В дополнение к модуляции реакции клеточного выживания в клетках-хозяевах, Toxoplasma оказывает влияние на сигнал-ки каскадов, участвующих в провоспалительных индукции цитокинов. Это особенно очевидно при заражении макрофагов - основных клеток врожденного иммунитета, которые также являются объектом заражения паразитами. Несмотря на то, макрофаги являются основным источником провоспалительных цитокинов в врожденного иммунитета, раннее производство TNF-α, ИЛ-12, и многие другие провоспалительные медиаторы подавляется, когда эти клетки инфицируют Т. гондий в пробирке (Lee и др., 2006). В то время как производство IL-12, в конечном счете, инициируется после задержки 18-24 часов, TNF-αсинтез остается подавленным. В следующих разделах рассматриваются три молекулярные кассеты сигнализации, которые играют важную роль в proin-flammatory сигнализации и что инициируется Toxoplasma инфекции. Это митоген активированного протеина киназа (MAPK) пути передачи, тем NF-κВ каскаде сигнализации, а преобразователь сигнала трансдукции цитокина и активатор транскрипции (STAT) 3. В каждом случае, паразит цель этих путей для манипуляций.
12.2.3.1 Активация и деактивация МАРК
Семейства МАРК состоит из трех модулей: стресс-активированных и Jun N-концевые киназы (SAPK / JNK), внеклеточной сигнал-регулируемых киназ (ERK) 1 и 2, и р38 МАРК (Dong и др., 2002). Активация MAPK начинается в плазматической мембране, когда клетки стимулируются путем лигирования любого числа рецепторов, в том числе inflamma-тори цитокинов и Toll-подобных рецепторов (TLR). Для большинства TLR, сигнализации требует белка MyD88 адаптера, и последующего набора TNF-рецептора-ассоциированного-фактора (TRAF) 6 и IL-1 рецептор-ассоциированной киназы (IRAK) 1 и 4 (Takeda и Akira, 2005). После этого следует сборка комплекса, содержащего трансформирующий фактор- ростаβ-активированная киназа (TAK) 1, и TAK1-связывающей
326 ИЗМЕНЕНИЯ HOST-Цитобиология ВСЛЕДСТВИЕ токсоплазма
белки ТАВ1 и TAB2. Впоследствии, TAK1, A МАРК киназы киназы (M3K), активируется, и сигнальный каскад разветвляется в этой точке: TAK1 инициирует каскад МАРК, а также действующие фосфорилировать IκБ-киназы (IKK), что приводит к активации NF-κВ (смотри раздел 12.2.3.2).
Когда костный мозг, полученные макрофаги подвергаются Toxoplasma инфекции, все три МАРКА сигнализации модули (ERK1 / 2, р38, SAPK / JNK) быстро активируется (Валере и др, 2003;.. Ким и др, 2004). Активация MAPK недолговечна, однако, и фосфорилирование возвращается к базальным уровням в течение 2 часов после инфицирования. Когда инфицированные макрофаги впоследствии stimu-ведены с липополисахаридом (LPS), МАРК rephosphorylation неисправен. Этот результат resem-BLES эндотоксин толерантности явление, при котором клетки становятся невосприимчивыми к вторичным LPS запуска после первоначальной стимуляции (Dobrovolskaia и Vogel, 2002). Тем не менее
T. гондий -infected макрофаг является не просто повторением из LPS-толеризованных макрофага. Это происходит потому, что во время эндотоксин толерантности, ЛПС pretriggering и последующий ЛПС экспозиции не rephosphorylate MKK3 и 6, основные киназ, которые активируют р38 МАРК. В противоположность этому, токсоплазмы индуцирует фосфорилирование устойчивого MKK3 будучи не в состоянии активировать МКК6 (Kim и др., 2004). ЛПС-индуцированный понижающий его рецептор клеточной поверхности, TLR4, является еще одним предложили Mecha-низм толерантности LPS. Однако, на самом деле Toxoplasma TLR4 активирует во время инфекции (Kim и др., 2004).
Фосфорилирование р38 МАРК имеет важное значение для производства IL-12 в обоих LPS и обработанных паразитов-инфицированных клеток. Для того, чтобы разграничить этот путь в паразита-инфицированные клетки, Ким и его коллеги использовали активный сайт-направленные ингибиторы и макрофаги дефицитных по вверх по течению киназ (Kim и др., 2005). Эта серия экспериментов показала, что инфекция токсоплазмы активирует р38 МАРК с помощью стим-сборок, автофосфорилированию, а не через активацию р38 вверх по течению направленного МККА. Автофосфорилирование р38 является недавно RECOG-ровался механизмом активации этого конкретного МАРКА (Ge и др., 2002, 2003).
12.2.3.2 NF- κ активации В и ядерной транслокации
NF-κВ является существенным фактором для регуляции транскрипции нескольких провоспалительных цитокинов, в том числе IL-12 и TNF-α(Karin и Бен-Нирии, 2000). Его деятельность контролируется в большей части по Iκмолекулы семейства B, которые связывают цитоплазматический NF-κB, маскирующие последовательности ядерной локализации (NLS). Фосфорилирование вверх по течению IκB киназы (IKK) молекулами, такие как результаты TAK1 в свою очередь, в IκВ фосфорилирование. Это служит в качестве сигнала для ubiq-uitinylation-зависимого IκДеградация В, выявление NF-κВ NLS. Несколько лабораторий демонов strated, что Toxoplasma инфекция стимулирует быстрое фосфорилирование и деградацию IκB, но то, что происходит, как следствие является предметом некоторых дискуссий. NF-κНакопление В в ядре было сообщено в нескольких исследованиях, чтобы быть дефицитных в инфицированных клетках, и она активно подавляется, когда инфицированные макрофаги затем стимулировали с помощью эндотоксина (Butcher и др., 2001; Шапира и др., 2002). Кроме того, ингибирование осуществляется только путем активного вторжения (Butcher и Denkers, 2002). Использование ингибитора ядерного экспорта, Шапира и его коллеги недавно представили доказательства, что NF-κВ транслоцируется ядрах инфицированных клеток, но впоследствии под-идет быстрый экспорт (Шапира и др., 2005). Когда макрофаги подвергаются более длительным инфекциям (6-18 часов) до сих пор нет очевидной accumu-ушная NF-κB в ядрах инфицированных макро-фагов. Однако, когда инфицированные клетки стимулировали с помощью эндотоксина на более поздних временных точках, ингибирование поднимается и NF-κB отображает ядерную транслокацию.
В отличие от этих исследований было установлено, что NF-κВ транслокации происходит в Toxoplasma-инфицированных фибробластов (Molestina и др., 2003). Последние работы предполагает появление паразитного происхождения IκВ киназы (IKK) в паразитофорной вакуоль, которая совпадает с паразитом репликации (Molestina и Синай, 2005). Утверждается, что пара-сайт активности IKK, в связи с принимающей IKK, отвечает за активацию NF-κB и его subse-Quent транскрипционной активности. Чем объясняется
| Наблюдаемые изменения в HOST-Цитобиология |
эти противоречивые результаты не ясно. Отсутствие NF-κВ ядерном накоплении сообщается при заражении обоих макрофагов и фибробластов (Шапир и др., 2005), выступая против различий в ответах хоста-клетки. Исследования в каждом из этих случаев, используемых типа I RH тахизоиты, выступая против паразитов деформации специфических эффектов (но смотри раздел 12.2.4). Очевидно, что это область нуждается в разрешении.
Хотя NF-κВ контролируемых цитокины могут читать-ILY быть измерена в сыворотке токсоплазмы-инфицированных мышей, в пробирке исследования показали, что инфицированные макрофаги не являются основным источником ранних провоспалительных цитокинов. Интригующий доклад Courret и коллег показывает, что CD11c+ CD11b+/-дендритные клетки являются один из первой клетки должны быть заражена, и что эти клетки облегчают распространение паразита к брыжеечным лимфатическим узлам (Courret и др., 2006). Позже, CD11b+моноциты укрывать паразит и обеспечивают транс-портацию в мозг. Кроме того, нейтрофилы с выбросом предварительно IL-12 может обеспечить самый ранний цитокиновый ответ (Bliss и др., 1999).
12.2.3.3 МАРК и NF- κ сигналы инициации B
Паразит сигналы для инициирования MAPK и NF-κактивация B в контексте Toxoplasma инфекции в настоящее время неизвестно. Токсоплазмы молекула циклофилин-18, как сообщается, чтобы вызвать дендритных клеток IL-12 высвобождение с помощью передачи сигналов через рецептор хемокинов CCR5 (Aliberti и др., 2000). Однако, в макрофагах этот молекулярный Interac-ция не представляется, требуется для МАРК Acti-vation. Тем не менее, паразит-индуцированной активации ERK1 и 2, но не с другом МАРК, в то время как Inde-сит от CCR5 требует Gя-protein в сочетании сигнализации рецептора (Ким и Denkers, 2006). В последнее время, молекула паразита очищал из растворимых экстрактов тахизоят, профилина, была показана взаимодействие с TLR11 на селезеночных дендритные клетки, чтобы стимулировать выработку IL-12 (Яровинский и др., 2005). Вполне вероятно, что паразит профилин окажется для активации провоспалительных сигналов в клетках иммунной системы. TLR2 также участвует в PROMOT-ки сопротивления во время Toxoplasma инфекции, но
в этом случае паразит лиганды еще не определены (Mun и др, 2003;.. Del Rio и др, 2004). Связь между токсоплазмозом и его клеткой-хозяином начинается в момент контакта, и CONTIN-ЕЭС путем вторжения, создание паразитофорной вакуоли и последующей реплике Тион паразита. На каждом этапе, вполне вероятно, что хост обнаруживает другое подмножество молекул паразита и последствия воздействия будет зависеть от того, генерируется сигнал на клеточной поверхности или внутри вакуоли.
12.2.3.4 Налет STAT3 сигнализации с помощью Toxoplasma
Подавление провоспалительных реакций кажется идеальной стратегии Т. гондий, чтобы получить покупку в макрофагах. Toxoplasma не вторгается молча, но активирует МАРК пути хозяина и устанавливает в движение, возможно, непроизводительно, то NF-κВ пути. Паразит активно подавляет реакцию эндотоксина, и делает это путем узурпации самых путей, ведущий к воспалительным реакциям, направляя их в разные концах.
Ярким примером этого является то, что касается сигнального пути IL-10. IL-10 является анти-inflam-matory модулятор, который подавляет многие proin-flammatory цитокины, включая IL-12 и TNF-α, ИЛ-10 требует внутриклеточный сигнальной молекулы STAT3 подавлять продукцию цитокинов (Роббен и др., 2004). Мыши, у которых есть ткани, ориентированные на удаление STAT3 поддаться подавляющей энтероколит, связанной с резким ответом hyperinflammatory. Этот фенотип практически идентичен тому, что ИЛ-10 у мышей нокаута (Takeda и др., 1999).
Киназы Janus (JAK) / STAT сигнальный путь начинается после лигирования рецептора цитокина и последующего фосфорилирования молекул JAK (Shuai и Ля, 2003). STAT белки затем набраны в / рецепторного комплекса JAK через свой домен SH2, после чего ЯК фосфорилирует STAT. При димеризации фосфорилированного STAT (п-STAT) и транслокации в ядро, димер п-STAT дополнительно фосфорилируется МАРК. Фосфорилируется димер затем связывается с ДНК-мишени, чтобы регулировать STAT-чувствительной транскрипцию генов.
328 ИЗМЕНЕНИЯ HOST-Цитобиология ВСЛЕДСТВИЕ токсоплазма
В пробирке Toxoplasma инфекция костного мозга макрофагов показывает быстрое и устойчивое STAT3 фосфорилирования и последующей транслокации в ядро (Butcher и др., 2005). Когда STAT3 нулевые макрофаги инфицированы Toxoplasma и подвергали эндотоксина запуска, ингибирование IL-12 и TNF-αсерьезно скомпрометирован, предполагая, что паразит эксплуатирует Признанную иммуносупрессивную активность хост-клетки. Не ясно, в настоящее время, как STAT3 активируется паразитом. Эксперименты в MyD88-дефицитных макрофагов показывают, что этот общий адаптер передачи сигналов TLR не участвует в Т. гондий-индуцированной активации STAT3 (Butcher и Denkers, неопубликованные результаты). Хотя реакция требует живых паразитов и либо хост-клеточный контакт или само вторжение, идентичность принимающих молекул JAK активируется паразитом неизвестно. Действительно, представляется возможным, что сам паразит может непосредственно активировать STAT3 в процессе его взаимодействия с клеткой-хозяином. Независимо от того, эти данные являются первым примером микробного патогена, который непосредственно манипулирует сигнализации STAT3 в клетках-хозяевах.