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Mycobacterium tuberculosis, el patógeno causante de la tuberculosis identificado hace 142 años, sigue siendo un desafío global, infectando actualmente al menos a una cuarta parte de la población mundial1. Transmitida a través de gotitas en el aire de personas infectadas, M. tuberculosis alcanza los macrófagos alveolares en los pulmones, donde puede sobrevivir durante largos períodos en estado latente 2,3. No solo se activa la respuesta macrófagica local, sino que en los últimos años se ha descrito que los monocitos periféricos pueden ser reclutados hacia el tracto respiratorio y diferenciarse en macrófagos alveolares, generando una respuesta aún más robusta contra M. tuberculosis que su contraparte de origen fetal 2,4.
Los macrófagos son actores fundamentales de la inmunidad innata. Tras la ingestión de M. tuberculosis, los macrófagos muestran numerosas funciones microbicidas, como la secreción de citocinas proinflamatorias, la fusión del fagolisosoma y la activación de otras células inmunitarias para matar M. tuberculosis 2,3. Sin embargo, la compleja estructura arquitectónica de este patógeno proporciona efectores (por ejemplo, proteínas y lípidos) capaces de regular el metabolismo y las funciones de los macrófagos y, en consecuencia, el proceso inflamatorio3. Esta manipulación de las respuestas de los macrófagos, a través de la secreción de factores de virulencia o la explotación de factores del huésped, conduce a diferentes estrategias de escape ejercidas por M. tuberculosis. Algunos mecanismos de evasión clave incluyen la inducción de citocinas antiinflamatorias, la inhibición de la maduración y acidificación de los fagolisosomas, las alteraciones del estrés oxidativo, la interrupción de la autofagia y las deficiencias durante el procesamiento y la presentación del antígeno 3,5.
Una interacción estrechamente regulada entre los macrófagos y M. tuberculosis es crucial para el desarrollo de una respuesta inmunitaria adecuada. Por lo tanto, el estudio de estas sinapsis es clave para identificar los mecanismos inmunoprotectores o inmunopatogénicos inducidos por la diafonía huésped-patógeno, así como para identificar posibles dianas terapéuticas. Muchos receptores median el reconocimiento y/o internalización de M. tuberculosis, incluyendo los TLRs 6,7,8, NLRs 7,8, los receptores del complemento 6,8, los receptores de lectina tipo C 6,8 y los receptores carroñeros 6,8. Los datos acumulados indican que tanto los PRR unidos a la superficie como los intracelulares desempeñan un papel importante durante la infección, reconociendo M. tuberculosis opsonizada y no opsonizada.
Zihad y Sifat et al. han revisado recientemente la participación de los PRRs en las respuestas inducidas por M. tuberculosis por células innatas9. En particular, la mayoría de los miembros de la familia TLR han sido implicados en la interacción con los ligandos de M. tuberculosis 6,7. Surface TLR2 reconoce antígenos micobacterianos como lipoproteínas aciladas, lipoproteína de 19 kDa, lipoproteína LprA, lipoproteína LprG, antígeno de 30 kDa, antígeno de 38 kDa, MymA, ácido prolina-prolina-glutámico (PPE)-57, LAM, LM, PIM, proteína de choque térmico 60, proteína de firma Rv1509 y la proteína secretada ESAT-67. La membrana TLR4 interactúa con las proteínas de choque térmico, el antígeno de 38 kDa, RpfE, Rv0652, Rv0335c, Rv2659c, Rv1738, Rv2627c, Rv2628, GrpE y HBHA. Por otro lado, los ligandos de los TLR endosomales (TLR 3, 7, 8 y 9) incluyen dsRNA, tRNA, ssRNA, ARN fagosomal y dsDNA de M. tuberculosis. Además, TLR2 tiene un papel activo en el inicio de respuestas inmunitarias cuando actúa junto con TLR1 y TLR6, TLR4 y TLR9 6,7. NOD2 y NLRP3 son los NLRs citoplasmáticos mejor caracterizados en la tuberculosis. Aunque sus ligandos específicos siguen siendo objeto de estudio, estos receptores son activados por el dipéptido de muramilo o ESAT-6, respectivamente 7,8. Los receptores de lectina de tipo C están clásicamente implicados en la endocitosis por M. tuberculosis. Mientras que la Dectina-2 actúa como PRR directo para ManLAM de la pared celular de M. tuberculosis, el ligando Dectina-1 aún no ha sido descubierto8. Tanto Mincle como MCL reconocen el glicolípido trehalosa-6,6′-dimycolato (TDM), también llamado factor de cordón7. El DCAR interactúa con los glicolípidos micobacterianos fosfatidil-mio-inositol maniósidos (PIMs)7. CR3 reconoce las micobacterias LAM y PIM, DC-SIGN liga ManLAM, MR reconoce una serie de componentes de M. tuberculosis, incluidos ManLAM, PIM, LM, glicoproteína de 38 kDa, antígeno de 19 kDa y otras proteínas manosiladas, mientras que el ligando DCIR aún no está identificado.
Los CLR solubles incluyen SP-A, que reconoce ManLam, LM, glicoproteína de 60 kDa y glicoproteína Apa; SP-D interactuando con LAM, LM y PILAM; y MBL, que se especializa en el reconocimiento ManLAM 6,7. Los receptores scavenger también son PRRs fagocíticos: SR-A y MARCO tienen TDM como ligando, SR-B1 reconoce ESAT-6 y CD36 se une a ManLAM y LM 7,8. Además, Dectin-1, Mincle y MARCO también pueden combinarse con TLR2 o TLR4 para activar señales después de detectar PAMPs de M. tuberculosis 6,7. CD14 es un receptor de superficie que tiene la capacidad de internalizar bacterias no opsonizadas y también reconoce la proteína de choque térmico Chaperonin 60.1. En particular, CD14 funciona como correceptor junto con MARCO y TLR26. AIM2 es un receptor citosólico que puede detectar el ssDNA cuando M. tuberculosis escapa del fagosoma8. Por último, AhR es un factor de transcripción activado por ligando que se une al factor de virulencia pigmentado naftoquinona phthiocol de M. tuberculosis6.
Muchas de las interacciones descritas anteriormente han sido postuladas y no estrictamente demostradas. Incluso los ligandos de ciertos receptores siguen siendo desconocidos, lo que refuerza la necesidad de comprender mejor el campo del inmunorreconocimiento de M. tuberculosis. En este contexto, la molécula coestimuladora SLAMF1 (Signaling Lymphocytic Activation Molecule) ha sido descrita recientemente como un receptor de M. tuberculosis por Barbero et al.10. Al actuar no solo como una molécula de señalización, sino también como un sensor de M. tuberculosis, SLAMF1 tiene un papel particularmente intrigante en la tuberculosis. SLAMF1 puede inducir la activación de las células inmunitarias modulando las funciones protectoras como la producción de IFN-γ por las células T a través de la fosforilación de Erk/CREB 11,12,13, la autofagia en neutrófilos 14 y el aclaramiento bacteriano en macrófagos15.
Las interacciones receptores-ligando se han estudiado a lo largo de los años utilizando técnicas como ELISA, Resonancia de Plasmón de Superficie (SPR), Calorimetría de Titulación Isotérmica (ITC), Polarización de Fluorescencia (FP), Cristalografía de Rayos X, Espectroscopía de Resonancia Magnética Nuclear (RMN), Termoforesis a Microescala (MST), Transferencia de Energía de Resonancia (por ejemplo, BRET o FRET), Microscopía Confocal, Microscopía Electrónica, Criomicroscopía Electrónica (Cryo-EM) y Microscopía de Fuerza Atómica (AFM)16,17, 18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28. Algunos de estos enfoques implican el uso de genes reporteros, proteínas recombinantes marcadas o moléculas quiméricas, modelos knockout, knockdown o de sobreexpresión. Alternativamente, las herramientas computacionales pueden predecir las interacciones receptor-ligando y los sitios de unión y, a menudo, se utilizan en combinación con enfoques biológicos para obtener una comprensión integral de las interacciones 29,30,31. Aquí, se describen dos alternativas para detectar la interacción bioquímica y también una sección sobre cómo marcar bacterias con fluorescencia. Se presenta un protocolo que permite el estudio de las interacciones receptor-patógeno in vitro, evaluando particularmente el compromiso de SLAMF1-M. tuberculosis mediante citometría de flujo y microscopía de fluorescencia, dos técnicas habitualmente disponibles y de uso rutinario.