Un motivo inhibidor basado en tirosina del inmunorreceptor ( ITIM ), es una secuencia conservada de aminoácidos que se encuentra intracelularmente en los dominios citoplasmáticos de muchos receptores inhibidores de la familia de receptores fosforilados en tirosina no catalíticos que se encuentran en las células inmunes. [1] [2] Estas células inmunes incluyen células T , células B , células NK , células dendríticas , macrófagos y mastocitos . Los ITIM tienen estructuras similares de S/I/V/LxYxxI/V/L, donde x es cualquier aminoácido, Y es un residuo de tirosina que puede ser fosforilado, S es el aminoácido serina , I es el aminoácido isoleucina y V es el aminoácido valina . [3] Los ITIM reclutan fosfatasas que contienen el dominio SH2 , que inhiben la activación celular. Los receptores que contienen ITIM a menudo sirven para dirigirse a los receptores que contienen motivos de activación basados en tirosina del inmunorreceptor (ITAM), lo que da como resultado un mecanismo de inhibición innato dentro de las células. [3] Los receptores que contienen ITIM tienen un papel importante en la regulación del sistema inmunológico, lo que permite una regulación negativa en diferentes niveles de la respuesta inmunológica . [4]
Se ha generado una lista de proteínas humanas candidatas que contienen ITIM mediante exploraciones de todo el proteoma. [5] Se han incluido más de 135 proteínas con motivo ITIM. Se informa que esta lista se ha ampliado mediante el estudio de SNP humanos raros que crean el motivo de consenso S/I/V/LxYxxI/V/L. [6]
Los motivos ITIM se definen como una firma de seis aminoácidos con la secuencia de consenso S/I/V/LxYxxL/V, donde x representa cualquier aminoácido , Y un residuo de tirosina que puede ser fosforilado y S, I, V los aminoácidos serina, isoleucina y valina, respectivamente. [2] La secuencia conservada de ITIM se identificó por primera vez en el receptor de IgG de baja afinidad FcγRIIB . [7] Todos los receptores que contienen ITIM son parte de la superfamilia de inmunoglobulinas . [3]
La característica principal de las moléculas que contienen ITIM es que se fosforilan en el tirosilo. Para fosforilar, el receptor inhibidor debe acercarse a la quinasa . Esto se puede lograr mediante la co- reticulación con un motivo ITAM del receptor activador que recluta una quinasa de la familia Src . Los ITIM colocan fosfatasas cerca de los receptores que contienen ITAM, lo que permite que las fosfatasas se desfosforilen. Esto da como resultado la desactivación de la vía de señalización del receptor relacionado con ITAM. [3] También puede ocurrir la fosforilación independiente del ligando de las moléculas que contienen ITIM. [4]
Las moléculas ITIM fosforiladas luego reclutan fosfatasas que contienen el dominio SH2 . Se han identificado cuatro fosfatasas que contienen el dominio SH2: las dos fosfatasas lipídicas SHIP1 y SHIP2 y las dos fosfatasas de tirosina proteica (PTP) SHP-1 y SHP-2 . La desfosforilación de sustratos críticos para la activación celular resulta debido a que las ITIM fosforiladas sirven como sitios de reclutamiento para SHP-1 y SHP-2. [8] Se encontró que la gran mayoría de los receptores que contienen ITIM reclutan SHIP o SHP. [9] Estas fosfatasas inhiben la activación de moléculas involucradas en la señalización celular, [10] más comúnmente al unirse a receptores activadores que incluyen TCR, BCR y FcR. Posteriormente, se activan la fosfolipasa Cy y la fosfatidilinositol 3-quinasa (PLCy y PI3-K), que en conjunto conducen a la producción de mensajeros de fosfoinositol y al aumento del Ca 2+ citoplasmático . [11] [12]
Varios receptores que contienen ITIM se unen a SHIP, incluido FcγRIIB . SHIP es una fosfatasa de inositol 5′ que se expresa en la mayoría de las células hematopoyéticas . Desempeña un papel regulador importante en el sistema inmunológico. SHIP consta de un dominio SH2 N-terminal, un dominio catalítico y una cola C-terminal que contiene dos sitios de fosforilación. Existen varias isoformas de SHIP y la expresión de estas isoformas difiere entre los diferentes tipos de células. Además, se ha identificado otro gen SHIP, SHIP-2. SHIP-2 también se expresa en células no hematopoyéticas.
La unión de SHIP a los receptores que contienen ITIM está mediada por el dominio SH2. Existen varios mecanismos por los cuales SHIP puede inhibir la activación celular. [13] Estos pueden dividirse en mecanismos que involucran la actividad catalítica de SHIP y mecanismos que involucran interacciones de otras moléculas con la parte C-terminal de SHIP.
Muchos receptores que contienen ITIM reclutan SHP-1 y/o SHP-2, incluidos KIR , ILT, Ly49 , LAIR-1 , CD22 , CD72 y la proteína reguladora de señales SIRPα . SHP-1 y SHP-2 son fosfatasas de tirosina proteicas estructuralmente relacionadas, pero tienen diferentes patrones de expresión y funciones biológicas. SHP-1 se expresa en células hematopoyéticas y en niveles más bajos en células epiteliales . Al igual que SHIP, SHP-1 está involucrado en la regulación negativa de la activación celular después de una variedad de estímulos, como factores de crecimiento, citocinas, señalización de integrinas y señalización de receptores de antígenos.
La SHP-2 se expresa de forma ubicua y se considera un regulador positivo de la señalización de los receptores de citocinas y factores de crecimiento. La SHP-1 y la SHP-2 constan de dos dominios SH-2, un dominio catalítico y una cola C-terminal. El dominio SH2 N-terminal está involucrado en un mecanismo autoinhibitorio, ya que la eliminación de este dominio activa la fosfatasa. [4]
El reclutamiento de SHIP o SHP-1 por receptores portadores de ITIM tiene diferentes resultados: el reclutamiento de SHP-1 anula la fosforilación de tirosina de las moléculas de señalización que ocurriría al activarse un receptor portador de ITAM, mientras que el reclutamiento de SHIP no afecta la fosforilación inicial, pero interfiere con el reclutamiento de efectores posteriores al sitio de activación celular. [14] Los ITIM también pueden funcionar junto con motivos de conmutación basados en tirosina de inmunorreceptores (ITSM) para activar receptores portadores de ITIM como SHP-2. [15]
Aunque se considera que la mayoría de los receptores que contienen ITIM tienen efectos inhibidores sobre las vías de señalización de la respuesta inmunitaria, la función de SIRPα, CD22 y también PECAM-1 , que se expresa en las células inmunitarias y el endotelio y está implicado en muchas vías de señalización, [16] muestra que no todos los llamados receptores portadores de ITIM pueden considerarse receptores inhibidores. Varias otras proteínas que normalmente se consideran receptores estimuladores contienen secuencias similares a ITIM, por ejemplo IL-4. [17] Por el contrario, el receptor activador de células NK NKp44 contiene un ITIM, pero este parece no ser funcional. [18]
Algunos de los receptores importantes que contienen motivos ITIM se enumeran en la siguiente tabla:
Mi, mieloide; Hm, hematopoyética; NK, asesina natural; EC, células epiteliales; DC, células dendríticas.
(Modificado según [19] )
Sobre la base de los efectos inhibidores de FcγRIIB , se construyeron y utilizaron muchas moléculas prototípicas para desarrollar nuevos enfoques terapéuticos para las alergias. Se informó por primera vez que una molécula diseñada genéticamente que consistía en un fragmento Fc de IgG1 humana fusionado a un fragmento Fc de IgE humana inhibía la activación de mastocitos y basófilos humanos inducida por IgE. [19]
En determinadas neoplasias humanas, como la leucemia mieloide aguda, los trasplantes alogénicos de células hematopoyéticas han demostrado que el desarrollo de células NK del donante en pacientes receptores que carecen de ligandos KIR del donante puede conducir a una mejora del injerto y de la supervivencia posterior al trasplante al potenciar el efecto de injerto contra leucemia en ausencia de enfermedad de injerto contra huésped . [20]