GUÍA PRÁCTICA PARA ENTENDER LOS INFLAMASOMAS

INFLAMASOMAS

Los inflamasomas son grandes complejos multiproteicos intracelulares que juegan un papel central en la inmunidad innata.

Los inflamasoma detectan y responden a una amplia gama de patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP), incluida la flagelina bacteriana, y patrones moleculares asociados a daños (DAMP), como los cristales de ácido úrico.

Los inflamasomas se definen por el miembro de la familia de receptores tipo NOD (NLR), como NLRP3 e IPAF, que contienen. La proteína NLR recluta la proteína ASC del adaptador del inflamasoma, que a su vez interactúa con la caspasa-1 y conduce a su activación. Una vez activada, la caspasa-1 promueve la maduración de las citocinas proinflamatorias interleucina (IL)-1β e IL-18.

La activación del inflamasoma es crucial para la defensa del huésped frente a los patógenos, pero estudios recientes también han encontrado un papel para los inflamasomas en la patogénesis de varias enfermedades inflamatorias, como la enfermedad inflamatoria intestinal, la artritis reumatoide y la arterosclerosis.

En 2002, el descubrimiento de los inflamasomas fue un gran avance en la comprensión de cómo se inicia la inflamación.

En esta página le presentamos una colección completa de herramientas para investigar estos centros de señalización inflamatoria.

La inflamación es una reacción inmune innata que tiene como objetivo resolver varios tipos de amenazas, incluidas las infecciones microbianas, las alergias y las afecciones autoinmunes. Un importante efecto de la inflamación es la secreción de la citoquina IL-1 β, identificada en la década de 1980. Se necesitaron dos décadas para caracterizar y ensamblar las diferentes piezas del rompecabezas que conducen a la secreción de esta citoquina. El descubrimiento de los inflamasomas fue un gran avance en la comprensión del comienzo de la inflamación. Los inflamasomas son complejos multiproteicos citosólicos, cuya formación es desencadenada por sensores de patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP) y patrones moleculares asociados al peligro (DAMP). Las caspasas inflamatorias pueden cumplir la función de un sensor y/o mediador de efectores cascada. Si bien los inflamasomas son beneficiosos para eliminar los microbios, su estimulación excesiva contribuye a diversas patologías, como los trastornos autoinflamatorios, las enfermedades cardiometabólicas y neurodegenerativas, así como el cáncer.

InvivoGen, empresa que representamos en toda España, ha desarrollado una gran colección de ensayos celulares, ligandos e inhibidores, para ayudar la investigación en este campo. En este articulo presentamos las principales herramientas descrita en esta guía práctica preparada por InvivoGen

Sensor y caspasa inflamatoria

Los inflamasomas son complejos multiproteicos citosólicos generalmente compuestos por un sensor y una caspasa inflamatoria conectada a una proteína adaptadora. Su ensamblaje puede ser desencadenado por una multitud de estímulos microbianos y derivados del huésped. Una vez activados, los inflamasomas impulsan la formación de poros de Gasdermin-D en la superficie celular, permitiendo la secreción no convencional de IL-1 β e IL18 citoquinas proinflamatorias, il-1 α y alarmas HMGB1, y en última instancia, la muerte celular piroptótica. Los inflamasomas se definen como «canónicos» cuando su ensamblaje requiere caspasa-1, y como «no canónicos» cuando su ensamblaje depende de la caspasa-4 humana o caspasa-5 (o su ortóloga murina caspasa-11).

Ensayos celulares de inflamasoma

InvivoGen ofrece una colección de ensayos basados en células listas para el cultivo. Los monocitos humanos THP-1 son ampliamente utilizados para estudios de inflamasomas, ya que expresan altos niveles de NLRP3, ASC y pro-caspasa-1. Para ayudar a evaluar el papel de actores inflamasomas específicos en las respuestas canónicas y no canónicas, InvivoGen ha diseñado células derivadas de THP1 o RAW264.7 que son knockout (KO) o knockdown (def) para los genes que codifican NLRP3, ASC, CASP-1, CASP-4, CASP-11, NLRC4 y GSDMD. Además, estas células se pueden utilizar como controles en el cribado de nuevas terapias. Estas líneas celulares se han validado funcionalmente mediante el monitoreo de la liberación de IL-1β bioactiva utilizando la línea celular HEK-BlueTM IL-1β (ver p.17 de la guía).

Activación y ensamblaje del inflamasoma.

Los inflamasomas se basan en un modelo de activación de «dos pasos». Sin embargo, cada inflamasoma tiene mecanismos únicos de activación de sensores y de mecanismos asociados a su plataforma. El sensor puede unirse directamente a su agonista(s) o basarse en otra molécula. Para algunos inflamasomas, el adaptador ASC es obligatorio para el montaje, mientras que es discrecional o ausente para otros. La interacción entre los diferentes actores se produce a través de dominios conservados específicos. Las diversas estrategias de activación y ensamblaje pueden haber evolucionado para permitir una respuesta proporcional a la amenaza.

Inductores de inflamasomas

Los inflamasomas se activan por una gran cantidad de señales de peligro: microbianas o de otra naturaleza. Los microbios son una fuente de diversos PAMP que son detectados por múltiples PRR que proporcionan señales de atracción y activación (por ejemplo, las bacterias gramnegativas pueden presentar LPS, dsDNA, flagelina y toxinas). Otras sustancias que pueden dar señales de peligro y activar esta respuesta pueden ser de origen propio, como el ATP y los cristales de MSU, o no de origen propio, incluidas las sales de aluminio o el amianto. InvivoGen proporciona una gran colección de compuestos inductores de inflamasomas que están validados en vitro y libres de endotoxinas.

Regulación de inflamasoma

Los inflamasomas constituyen defensas inmunitarias rápidas y poderosa, que actúan a través de la liberación de citoquinas inflamatorias y alarminas, así como la muerte celular piroptótica. Estos eventos deben ajustarse finamente para permanecer dentro del perímetro de la lesión mientras se dan forma a las respuestas inmunes adaptativas subsiguientes. Por lo tanto, una regulación estricta de los inflamasomas garantiza una protección inmune adecuada al tiempo que previene la activación no deseada y limita el daño tisular colateral. Existen sistemas de protección de múltiples capas en todos los pasos de la respuesta inflamatoria.

Evaluación de la activación del inflamasoma

La activación del inflamasoma conduce a eventos característicos como la formación de ASC, la inducción de la muerte celular piroptótica y la secreción de citoquinas bioactivas IL-1 β/18 y la alarmina HMGB1. Para evaluar estos eventos clave, InvivoGen ha desarrollado herramientas celulares derivadas de la línea celular monocítica THP-1 humana, el modelo más utilizado para estudiar la activación del inflamasoma in vitro, y la línea celular renal embrionaria HEK293 humana, ampliamente utilizada para sistemas reporter.

Inhibidores del inflamasoma

La señalización del inflamasoma puede inhibirse farmacológicamente a diferentes niveles. InvivoGen ofrece una selección de inhibidores para bloquear las respuestas inducidas por inflamasomas. Estos incluyen moléculas pequeñas que se dirigen a un sensor específico o caspasa inflamatoria, o múltiples actores (por ejemplo, NF-κB y un sensor). Todos los inhibidores de InvivoGen se prueban para confirmar la ausencia de contaminantes bacterianos, evitando así el sesgo experimental.

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