Receptor de tipo Toll para niños

Los receptores tipo Toll (conocidos como TLRs, por sus siglas en inglés Toll-like receptor) son proteínas muy importantes que forman parte de nuestro sistema inmunitario innato. Imagina que son como los "guardias" de seguridad de nuestras células. Su trabajo es reconocer patrones específicos de los microbios que causan enfermedades, como bacterias y virus. Cuando detectan algo extraño, activan una serie de respuestas para defender nuestro cuerpo.

Estos receptores no solo están en los humanos, sino también en plantas, animales sin columna vertebral (como los insectos) y otros animales con columna vertebral. Esto demuestra lo importantes que son para la defensa de los seres vivos. Se cree que son uno de los componentes más antiguos de nuestro sistema inmune. En los seres humanos, existen 11 tipos diferentes de TLRs, y cada uno está codificado por un gen distinto.

¿Cómo Están Hechos? La Estructura de los TLRs

Todos los receptores tipo Toll son proteínas especiales que atraviesan la membrana de las células. Tienen una parte que está dentro de la célula, llamada dominio TIR. Este dominio es como el "botón de inicio" que activa la señal de alarma dentro de la célula cuando un TLR detecta un invasor. El dominio TIR se une a otras proteínas para que la señal de defensa pueda seguir su camino.

La parte de los TLRs que está fuera de la célula es la que se encarga de reconocer a los microbios. Esta parte tiene unas secuencias repetidas que son clave para identificar a los diferentes tipos de invasores. Aunque todos los TLRs tienen una estructura similar, sus partes externas son un poco diferentes entre sí, lo que les permite reconocer distintos tipos de amenazas. Cuando un TLR se une a lo que reconoce, se agrupa con otro TLR (formando una pareja o "dímero"), y esto es esencial para que se active la defensa.

La Historia de su Descubrimiento: Un Viaje Fascinante

El descubrimiento de los receptores tipo Toll es una historia interesante que comenzó con moscas.

El Inicio en las Moscas: El Descubrimiento de "Toll"

En la década de 1980, unos científicos en Alemania estaban estudiando moscas. Descubrieron que si una mosca no tenía una proteína específica, su cuerpo no se desarrollaba correctamente. Debido a la forma "increíble" en que quedaban las moscas mutantes, llamaron a esta proteína "Toll", que significa "increíble" en alemán coloquial. Se dieron cuenta de que esta proteína era un receptor que recibía señales. Con el tiempo, se encontraron otras moléculas parecidas, y a todas ellas se les llamó "receptores tipo Toll".

De Moscas a Humanos: La Conexión con Nuestra Inmunidad

Más tarde, en 1996, otros científicos, Hoffman y Lemaitre, descubrieron algo aún más sorprendente. Vieron que la mutación en la proteína Toll no solo afectaba el desarrollo de las moscas, sino que también las hacía muy vulnerables a una infección por un hongo llamado Aspergillus fumigatus. Las moscas normales no tenían problemas con este hongo, lo que sugería que Toll también tenía un papel en la defensa contra infecciones.

En 1997, Medzhitov y Janeway hicieron un descubrimiento clave en humanos. Encontraron una proteína que hoy conocemos como TLR-4. Vieron que esta proteína activaba genes relacionados con la respuesta inmune en células humanas. Para 1998, ya se había confirmado que los TLRs eran una parte fundamental de la inmunidad innata tanto en humanos como en ratones. Hasta la fecha, se han descubierto 11 tipos de TLRs en humanos y 12 en ratones.

¿Cómo Funcionan los TLRs? Reconociendo a los Invasores

Los TLRs son expertos en reconocer lo que se conoce como "patrones moleculares asociados a patógenos" (PAMPs). Piensa en los PAMPs como "huellas dactilares" o "códigos de barras" que son comunes en muchos tipos de microbios. Por ejemplo, los TLRs pueden detectar el lipopolisacárido, que es una sustancia que se encuentra en la superficie de ciertas bacterias, o el ARN de doble cadena, que es parte de muchos virus.

Estos PAMPs son muy importantes para la supervivencia de los microbios, por lo que no cambian mucho. Cuando un TLR detecta y se une a un PAMP, activa una respuesta de defensa en las células inmunes. Esto lleva a la producción de moléculas que ayudan a combatir la infección y a activar otras partes del sistema inmune, como los linfocitos T, para una defensa más especializada.

La Señal de Alarma: Cómo los TLRs Activan la Defensa

Cuando un TLR detecta un invasor, envía una señal de alarma dentro de la célula. Hay dos formas principales en que los TLRs envían estas señales:

• Vía dependiente de MyD88: La mayoría de los TLRs usan una proteína llamada MyD88 para enviar su señal. MyD88 activa una serie de pasos que llevan a la producción de sustancias que causan inflamación, como las citocinas. Estas citocinas son como "mensajeros" que alertan a otras células inmunes y ayudan a combatir la infección. MyD88 también puede ayudar a producir interferón (IFN), que es muy importante para luchar contra los virus.

• Vía independiente de MyD88: Algunos TLRs, como el TLR-3 y el TLR-4, pueden usar otra proteína llamada TRIF. TRIF también activa la producción de sustancias inflamatorias y, lo que es muy importante, activa la producción de interferón beta (IFN-β), que es una proteína clave en la defensa antiviral. Por ejemplo, el TLR-3, que reconoce el ARN de doble cadena de los virus, siempre produce interferón porque necesita a TRIF para enviar su señal.

Vías de señalización de los TLRs. Las líneas discontinuas representan vínculos desconocidos.

Tipos de Receptores Tipo Toll en Humanos

Aquí tienes una tabla con algunos de los TLRs más conocidos, qué reconocen y dónde se encuentran:

TLRs y la Salud: Un Vistazo a la Investigación

Los TLRs son tan importantes que los científicos los estudian para entender mejor cómo funcionan las enfermedades. Por ejemplo, en 2013, un estudio investigó muestras de tejido de un tipo de cáncer de esófago. Encontraron que el gen del TLR4 estaba alterado en algunas de estas muestras. Los investigadores sugieren que estas alteraciones podrían activar la respuesta inmune innata del cuerpo frente a ciertas bacterias. También se ha visto que algunas variaciones en este gen podrían afectar cómo funciona el TLR4 y, posiblemente, influir en el desarrollo de ciertas enfermedades.

Galería de imágenes

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  TLR 1-2 (fragmento) heterodímero, Humano, Pez bruja.

Véase también

En inglés: Toll-like receptor Facts for Kids