Wat is Patroonherkenning?

Cellen van de aangeboren afweer herkennen met ziekteverwekkers verbonden moleculaire patronen (PAMP’s): moleculen die hele klassen microben gemeen hebben, die voor hen onmisbaar zijn en die de gastheer niet heeft — lipopolysacharide van gramnegatieve wanden, peptidoglycaan en lipoteichoïnezuur van grampositieven, flageline, $\beta$-glucanen van schimmels, dubbelstrengs RNA, RNA zonder 5$'$-kap, DNA met ongemethyleerd CpG, DNA in het cytosol. De receptoren zijn patroonherkenningsreceptoren (PRR’s), enkele tientallen in totaal, die elk door één gen worden vastgelegd: de Toll-achtige receptoren (TLR’s) op het oppervlak en in endosomen (TLR4 voor lipopolysacharide, TLR5 voor flageline, TLR3 voor dubbelstrengs RNA, TLR9 voor CpG-DNA); de cytosolische NOD-eiwitten voor fragmenten van peptidoglycaan, RIG-I voor viraal RNA, cGAS–STING voor cytosolisch DNA; C-type-lectines voor schimmelsuikers. Dezelfde receptoren, of andere uit dezelfde families, herkennen met schade verbonden moleculaire patronen (DAMP’s) die door beschadigde cellen worden vrijgelaten — ATP, urinezuur, het kerneiwit HMGB1, mitochondriaal DNA — zodat ook steriele beschadiging ontsteekt. De binding activeert de transcriptiefactoren NF-$\kappa$B en de regulerende factoren van het interferon, die binnen een uur cytokinen, chemokinen, adhesiemoleculen en antimicrobiële genen aanzetten; een deel van de cytosolische sensoren stelt het inflammasoom samen, een platform dat caspase-1 activeert om interleukine-1$\beta$ in zijn werkzame vorm te knippen en om de ontstekingsdood pyroptose uit te lokken (Hoofdstuk 10).