TEXT

MyD88 is een belangrijke downstream adaptor voor de meeste Toll-like receptoren (TLR’s) en interleukine-1 receptoren (IL1R’s) (samenvatting door Von Bernuth et al., 2008).

De myeloïde differentiatie (MyD) marker MyD88 werd voor het eerst gekarakteriseerd tijdens een studie naar de vroege genetische reacties van muriene myeloïde cellen op verschillende differentiatie- en groeiremmende stimuli (Lord et al., 1990). Myeloïde differentiatie primaire responsgenen worden geactiveerd in M1 myeloleukemische cellen in reactie op interleukine-6 (IL6; 147620), die zowel groeistilstand als terminale differentiatie induceert. Hardiman et al. (1997) beschreven de klonering van het muisgen MyD88. Het eerste exon codeert voor een volledig “doodsdomein” dat lijkt op het intracellulaire segment van TNF-receptor-1 (191190). Zoo-blot analyse toonde aan dat het een evolutionair geconserveerd gen is. Noordelijke blotanalyse toonde een wijdverspreide expressie van het gen aan in vele volwassen muisweefsels, en RT-PCR detecteerde MyD88 mRNA in T- en B-cellijnen en differentiërende embryonale stamcellen. Het brede expressiepatroon toonde aan dat de expressie van Myd88 in de muis niet beperkt is tot cellen van myeloïde lineage zoals oorspronkelijk werd aangenomen.

Bonnert et al. (1997) kloneerden een menselijk MYD88 cDNA dat codeert voor een 296-aminozuur polypeptide met een voorspelde massa van 33 kD. MYD88 is voor 81% aminozuuridentiek met muizen-MyD88. Het C-terminale gebied van 150 aminozuren heeft een significante homologie met het cytoplasmatische domein van de type I interleukine-1 receptor (147810). Noordelijke blotanalyse toonde aan dat menselijk MYD88 tot expressie komt als 2 MYD88 hybridiserende 1,6- en 3-kb-mRNA’s in een verscheidenheid van weefsels en cellijnen.

Met behulp van immunofluorescentieanalyse vonden Kagan en Medzhitov (2006) dat menselijk MYD88 gelokaliseerd is in discrete foci verspreid over het cytosol van getransfecteerde muisembryonale fibroblasten en macrofagen.

Bonnert et al. (1997) ontdekten dat overexpressie van MYD88 een toename van de transcriptie van de interleukine-8 (146930) promotor veroorzaakte.

Muzio et al. (1997) meldden dat het C-terminale domein van MYD88 significante sequentie-overeenkomst vertoont met het cytoplasmatische domein van IL1RAP (602626). Zij toonden aan dat ectopische expressie van MYD88 de activiteit van NFKB (b.v. 164011) sterk induceerde op een concentratie-afhankelijke wijze. Bovendien fungeerde de C-terminale regio van MYD88 als een dominant-negatieve remmer van IL1R1 (147810)/IL1RAP-geïnduceerde NFKB-activiteit. MYD88 vormde een immunoprecipiteerbaar complex met IL1RAP en met IRAK2 (603304).

Medzhitov et al. (1998) toonden aan dat signalering door de menselijke TOLL receptor (zie TLR4; 603030) gebruik maakt van een adaptor-eiwit, MyD88, en induceert activering van NFKB via het IRAK (IRAK1; 300283) kinase en het TRAF6 (602355) eiwit. De Toll-gemedieerde signaalcascade die gebruik maakt van de NFKB-route is essentieel voor immuunreacties in volwassen Drosophila, en een humaan homoloog van het Drosophila Toll-eiwit induceert verschillende immuunresponsgenen via deze route. Deze bevindingen impliceren MyD88 als een algemene adaptor/regulator molecule voor de Toll/IL1R familie van receptoren voor aangeboren immuniteit.

Hayashi et al. (2001) toonden aan dat expressie van TLR5 (603031) de activering van NFKB (zie 164011) en de productie van TNFA (191160) induceert. Pathogeen-geassocieerde moleculaire patronen (PAMPs) waarvan bekend is dat ze andere TLR-familieleden stimuleren, stimuleerden TLR5 niet; luciferase reporter assays toonden echter TLR5-activering aan in gram-positieve en -negatieve bacteriële kweeksupernatanten. Door fractionering van Listeria kweeksupernatanten gevolgd door SDS-PAGE, identificeerden Hayashi et al. (2001) flagelline als het TLR5 ligand. Flagelline, een hoofdbestanddeel van bacteriële flagellen, is een virulentiefactor die herkend wordt door het aangeboren immuunsysteem in planten, insecten en zoogdieren. Expressie van flagelline in niet-geflagelliseerde bacteriën resulteerde in TLR5 activatie, en deletie van flagelline uit geflagelliseerde bacteriën verhinderde TLR5 activatie. Hayashi et al. (2001) toonden aan dat injectie van flagelline de productie van IL6 (147620) induceert in wildtype muizen, maar niet in muizen die het adaptoreiwit MyD88 missen, dat nodig is voor TLR-signalering. Hayashi et al. (2001) concludeerden dat TLR5 een patroonherkenningsreceptor is en dat zijn PAMP flagelline is, een eiwit met geconserveerde N en C termini in een brede groep van beweeglijke pathogenen.

Burns et al. (2003) merkten op dat een MYD88 splice-variant codeert voor een eiwit, MYD88s, dat het 58-amino zure intermediaire domein tussen het dood-domein en het C-terminale TIR-domein mist. MYD88s wordt alleen gedetecteerd na voortdurende stimulatie met bacteriële producten, zoals lipopolysaccharide (LPS), of proinflammatoire cytokinen. Expressie van MYD88s blokkeert LPS- of IL1-geïnduceerde NFKB-activering, ook al bindt MYD88s, net als het volledige eiwit, zowel IL1R als IRAK1. Door Western blot analyse van een gereconstitueerde MYD88 -/- cellijn toonden Burns et al. (2003) aan dat MYD88, maar niet MYD88s, IRAK1-fosforylering en NFKB-activering activeerde op een IRAK4 (606883)-afhankelijke manier. MYD88s bond niet aan IRAK4 en blokkeerde diens recrutering op IL1Rs. Burns et al. (2003) concludeerden dat MYD88s werkt als een negatieve regulator van IL1R/TLR/MYD88-signalen, wat leidt tot een gecontroleerde negatieve regulatie van aangeboren immuunreacties.

Diebold et al. (2004) bevestigden dat plasmacytoïde dendritische cellen (PDC’s) van de muis die B220 (PTPRC; 151460) maar niet Cd11b (ITGAM; 120980) tot expressie brengen, resistent waren tegen de onderdrukking van de productie van Ifna (147660), gemedieerd door het NS1-eiwit van het influenzavirus, wat suggereert dat PDC’s een dsRNA-onafhankelijke route gebruiken voor het herkennen van influenza. Chloroquine remde de influenza-geïnduceerde Ifna-productie, wat erop wijst dat herkenning van het virus plaatsvindt in het endosomale compartiment. Ifna-productie in reactie op levend of geïnactiveerd influenzavirus of op virale genomische of gastheer ssRNA vereiste de aanwezigheid van Myd88 en Tlr7 (300365), maar niet van andere TLR’s.

Kagan en Medzhitov (2006) ontdekten dat menselijk TIRAP (606252), een TLR-adaptoreiwit, menselijk MYD88 rekruteerde op de plasmamembraan van getransfecteerde muisfibroblasten en macrofagen. Zij stelden voor dat TIRAP voornamelijk functioneert om MYD88 te rekruteren voor geactiveerde TLR4 om signaaltransductie te initiëren.

Chen et al. (2007) vonden dat de acute neutrofiele ontstekingsreactie op celschade het signaaleiwit Myd88 vereist. Analyse van de bijdrage van Myd88-afhankelijke receptoren aan deze respons liet slechts een geringe vermindering zien bij muizen die dubbel deficiënt zijn in Toll-like receptor-2 (Tlr2; 603028) en Tlr4 (603030) en normale responsen bij muizen die Tlr1 (601194), Tlr3 (603029), Tlr6 (605403), Tlr7 (300365), Tlr9 (605474), of Tlr11 (606270) of de IL18 receptor (IL18R; 604494) missen. Muizen zonder IL1R (147810) vertoonden echter een duidelijk verminderde neutrofiele ontstekingsreactie op dode cellen en weefselbeschadiging in vivo, alsmede sterk verminderde bijkomende schade door ontsteking. Deze ontstekingsreactie vereiste IL1-alfa (147760), en IL1R functie was vereist op niet van beenmerg afkomstige cellen. Met name de acute monocytenreactie op celdood, die belangrijk zou zijn voor weefselherstel, was veel minder afhankelijk van de IL1R-Myd88-route. Ook was deze route niet nodig voor de neutrofiele respons op een microbiële stimulus. Deze bevindingen suggereerden dat het remmen van de IL1R-MYD88 route in vivo de schade van acute ontsteking zou kunnen blokkeren die optreedt als reactie op steriele celdood, en dit op een manier die het weefselherstel of de verdediging van de gastheer tegen ziekteverwekkers niet in gevaar zou kunnen brengen.

Door menselijke microvasculaire endotheelcellen die FADD (602457) tot expressie brengen te stimuleren met LPS, dat de TLR4-signaalroute activeert, toonden Zhande et al. (2007) aan dat FADD de JNK (MAPK8; 601158) en PI3K (zie 171834) signaalroute-activering op een doodsdomein-afhankelijke manier verminderde. Muiscellen zonder Fadd vertoonden hyperactivatie van deze pathways. Coimmunoprecipitatie en immunoblotanalyses in menselijke cellen toonden aan dat FADD interageerde met IRAK1 en MYD88. LPS stimulatie verhoogde IRAK1-FADD interactie en rekrutering van het complex aan geactiveerde MYD88. In muizencellen zonder Irak1 associeerde FADD niet met Myd88. IRAK1-gemedieerde verplaatsing van FADD naar MYD88 maakte gecontroleerde en beperkte activatie van de TLR4 signaalroute mogelijk. Afgedwongen FADD expressie remde LPS-geïnduceerde, maar niet VEGF (VEGFA; 192240)-geïnduceerde, endotheelcelscheutvorming. Fadd deficiëntie in muizencellen leidde tot verhoogde proinflammatoire cytokineproductie geïnduceerd door stimulatie van Tlr4 en Tlr2, maar niet Tlr3, en reconstitutie van Fadd keerde de verhoogde proinflammatoire cytokineproductie om. Zhande et al. (2007) concludeerden dat FADD een negatieve regulator is van IRAK1/MYD88-afhankelijke reacties in aangeboren immuunsignalering.

Cirl et al. (2008) toonden aan dat virulente bacteriën, zoals uropathogene E. coli en Brucella melitensis, remmende homologs van TIR-domein-bevattende eiwitten (TCPs) uitscheidden. Deze TCPs bevorderden intracellulaire bacteriële overleving en nierpathologie na instillatie van organismen in de blaas van muizen. Bacteriële TCPs belemmerden TLR signalering via MYD88 en belemmerden de aangeboren verdediging van de gastheer. Moleculaire epidemiologische analyse van klinische isolaten van patiënten met urineweginfecties ondersteunde verder het voorstel dat bacteriële TCP’s een klasse van virulentiefactoren vertegenwoordigen.

Alu RNA accumulatie als gevolg van DICER1 (606241) deficiëntie in retinaal gepigmenteerd epitheel (RPE) is betrokken bij geografische atrofie, een gevorderde vorm van leeftijdsgebonden maculaire degeneratie (AMD; zie 603075). Met behulp van RPE-cellen van muizen en mensen en muizen die verschillende genen missen, toonden Tarallo et al. (2012) aan dat een tekort aan DICER1 of blootstelling aan Alu RNA het NLRP3 (606416) inflammasoom activeerde, waardoor TLR-onafhankelijke MYD88-signalering via IL18 (600953) in de RPE werd geactiveerd. Inhibitie van inflammasoom componenten, MYD88, of IL18 verhinderde RPE degeneratie geïnduceerd door DICER1 verlies of Alu RNA blootstelling. Omdat RPE in menselijke geografische atrofie verhoogde NLRP3, PYCARD, en IL18 bevatte, stelden Tarallo et al. (2012) voor om deze route te targeten voor preventie en/of behandeling van geografische atrofie.

Zhu et al. (2012) toonden aan dat de directe, onmiddellijke en verstorende effecten van IL1-beta (IL1B; 147720) op de stabiliteit van endotheel in een menselijk in vitro celmodel NF-kappa-B (zie 164011)-onafhankelijk zijn en in plaats daarvan het resultaat zijn van signalering via het kleine GTPase ADP-ribosyleringsfactor-6 (ARF6; 600464) en zijn activator ARF nucleotide-bindende site opener (ARNO; 602488). Bovendien toonden Zhu et al. (2012) aan dat ARNO direct bindt aan het adaptoreiwit MYD88, en stelden aldus MYD88-ARNO-ARF6 voor als een proximale IL1-beta signaalroute die verschilt van die welke door NF-kappa-B wordt gemedieerd. Ten slotte toonden Zhu et al. (2012) aan dat SecinH3 (182115), een remmer van ARF guanine nucleotide-uitwisselingsfactoren zoals ARNO, de vasculaire stabiliteit verbetert en de uitkomsten in diermodellen van inflammatoire artritis en acute ontsteking aanzienlijk verbetert.

Zhang et al. (2015) gebruikten in vivo verouderingsanalyses bij muizen om aan te tonen dat neutrofiele pro-inflammatoire activiteit positief correleert met hun veroudering terwijl ze in circulatie zijn. De auteurs ontdekten dat verouderde neutrofielen een te actieve subset vormen die een verhoogde alpha-M (120980)-beta-2 (600065) integrine activering en neutrofiele extracellulaire valvorming vertonen onder ontstekingsomstandigheden. Zhang et al. (2015) toonden aan dat neutrofiele veroudering wordt aangestuurd door de microbiota via Toll-like receptor (TLR4, 603030 en TLR2, 603028)- en MYD88-gemedieerde signaalwegen. Depletie van de microbiota verminderde significant het aantal circulerende verouderde neutrofielen en verbeterde dramatisch de pathogenese en ontstekingsgerelateerde orgaanschade in modellen van sikkelcelziekte (603903) of endotoxine-geïnduceerde septische shock. Zhang et al. (2015) concludeerden dat hun resultaten een rol identificeerden voor de microbiota in het reguleren van een ziekte-bevorderende neutrofielen subset.

Phelan et al. (2018) gebruikten genoombrede CRISPR/Cas9-screening en functionele proteomics om de moleculaire basis te bepalen van uitzonderlijke klinische responsen op ibrutinib in diffuus groot B-cellymfoom (DLBCL; zie 605027). Phelan et al. (2018) ontdekten een nieuwe modus van oncogene B-celreceptor (BCR) signalering in ibrutinib-responsieve cellijnen en biopten, gecoördineerd door een multiproteïne supercomplex gevormd door MYD88, TLR9, en de BCR. Het MYD88-TLR9-BCR supercomplex colocaliseert met mTOR op endolysosomen, waar het de pro-urvival NF-kappa-B (zie 164011) en mTOR (601231) signalering aanstuurt. Inhibitoren van BCR en mTOR signalering verminderden samen de vorming en functie van het MYD88-TLR9-BCR supercomplex, waardoor mechanistisch inzicht ontstaat in hun synergetische toxiciteit voor DLBCL cellen die dit complex bevatten. De aanwezigheid van deze supercomplexen karakteriseerde ibrutinib-responsieve maligniteiten en onderscheidde ibrutinib-responders van niet-responders.

Hardiman et al. (1997) beschreven de genstructuur van het MyD88-gen van de muis. De volledige coderende sequentie omvat 5 exonen.

Bonnert et al. (1997) ontdekten dat het menselijke MYD88-gen wordt gecodeerd door 5 exonen.

Met behulp van interspecifieke backcross mapping hebben Hardiman et al. (1997) het muis-MyD88 gen op chromosoom 9 gelokaliseerd; de menselijke homoloog werd op 3p22-p21.3 gelokaliseerd door PCR analyse van een chromosoom 3 somatische cel hybride mapping panel. Bonnert et al. (1997) gebruikten fluorescentie-in situ hybridisatie om het menselijke MYD88-gen op 3p22-3p21.3 te lokaliseren.

Kristalstructuur

Lin et al. (2010) rapporteerden de kristalstructuur van het MyD88-IRAK4 (606883)-IRAK2 (603304) death domain complex, dat een linkshandige spiraalvormige oligomeer onthulde die bestaat uit 6 MyD88, 4 IRAK4, en 4 IRAK2 death domains. De assemblage van deze spiraalvormige signaleringstoren is hiërarchisch, waarbij MyD88 IRAK4 rekruteert en het MyD88-IRAK4 complex de IRAK4 substraten IRAK2 of het verwante IRAK1 rekruteert. Vorming van deze myddosoomcomplexen brengt de kinasedomeinen van IRAK’s in elkaars nabijheid voor fosforylering en activering. Samengestelde bindingsplaatsen zijn vereist voor rekrutering van de individuele dood-domeinen in het complex, hetgeen bevestigd wordt door mutagenese en eerder geïdentificeerde signaleringsmutaties. Specificiteiten van myddosoomvorming worden gedicteerd door zowel moleculaire complementatie als overeenstemming van oppervlakte-elektrostatica.

Immunodeficiency 68

Von Bernuth et al. (2008) identificeerden 3 verschillende mutaties in het MYD88-gen bij kinderen met immunodeficiëntie-68 (IMD68; 612260) die resulteerden in vatbaarheid voor pyogene bacteriële infecties. Vier kinderen van 3 rassen waren homozygoot voor een in-frame deletie van glu52 (E52del; 602170.0001). Twee broers en zussen waren homozygoot voor een missense mutatie (R196C; 602170.0002), en 1 kind uit een ander ras was samengestelde heterozygoot voor 2 missense mutaties (R196C en L93P, 602170.0003). Twee broers en zussen die op jonge leeftijd overleden, waren vermoedelijk homozygoot voor dezelfde E52del mutatie die bij hun overlevende broer werd gevonden. De mutaties werden niet gevonden in gezonde controles en betroffen allemaal geconserveerde residuen. Fibroblasten van patiënten die de 3 combinaties van mutante MYD88-allelen vertegenwoordigen, vertoonden normale MYD88-mRNA-niveaus. Western blot analyse toonde lage MYD88 eiwitniveaus met de homozygote E52del mutatie en de samengestelde heterozygote L93P/R196C mutatie, en normale MYD88 eiwitniveaus met de R196C homozygote mutatie. Functionele analyse bevestigde dat de mutaties resulteerden in een verminderde respons op de meeste Toll-like receptoren en IL1B, met een gebrek aan productie van IL6, IL8, en gamma-IFN. De bevindingen waren consistent met een verlies van functie. Von Bernuth et al. (2008) concludeerden dat, net als IRAK4 deficiëntie (IMD67; 607676), MYD88 deficiëntie de meeste cytokine responsen op TLR stimulatie afschaft. De auteurs merkten op dat het immunologische fenotype van de 9 kinderen die zij rapporteerden met MYD88-deficiëntie vergelijkbaar was met dat van Myd88-deficiënte muizen, maar het infectieuze fenotype was verschillend. De MYD88-deficiënte patiënten waren vatbaar voor Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa en Streptococcus pneumoniae, maar waren normaal resistent tegen de meeste andere infectieuze agentia. Daarentegen was aangetoond dat Myd88-deficiënte muizen vatbaar waren voor bijna alle geteste ziekteverwekkers.

In getroffen leden van een grote consanguine familie met IMD68, identificeerden Conway et al. (2010) een homozygote nonsense mutatie in het MYD88-gen (E66X; 602170.0005). Western blot analyse van patiëntencellen toonde afwezigheid van het MYD88 eiwit. Gedetailleerde immunologische studies toonden een verminderde respons op de meeste Toll-like receptor stimuli, met een significant verlaagde productie van TNFA, IL6, en IL1B in vergelijking met controles. Het fenotype was opmerkelijk voor cutane en systemische Pseudomonas-infectie, evenals pneumokokkenmeningitis.

In een jongen, geboren uit consanguine Omaanse ouders, met IMD68, identificeerden Platt et al. (2019) een homozygote nonsense-mutatie in het MYD88-gen (R272X; 602170.0006). De mutatie, die werd gevonden door gerichte next-generation sequencing en werd bevestigd door Sanger-sequencing, werd gevonden in alleen heterozygote toestand met een lage frequentie in de gnomAD-database (1,19 x 10(-5)). Patiëntencellen hadden geen detecteerbaar wildtype of afgekapt MYD88-eiwit. Functionele studies van patiëntenfibroblasten toonden een verminderde cytokinerespons op LPS, bepaalde Toll-like receptoren, en IL1B, terwijl de respons op poly(I:C) en TNFA normaal was.

Waldenstrom Macroglobulinemia

Voor een bespreking van de somatische MYD88-mutatie in IgM-monoklonale gammopathie van onbepaalde betekenis (MGUS) en Waldenstrom macroglobulinemia (153600), zie 602170.0004.

Adachi et al. (1998) constateerden dat muizen met een gerichte verstoring van het Myd88-gen niet in staat waren te reageren op IL1 (bijv, 147760), zoals bepaald door defecte T-cel proliferatie en de productie van cytokines. Evenzo waren Myd88-deficiënte muizen niet in staat gamma-interferon (IFNG; 147570) te produceren en natuurlijke killercelactiviteit te bemiddelen in reactie op IL18 (600953). NFKB activering in reactie op IL1 of IL18 was ook verstoord. Deze resultaten wijzen erop dat MYD88 een kritische component is in de IL1R en IL18R (604494) signaalcascades. Kawai et al. (1999) breidden deze studies uit door aan te tonen dat reacties op lipopolysaccharide, gemedieerd door TLR4 en CD14 (158120), verloren gingen of vertraagd werden in Myd88-deficiënte muizen, waardoor werd vastgesteld dat MYD88 ook deel uitmaakt van de TLR-signaalcascade, die net stroomopwaarts van IRAK werkt.

Takeuchi et al. (2000) toonden aan dat Tlr2 (603028)- en, in het bijzonder, Myd88-deficiënte muizen zeer vatbaar zijn, in termen van groei in bloed en nieren en verminderde overleving, voor infectie met Staphylococcus aureus in vergelijking met wildtype muizen. In vitro produceerden Tlr2-deficiënte macrofagen minder TNF en interleukine-6 (IL6; 147620) als reactie op S. aureus in vergelijking met wildtype of Tlr4-deficiënte macrofagen, terwijl Myd88-deficiënte macrofagen geen detecteerbare TNF of IL6 produceerden. De auteurs concludeerden dat TLR2 en MYD88 van cruciaal belang zijn in de verdediging tegen grampositieve bacteriën.

Skerrett et al. (2004) ontdekten dat Myd88-deficiënte muizen zeer gevoelig waren voor aerosol-infectie met Pseudomonas aeruginosa, maar niet voor aerosol-infectie met S. aureus. Zij concludeerden dat Myd88-afhankelijke signalering essentieel is voor aangeboren immuniteit tegen P. aeruginosa en niet nodig is voor resistentie tegen pulmonale S. aureus-infectie.

Gebruik makend van niet-dodelijke microbiële stimuli op Il12b (161561)-deficiënte muizen, toonden Jankovic et al. (2002) aan dat hoewel de Th1-type cytokineproductie verminderd was in afwezigheid van Il12b, de pathogeenspecifieke Cd4 (186940)-positieve T-cellen die ontstonden niettemin een Ifng-gedomineerd lymfokineprofiel vertoonden en er niet in slaagden om een Th2 fenotype aan te nemen. In muizen die zowel Il12b als Il10 (124092) misten, waren deze Th1 cellen beschermend. In muizen die Myd88 misten daarentegen, werd niet alleen een normale Th2-type reactie op Schistosoma mansoni antigenen ontwikkeld, maar werd in reactie op Toxoplasma gondii antigenen geen Ifng gedetecteerd en gingen de muizen over op een Th2-type reactie. Jankovic et al. (2002) stelden voor dat microbiële geïnduceerde Th1 polarisatie wordt bepaald tijdens de initiële ontmoeting van pathogenen met patroonherkenningsreceptoren (b.v. TLR’s) op antigeen-presenterende cellen. Zij concludeerden dat IL12 echter niet het Th1 versus Th2 fenotype bepaalt.

LaRosa et al. (2008) genereerden beenmergchimaeras waarin T-cellen, maar geen cellen betrokken bij aangeboren immuunresponsen, Myd88 misten. Deze chimere muizen vertoonden een verhoogde gevoeligheid voor de ziekte van T. gondii, en ontwikkelden binnen 30 dagen een fatale encefalitis. Ze vertoonden verminderde Ifng productie, en de verhoogde vatbaarheid was onafhankelijk van Il1r en Il18r signalering. LaRosa et al. (2008) stelden voor dat, naast aangeboren immuniteit, MYD88-expressie noodzakelijk is in T-cellen voor langdurige weerstand tegen ziekteverwekkers.

Bjorkbacka et al. (2004) onderzochten de ontwikkeling van atherosclerotische laesies in niet-geïnfecteerde Apoe (APOE; 107741) enkel-nul muizen en Apoe -/- Myd88 -/- dubbel-nul muizen, en vonden dat de Myd88-deficiënte muizen een duidelijke vermindering van vroege atherosclerose vertoonden. Inactivering van de Myd88-route leidde tot een vermindering van atherosclerose door een afname van de rekrutering van macrofagen op de slagaderwand, wat gepaard ging met een verlaagde chemokinespiegel. De bevindingen brachten verhoogde serum lipide niveaus in verband met een pro-inflammatoire signaalcascade die ook wordt geactiveerd door microbiële pathogenen.

Om te onderzoeken of Toll-like receptor signalering fagocytose reguleert, vergeleken Blander en Medzhitov (2004) macrofagen van wildtype, Myd88 null, en Tlr2-Tlr4 (603030) dubbel-nul muizen. Myd null en Tlr2-Tlr4 dubbel-null macrofagen waren niet gevoelig voor geïnactiveerde E. coli. Blander en Medzhitov (2004) ontdekten dat activatie van de Toll-like receptor signaalroute door bacteriën, maar niet door apoptotische cellen, fagocytose reguleerde in meerdere stappen, waaronder internalisatie en fagosoom maturatie. Fagocytose van bacteriën werd verstoord in afwezigheid van Toll-like receptor signalering. Twee modi van fagosoom maturatie werden waargenomen, constitutieve en induceerbare; hun differentiële betrokkenheid hing af van het vermogen van de lading om Toll-like receptor signalering te triggeren.

Fremond et al. (2004) merkten op dat eerdere onderzoeken een kleine en redundante rol hadden gesuggereerd voor TLR2, TLR4, en TLR6 (605403) in de vroege reactie van de gastheer op Mycobacterium tuberculosis (Mtb) infectie, maar een belangrijkere rol in de controle van chronische infectie. Met behulp van Myd88 -/- muizen onderzochten Fremond et al. (2004) de rol van MYD88, die de meeste TLRs, behalve TLR3 (603029), gebruiken als een intracellulaire adaptor, in resistentie tegen Mtb. Macrofagen van Myd88 -/- muizen hadden normale upregulatie van costimulatoire moleculen maar verminderde cytokineproductie in reactie op Mtb-infectie. Myd88 -/- muizen bezweken aan een lage-dosis aerosol Mtb infectie in ongeveer 4 weken, terwijl Tnf -/- muizen stierven binnen 3 weken, en wildtype muizen overleefden. De dood ging gepaard met een significant verlaagd lichaamsgewicht, een verhoogd longgewicht en een 2 logs hogere bacillaire belasting. Net als Tnf -/- muizen, ontwikkelden Myd88 -/- muizen massale necrose en infiltratie van ontstekingscellen, voornamelijk neutrofielen en macrofagen, in de longen. Hoewel BCG-vaccinatie geen vertraagd-type overgevoeligheidsreactie opwekte in Myd88 -/- muizen, induceerde het wel antigeenspecifieke Ifng productie in splenocyten en beschermde het de muizen ook tegen acute Mtb-infectie. De Myd88 -/- muizen konden de infectie echter niet blijvend onder controle houden. Fremond et al. (2004) concludeerden dat de MYD88-gemedieerde signaalroute kritisch betrokken is bij de ontwikkeling van aangeboren, maar niet adaptieve, immuniteit als reactie op Mtb-infectie.

Met muizen die Myd88 of verschillende leden van de IL1R/TLR superfamilie misten, vonden Bellocchio et al. (2004) dat de Myd88-afhankelijke signaalroute nodig was voor resistentie tegen Candida albicans en Aspergillus fumigatus. Myd88-signalering kan via verschillende TLR’s verlopen, afhankelijk van de schimmelpathogeen en de infectieroute, en individuele TLR’s activeerden gespecialiseerde antischimmel effectorfuncties op neutrofielen. Myd88-afhankelijke signaaltransductie in dendritische cellen was cruciaal voor het op gang brengen van de antischimmel Th1 respons. Bellocchio et al. (2004) concludeerden dat aangeboren en adaptieve immuniteit tegen C. albicans en A. fumigatus de gecoördineerde actie vereist van verschillende leden van de IL1R/TLR superfamilie die via MYD88 werken.

Om de rol van TLR’s in B-cel activering en antilichaam productie te evalueren, brachten Pasare en Medzhitov (2005) gezuiverde B-cellen van wildtype, Myd88-deficiënte, Tlr4-deficiënte, en Cd40 (109535)-deficiënte muizen over in B-cel-deficiënte mu-MT muizen, die een mutatie in het Ighm gen (147020) hebben. Zij ontdekten dat voor primaire B-cel activatie, inclusief inductie van IgM, IgG1, en IgG2 responsen, maar niet IgE of, waarschijnlijk, IgA responsen, naast helper T-cellen ook TLR’s nodig waren. Daarentegen was Cd40 vereist voor isotype-overschakeling.

Hyaluronan, een extracellulaire matrix glycosaminoglycan met een repeterende disaccharide structuur, wordt geproduceerd na weefselbeschadiging, en verminderde klaring resulteert in aanhoudende ontsteking. Jiang et al. (2005) merkten op dat CD44 (107269) essentieel is voor het reguleren van de turnover van hyaluronzuur, maar het is niet vereist voor expressie van chemokines door macrofagen na longschade. Met behulp van Tlr-deficiënte muismacrofagen vonden zij dat hyaluronzuur fragmenten Mip2 (CXCL2; 139110), Mip1a (CCL3; 182283), en Kc (CXCL1; 155730) stimuleerden op een Tlr2- en Tlr4-afhankelijke manier die ook Myd88 vereiste. Muizen deficiënt in Tlr2, Tlr4, of Myd88 vertoonden verminderde transepitheliale migratie van ontstekingscellen, maar verminderde overleving en verhoogde epitheliale cel apoptose na longschade. Longepitheelcel overexpressie van hyaluronzuur met een hoge moleculaire massa beschermde tegen acuut longletsel en apoptose, gedeeltelijk, door TLR-afhankelijke basale activatie van NFKB. Jiang et al. (2005) concludeerden dat interactie van TLR2 en TLR4 met hyaluronzuur signalen levert die ontstekingsreacties in gang zetten, de integriteit van epitheelcellen handhaven, en herstel van acuut longletsel bevorderen.

Muizen die genetisch deficiënt zijn in zowel Myd88 als Trif (607601) hebben een volledig gebrek aan bekende Toll-like receptor signalering, waardoor beoordeling van Toll-like receptor afhankelijkheid van antilichaam responsen mogelijk wordt. Gavin et al. (2006) gebruikten deze dubbele knock-outs om de rol van Toll-like receptor signalering in antilichaam reacties op immunisatie en de versterkende rol van 4 typische adjuvantia (aluin, Freund complete adjuvant, Freund incomplete adjuvant, en monofosforyl-lipide A/trehalose dicorynomycolaat adjuvant) op die respons te onderzoeken. Ongeacht de adjuvans vertoonden deze muizen robuuste antilichaamresponsen. Gavin et al. (2006) concludeerden dat Toll-like receptor signalering niet verantwoordelijk is voor de werking van klassieke adjuvantia en niet volledig de werking verklaart van sterke adjuvantia die een Toll-like receptor ligand bevatten.

Brown et al. (2007) vonden dat Myd88 -/- muizen en Ptgs2 -/- muizen een diepgaande remming vertoonden van endotheliale proliferatie en cellulaire organisatie binnen rectale crypten na verwonding. De effecten van verwonding in beide mutante muizenstammen konden worden hersteld door exogene prostaglandine E2 (PGE2), wat suggereert dat Myd88 signalering stroomopwaarts van Ptgs2 en PGE2 ligt. Bij wildtype muizen leidde de combinatie van verwonding en Myd88 signalering tot een herpositionering van een subset van Ptgs2-expresserende stromale cellen van het mesenchym rond de middelste en bovenste crypten naar een gebied rond de cryptbasis grenzend aan epitheliale progenitorcellen van het colon. Brown et al. (2007) concludeerden dat de MYD88 en prostaglandine signaalwegen samenwerken om epitheliale proliferatie tijdens verwonding te behouden, en dat de juiste cellulaire mobilisatie binnen de crypt niche van cruciaal belang is voor herstel na verwonding.

Apc (611731) Min/+ muizen ontwikkelen spontaan darmtumoren en sterven gemiddeld op de leeftijd van 6 maanden. Rakoff-Nahoum en Medzhitov (2007) toonden aan dat verwijdering van Myd88 in Min/+ muizen de morbiditeit en mortaliteit verminderde, evenals de grootte en het aantal darmpoliepen, vergeleken met geslachts- en leeftijdsgematchte controles. Zij concludeerden dat MYD88-afhankelijke signalering de expressie van verschillende belangrijke modifier genen van intestinale tumorigenese controleert en dat MYD88 een cruciale rol speelt in zowel spontane als carcinogeen-geïnduceerde ontwikkeling van tumoren.

Wen et al. (2008) toonden aan dat specifieke pathogeen-vrije NOD muizen die Myd88 missen, een adaptor voor meerdere aangeboren immuunreceptoren die microbiële stimuli herkennen, geen type 1 diabetes ontwikkelen (222100). Het effect is afhankelijk van commensale microben omdat kiemvrije Myd88-negatieve NOD muizen robuuste diabetes ontwikkelen, terwijl kolonisatie van deze kiemvrije Myd88-negatieve NOD muizen met een gedefinieerd microbieel consortium (dat bacteriële fyla vertegenwoordigt die normaal aanwezig zijn in de menselijke darm) type 1 diabetes afzwakt. Wen et al. (2008) vonden ook dat Myd88-deficiëntie de samenstelling van de distale darmmicrobiota verandert, en dat blootstelling aan de microbiota van specifieke pathogeen-vrije Myd88-negatieve NOD-donoren type 1-diabetes in kiem-vrije NOD-ontvangers afzwakt. Wen et al. (2008) concludeerden dat al hun bevindingen erop wijzen dat de interactie tussen de darmmicroben en het aangeboren immuunsysteem een kritieke epigenetische factor is die de aanleg voor type 1-diabetes wijzigt.