TEKST

MyD88 jest kluczowym adaptorem downstream dla większości receptorów Toll-podobnych (TLRs) i receptorów interleukiny-1 (IL1Rs) (streszczenie Von Bernuth i in., 2008).

Marker różnicowania mieloidalnego (MyD) MyD88 został po raz pierwszy scharakteryzowany podczas badania wczesnych odpowiedzi genetycznych komórek mieloidalnych myszy na różne bodźce różnicujące i hamujące wzrost (Lord i in., 1990). Geny pierwotnej odpowiedzi na różnicowanie mieloidalne są aktywowane w komórkach mieloablokemicznych M1 w odpowiedzi na interleukinę-6 (IL6; 147620), która indukuje zarówno zatrzymanie wzrostu, jak i różnicowanie terminalne. Hardiman i wsp. (1997) opisali sklonowanie mysiego genu MyD88. Pierwszy ekson koduje kompletną „domenę śmierci” podobną do wewnątrzkomórkowego segmentu receptora TNF-1 (191190). Analiza Zoo-blot wykazała, że jest to gen ewolucyjnie konserwowany. Analiza Northern blot ujawniła powszechną ekspresję genu w wielu tkankach dorosłych myszy, a RT-PCR wykryła mRNA MyD88 w liniach komórek T i B oraz w różnicujących się embrionalnych komórkach macierzystych. Szeroki wzór ekspresji wykazał, że ekspresja mysiego Myd88 nie jest ograniczona do komórek linii mieloidalnej, jak pierwotnie sądzono.

Bonnert et al. (1997) sklonowali ludzki MYD88 cDNA, który koduje 296-aminokwasowy polipeptyd o przewidywanej masie 33 kD. MYD88 wykazuje 81% identyczności aminokwasowej z MyD88 murine. 150-aminokwasowy region C-końcowy wykazuje znaczną homologię do cytoplazmatycznej domeny receptora interleukiny-1 typu I (147810). Analiza Northern blot ujawniła, że ludzki MYD88 jest wyrażany jako 2 MYD88 hybrydyzujące 1,6- i 3-kb mRNA w różnych tkankach i liniach komórkowych.

Zastosując analizę immunofluorescencyjną, Kagan i Medzhitov (2006) stwierdzili, że ludzki MYD88 lokalizuje się w dyskretnych ogniskach rozproszonych w cytozolu transfekowanych mysich fibroblastów embrionalnych i makrofagów.

Bonnert i wsp. (1997) stwierdzili, że nadekspresja MYD88 powodowała wzrost poziomu transkrypcji z promotora interleukiny-8 (146930).

Muzio i wsp. (1997) donieśli, że C-końcowa domena MYD88 ma znaczące podobieństwo sekwencyjne do cytoplazmatycznej domeny IL1RAP (602626). Wykazali oni, że ektopowa ekspresja MYD88 silnie indukowała aktywność NFKB (np. 164011) w sposób zależny od stężenia. Ponadto, C-końcowy region MYD88 działał jako dominujący-ujemny inhibitor aktywności NFKB indukowanej przez IL1R1 (147810)/IL1RAP. MYD88 tworzył kompleks immunoprecypitowalny z IL1RAP i z IRAK2 (603304).

Medzhitov i wsp. (1998) wykazali, że sygnalizacja przez ludzki receptor TOLL (patrz TLR4; 603030) wykorzystuje białko adaptorowe, MyD88, i indukuje aktywację NFKB przez kinazę IRAK (IRAK1; 300283) i białko TRAF6 (602355). Kaskada sygnałowa Toll wykorzystująca szlak NFKB jest niezbędna dla odpowiedzi immunologicznej u dorosłych Drosophila, a ludzki homolog drosophilskiego białka Toll indukuje różne geny odpowiedzi immunologicznej za pośrednictwem tego szlaku. Odkrycia te sugerują, że MyD88 jest ogólnym adaptorem/cząsteczką regulacyjną dla rodziny receptorów Toll/IL1R dla odporności wrodzonej.

Hayashi i wsp. (2001) wykazali, że ekspresja TLR5 (603031) indukuje aktywację NFKB (patrz 164011) i produkcję TNFA (191160). Wzorce molekularne związane z patogenami (PAMPs), o których wiadomo, że stymulują innych członków rodziny TLR, nie stymulowały TLR5; jednakże testy reporterowe lucyferazy wskazywały na aktywację TLR5 w supernatantach hodowli bakterii gram-dodatnich i -ujemnych. Poprzez frakcjonowanie supernatantów hodowli Listeria, a następnie SDS-PAGE, Hayashi i wsp. (2001) zidentyfikowali flagellinę jako ligand TLR5. Flagelina, główny składnik bakteryjnych flagelli, jest czynnikiem wirulencji rozpoznawanym przez wrodzony układ immunologiczny u roślin, owadów i ssaków. Ekspresja flagelliny u bakterii nieflagellowanych powodowała aktywację TLR5, a usunięcie flagelliny z bakterii flagellowanych znosiło aktywację TLR5. Hayashi et al. (2001) wykazali, że wstrzyknięcie flageliny indukuje produkcję IL6 (147620) u myszy wildtype, ale nie u myszy pozbawionych białka adaptorowego MyD88, wymaganego do sygnalizacji TLR. Hayashi et al. (2001) stwierdzili, że TLR5 jest receptorem rozpoznającym wzór i że jego PAMP jest flageliną, białkiem o konserwatywnych N i C terminach w szerokiej grupie ruchliwych patogenów.

Burns et al. (2003) zauważyli, że wariant splic MYD88 koduje białko, MYD88s, pozbawione 58-aminokwasowej domeny pośredniej między domeną śmierci a C-końcową domeną TIR. MYD88s jest wykrywane tylko po ciągłej stymulacji produktami bakteryjnymi, takimi jak lipopolisacharyd (LPS) lub cytokinami prozapalnymi. Ekspresja MYD88s blokuje indukowaną LPS lub IL1 aktywację NFKB, mimo że, podobnie jak pełnowymiarowe białko, MYD88s wiąże zarówno IL1R, jak i IRAK1. Poprzez analizę Western blot odtworzonej linii komórkowej MYD88 -/-, Burns i wsp. (2003) wykazali, że MYD88, ale nie MYD88s, wywołuje fosforylację IRAK1 i aktywację NFKB w sposób zależny od IRAK4 (606883). MYD88s nie wiązał IRAK4 i blokował jego rekrutację do IL1R. Burns i wsp. (2003) stwierdzili, że MYD88s działa jako negatywny regulator sygnałów IL1R/TLR/MYD88, prowadząc do kontrolowanej negatywnej regulacji wrodzonych odpowiedzi immunologicznych.

Diebold i wsp. (2004) potwierdzili, że mysie plazmacytoidalne komórki dendrytyczne (PDCs) wykazujące ekspresję B220 (PTPRC; 151460), ale nie Cd11b (ITGAM; 120980) były odporne na supresję produkcji Ifna (147660) mediowaną przez białko NS1 wirusa grypy, co sugeruje, że PDCs wykorzystują ścieżkę rozpoznawania grypy niezależną od dsRNA. Chlorochina hamowała indukowaną przez grypę produkcję Ifna, wskazując, że rozpoznawanie wirusa odbywa się w przedziale endosomalnym. Wytwarzanie Ifna w odpowiedzi na żywego lub inaktywowanego wirusa grypy lub na genomowy wirus lub ssRNA gospodarza wymagało obecności Myd88 i Tlr7 (300365), ale nie innych TLR.

Kagan i Medzhitov (2006) odkryli, że ludzki TIRAP (606252), białko adaptorowe TLR, rekrutowało ludzki MYD88 do błony plazmatycznej transfekowanych mysich fibroblastów i makrofagów. Zaproponowali, że TIRAP działa głównie w celu rekrutacji MYD88 do aktywowanego TLR4, aby zainicjować transdukcję sygnału.

Chen i wsp. (2007) stwierdzili, że ostra neutrofilowa odpowiedź zapalna na uszkodzenie komórki wymaga białka sygnalizacyjnego Myd88. Analiza udziału receptorów zależnych od Myd88 w tej odpowiedzi ujawniła tylko niewielką redukcję u myszy z podwójnym niedoborem receptora Toll-podobnego-2 (Tlr2; 603028) i Tlr4 (603030) i normalne odpowiedzi u myszy pozbawionych Tlr1 (601194), Tlr3 (603029), Tlr6 (605403), Tlr7 (300365), Tlr9 (605474) lub Tlr11 (606270) lub receptora IL18 (IL18R; 604494). Jednakże myszy pozbawione IL1R (147810) wykazywały znacznie zmniejszoną neutrofilową odpowiedź zapalną na martwe komórki i uszkodzenie tkanki in vivo, jak również znacznie zmniejszone uszkodzenia uboczne spowodowane zapaleniem. Ta odpowiedź zapalna wymagała IL1-alfa (147760), a funkcja IL1R była wymagana na komórkach nie pochodzących ze szpiku kostnego. Zwłaszcza, ostra odpowiedź monocytów na śmierć komórek, która jest uważana za ważną dla naprawy tkanek, była znacznie mniej zależna od szlaku IL1R-Myd88. Ścieżka ta nie była również wymagana do odpowiedzi neutrofili na bodziec mikrobiologiczny. Odkrycia te sugerowały, że hamowanie szlaku IL1R-MYD88 in vivo może zablokować uszkodzenie ostrego zapalenia, które występuje w odpowiedzi na jałową śmierć komórki, i zrobić to w sposób, który może nie naruszać naprawy tkanek lub obrony gospodarza przed patogenami.

Stymulując ludzkie komórki śródbłonka mikronaczyniowego wyrażające FADD (602457) za pomocą LPS, który aktywuje ścieżkę sygnalizacyjną TLR4, Zhande i wsp. (2007) wykazali, że FADD tłumił aktywację ścieżki JNK (MAPK8; 601158) i PI3K (patrz 171834) w sposób zależny od domeny śmierci. Komórki mysie pozbawione Fadd wykazywały hiperaktywację tych szlaków. Koimmunoprecypitacja i analizy immunoblot w komórkach ludzkich ujawniły, że FADD oddziałuje z IRAK1 i MYD88. Stymulacja LPS zwiększyła interakcję IRAK1-FADD i rekrutację kompleksu do aktywowanego MYD88. W komórkach myszy pozbawionych Irak1, Fadd nie wiązał się z MYD88. IRAK1-mediowane przez IRAK1 przemieszczanie FADD do MYD88 pozwoliło na kontrolowan± i ograniczon± aktywację szlaku sygnałowego TLR4. Wymuszona ekspresja FADD hamowała rozplem komórek śródbłonka indukowany przez LPS, ale nie przez VEGF (VEGFA; 192240). Niedobór Fadd w komórkach myszy prowadził do zwiększonej produkcji cytokin prozapalnych indukowanej przez stymulację Tlr4 i Tlr2, ale nie Tlr3, a rekonstytucja Fadd odwracała zwiększoną produkcję cytokin prozapalnych. Zhande i wsp. (2007) stwierdzili, że FADD jest negatywnym regulatorem odpowiedzi zależnych od IRAK1/MYD88 we wrodzonej sygnalizacji immunologicznej.

Cirl i wsp. (2008) wykazali, że bakterie wirulentne, takie jak uropatogenne E. coli i Brucella melitensis, wydzielały hamujące homologi białek zawierających domenę TIR (TCPs). Te TCPs promowały wewnątrzkomórkowe przeżycie bakterii i patologię nerek po zaszczepieniu organizmów w pęcherzu moczowym myszy. Bakteryjne TCPs hamowały sygnalizację TLR poprzez MYD88 i upośledzały wrodzoną obronę gospodarza. Molekularna analiza epidemiologiczna izolatów klinicznych od pacjentów z zakażeniami dróg moczowych dodatkowo potwierdziła tezę, że bakteryjne TCP reprezentują klasę czynników wirulencji.

Akumulacja Alu RNA spowodowana niedoborem DICER1 (606241) w nabłonku barwnikowym siatkówki (RPE) jest implikowana w zaniku geograficznym, zaawansowanej formie zwyrodnienia plamki związanego z wiekiem (AMD; patrz 603075). Wykorzystując mysie i ludzkie komórki RPE oraz myszy pozbawione różnych genów, Tarallo i wsp. (2012) wykazali, że deficyt DICER1 lub ekspozycja na Alu RNA aktywowały inflammasom NLRP3 (606416), wyzwalając w RPE niezależną od TLR sygnalizację MYD88 poprzez IL18 (600953). Zahamowanie składników inflammasomu, MYD88 lub IL18 zapobiegało degeneracji RPE wywołanej utratą DICER1 lub ekspozycją na Alu RNA. Ponieważ RPE w ludzkiej atrofii geograficznej zawierały podwyższone stężenie NLRP3, PYCARD i IL18, Tarallo i wsp. (2012) zasugerowali ukierunkowanie na ten szlak w celu zapobiegania i/lub leczenia atrofii geograficznej.

Zhu i wsp. (2012) wykazali, że bezpośrednie, natychmiastowe i destrukcyjne efekty IL1-beta (IL1B; 147720) na stabilność śródbłonka w ludzkim modelu komórkowym in vitro są niezależne od NF-kappa-B (patrz 164011) i zamiast tego są wynikiem sygnalizacji przez małą GTPazę czynnik ADP-rybozylacji-6 (ARF6; 600464) i jej aktywator ARF nucleotide-binding site opener (ARNO; 602488). Co więcej, Zhu i wsp. (2012) wykazali, że ARNO wiąże się bezpośrednio z białkiem adaptorowym MYD88, a tym samym zaproponowali MYD88-ARNO-ARF6 jako proksymalny szlak sygnałowy IL1-beta, odmienny od tego, w którym pośredniczy NF-kappa-B. Wreszcie, Zhu et al. (2012) wykazali, że SecinH3 (182115), inhibitor czynników wymiany nukleotydów guaninowych ARF, takich jak ARNO, zwiększa stabilność naczyniową i znacząco poprawia wyniki w zwierzęcych modelach zapalnego zapalenia stawów i ostrego zapalenia.

Zhang i wsp. (2015) wykorzystali analizy starzenia in vivo u myszy, aby wykazać, że aktywność prozapalna neutrofilów koreluje dodatnio z ich starzeniem się podczas pobytu w krążeniu. Autorzy stwierdzili, że starzejące się neutrofile stanowią nadmiernie aktywny podzbiór wykazujący zwiększoną aktywację integryny alfa-M (120980)-beta-2 (600065) i tworzenie pułapek zewnątrzkomórkowych neutrofilów w warunkach zapalnych. Zhang i wsp. (2015) wykazali, że starzenie się neutrofili jest napędzane przez mikrobiotę za pośrednictwem receptorów Toll-podobnych (TLR4, 603030 i TLR2, 603028)- i szlaków sygnałowych MYD88. Deplecja mikrobioty znacząco zmniejszyła liczbę krążących starzejących się neutrofili i dramatycznie poprawiła patogenezę i uszkodzenia narządów związane z zapaleniem w modelach choroby sierpowatokrwinkowej (603903) lub wstrząsu septycznego indukowanego endotoksyną. Zhang i wsp. (2015) stwierdzili, że ich wyniki zidentyfikowały rolę dla mikrobioty w regulacji chorobotwórczego podzbioru neutrofili.

Phelan i wsp. (2018) wykorzystali genomewide CRISPR/Cas9 screening i proteomikę funkcjonalną do określenia molekularnej podstawy wyjątkowych odpowiedzi klinicznych na ibrutynib w chłoniaku rozlanym z dużych komórek B (DLBCL; patrz 605027). Phelan i wsp. (2018) odkryli nowy tryb sygnalizacji onkogennego receptora B-komórkowego (BCR) w liniach komórkowych i biopsjach reagujących na ibrutynib, koordynowany przez superkompleks wielobiałkowy utworzony przez MYD88, TLR9 i BCR. Superkompleks MYD88-TLR9-BCR kolokalizuje się z mTOR na endolizosomach, gdzie napędza prozachowawczą sygnalizację NF-kappa-B (patrz 164011) i mTOR (601231). Inhibitory sygnalizacji BCR i mTOR zmniejszają formowanie i funkcję superkompleksu MYD88-TLR9-BCR, dostarczając mechanistycznego wglądu w ich synergistyczną toksyczność dla komórek DLBCL zawierających ten kompleks. Obecność tych superkompleksów charakteryzowała nowotwory złośliwe reagujące na ibrutynib i odróżniała osoby reagujące na ibrutynib od niereagujących.

Hardiman i wsp. (1997) opisali strukturę genu MyD88 u myszy. Kompletna sekwencja kodująca rozciąga się na 5 eksonów.

Bonnert i wsp. (1997) stwierdzili, że ludzki gen MYD88 jest kodowany przez 5 eksonów.

Przez międzygatunkowe mapowanie metodą krzyżowania wstecznego, Hardiman et al. (1997) zlokalizowali mysi gen MyD88 do chromosomu 9; ludzki homolog został zmapowany do 3p22-p21.3 przez analizę PCR panelu mapowania hybrydowego komórek somatycznych chromosomu 3. Bonnert et al. (1997) wykorzystali hybrydyzację fluorescencyjną in situ do mapowania ludzkiego genu MYD88 do 3p22-3p21.3.

Struktura krystaliczna

Lin i wsp. (2010) przedstawili strukturę krystaliczną kompleksu domen śmierci MyD88-IRAK4 (606883)-IRAK2 (603304), która ujawniła lewoskrętny, helikalny oligomer składający się z 6 domen śmierci MyD88, 4 IRAK4 i 4 IRAK2. Montaż tej helikalnej wieży sygnalizacyjnej jest hierarchiczny, w którym MyD88 rekrutuje IRAK4, a kompleks MyD88-IRAK4 rekrutuje substraty IRAK4 – IRAK2 lub pokrewny IRAK1. Utworzenie tych kompleksów z myddosomami powoduje zbliżenie domen kinazowych IRAKs w celu fosforylacji i aktywacji. Kompozytowe miejsca wi±ż±ce s± wymagane do rekrutacji poszczególnych domen ¶mierci w kompleksie, co potwierdza mutageneza i zidentyfikowane wcze¶niej mutacje sygnalizacyjne. Specyfika formowania mitosomów jest podyktowana zarówno komplementarnością molekularną, jak i zgodnością elektrostatyki powierzchni.

Immunodeficiency 68

Von Bernuth et al. (2008) zidentyfikowali 3 różne mutacje w genie MYD88 u dzieci z niedoborem odporności-68 (IMD68; 612260), które skutkowały podatnością na zakażenia bakteriami piogennymi. Czworo dzieci z 3 rodów było homozygotycznych dla delecji in-frame glu52 (E52del; 602170.0001). Dwoje rodzeństwa było homozygotycznych dla mutacji typu missense (R196C; 602170.0002), a 1 dziecko z innego rodu było heterozygotyczne dla 2 mutacji typu missense (R196C i L93P, 602170.0003). Dwoje rodzeństwa, które zmarło w wieku niemowlęcym było prawdopodobnie homozygotyczne dla tej samej mutacji E52del znalezionej u ich żyjącego brata. Mutacje nie zostały znalezione w zdrowych kontrolach, a wszystkie dotyczyły konserwowanych reszt. Fibroblasty pochodzące od pacjentów reprezentujących 3 kombinacje zmutowanych alleli MYD88 wykazywały prawidłowy poziom mRNA MYD88. Analiza Western blot wykazała niski poziom białka MYD88 w przypadku homozygotycznej mutacji E52del i złożonej heterozygotycznej mutacji L93P/R196C oraz normalny poziom białka MYD88 w przypadku homozygotycznej mutacji R196C. Analiza funkcjonalna potwierdziła, że mutacje spowodowały upośledzenie odpowiedzi na większość receptorów Toll-podobnych i IL1B, z brakiem produkcji IL6, IL8 i gamma-IFN. Wyniki te były zgodne z utratą funkcji. Von Bernuth i wsp. (2008) stwierdzili, że podobnie jak niedobór IRAK4 (IMD67; 607676), niedobór MYD88 znosi większość odpowiedzi cytokinowych na stymulację TLR. Autorzy zauważyli, że fenotyp immunologiczny 9 dzieci z niedoborem MYD88 był podobny do fenotypu myszy z niedoborem Myd88, ale fenotyp zakaźny był inny. Pacjenci z niedoborem MYD88 byli wrażliwi na Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa i Streptococcus pneumoniae, ale byli normalnie oporni na większość innych czynników zakaźnych. Dla kontrastu, myszy z niedoborem Myd88 okazały się podatne na prawie wszystkie badane patogeny.

W dotkniętych chorobą członkach dużej spokrewnionej rodziny z IMD68, Conway i wsp. (2010) zidentyfikowali homozygotyczną mutację nonsensowną w genie MYD88 (E66X; 602170.0005). Analiza Western blot komórek pacjenta wykazała brak białka MYD88. Szczegółowe badania immunologiczne wykazały upośledzoną odpowiedź na większość bodźców z receptorów Toll-podobnych, z istotnie zmniejszoną produkcją TNFA, IL6 i IL1B w porównaniu z grupą kontrolną. Fenotyp ten był zauważalny w przypadku skórnych i układowych infekcji Pseudomonas, jak również pneumokokowego zapalenia opon mózgowych.

W chłopcu, urodzonym przez spokrewnionych rodziców omańskich, z IMD68, Platt i wsp. (2019) zidentyfikowali homozygotyczną mutację nonsensowną w genie MYD88 (R272X; 602170.0006). Mutacja, która została znaleziona za pomocą ukierunkowanego sekwencjonowania następnej generacji i potwierdzona sekwencjonowaniem Sangera, została znaleziona tylko w stanie heterozygotycznym z niską częstotliwością w bazie danych gnomAD (1,19 x 10(-5)). W komórkach pacjentów nie wykryto ani wildtype, ani obciętego białka MYD88. Badania funkcjonalne fibroblastów pacjenta wykazały upośledzoną odpowiedź cytokinową na LPS, niektóre receptory Toll-podobne i IL1B, podczas gdy odpowiedź na poli(I:C) i TNFA była prawidłowa.

Makroglobulinemia Waldenstroma

W celu omówienia somatycznej mutacji MYD88 w gammopatii monoklonalnej IgM o nieokreślonym znaczeniu (MGUS) i makroglobulinemii Waldenstroma (153600), patrz 602170.0004.

Adachi i wsp. (1998) zaobserwowali, że myszy z ukierunkowanym zaburzeniem genu Myd88 nie były zdolne do odpowiedzi na IL1 (np., 147760), jak określono przez wadliwą proliferację komórek T i produkcję cytokin. Podobnie, myszy pozbawione genu Myd88 nie były w stanie produkować interferonu gamma (IFNG; 147570) i pośredniczyć w aktywności komórek naturalnych zabójców w odpowiedzi na IL18 (600953). Aktywacja NFKB w odpowiedzi na IL1 lub IL18 była również upośledzona. Wyniki te wskazują, że MYD88 jest krytycznym elementem w kaskadach sygnałowych IL1R i IL18R (604494). Kawai et al. (1999) rozszerzyli te badania, aby pokazać, że odpowiedzi na lipopolisacharyd, mediowane przez TLR4 i CD14 (158120), zostały utracone lub opóźnione u myszy pozbawionych Myd88, ustalając, że MYD88 jest również częścią kaskady sygnalizacyjnej TLR, działając tuż przed IRAK.

Takeuchi i wsp. (2000) wykazali, że myszy z niedoborem Tlr2 (603028), a w szczególności z niedoborem Myd88 są bardzo podatne, pod względem wzrostu we krwi i nerkach oraz zmniejszonej przeżywalności, na zakażenie Staphylococcus aureus w porównaniu do myszy wildtype. W warunkach in vitro makrofagi z niedoborem Tlr2 produkowały mniej TNF i interleukiny-6 (IL6; 147620) w odpowiedzi na S. aureus w porównaniu z makrofagami typu dzikiego lub z niedoborem Tlr4, natomiast makrofagi z niedoborem Myd88 nie produkowały wykrywalnego TNF ani IL6. Autorzy stwierdzili, że TLR2 i MYD88 są krytyczne w obronie przed bakteriami gram-dodatnimi.

Skerrett i wsp. (2004) stwierdzili, że myszy z niedoborem Myd88 były bardzo podatne na zakażenie aerozolowe Pseudomonas aeruginosa, ale nie na zakażenie aerozolowe S. aureus. Doszli do wniosku, że sygnalizacja zależna od Myd88 jest niezbędna dla wrodzonej odporności na P. aeruginosa i jest zbędna dla odporności na płucną infekcję S. aureus.

Używając nieśmiertelnych bodźców mikrobiologicznych na myszach z niedoborem Il12b (161561)-, Jankovic et al. (2002) wykazali, że chociaż produkcja cytokin typu Th1 była zmniejszona przy braku Il12b, specyficzne dla patogenu Cd4 (186940)-pozytywne limfocyty T, które się pojawiły, niemniej jednak wykazywały profil limfokinowy zdominowany przez Ifng i nie zdołały przejść w fenotyp Th2. U myszy pozbawionych zarówno Il12b jak i Il10 (124092), te komórki Th1 działały ochronnie. W przeciwieństwie do tego, u myszy pozbawionych Myd88, nie tylko rozwinęła się normalna odpowiedź typu Th2 na antygeny Schistosoma mansoni, ale w odpowiedzi na antygeny Toxoplasma gondii, nie wykryto Ifng i myszy domyślnie przeszły na odpowiedź typu Th2. Jankovic i wsp. (2002) zaproponowali, że indukowana przez drobnoustroje polaryzacja Th1 jest określana podczas pierwszego spotkania patogenów z receptorami rozpoznającymi wzór (np. TLR) na komórkach prezentujących antygen. Stwierdzili oni, że IL12 nie determinuje jednak fenotypu Th1 versus Th2.

LaRosa i wsp. (2008) wygenerowali chimery szpiku kostnego, w których komórki T, ale nie komórki zaangażowane we wrodzone odpowiedzi immunologiczne, pozbawione były Myd88. Te chimeryczne myszy wykazywały zwiększoną podatność na chorobę T. gondii, rozwijając śmiertelne zapalenie mózgu w ciągu 30 dni. Wykazały one zmniejszoną produkcję Ifng, a zwiększona podatność była niezależna od sygnalizacji Il1r i Il18r. LaRosa i wsp. (2008) zaproponowali, że oprócz odporności wrodzonej, ekspresja MYD88 jest niezbędna w komórkach T do przedłużonej odporności na patogeny.

Bjorkbacka i wsp. (2004) badali rozwój zmian miażdżycowych u niezakażonych myszy Apoe (APOE; 107741) single-null i myszy Apoe -/- Myd88 -/- double-null i stwierdzili, że myszy z niedoborem Myd88 wykazywały znaczną redukcję wczesnej miażdżycy. Inaktywacja szlaku Myd88 prowadziła do zmniejszenia miażdżycy poprzez zmniejszenie rekrutacji makrofagów do ściany tętnicy, co było związane z obniżonym poziomem chemokin. Odkrycia powiązały podwyższony poziom lipidów w surowicy z prozapalną kaskadą sygnalizacyjną, która jest również zaangażowana przez patogeny bakteryjne.

Aby zbadać, czy sygnalizacja receptora Toll-podobnego reguluje fagocytozę, Blander i Medzhitov (2004) porównali makrofagi z myszy wildtype, Myd88 null i Tlr2-Tlr4 (603030) double-null. Makrofagi Myd null i Tlr2-Tlr4 double-null nie reagowały na inaktywowaną E. coli. Blander i Medzhitov (2004) stwierdzili, że aktywacja szlaku sygnałowego receptora Toll-podobnego przez bakterie, ale nie przez komórki apoptotyczne, reguluje fagocytozę na wielu etapach, w tym internalizację i dojrzewanie fagosomów. Fagocytoza bakterii była upośledzona przy braku sygnalizacji przez receptor Toll-podobny. Zaobserwowano dwa tryby dojrzewania fagosomów, konstytutywny i indukowany; ich zróżnicowane zaangażowanie zależało od zdolności ładunku do wyzwalania sygnalizacji receptora Toll-podobnego.

Fremond i wsp. (2004) zauważyli, że wcześniejsze badania sugerowały niewielką i redundantną rolę TLR2, TLR4 i TLR6 (605403) we wczesnej odpowiedzi gospodarza na zakażenie Mycobacterium tuberculosis (Mtb), ale ważniejszą rolę w kontroli przewlekłego zakażenia. Wykorzystując myszy Myd88 -/-, Fremond i wsp. (2004) zbadali rolę MYD88, który większość TLR, z wyjątkiem TLR3 (603029), wykorzystuje jako wewnątrzkomórkowy adaptor, w odporności na Mtb. Makrofagi z myszy Myd88 -/- miały normalną regulację cząsteczek kostymulujących, ale zmniejszoną produkcję cytokin w odpowiedzi na infekcję Mtb. Myszy Myd88 -/- ulegały infekcji Mtb w niskiej dawce w aerozolu w ciągu około 4 tygodni, podczas gdy myszy Tnf -/- umierały w ciągu 3 tygodni, a myszy wildtype przeżywały. Śmierci towarzyszyła znacząco zmniejszona masa ciała, zwiększona masa płuc i o 2 logi większe obciążenie bakteryjne. Podobnie jak myszy Tnf -/-, myszy Myd88 -/- rozwinęły masywną martwicę i infiltrację komórek zapalnych, głównie neutrofili i makrofagów, w płucach. Chociaż szczepionka BCG nie wywołała odpowiedzi nadwrażliwości typu opóźnionego u myszy Myd88 -/-, indukowała produkcję antygenowo-swoistych Ifng w splenocytach, a także chroniła myszy przed ostrą infekcją Mtb. Myszy Myd88 -/- nie mogły jednak trwale kontrolować infekcji. Fremond i wsp. (2004) doszli do wniosku, że szlak sygnałowy MYD88 jest krytycznie zaangażowany w rozwój wrodzonej, ale nie adaptacyjnej odporności w odpowiedzi na zakażenie Mtb.

Używając myszy, którym brakuje Myd88 lub różnych członków nadrodziny IL1R/TLR, Bellocchio i wsp. (2004) stwierdzili, że ścieżka zależna od Myd88 była wymagana dla odporności na Candida albicans i Aspergillus fumigatus. Sygnalizacja Myd88 może zachodzić poprzez różne TLR w zależności od patogenu grzybiczego i drogi zakażenia, a poszczególne TLR aktywują wyspecjalizowane przeciwgrzybicze funkcje efektorowe na neutrofilach. Sygnalizacja zależna od Myd88 w komórkach dendrytycznych była kluczowa dla primingu odpowiedzi przeciwgrzybiczej Th1. Bellocchio i wsp. (2004) stwierdzili, że wrodzona i adaptacyjna odporność na C. albicans i A. fumigatus wymaga skoordynowanego działania różnych członków nadrodziny IL1R/TLR działających poprzez MYD88.

Aby ocenić rolę TLRs w aktywacji komórek B i produkcji przeciwciał, Pasare i Medzhitov (2005) przenieśli oczyszczone komórki B z myszy wildtype, z niedoborem Myd88, z niedoborem Tlr4 i z niedoborem Cd40 (109535)do myszy mu-MT z niedoborem komórek B, które mają mutację w genie Ighm (147020). Stwierdzili, że pierwotna aktywacja komórek B, w tym indukcja odpowiedzi IgM, IgG1 i IgG2, ale nie IgE lub, prawdopodobnie, odpowiedzi IgA, wymagała TLR oprócz komórek T pomocniczych. W przeciwieństwie do tego, Cd40 był wymagany do przełączania izotypów.

Hyaluronan, glikozaminoglikan macierzy zewnątrzkomórkowej o powtarzającej się strukturze disacharydowej, jest wytwarzany po urazie tkanki, a upośledzony klirens powoduje nieusuwalny stan zapalny. Jiang i wsp. (2005) zauważyli, że CD44 (107269) jest niezbędny do regulacji obrotu hialuronianu, ale nie jest wymagany do ekspresji chemokin przez makrofagi po urazie płuc. Używając mysich makrofagów z niedoborem Tlr, stwierdzili, że fragmenty hialuronianu stymulowały Mip2 (CXCL2; 139110), Mip1a (CCL3; 182283) i Kc (CXCL1; 155730) w sposób zależny od Tlr2- i Tlr4, który wymagał również Myd88. Myszy z niedoborem Tlr2, Tlr4 lub Myd88 wykazywały upośledzoną transepitelialną migrację komórek zapalnych, ale zmniejszoną przeżywalność i zwiększoną apoptozę komórek nabłonkowych po uszkodzeniu płuc. Nadekspresja wysokocząsteczkowego hialuronianu w komórkach nabłonka płuc chroniła przed ostrym uszkodzeniem płuc i apoptozą, częściowo poprzez zależną od TLR podstawową aktywację NFKB. Jiang i wsp. (2005) stwierdzili, że interakcja TLR2 i TLR4 z hialuronianem dostarcza sygnałów, które inicjują reakcje zapalne, utrzymują integralność komórek nabłonka i promują powrót do zdrowia po ostrym uszkodzeniu płuc.

Myszy genetycznie pozbawione zarówno Myd88 jak i Trif (607601) mają całkowity brak znanej sygnalizacji receptorów Toll-podobnych, co pozwala na ocenę zależności odpowiedzi przeciwciał od receptorów Toll-podobnych. Gavin i wsp. (2006) użyli tych podwójnych nokautów do zbadania roli sygnalizacji receptora Toll-podobnego w odpowiedzi przeciwciał na immunizację i zwiększającej roli 4 typowych adiuwantów (ałun, kompletny adiuwant Freunda, niekompletny adiuwant Freunda i adiuwant monofosforyl-lipid A/trehaloza dikorynomikolanu) w tej odpowiedzi. Niezależnie od adiuwanta, myszy te wykazywały silną odpowiedź przeciwciał. Gavin i wsp. (2006) stwierdzili, że sygnalizacja receptora Toll-podobnego nie odpowiada za działanie klasycznych adiuwantów i nie wyjaśnia w pełni działania silnego adiuwantu zawierającego ligand receptora Toll-podobnego.

Brown et al. (2007) odkryli, że myszy Myd88 -/- i myszy Ptgs2 -/- wykazywały głębokie zahamowanie proliferacji śródbłonka i organizacji komórkowej w obrębie krypt odbytniczych po urazie. Efekty urazu u obu zmutowanych szczepów myszy mogły być uratowane przez egzogenną prostaglandynę E2 (PGE2), co sugeruje, że sygnalizacja Myd88 jest upstream z Ptgs2 i PGE2. U myszy wildtype, połączenie urazu i sygnalizacji Myd88 doprowadziło do przesunięcia podgrupy komórek zrębowych wykazujących ekspresję Ptgs2 z mezenchymy otaczającej środkowe i górne krypty do obszaru otaczającego podstawę krypty, przylegającego do komórek progenitorowych nabłonka okrężnicy. Brown i wsp. (2007) stwierdzili, że szlaki sygnałowe MYD88 i prostaglandyny współdziałają w celu zachowania proliferacji nabłonka podczas urazu, oraz że właściwa mobilizacja komórek w obrębie niszy krypt jest krytyczna dla naprawy po urazie.

Apc (611731) Min/+ myszy spontanicznie rozwijają guzy jelitowe i średnio umierają w ciągu 6 miesięcy życia. Rakoff-Nahoum i Medzhitov (2007) wykazali, że delecja Myd88 u myszy Min/+ zmniejszyła zachorowalność i śmiertelność, jak również rozmiar i liczbę polipów jelitowych, w porównaniu do kontroli dobranych pod względem płci i wieku. Stwierdzili, że sygnalizacja zależna od MYD88 kontroluje ekspresję kilku kluczowych genów modyfikujących nowotworzenie jelit i że MYD88 ma krytyczną rolę zarówno w spontanicznym, jak i indukowanym karcynogenami rozwoju nowotworów.

Wen i wsp. (2008) wykazali, że u myszy NOD pozbawionych Myd88, adaptora dla wielu wrodzonych receptorów immunologicznych, które rozpoznają bodźce mikrobiologiczne, nie rozwija się cukrzyca typu 1 (222100). Efekt ten jest zależny od drobnoustrojów komensalnych, ponieważ u myszy NOD pozbawionych Myd88-negatywnych rozwija się cukrzyca, podczas gdy kolonizacja tych myszy NOD pozbawionych Myd88-negatywnych zdefiniowanym konsorcjum drobnoustrojów (reprezentujących fylle bakterii normalnie występujących w jelitach człowieka) łagodzi cukrzycę typu 1. Wen i wsp. (2008) stwierdzili również, że niedobór Myd88 zmienia skład mikrobioty dystalnych odcinków jelita oraz że ekspozycja na mikrobiotę specyficznych, wolnych od patogenów Myd88-negatywnych dawców NOD łagodzi cukrzycę typu 1 u pozbawionych zarodków biorców NOD. Wen et al. (2008) stwierdzili, że łącznie ich wyniki wskazują, że interakcja mikrobiomu jelitowego z wrodzonym układem odpornościowym jest krytycznym czynnikiem epigenetycznym modyfikującym predyspozycje do cukrzycy typu 1.