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Immunsystem

Toll-like-Rezeptoren (TLRs)

ENToll-like receptors (TLRs)

Toll-like-Rezeptoren (TLRs) sind zehn Oberflächen- und endosomale Mustererkennungsrezeptoren der angeborenen Immunität. Oberflächenständige TLRs (TLR1, TLR2, TLR4, TLR5) erkennen bakterielle Lipoproteine, Lipopolysaccharid und Flagellin; endosomale TLRs (TLR3, TLR7, TLR8, TLR9) detektieren mikrobielle Nukleinsäuren. Jeder Rezeptor trägt eine Leucin-reiche-Repeat-Ektodomäne und eine TIR-Domäne, die MyD88 oder TRIF rekrutiert und NF-κB, IRF3/7 sowie MAP-Kinasen aktiviert, um TNF-α, IL-1β, IL-6 und Typ-I-Interferone zu induzieren. Neben PAMPs reagieren TLRs auf Damage-associated molecular patterns (DAMPs) — HMGB1, oxidierte Lipide, Hitzeschockproteine, dislozierte Eigen-DNA — aus gestressten Zellen. Diese sterile Aktivierung treibt Inflammaging: die chronisch niedriggradige Entzündung, die mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Neurodegeneration und erhöhter Gesamtmortalität assoziiert ist. TLR2 kontrolliert direkt den Seneszenz-assoziierten sekretorischen Phänotyp (SASP); Hari et al. (2019, Science Advances) zeigten, dass TLR2 bei onkogen-induzierter Seneszenz stark hochreguliert wird und sein Knockdown IL-1β, IL-6, IL-8 und CCL20 deutlich reduzierte — über 1.000 nachgeordnete Gene betroffen. TLR4-Expression steigt in gealterten Immunzellen; extrazelluläres HSP70/HSP90 wirkt als endogener TLR4-Agonist und hält NF-κB unabhängig von Infektionen aktiv. Eine miR-146a-Negativrückkopplung dämpft TLR/NF-κB-Signale normalerweise; Olivieri et al. (2013) zeigten, dass ihre Dysregulation in gealterten Makrophagen diese Bremse aufhebt. Belege aus humanen Interventionsstudien fehlen Stand 2026.

Quellen

  1. Akira S, Uematsu S, Takeuchi O. (2006). Pathogen recognition and innate immunity. *Cell*doi:10.1016/j.cell.2006.02.015
  2. Olivieri F, Rippo MR, Prattichizzo F, Babini L, Graciotti L, Recchioni R, Procopio AD. (2013). Toll like receptor signaling in 'inflammaging': microRNA as new players. *Immunity & Ageing*doi:10.1186/1742-4933-10-11
  3. Hari P, Millar FR, Tarrats N, Birch J, Quintanilla A, Rink CJ, Fernández-Duran I, Muir M, Finch AJ, Brunton VG, Passos JF, Morton JP, Boulter L, Acosta JC. (2019). The innate immune sensor Toll-like receptor 2 controls the senescence-associated secretory phenotype. *Science Advances*doi:10.1126/sciadv.aaw0254
  4. Kim HJ, Kim H, Lee JH, Hwangbo C. (2023). Toll-like receptor 4 (TLR4): new insight immune and aging. *Immunity & Ageing*doi:10.1186/s12979-023-00383-3