Jabarkan Perakitan inflamasom dari Inflamasom

Inflamasi terjadi ketika sistem imun mengirimkan molekul sinyal serta sel darah putih ke tempat cedera atau penyakit untuk melawan bakteri, virus, dan patogen lainnya dan membantu memperbaiki jaringan yang rusak. Selama infeksi, respons imun bawaan menggunakan bentuk pertahanan pertama melalui sekelompok reseptor pengenal pola (pattern recognition receptor, PRR) untuk mengenali pola molekuler terkait patogen (pathogen-associated molecule pattern, PAMP) dan pola molekul terkait kerusakan (damage-associated molecular pattern, DAMP) yang dihasilkan dari inang. PRR dapat berupa reseptor yang diekspresikan pada permukaan membran misal reseptor serupa Toll (toll-like receptor, TLR) atau di dalam sitoplasma reseptor serupa NOD (NOD-like receptor, NLR). Kompleks inflamasom diaktifkan oleh subset PRR sitosol yang mengenali berbagai PAMP dan DAMP.

Sensor PAMP dan DAMP di dalam sitoplasma yaitu NLR, AIM2, dan pyrin. Inflamasom biasanya terdiri dari sensor, molekul adaptor ASC, dan procaspase-1. Setelah mendeteksi rangsangan tertentu, sensor selanjutnya merekrut ASC untuk membentuk kompleks multimerik, yang kemudian merekrut procaspase-1 ke dalam kompleks. Selanjutnya procaspase-1 diubah menjadi caspase-1 aktif melalui pemecahan yang diinduksi oleh kedekatan. Setelah ini, subunit caspase-1 aktif, p20 dan p10, membelah pro-IL-1β dan pro-IL-18 untuk menghasilkan sitokin IL-1β dan IL-18, dan mengaktifkan gasdermin D, pembentuk pori untuk menginduksi bentuk kematian sel yang disebut "piroptosis".

Semua anggota famili NLR mengandung domain pengikat nukleotida (NBD) dan domain LRR ujung C. Berdasarkan keberadaan domain ujung N, pyrin (PYD) atau CARD, NLR selanjutnya dapat dibagi menjadi reseptor NLRP dan NLRC. Genom manusia dan tikus masing-masing menyandi 22 dan 34 NLR. Dari protein-protein tersebut, NLRP1, NLRP3 dan NLRC4 merupakan NLR yang diketahui mampu menginduksi pembentukan inflamasom untuk mengaktifkan caspase-1. Anggota NLR lainnya yaitu NLRP12, NLRP6, dan NLRP9b juga dapat membentuk inflamasom, tetapi perannya sebagai inflamasom sensor sedang terus diteliti.

Perakitan inflamasom membutuhkan interaksi homotipik (pengikatan protein lain dari jenis yang sama) CARD-CARD atau PYD-PYD antara komponen penyusun. Selanjutnya, baik CARD atau PYD dapat menginduksi oligomerisasi yang merupakan dasar dari perakitan inflamasom. Ketika ligan terdeteksi, sensor dibebaskan dari keadaan penghambatan dan meng-oligomerisasi ASC dengan menginduksi interaksi homotipik antara domain PYD (lihat gambar). Selanjutnya, ASC merekrut pro-caspase-1 melalui interaksi antara domain CARD-nya.

Perakitan inflamasom NLRP3, AIM2, dan pyrin sangat bergantung pada protein adaptor ASC. Sedangkan pada NLRP1 dan NLRC4, karena keduanya memiliki domain CARD, sehingga dapat merekrut caspase-1 secara langsung. Dengan kata lain, NLRP1 dan NLRC4 dapat menginduksi perakitan inflamasom dan piroptosis secara independen dari ASC.