteren. Hiervoor is geen activatie van NF-κB en RIP2 nodig. Via antigen
presenterende cellen (APC), die aangetrokken worden door de geproduceerde cytokines en
chemokines, kan het specifieke immuunsysteem geactiveerd worden.46
Het resultaat van de ASC-afhankelijke signaalcascade is de productie van IL-1β en caspase-1.
Caspase-1 klieft andere proproteïnes en reguleert, net als IL-1β, pyroptosis. Geprogrammeerde
celdood is een goede afweer reactie tegen intracellulaire infectie en ook hier wordt het specifieke
immuunsysteem geactiveerd door APCs.45
NLRs versterken het pro-inflammatoire signaal van de TLRs, waardoor de eliminatie van bacteriële
pathogenen beter verloopt. Overproductie van deze cytokines kan schadelijk zijn en leiden tot
septische shock en multi-orgaan falen. Daarom is er voor TLRs een soort tolerantie status na een
activatie voor opeenvolgende activaties, waardoor er geen overproductie van cytokines voorkomt.
Door de tolerantie status van de TLR zou de kans op superinfecties van bacteriën vergroot zijn, maar
de NLRs voorkomen dit door wel volledig responsief te blijven.30
2.4 C-type Lectine receptoren (CLRs)
De term C-type lectine werd als eerste gebruikt om een groep Ca2+
afhankelijke koolhydraat bindende
(lectine) eiwitten te differentiëren van andere lectines.47
Het koolhydraat bindende domein van C-type
lectine bevindt zich in een compacte regio met een unieke structuur die het C-type koolhydraat
herkenningsdomein (CRD) genoemd wordt.48
Door de sequentie van het CRD te analyseren werden
veel bijkomende eiwitten geïdentificeerd. Binnen deze nieuwe groep bevonden zich eiwitten die geen
koolhydraten herkennen of calcium niet nodig hebben voor ligandbinding, waardoor de term CRD
vervangen werd door C-type lectine-like domein (CTLD).47
C-type lectines die tot expressie gebracht
worden in myeloïde cellen worden C-type lectine receptor (CLR) genoemd. C-type lectines zijn in 17
groepen ingedeeld op basis van domeinorganisatie en fylogenie. De CLRs zijn ingedeeld in groep II, V
en VI.49
Groep II zijn de type 2 transmembraan eiwitten die opgebouwd zijn uit een korte cytoplasmatisch
staart, een transmembraan domein en een extracellulaire steel regio met één enkele CTLD die op een
Ca2+
-afhankelijke wijze koolhydraat bindt. Groep V CLRs zijn structureel gelijk aan de CLRs van groep
2, maar missen de Ca2+
-afhankelijke koolhydraatbindende capaciteit. Groep VI CLRs daarentegen zijn
type I transmembraan eiwitten met een kort cytoplasmatisch domein dat via een transmembraanregio
gekoppeld is aan een intracellulair deel bestaande uit een N-terminale ricine-achtig domein, een
fibronectine type 2 domein en acht tot tien CTLDs.50,51
Het CTLD is een geconserveerde structuur die
bestaat uit twee eiwit lussen, gestabiliseerd door twee disulfide bruggen, waarvan één van de twee
lussen meer flexibel is en meestal de ligand bindende lus is.50
CLRs komen hoofdzakelijk tot expressie in myeloïde cellen of zijn oplosbare eiwitten.52
Als PRR herkennen C-type lectine receptoren MAMPs opgebouwd uit koolhydraten. Voorbeelden van
deze MAMPs zijn glucanen in de celwand van gisten, schimmels en mycobacteriën, polymannose
structuren die tot expressie gebracht worden door sommige virussen, bacteriën en schimmels en
fucose structuren gevonden op helminthen en sommige bacteriën.53
Naast MAMPs herkennen CLRs
13
ook DAMPs, waaronder lichaamseigen koolhydraten, eiwitten en vetcomponenten. De herkenning van
een ligand geeft aanleiding tot fagocytose en een pro- of anti-inflammatoire reactie afhankelijk van
andere signalen die de CLR-afhankelijke cascade moduleren.50
Er is slechts beperkt bewijs dat het activeren van CLRs alleen een voldoende microbicide effect in
myeloïde cellen of een transcriptie van genen karakteristiek voor het aspecifieke immuunsysteem tot
gevolg heeft. Sommige CLRs moduleren slechts de cel activatie en van andere CLRs is aangetoond
dat ze op zichzelf direct en autonoom MAMPs herkennen en myeloide cellen activeren.54
Tabel 3: De C-type lectine receptor (CLR) familie50,54-57
CLR naam Ligand Ligand oorsprong Signaal Adaptor
Mannose receptor, polymannose, M. Tuberculosis, M. kansasi, ND
CD206, CLEC13D fucose F tularensis, K. pneumoniae,
S. pneumoniae, Dengue Virus
C. albicans, C. neoformans,
P. carinii, Leishmania spp.
HIV-1
Langerin, CD207 Mannose, β-glucan HIV, M. leprae, Candida spp., ND
CLEC4K fucose, Saccharomyces spp.,
N-acetyl-glucosamine Malassezia furfur
DEC-205, CD205, PLA (Y. pestis) HIV, Y. pestis, endogeen ND
CLEC13-B K12 (E. Coli) (dode cellen), E. Coli
DC-SIGN, CLECAL4L polymannose, HIV, mazelen virus, SARS, Syk, Raf1,
fucose dengue virus, filovirussen, LSP1
CMV, Mycobacterium spp.,
C. albicans, Leishmania spp.,
S. mansonii ei antigen
Dectine-1, CLEC7A β-1,3 glucanen Mycobacterium spp., Syk, Raf1
P. carinii, C. albicans,
A. fumigatus, Penicillium
marneffi, coccidoides posadasii
Histoplasma capsulatum, T-cell
ligand
DNGR-1, CLEC9A ND endogeen (dode cellen) Syk
CLEC-2, CLEC1B ND endogeen (podoplanine), Syk
rhodocytine (slangengif),
HIV
SIGNR1 Dextraan, mannan, HIV-1, mycobacterium spp., Raf1, Syk?
fucose Streptococcus spp.,
zymosan, C. albicans
SIGNR3 Polymannose, Fucose M. Tuberculosis Syk
Dectine-2, CLEC6A, Polymannose, C. albicans, S. cerevisiae, Syk
CLEC4N α-mannan M. tuberculosis, T. rubrum,
P. brasiliensis, M. audouinii,
H. capsulatum, C. neoformans
huisstofmijt allergenen
14
Tabel 3: Vervolg
CLR naam Ligand Ligand oorsprong Signaal Adaptor
Mincle, CLEC4E α-mannose, SAP130, C. albicans, Malassezia spp., Syk
(endogeen), M. tuberculosis, dode cellen
glycolipiden
MDL-1, CLEC5A ND dengue virus Syk?
BDCA-2, CD303, mannose, fucose HIV-1 Syk
CLEC4C
mDCAR, CLEC4B1 ND ND Syk
mDCAR1, CLEC4B2 ND ND Syk?
LSECtin GlcNAc Coronavirussen, filovirussen ND
DCIR, CLEC4A mannose, fucose HIV-1 SHP-1, SHP-2
Macrofaag antigen H, ND ND SHP-1, SHP-2
CLEC12B
MICL, DCAL-2, ND ND SHP-1, SHP-2
CLEC12A SHP = Src homology-2 domain-containing phosphatase
2.4.1 De CLR signaalcascade
Op basis van hun cytoplasmatische signaalmotieven kunnen CLRs onafhankelijk van hun structuur
ingedeeld worden in vier groepen (Figuur 6).50
Figuur 6. De vier groepen CLRs gebaseerd op de cytoplasmatische signaal motieven en de
binding van adaptoren, kinases of fosfatases.50
ITAM = immunoreceptor Tyrosine gebaseerd activatie motief, ITIM = immunoreceptor Tyrosine
gebaseerd inhibitie motief
Groep a omvat CLRs die in hun cytoplasmatisch domein een hemi-immunoreceptor tyrosine
gebaseerd activatie motief (hemITAM) bezitten. Deze hemITAM wordt gekenmerkt door de LxxY
aminozuursequentie, waarbij x elk aminozuur kan voorstellen. Groep b daarentegen bevat CLRs
zonder signaalmotief in hun cytoplasmatische staart. Deze receptoren interageren echter met een
adaptormolecule die een immunoreceptor tyrosine gebaseerd activatie motief (ITAM) bevat. Dit ITAM
15
heeft Y-x-x-L-Y-x-x-L aminozuursequentie. In tegenstelling tot groep a en b bezitten groep c CLRs een
immunoreceptor tyrosine gebaseerd inhibitie motief (ITIM) in hun intracellulair domein. Een ITIM
motief wordt gekenmerkt door een V/L-x-x-Y-x-I/V aminozuursequentie. De laatste groep is de ITAM-
ITIM onafhankelijke CLRs.
Dectine-1 is een goed model voor de hemITAM gekoppelde receptor en zal dus gebruikt worden om
de signaalcascade van de hemITAM groep uit te leggen (Figuur 7). Na ligandbinding zal Dectine-1
dimeren vormen die het spleen tyrosin kinase (Syk) rekruteren via fosforotyrosine in het intracellulaire
hemITAM motief. Syk zal vervolgens de productie van ROS induceren. Naast zijn anti-microbiële
werking draagt ROS bij aan de activatie van het NLRP3 inflammasoom, waardoor pro-IL-1β omgezet
wordt in IL-1β. Daarnaast rekruteert en activeert Syk het CARD9/Bcl10/Malt1 eiwitcomplex, waardoor
uiteindelijk NF-κB naar de kern transloceert. Syk activeert ook p38, extracellulair signaal regulerend
kinase (ERK), nucleaire factor van geactiveerde T-cell (NFAT) en JNK cascades die samen met NF-
κB de transcriptie van immuungenen zullen reguleren.50
Na ligandherkenning zal Dectine-1 bovendien
op een Syk-onafhankelijke wijze Raf-1 activatie induceren met nucleaire translocatie van NF-κB tot
gevolg.
Figuur 7. Dectine-1 signaalcascade als model voor de hemITAM gekoppelde receptor
signaalcascade. NIK = NF-κB inducerend kinase.50
In tegenstelling tot groep a CLRs vertoont de cytoplasmatische staart van groep b CLRs, zoals
Dectine-2, geen intracellulair signaal motief. Het associeert echter met een ITAM-bevattende
adaptormolecule, de γ-ketting. Na de binding van een ligand wordt Syk gerekruteerd aan het
gefosforyleerde ITAM van de γ-ketting, waarna dezelfde signaalcascades als voor Dectine-1 door Syk
worden geactiveerd. Studies van allergische reacties hebben een onverwacht facet van Dectine-2
aangetoond. Na activatie van Dectine-2 met huisstofmijt allergenen of A. fumigatus wordt
arachidonzuur op een Syk-afhankelijke wijze gemetaboliseerd tot cysteïnyl leukotrienen. Deze
mediatoren induceren eosinofiele en neutrofile pulmonaire inflammatie en faciliteren de allergische T-
helper type 2 (Th2) respons. Het moet nog onderzocht worden of deze Th2 respons afhankelijk is van
het ligand of dat Dectine-2 altijd een gemengde Th17/Th2 respons geeft.50
16
Figuur 8. De Dectine-2 signaalcascade als model voor de ITAM gekoppelde receptor
signaalcascade.50
Behalve activerende ITAM signaalmotieven bevat het cytoplasmatisch domein van groep c CLRs,
zoals DCIR, een ITIM motief. Fosforylatie van het tyrosine in het ITIM domein laat de binding van
gefosforyleerd SHP-1 en niet-gefosforyleerd SHP-2 fosfatasen toe. De ITIM geïnduceerde
signaalcascade inhibeert ITAM signaalcascades via een nog onbekend mechanisme. Muizen die geen
ITIM-receptoren hebben ontwikkelen auto-immuunziektes, waardoor de negatief regulerende rol van
de ITIM-receptoren duidelijk werd.50
Figuur 9. De DCIR/Dcir1 signaalcascade als model voor de ITIM gekoppelde receptor
signaalcascade.50
De laatste groep CLRs zijn de ITAM/ITIM-onafhankelijke receptoren, zoals DC-SIGN. Binding van
verschillende liganden resulteert in de binding van verschillende adaptoren aan het intracellulaire
domein van DC-SIGN. Binding van lipoarabinomannan aan DC-SIGN activeert leukemie geassocieerd
Rho-GEF (LARG) en Ras homologe familielid A (RhoA) die op hun berut Raf-1 zullen activeren. Zoals
hier boven bij Dectine-1 beschreven is, zal Raf-1 NF-κB activeren. Binding van polymannose van
Candida albicans of HIV-1 induceren Raf-1 activatie. Een fucose gebaseerd ligand, zoals het Lewis
antigeen in het lipopolysaccharide (LPS) van Helicobacter pylori, dissocieert het intracellulaire deel
van de receptor grotendeels, waardoor DC-SIGN alleen met lymfocyt specifiek proteïne 1 (LSP1)
geassocieerd blijft. Dit resulteert in een synergisme met TLRs om IL-10 te produceren, maar
17
vermindert tegelijk de IL-12 en IL-6 productie. Wanneer Salp15, een immunomodulatie proteïne
geproduceerd door de speekselklieren van Ixodes scapularis teken, bindt aan DC-SIGN, zal de
productie van IL-12 en IL-6 geïnduceerd door TLR2 en TLR4 geïnhibeerd worden. Bovendien zal de
binding van Salp15 leiden tot de activatie van mitogeen geactiveerd proteïne kinase kinase (MEK),
waardoor IL-6 en TNF-α gedegradeerd worden. Hierdoor is Salp15 een immunosuppressieve
molecule die de overdracht van pathogenen, die door de teek gedragen worden, faciliteert.50
Figuur 10. De DC-SIGN signaalcascade als model voor de ITAM/ITIM onafhankelijke receptor
signaalcascade.50
2.4.2 Communicatie tussen CLRs en immuuncellen
De meeste CLRs bezitten cytoplasmatische motieven die endocytose induceren na ligand herkenning.
Dit kan leiden tot degradatie of antigeen presentatie door dendritische cellen. De degradatie en
presentatie kan ook afkomstig zijn van een ligand dat nodig is voor homeostatische processen.
Sommige CLRs kunnen de anti-microbiële activiteit van myeloïde cellen versterken en zo de inductie
van inflammatie en specifieke immuunreacties beïnvloeden.50
Activatie van Dectine-1 leidt tot de productie van de pro-inflammatoire cytokines IL-2, IL-6, IL-10, IL-
23, en TNF-α, waardoor dendritische cellen CD4+ T helper cellen en CD8
+ cytotoxische T cellen
activeren en antilichaam reacties opstarten.58
Deze respons wordt versterkt via Raf-1 die op een Syk-
onafhankelijke manier ook NF-κB activeert.59
Via het Syk-NFAT pad worden via DCs hoge
concentraties van IL-2 en IL-10 geproduceerd, terwijl macrofagen COX-2 en PGE-2 produceren.58
Bovendien wordt in fagosomen van macrofagen ROS aangemaakt, waardoor het NLRP3
inflammasoom gevormd wordt.60
Dit zal zoals beschreven in 2.3.2 Caspase-1 activeren met pyroptosis
tot gevolg.
In tegenstelling tot Dectine-1 zal de activatie van Dectine-2 alleen leiden tot de activatie van de c-Rel
subeenheid van NF-κB, waardoor de producties van cytokines beperkt wordt.61
Met uitzondering van
Raf-1, is de signaalcascade van Dectine-2 gelijkaardig aan de Dectine-1 signaalcascade.
Ligandbinding aan DC-SIGN leidt, naast endocytose, tot de versterking van de IL-10 productie gestart
door TLR signalisatie via het LSP1, kinase suppressor van Ras 1 (KSR1) en connectie versterker van
KSR (CNK) complex.62
Binding van lipoarabinomannan van Mycobacterium tuberculosis of
polymannose van Candida albicans of HIV-1 geeft een activatie van Raf-1 dat, zoals bij Dectine-1
activatie, NF-κB activeert.63
Binding van fucose leidt tot een dissociatie van het DC-SIGN-LSP1-KSRI-
18
CNK complex, waardoor alleen LSP1 nog gebonden blijft aan DC-SIGN. Hierdoor wordt de productie
van IL-10 gestimuleerd en de productie van IL-6 en IL-12 afgeremd.64
2.5 RIG-I-like receptoren (RLRs)
Retinoïnezuur-induceerbaar gen 1 (RIG-I)-like receptoren (RLR) bevinden zich in het cytoplasma en
zijn PRRs die viraal dsRNA en DNA herkennen.65
RIG-I is als eerst geïdentificeerd als een gen dat
geïnduceerd werd in acute promyelocytenleukemie behandeld met retinoïnezuur.66
Identificatie van
een homoloog van RIG-I in varkens geïnduceerd door reproductie en respiratie syndroom virus
(RRSV) suggereerde een verbinding tussen RIG-I en een virale infectie.67
In 2004 werd RIG-I
geïsoleerd als een cDNA kloon die als reactie op synthetisch dsRNA transfectie IRF-gereguleerde
genexpressie gaf.68
Retoïnezuur-induceerbaar gen 1 (RIG-I), melanoma differentiatie geassocieerd gen 5 (MDA5) en
laboratorium van genetica en fysiologie-2 (LPG2) zijn de drie homologe proteïnes in de RLR familie.69
RIG-I, MDA5 en LGP2 bezitten alle drie een DExD/H box helicase domein, dat bestaat uit een
helicase insertie domein (HEL2i) en een helicase domein 1 (HEL1) en 2 (HEL2). Aan het C/terminale
eind bezitten ze een RNA bindingsdomein, C-terminal domein (CTD) of repressor domein (RD)
genoemd. RIG-I en MDA5 hebben op hun N-terminale eind CARDs, LGP2 heeft geen CARD
domein.70
In een studie met muizen zonder LGP2 bleek dat LGP2 zich gedraagt als een positieve
regulator van MDA5- en RIG-I-gemedieerde anti-virale reactie, behalve voor het influenza virus.71
Dubbele knock-out cellen voor MDA5 en RIG-I produceren geen significante hoeveelheid type 1 IFN
na virale infectie, wat aangeeft dat RIG-I en MDA5 essentieel zijn voor de productie van type 1 IFN en
pro-inflammatoire cytokines, zoals IL-6, als reactie op een virale infectie.72
Tabel 4: De RIG-I-Like Familie73
RLR Lokatie Ligand Ligand oorsprong
RIG-I Cytoplasma Kort dsRNA, RNA en DNA
5'trifosfaat dsRNA virussen
MDA5 Cytoplasma Lang dsRNA RNA virussen
(Picornaviridae)
LGP2 Cytoplasma onbekend RNA virussen
2.5.1 De RLR Signaalcascade
Net als NLRs, hebben RLRs een auto-inhibitie vorm in het cytoplasma. Pas na de binding van een
ligand en in aanwezigheid van adenosine trifosfaat (ATP) verandert de conformatie van het RLR en
komt het CARD vrij.72
Lang viraal dsRNA en kort 5’trifosfaat dsRNA activeren MDA5 of RIG-I, respectievelijk, door te binden
aan het C-terminale RD. Dit domein bevat een leucine rijke basis die de binding met het negatief
geladen RNA aangaat en zorgt voor ligand specificiteit.69
Na activatie verlaten MDA5 en RIG-I de
auto-inhibitie vorm, waardoor het CARD vrij komt. RIG-I vormt di- of oligomeren die essentieel voor de
activatie zijn, maar bij dsRNA van 18 baseparen of korter wordt de dimerisatie onvoldoende
gestimuleerd.74
Het vrije CARD van RIG-I en MDA5 bindt het homologe CARD van mitochondriaal
IFN-β promotor stimulator-1 (IPS-1) op het membraan van mitochondia. Via TANK activeert
TRAF3/2/6 NEMO/NAP1, wat resulteert in TBK1- en IKK-i-afhankelijke activatie van IRF3 en IRF7 via
fosforylatie. Tegelijkertijd activeert IPS-1 NEMO/IKKα/IKKβ via tumor necrosis factor receptor (TNFR)-
19
geassocieerd death domein (TRADD) en Rip-1/Fas-geassocieerd death domein (FADD)/caspase8/10
complex, waardoor NF-κB naar de celkern verplaatst. IPS-1 op het membraan van peroxisomen geeft
een snellere, maar voorbijgaande, respons via een IRF1/3-afhankelijke expressie van IFN-
gestimuleerde genen.69
Figuur 11. RLR signaalcascade. RIG-I en MDA5 activatie volgt respectievelijk de stappen
1,2,3,5 en 6 en 1,4,5 en 6. De rode stippellijnen geven de snelle respons via IPS-1 op
peroxisomen weer.69
2.5.2 Communicatie tussen RLRs en immuuncellen
RIG-I en MDA5 herkennen verschillende virussen en maken een specifiek onderscheid op basis van
het RNA ligand, maar activeren eenzelfde adaptormolecule in hun signaalcascade. Hierdoor geven
verschillende virussen eenzelfde resultaat in de aspecifieke immuniteit.69
Via IPS-1 op de peroxisomen wordt de cel in een primaire antivirale status gebracht, waardoor de
infectie gelimiteerd wordt tot de tijd dat er voldoende IFN gevormd is. Een compleet gamma van IFN-
gestimuleerde genen kunnen dan tot expressie gebracht worden om zo de virale infectie te stoppen.
Gefosforyleerd IRF1, IRF3 en IRF7 vormen homo- en/of heterodimeren die zich verplaatsen naar de
nucleus. In de nucleus binden ze IFN-gestimuleerde response elementen (ISREs) en induceren ze
IFN-1 productie en IFN-geïnduceerde genen translatie.69
Om aan de detectie van RLRs te ontsnappen hebben sommige virussen, waaronder Picornaviridae en
Caliciviridae, een proteïne gekoppeld aan het genoom (VPg) op het 5’-eind. RIG-I kan het daardoor
niet meer detecteren, maar MDA5 is nog wel in staat deze te detecteren. Dit wijst op een ontwikkeling
van alternatieve strategieën om virussen te detecteren door de gastheer om zo de virale
ontsnappingsmechanismen tegen te gaan.75
20
De RLR signaalcascade deelt een aantal componenten met andere cellulaire signaalcascades die de
immuunrespons regelen. Naast het activeren van dezelfde of gelijkaardige transcriptie factoren,
hebben Nap1, een histon begeleider, knockout muizen een verminderde reactie op een virale
challenge via zowel TLR als RLR. NLRX1 bevindt zich op de mitochondriale membraan waar het IPS-
1 krachtig inhibeert, waardoor RLR-afhankelijke IFN productie verhindert wordt tot NLRX1 zelf
geactiveerd wordt. NLRC5 heeft ook een inhiberende interactie op de RIG-I en MDA5 signaalcascade
door fosforylatie van IKKα en IKKβ te blokkeren. Ook hier zal activatie van NLRC5 zelf de inhibitie
opheffen. De initiële IFN productie via RLRs versterkt en verbeterd de signaalcascade van TLRs.
Hierdoor wordt de capaciteit van TLRs door de RLRs vergroot.76
21
3. Bespreking
Activatie van TLRs, NLRs, CLRs en RLRs door microbiële liganden zorgt er uiteindelijk voor dat
bepaalde transcriptie factoren geactiveerd worden, zoals NF-κB, AP-1 en IRFs. Deze transcriptie
factoren werken samen om de expressie van een aantal genen te starten, waardoor cytokines en
chemokines geproduceerd worden en een inflammatoire en aspecifieke immuunrespons start. De
meeste micro-organismen kunnen gedetecteerd worden door meer dan één PRR, waardoor
verschillende klassen van PRRs samen werken tegen de infectie.
Het verdedigingsmechanisme dat gestart wordt door de PRRs is afhankelijk van de klasse van het
pathogeen en het type cel dat geïnfecteerd is. Virale infecties zullen leiden tot de productie van type-I
IFNs, IFN-α en IFN-β, waardoor genen tot expressie komen die kunnen interfereren in meerdere
stages van de virale infectie. Elke PRR die IRF3 en/of 7 activeert na de herkenning van een virale
MAMP, zal deze respons induceren. Herkenning van MAMPs van bacteriën, schimmels en protozoën
zullen eerder aanleiding geven tot de productie van antimicrobiële peptides, enzymes en eiwitten die
ijzer binden. Macrofagen en neutrofielen worden door cytokines en chemokines geactiveerd en
aangetrokken naar de plaats van infectie om te helpen met het opruimen en doden van geïnfecteerde
cellen. Elke PRR die NF-κB activeert brengt, zal meewerken aan de verdediging tegen deze micro-
organismen.77
De interacties tussen PRRs via hun signaalcascades kunnen ingedeeld worden in drie types, namelijk
samenwerking, aanvulling en compensatie (Figuur 12). Samenwerking tussen PRRs kan bereikt
worden via de activatie van dezelfde transcriptiefactor via verschillende signaalcascades. PRRs
kunnen elkaars reactie tegen een micro-organisme ook aanvullen door via verschillende
signaalcascades verschillende transcriptiefactoren te activeren. Compensatie daarentegen is een
verdedigingsmechanisme van PRRs tegen mutanten die een deel van het immuunsysteem kunnen
ontwijken. Op het moment dat een pathogeen een signaalcascade van een PRR uitschakelt, kunnen
andere PRRs wel nog geactiveerd worden waardoor er alsnog een immuunrespons optreedt.77
Figuur 12. De interacties tussen PRRs via hun signaalcascades. A. Samenwerkende PRR
signaalcascades induceren dezelfde transcriptiefactor. B. Aanvullende PRR signaalcascades
induceren verschillende transcriptiefactoren die elkaar aanvullen tot één functionele eenheid. C.
Compensatie tussen twee PRR signaalcascades kan plaatsvinden op het niveau van de PRR
(boven) of op het niveau van de transcriptiefactor (onder). Op het moment dat één van de
signaalcascades verstoord wordt, kan de andere nog een transcriptiefactor activeren.77
In figuur 13 is te zien hoe onder andere Aspergillus fumigatus, een algemeen voorkomende
schimmel, een ligand kan zijn voor meerdere PRRs. Binding aan Dectine-1 geeft aanleiding
tot de transcriptiefactor NF-κB en p38, ERK, NFAT en JNK cascades. Door de vorming van
ROS in de signaalcascade van Dectine-1, wordt ook NLRP3 geactiveerd, waardoor de
immuunrespons versterkt wordt.54
TLR1, 2, 3, 4, 6, 7 en 9 weken samen met Dectine-1 door,
22
na herkenning van een ligand van A. fumigatus, ook NF-κB te activeren. Als aanvulling op de
Dectine-1 signaalcascade wordt ook IRF-1 geactiveerd.
Figuur 13. Activatie van meerdere PRRs door verschillende schimmels.55
Een ander voorbeeld van de samenwerking tussen PRRs is de samenwerking tussen TLRs en NLRs
(Figuur 14). De geactiveerde TLR geeft het eerste signaal via pro-inflammatoire cytokines, zoals pro-
IL-1β, pro-IL-18, TNF-α en IL-6, via de NF-κB transcriptie factor. Signaal 2 wordt gegenereerd via de
NLR die intracellulair de infectie herkent en via de signaalcascade pro-IL-1β en pro-IL-18 activeert en
secreteert.45
Figuur 14. Samenwerking tussen TLRs en NLRs bij een virale (A) en een bacteriële infectie
(B).45
Het is duidelijk dat het immuunsysteem meerdere mechanismen ontwikkeld heeft om
pathogenen te detecteren en te elimineren. Om de detectie en eliminatie zo efficiënt mogelijk
te laten verlopen, werken verschillende PRRs en daardoor PRR signaalcascades samen.
23
4. Referentielijst
1. Jin, B., Sun, T. (2012). The effects of TLR activation on T-cell development and differentiation.
Clinical and Developmental Immunology. Volume 2012, 1-32
2. Kersse, K., Bertrand, M.J.M., Lamkanfi, M., Vandenabeele, P. (2011). NOD-like receptors and
the innate immune system: Coping with danger, damage and death. Cytokine & Growth Factor
Reviews. Volume 22, Issue 5, 257-276
3. Takeda, K., Akira, S. (2004). TLR signaling pathways. Seminars in Immunology. Volume 16,
3-9
4. Werling, D., Jann, O.C., Offord, V., Glass, E.J., Coffey, T.J. (2008). Variation matters: TLR
structure and species-specific pathogen recognition. Trends in Immunology. Volume 30, Issue
3, 124-130
5. Kumar, H., Kawai, T., Akira, S. (2011). Pathogen recognition by the innate immune system.
International Reviews of Immunology. Volume 30, Issue 1, 16-34
6. Manzoor, Z., Koh, Y. (2012). Bacterial 23S Ribosomal RNA, a Ligand for Toll-like Receptor
13. Journal of Bacteriology and Virology. Volume 42, Issue 4, 357 – 358
7. Pulendran, B., Ahmed, R. (Editors) (2006). From Innate Immunity to Immunological Memory,
Springer. 2-16
8. Bell, J.K., Mullen, G.E.D., Leifer, C.A., Mazzoni, A., Davies, D.R., Segal, D.M. (2003).
Leucine-rich repeats and pathogen recognition in Toll-like receptors. Trends in Immunology.
Volume 24, Issue 10, 528-533
9. Pifer, R., Benson, A., Sturge, C.R., Yarovinsky, F. (2011) UNC93B1 is essential for TLR11
activation and IL-12-dependanthost resistance to Toxoplasma gondii. The Journal of
Biological Chemistry. Volume 286, Issue 5, 3307-3314
10. Song, D.H., Lee, J. (2012). Sensing of microbial molecular patterns by Toll-Like receptors.
Immunological Reviews. Volume 250, Issue 1, 216-229
11. Calvano, J.E., Agnese, D.M., Um, J.Y., Goshima, M., Singhal, R., Coyle, S.M., Reddell, M.T.,
Kumar, A., Calvano, S.E., Lowry, S.F. (2003). Modulation of the lipopolysaccharide receptor
complex (CD14, TLR4, MD-2) and toll-like receptor 2 in systemic inflammatory response
syndrome-positive patients with an without infection: relationship and tolerance. Shock.
Volume 20, Issue 5, 415-419
12. Hasan, U., Chaffois, C., Gaillard, C., Saulnier, V., Merck, E., Trancredi, S., Guiet, C., Brière,
F., Vlach, J., Lebecque, S., Trinchieri, G., Bates, E.E.M. (2005). Human TLR10 is a functional
receptor, expressed by B-cells and plasmacytoid dendritic cells, which activates gene
transcription through MyD88.The Journal of Immunology. Volume 174, Issue 5, 2942-2950
13. Akira, S., Hemmi, H. (2003). Recognition of pathogen-associated molecular patterns by TLR
family. Immunology Letters. Volume 85, Issue 2, 85-95
14. Akira, S., Uernatsu, S., Takeuchi, O. (2006). Pathogen recognition and innate immunity. Cell.
Volume 124, Issue 4, 783-801
15. Waltenbaugh, C., Doan, T., Melvold, R., Viselli, S. (2008). Harvey, R.A. (Editor). Immunology.
Lippincott's Illustrated reviews, Wolters Kluwer. 15
16. O’Neill, L.A., Bowie, A.G. (2007). The family of five: TIR-domain-containing adaptors in Toll-
like receptor signalling. Nature Reviews Immunology. Volume 7, Issue 5, 353-64
17. Kawai, T., Akira, S. (2011). Toll-like receptors and their crosstalk with other innate receptors in
infection and immunity. Immunity. Volume 34, Issue 5, 637-650
24
18. Kenny, E.F., O’Neill, L.A.J. (2008). Signalling adaptors used by Toll-like receptors: An update.
Cytokine. Volume 43, Issue 3, 342-349
19. Hayden, M.S., Ghosh, S. (2008). Shared principles in NF-κB signalling. Cell. Volume 132,
Issue 3, 344-362
20. Yamamoto, Y., Gaynor, R.B. (2001). Therapeutic potential of inhibition of the NF-κB pathway
in the treatment of inflammation and cancer. The Journal of Clinical Investigation. Volume 107,
Issue 2, 135-142
21. Feng, Y., Chao, W. (2011). Toll-Like receptors and myocardial inflammation. International
Journal of Inflammation. Volume 2011, 1-21
22. Schoenemeyer, A., Barnes, B.J., Mancl, M.E., Latz, E., Goutagny, N., Pitha, P.M., Fitzgerald,
K.A., Golenbock, D.T. (2005). The interferon regulatory factor, IRF5, is a central mediator of
Toll-like receptor 7 signaling. The Journal of Biological Chemistry. Volume 280, 17005-17012
23. Gangloff, M. (2012). Different dimerisation mode for TLR4 upon endosomal acidification?
Trends in Biochemical Sciences. Volume 37, Issue 3, 92-98
24. Wang, T., Zhang, X., Chen, Q., Deng, T., Zhang, Y., Li, N., Shang, T., Chen, Y., Han, D.
(2012). Toll-Like receptor 3-initiated antiviral responses in mouse male germ cells in vitro.
Biology of Reproduction. Volume 86, Issue 4, 1-10
25. Sato, M., Suemori, H., Hata, N., Asagiri, M., Ogasawara, K., Nakao, K., Nakaya, T., Katsuki,
M., Noguchi, S., Tanaka, N., Taniguchi, T. (2000). Distinct and essential roles of transcription
factors IRF-3 and IRF-7 in response to viruses for IFN-α/ß gene induction. Immunity. Volume
13, Issue 4, 539-548
26. Bosmann, M., Russkamp, N.F., Ward, P.A. (2012). Fingerprinting of the TLR4-induced acute
inflammatory response. Experimental and Molecular Pathology. Volume 93, Issue 3, 319-323
27. Barnes, B.J., Moore, P.A., Pitha, P.M. (2001). Virus-specific activation of a novel interferon
regulatory factor, IRF-5, results in the induction of distinct interferon α genes. The Journal of
Biological Chemistry. Volume 276, 23382-23390
28. Sirén, J., Pirhonen, J., Julkunen, I., Matikainen, S. (2005). IFN-α regulates TLR-dependent
gene expression of IFN-α, IFN-β, IL-28 and IL-29. The Journal of Immunology. Volume 174,
Issue 4, 1932-1937
29. Pifer, R., Yarovinsky, F. (2011). Innate responses to Toxoplasma gondii in mice and humans.
Trends in Parasitology. Volume 27, Issue 9, 388-393
30. Franchi, L., Warner, N., Viani, K., Nuñez, G. (2009). Function of Nod-like receptors in
microbial recognition and host defense. Immunological Reviews. Volume 227, Issue 1, 106-
128
31. Hugot, J., Chamaillard, M., Zouali, H., Lesage, S., Cézard, J., Belaiche, J., Almer, S., Tysk, C.,
O’Morain, C.A., Gassull, M., Binder, V., Finkel, Y., Cortot, A., Modigliani, R., Laurent-Puig, P.,
Gower-Rousseau, C., Macry, J., Colombel, J., Sahbatou, M., Thomas, G. (2001). Association
of NOD2 leucine-rich repeat variants with susceptibility to Crohn’s disease. Nature. Volume
411, Issue 6837, 599-603
32. Fritz, J.H., Ferrero, R.L., Philpott, D.J., Girardin, S.E. (2006) Nod-like proteins in immunity,
inflammation and disease. Nature Immunology. Volume 7, Issue 12, 1250-1257
33. Yang, C., Shin, D., Jo, E. (2012). The role of NLR-related protein 3 inflammasome in host
defense and inflammatory diseases. International Neurology Journal. Volume 16, Issue 1, 2-
12
25
34. Proell, M., Riedl, S.J., Fritz, J.H., Rojas, A.M., Schwarzenbacher, R. (2008). The Nod-Like
receptor (NLR) family: A tale of similarities and differences. PLoS ONE. Volume 3, Issue 4, 1-
11
35. Fraser Cummings, J.R., Cooney, R.M., Clarke, G., Beckly, J., Geremia, A., Pathan, S.,
Hancock, L., Guo, C., Cardon, L.R., Jewell, D.P. (2010). The genetics of NOD-like receptors in
Crohn’s disease. Tissue Antigens. Volume 76, 48-56
36. Meylan, E., Tschopp, J. (2008). NLRX1: friend or foe?. EMBO Reports. Volume 9, Issue 3,
243-245
37. Ponsuksili, S., Brunner, R.M., Goldammer, T., Kühn, C., Walz, C., Chomdej, S., Tesfaye, D.,
Schellander, K., Wimmers, K., Schwerin, M. (2006). Bovine NALP5, NALP8, and NALP9
genes: Assignment to a QTL region and the expression in adult tissues, oocytes, and
preimplantation embryos. Biology of Reproduction. Volume 74, Issue 3, 577-584
38. Cai, S., Batra, S., Wakamatsu, N., Pacher, P., Jeyaseelan, S. (2012). NLRC4 inflammasome-
mediated production of IL-1β modulates mucosal immunity in the lung against gram-negative
bacterial infection. Journal of Immunology. Volume 188, Issue 11, 5623-5635
39. Staehli, F., Ludigs, K., Heinz, L.X., Sequín-Estévez, Q., Ferrero, I., Braun, M., Schroder, K.,
Rebsamen, M., Tardivel, A., Mattmann, C., Macdonald, H.R., Romero, P., Reith, W., Guarda,
G., Tschop, J. (2012). NLRC5 deficiency selectively impairs MHC class I-dependent
lymphocyte killing by cytotoxic T cells. The Journal of Immunology. Volume 188, Issue 8,
3820-3828
40. Schneider, M., Zimmermann, A.G., Robers, R.A., Zhang, L., Swanson, K.V., Wen, H., Davis,
B.K., Allen, I.C., Holl, E.K., Ye, Z., Rahman, A.H., Conti, B.J., Eitas, T.K., Koller, B.H., Ting,
J.P. (2012). The innate immune sensor NLRC3 attenuates Toll-like receptor signalling via
modification of the signalling adaptor TRAF6 and transcription factor NF-κB. Nature
Immunology. Volume 13, Issue 9, 823-831
41. Wilmanski, J.M., Petnicki-Ocwieja, T., Kobayashi, K.S. (2008). NLR proteins: Integral
members of innate immunity and mediators of inflammatory diseases. Journal of Leukocyte
Biology. Volume 83, 13-30
42. InvivoGen.(2012). NOD-like receptors review. Internetreferentie:
http://www.invivogen.com/review-nlr (geconsulteerd op 20 april 2013)
43. Schroder, K., Tschopp, J. (2010). The Inflammasomes. Cell. Volume 140, Issue 6, 821-832
44. Kvarnhammar, A.M., Cardell, L.O. (2012). Pattern-recognirion receptors in human eosinophils.
Immunology. Volume 136, Issue 1, 11-20
45. Elinav, E., Strowig, T., Henao-Mejia, J., Flavell, R.A. (2011). Regulation of the antimicrobial
response by NLR proteins. Immunity. Volume 34, Issue 5, 665-679
46. Travassos, L.H., Carneiro, L.A.M., Ramjeet, M., Hussey, S., Kirn, Y., Magalhães, J.G., Yan,
L., Soares, F., Chea, E., Le Bourhis, L., Boneca, I.G., Allaoui, A., Jones, N.L., Nuñez, G.,
Girardin, S.E., Philpott, D.J. (2010). Nod1 and Nod2 direct autophagy by recruiting ATG16L1
to the plasma membrane at the site of bacterial entry. Nature Immunology. Volume 11, Issue
1, 55-63
47. Zelensky, A.N., and Gready, J.E. (2005). The C-type lectin-like domain superfamily. FEBS
Journal. Volume 272, Issue 24, 6179–6217
48. Weis, W.I., Drickamer, K. (1996). Structural basis of lectin-carbohydrate recognition. Annual
Review of Biochemistry. Volume 65, 441-473
26
49. Varki, A., Cummins, R.D., Esko, J.D., Freeze, H.H., Stanley, P., Bertozzi, C.R., Hart, G.W.,
Etzler, M.E. (2009) Essentials of glycobiology, 2nd edition. Internetreferentie:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1943/ (geconsulteerd 11 maart 2013)
50. Sancho, D., Reis e Sousa, C. (2012). Signaling by myeloid C-type lectin receptors in immunity
and homeostasis. Annual Review of Immunology. Volume 30, 491-529
51. InvivoGen. (2012). C-type lectin receptors review. Internetreferentie:
http://www.invivogen.com/review-clr (geconsulteerd op 11 maart 2013)
52. Hardison, S.E., Brown, G.D. (2012). C-type lectin receptors orchestrate antifungal immunity.
Nature Immunology. Volume 13, 817-822
53. Geijtenbeek, T.B., Van Vliet, S.J., Koppel, E.A., Sanchez-Hernandez, M., Vandenbroucke-
Grauls, C.M., Appelmelk, B., and Van Kooyk, Y. (2003). Mycobacteria target DC-SIGN to
suppress dendritic cell function. Journal of Experimental Medicine. Volume 197, Issue 1, 7–17
54. Osorio, F., Reis e Sousa, C. (2011). Myeloid C-type lectin receptors in pathogen recognition
and host defense. Immunity. Volume 34, Issue 5, 651-664
55. LeibundGut-Landmann, S., Wüthrich, M., Hohl, T.M. (2012). Immunity to fungi. Current
Opinion in Immunology. Volume 24, Issue 4, 449-458
56. Robinson, M.J., Sancho, D., Slack, E.C., LeibundGut-Landmann, S., Reis e Sousa, C. (2006).
Myeloid C-type lectins in innate immunity. Nature Immunology. Volume 7, Issue 3, 1258-1265
57. Figdor, C.G., van Kooyk, Y, Adema, G.J. (2002) C-type lectine receptors on dendritic cells and
langerhans cells. Nature Reviews: Immunology. Volume 2, Issue 2, 77-84
58. LeibundGut-Landmann S., Gross O., Robinson M.J., Osorio F., Slack E.C., Tsoni, S.V.,
Schweighoffer, E., Tybulewicz, V., Bown, G.D., Ruland, J., Reis e Sousa, C. (2007). Syk- and
CARD9-dependent coupling of innate immunity to the induction of T helper cells that produce
interleukin 17. Nature Immunology. Volume 8, Issue 6, 630-638
59. Gringhuis, S.I., den Dunnen, J., Litjens, M., van der Vlist, M., Wevers, B., Bruijns, S.C.,
Geijtenbeek, T.B. (2009). Dectin-1 directs T helper cell differentiation by controlling
noncanonical NF-kappaB activation through Raf-1 and Syk. Nature Immunology. Volume 10,
Issue 2, 203-213
60. Underhill, D.M., Rossnagle, E., Lowell, C.A., Simmons, R.M. (2005). Dectin-1 activates Syk
tyrosine kinase in a dynamic subset of macrophages for reactive oxygen production. Blood.
Volume 106, Issue 7, 2543-2550
61. Gringhuis, S.I., Wevers, B.A., Kaptein, T.M., van Capel, T.M.M., Theelen, B., Boekhout, T., de
Jong, E.C., Geijtenbeek, T.B.H. (2011). Selective C-Rel activation via Malt1 controls anti-
fungal Th-17 immunity by Dectin-1 and Dectin-2. PloS Pathogens. Volume 7, Issue 1, 1-11
62. Caparrós, E., Munoz, P., Sierra-Filardi, E., Serrano-Gómez, D., Puig-Kröger, A., Rodriquez-
Fernández, J.L., Mellado, M., Sancho, J., Zubiaur, M., Corbí, A.L. (2006). DC-SIGN ligation on
dendritic cells results in ERK and PI3K activation and modulates cytokine production. Blood.
Volume 107, Issue 10, 3950-3958
63. Gringhuis, S.I., den Dunnen, J., Litjens, M., van Het Hof, B., van Kooyk, Y., Geijtenbeek, T.B.
(2007). C-type lectin DC-SIGN modulates Toll-like receptor signaling via Raf-1 kinase-
dependent acetylation of transcription factor NF-κB. Immunity. Volume 26, Issue 5, 605-616
64. Gringhuis, S.I., den Dunnen, J., Litjens, M., van der Vlist, M., Geijtenbeek, T.B.H. (2009).
Carbohydrate-specific signaling through the DC-SIGN signalosome tailors immunity to
Mycobacterium tuberculosis, HIV-1 and Helicobacter pylori.Nature Immunology. Volume 10,
Issue 10, 1081-1088
27
65. Rasmussen, S.B., Jensen, S.B., Nielsen, C., Quartin, E., Kato, H., Chen, Z.J., Siverman, R.H.,
Akira, S., Paludan, S.R. (2008). Herpes simplex virus infection is sensed by both Toll-like
receptors and retinoic acid-inducible gene-like receptors, which synergize to induce type I
interferon production. Journal of General Virology. Volume 90, Issue 1, 74-78
66. Sun, Y.W. (1997). RIG-I, a human homolog gene of RNA helicase, is induced by retinoic acid
during the differentiation of acute promyelocytic leukemia cell. Thesis Shanghai Second
Medical University.
67. Zhang, X., Wang, C., Shook, L.B., Hawken, R.J., Rugherford, M.S. (2000). An RNA helicase,
RHIV-1, induced by porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) is mapped
on porcine chromosome 10q13. Microbial Pathogenesis. Volume 28, Issue 5, 267-278
68. Yoneyama, M., Kikuchi, M., Natsukawa, T., Shinobu, N., Imaizumi, T., Miyagishi, M., Taira, K.,
Akira, S., Fujita, T. (2004). The RNA helicase RIG-I has an essential function in double-
stranded RNA-induced innate antiviral responses. Nature Immunology. Volume 5, Issue 7,
730-737
69. Eisenächer, K., Krug, A. (2010), Regulation of RLR-mediated inate signalling – It is all about
keeping the balance. European Journal of Cell Biology. Volume 91, Issue 1, 36-47
70. Leung, D.W., Amarasinghe, G.K. (2012). Structural insights into RNA recognition and
activation of RIG-I-like receptors. Current Opinion in Structural Biology.Volume 22, Issue 3,
297-303
71. Satch, T., Kato, H., Kumagai, Y., Ynoyama, M., Sato, S., Matsushita, K., Tsujimura, T., Fujita,
T., Akira, S., Takeuchi, O. (2010). LGP2 is a positive regulator of RIG-I- and MDA5-mediated
antiviral responses. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of
America. Volume 107, Issue 4, 1512-1517
72. Kato, H., Takahashi, K., Fujita, T. (2011). RIG-I-like receptors: cytoplasmic sensors for non-
self RNA. Immunological Reviews. Volume 243, Issue 1, 91-98
73. Takeuchi, O., Akira, S. (2010). Pattern recognition receptors and inflammation. Cell. Volume
140, issue 6, 805-820
74. Luo, D., Ding, S.C., Vela, A., Kohlway, A., Lindenbach, B.D., Pyle, A.M. (2011). Structural
insights into RNA recognition by RIG-I. Cell. Volume 147, Issue 2, 409-422
75. Yoneyama, M., Fujita, T. (2011). RNA recognition and signal transduction by RIG-I-like
receptors. Immunological Reviews. Volume 227, issue 1,54-65
76. Loo, T., Gale, M. Jr. (2011). Immune signalling by RIG-I-like receptors. Immunity. Volume 34,
Issue 5, 680-692
77. Nish, S., Medzhitov, R. (2011). Host defense pathways: role of redundancy and compensation
in infectious disease phenotypes. Immunity. Volume 34, Issue 5, 629-636