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