¿Por qué las proteínas virales rara vez se reconocen como PAMPS?

Hay dos razones por las que se me ocurre por qué las proteínas pueden no reconocerse generalmente como PAMP (patrones moleculares asociados a patógenos): longevidad y especificidad.

Sus células tienen algunas formas de reconocer los PAMP. Los receptores Toll-like se expresan con mayor frecuencia en la membrana celular y se desencadenan desde el exterior, aunque algunos (como los que reconocen el ARN bicatenario viral) deben expresarse claramente en los endosomas para que realmente se activen. Estos receptores desencadenan cascadas de señal que activan su sistema inmune innato. Los TLR son el tipo mejor caracterizado de una clase más amplia de proteínas llamadas receptores de reconocimiento de patrones que reconocen tanto los PAMP como los DAMP (patrones moleculares asociados a la enfermedad) y actúan de manera similar.

Una cosa para recordar es que su sistema inmune innato ha existido durante mucho más tiempo que su sistema inmune adaptativo_, con orígenes que son anteriores a la división evolutiva entre plantas y animales. Nuestro sistema inmune obviamente ha cambiado mucho desde entonces, pero es fácil ver cómo nuestro sistema inmune se enfocaría en cosas que requerirían grandes saltos evolutivos por parte del patógeno. Para utilizar el dsRNA TLR como ejemplo, piense en cuán monumental sería para un virus de ARN bicatenario dejar de usar ARN bicatenario. Apuntar es una inversión bastante segura desde un punto de vista evolutivo. Lo mismo aplica para manosa eucariótica y lipopolisacáridos bacterianos.

A diferencia de dsRNA, manosa o LPS, las proteínas evolucionan muy, muy rápidamente. Vemos la evolución de las proteínas en funcionamiento cada vez que surge la resistencia a los medicamentos o nuevas cepas de patógenos. Invertir energía en genes que apuntarían a las proteínas sería un desperdicio energético y su utilidad sería de corta duración.

Tl; dr: estas cosas están conectadas a su genoma, y ​​la producción de proteínas que apuntan a motivos evolutivos que no son persistentes sería ineficiente. Deje que la proteína se dirija a su sistema inmune adaptativo, que es más adecuado para atacar las cosas que cambian.

Aquí está mi suposición. Que el PAMP puede ser identificado por nuestro sistema inmune innato es porque esas moléculas son radicalmente diferentes de las de los humanos.

Las bacterias son organismos radicalmente diferentes a los humanos. Las bacterias son procariotas, mientras que los humanos son eucariotas. Entonces las moléculas sintetizadas por bacterias son distintas de las humanas. Por ejemplo, la pared celular bacteriana está compuesta de peptidoglicano y lipopolisacárido (LPS), que las células humanas no se sintetizan normalmente, por lo que estas moléculas poseen firmas distintas. Es por eso que LPS es un buen PAMP. Por el contrario, la membrana celular humana está cubierta por glicoproteínas, que se sintetizan en el aparato de Golgi. Si bien las bacterias no tienen aparato de Golgi, por lo que las glicoproteínas rara vez se ven en las bacterias, en su caso. De modo que es muy fácil para nuestro sistema inmune innato distinguir bacterias y células humanas por sus membranas externas.

Sin embargo, las proteínas de la envoltura viral también son glicoproteínas. Porque los virus usurpan nuestra maquinaria celular, incluido el aparato de Golgi, para producir sus glicoproteínas. ¡Entonces esas proteínas de envoltura viral no son diferentes a la nuestra! Entonces necesitamos inmunidad adquirida para proteínas virales.

Y es por eso que la bacteriemia puede causar síntomas directamente mientras que la viremia no tiene efecto. Debido a que el LPS puede desencadenar la respuesta inmune, resulta en septicemia o shock endotóxico. Si bien las proteínas virales no se perciben como moléculas extrañas, por lo que no desencadenan una reacción inmune fuerte.

Actualización: las glucoproteínas virales causan la activación de los receptores de reconocimiento de patrones (PRR), ejemplos incluyen RSV, sarampión, CMV y HSV, de acuerdo con este documento Innate Sensing of Viruses por Toll-Like Receptors.
Pero el autor también mencionó que tal fenómeno es intrigante:

La capacidad de las glicoproteínas para estimular los TLR es intrigante porque se sintetizan dentro de las células huésped y, por lo tanto, no albergan de forma intuitiva modificaciones o restos que difieran significativamente de los del huésped. Es posible que estas proteínas posean conformaciones estructurales únicas y / o grupos de glicanos que las proteínas del huésped no suponen. Parece muy probable que se muestre algún patrón subyacente común que sea particular de las glicoproteínas de los virus. El trabajo futuro, sin duda, tendrá como objetivo definir las bases moleculares de los PAMP en las glicoproteínas de la envoltura viral.