Plik Komórki NK (z angielskiego Natural K.chore komórki), komórki NK lub naturalne komórki cytobójcze, są rodzajem limfocytów efektorowych, które biorą udział w odpowiedziach wrodzonego lub niespecyficznego układu odpornościowego.
Komórki te zostały odkryte ponad 40 lat temu i niektórzy autorzy opisują je jako „ziarniste limfocyty”, które w przeciwieństwie do limfocytów T i B uczestniczą we wrodzonej odpowiedzi immunologicznej i nie podlegają procesom rearanżacji genetycznej w swoich liniach zarodkowych..
Ponieważ nie wykazują one ekspresji wspólnych markerów dla pozostałych dwóch klas limfocytów, komórki NK początkowo nazywano „komórkami zerowymi”. Jednak dalsze badania wykazały, że były to limfocyty z dużymi granulocytami..
Komórki te są zdolne do kontrolowania różnych typów guzów i infekcji bakteryjnych poprzez ograniczanie ich rozprzestrzeniania się i uszkodzeń tkanek. Ponadto mogą lizować różne typy komórek bez określonej stymulacji antygenowej..
Komórki Nk są niezwykle ważnymi komórkami w pierwszej linii obrony przed patogenami, co zostało wykazane w badaniach, w których ludzie z niedoborem komórek Nk mogą cierpieć na śmiertelne infekcje w dzieciństwie..
Indeks artykułów
Komórki Nk występują w mniejszym odsetku niż którakolwiek z pozostałych dwóch klas limfocytów (stanowią od 2 do 10% krążących limfocytów), a ponieważ należą do wrodzonego układu obronnego, uważa się, że były jednymi z pierwszych elementów komórkowych zaangażowany w ochronę organizmów wielokomórkowych.
Podobnie jak limfocyty T i limfocyty B, komórki NK są częścią układu krwiotwórczego ssaków i pochodzą z progenitorowych komórek hematopoetycznych, które wyrażają markery błony CD34 +, które są również znane jako komórki HPC..
Chociaż wiadomo, że limfocyty T dojrzewają w grasicy, a komórki B dojrzewają w szpiku kostnym, próby określenia pełnego szlaku rozwojowego NK z prekursorów HPC nie zakończyły się pełnym sukcesem; wiadomo tylko, że jest niezależny od grasicy.
Komórki NK wyrażają cząsteczki adhezyjne na powierzchni swojej błony, znane jako CD2, LFA-1, NCAM lub CD56. Wyrażają również receptory o niskim powinowactwie do części stałej (Fc) immunoglobuliny IgG, które są zbiorczo nazywane FcγRIIIA lub CD16..
Wnętrze naturalnej komórki cytobójczej jest wypełnione dużymi ziarnkami cytozolowymi, które są wypełnione perforiną, granzymami i proteoglikanami..
Perforyny to białka tworzące pory, które „przebijają” błonę plazmatyczną komórek atakowanych przez NK. Z drugiej strony granzymy to proteazy serynowe, które przedostają się do komórek przez pory utworzone przez perforiny i degradują białka wewnątrzkomórkowe..
Połączone działanie perforyn i granzymów powoduje zatrzymanie produkcji białek wirusowych lub bakteryjnych oraz apoptozę lub zaprogramowaną śmierć komórki zakażonej.
Naturalne komórki zabójcze działają w eliminacji komórek „docelowych” lub „docelowych” w sposób naturalny, to znaczy spontanicznie i bez dużej swoistości, ponieważ nie wymagają one żadnego typu stymulacji antygenowej..
Jedną z najważniejszych funkcji tej grupy komórek jest jej zdolność do zabijania komórek nowotworowych, zwłaszcza należących do linii krwiotwórczych, a także komórek zaatakowanych przez różne typy wirusów i / lub bakterii..
Jego aktywność jest silnie stymulowana przez takie czynniki, jak interferony IFN-α i β, a także interleukina IL-12..
Dzięki temu, że komórki te wytwarzają cytokiny ważne dla układu odpornościowego, NK uczestniczą w regulacji odporności, zarówno w układzie wrodzonym, jak i adaptacyjnym lub specyficznym..
Na przykład produkcja interferonu gamma (IFN-γ) w komórkach NK może zakłócać udział makrofagów we wrodzonej odporności, ponieważ ta cząsteczka zakłóca aktywność fagocytarną i bakteriobójczą.
Jednocześnie IFN-γ wytwarzany przez naturalne cytocydy może modyfikować zaangażowanie całych populacji pomocniczych komórek T, ponieważ IFN-γ również hamuje ekspansję i rozwój jednej populacji w stosunku do drugiej..
Komórki NK stanowią pierwszą linię obrony podczas infekcji wirusowych, ponieważ kontrolują replikację wirusów, podczas gdy cytotoksyczne limfocyty T są aktywowane, namnażają się i różnicują, co może trwać dłużej niż 6 dni.
Populacje komórek Nk są dość heterogeniczne, zarówno pod względem fenotypowym, funkcjonalnym, jak i anatomicznym. Ponadto jego cechy zależą od rodzaju badanego organizmu..
W modelu mysim (mysim) opisano trzy różne zestawy naturalnych komórek cytobójczych, które różnią się od siebie ekspresją markerów CD11b i CD27. W tym sensie istnieją komórki CD11bdullCD27 +, CD11b + CD27 + i CD11b + CD27dull.
Indeks górny „matowy” odnosi się do „wyłączony” lub „nieaktywny” i jest używany w tym przypadku do opisania jego stanu na powierzchni komórek mysich..
CD11bdull Komórki CD27 + różnicują się od podwójnie dodatniego typu prekursora (CD11b + CD27 +), co z kolei daje początek bardziej dojrzałemu typowi komórek NK u gryzoni: CD11b + CD27dull.
Zarówno linie podwójnie dodatnie, jak i linie CD11b + CD27dull charakteryzują się eliminacją ich komórek docelowych i wydzielaniem cytokiny znanej jako interferon (INF-γ). Jednak te ostatnie są w czymś, co nazywa się „starzeniem replikacyjnym”.
Trzy typy komórek NK są rozmieszczone w różnych tkankach. Komórki CD11bdullCD27 + znajdują się głównie w węzłach chłonnych i szpiku kostnym. Nudne komórki CD11b + CD27 występują obficie we krwi, śledzionie, płucach i wątrobie; tymczasem komórki podwójnie dodatnie mają bardziej jednorodną lub systemową dystrybucję.
Komórki NK u ludzi są również klasyfikowane według markerów powierzchniowych, które wyrażają, ale w tym przypadku są one różnicowane przez obecność markerów CD56dim i CD56bright. Indeksy górne „słaby” i „jasny” odnoszą się odpowiednio do „ciemności” i „światła”..
Różnice między tymi komórkami polegają na właściwościach „poszukiwania celu” każdej z nich, które wynikają z obecności jednego lub drugiego markera..
We krwi obwodowej i śledzionie ludzi główny typ komórek NK jest znany jako CD56dimCD16 +, który zwykle wykazuje ekspresję białka porfiryny i jest cytotoksyczny. Wytwarzają również IFN-γ w wyniku interakcji z komórkami nowotworowymi w określonych warunkach in vitro.
CD56brightCD16- komórki znajdują się w węzłach chłonnych i migdałkach, które zamiast produkować porfirynę, wydzielają cytokinę IFN-γ w odpowiedzi na stymulację przez interleukiny IL-12, IL-15 i IL-18.
Uważa się, że u ludzi i gryzoni migdałki i inne wtórne narządy limfatyczne są miejscem produkcji i dojrzewania większości komórek NK..
Niektóre badania sugerują, że istnieje pewne podobieństwo między ludzkimi komórkami CD56bright a komórkami otępiałymi CD11 gryzoni pod względem lokalizacji anatomicznej, cech fenotypowych, zawartości cytozolowej perforyny, potencjału proliferacyjnego i powierzchniowej ekspresji interleukiny IL-7R..
Mają one dość krótki okres półtrwania (około 2 tygodnie) i uważa się, że u dorosłego człowieka w krążeniu znajduje się około 2 bilionów komórek. Występują obficie we krwi, śledzionie i innych tkankach limfoidalnych i nielimfoidalnych.
Badania pokazują, że normalne stężenie u dorosłych mężczyzn i kobiet wynosi około 200 do 600 komórek na mikrolitr badanej krwi..
Intensywność i jakość odpowiedzi cytotoksycznych komórek NK zależy od mikrośrodowiska generowanego przez cytokiny oraz od interakcji z innymi komórkami układu odpornościowego, zwłaszcza z limfocytami T, komórkami dendrytycznymi i makrofagami..
Wśród aktywujących cytokin komórek NK znajdują się interleukiny, w szczególności IL-12, IL-18 i IL-15; a także interferon typu I (IFN-I). Interferon i interleukiny są silnymi aktywatorami funkcji efektorowej NK.
Interleukina IL-2 jest również zaangażowana w promowanie proliferacji, cytotoksyczności i wydzielania cytokin przez komórki NK..
IL-15 jest kluczowa dla różnicowania NK, podczas gdy IL-2 i IL-18 są istotne dla późniejszego dojrzewania takich komórek..
Naturalne komórki cytobójcze są aktywowane dzięki rozpoznaniu ich własnych cząsteczek (proces znany w języku angielskim jako „rozpoznawanie cząsteczek własnych”) Które są konstytutywnie wyrażane w warunkach stanu ustalonego.
W swoich błonach komórki te wyrażają różnych członków rodziny białek powierzchniowych, które zawierają dwie lub trzy domeny podobne do immunoglobulin w swoich częściach zewnątrzkomórkowych i motywy podobne do domen aktywacyjnych immunoreceptorów poprzez tyrozynę w ich regionie wewnątrzkomórkowym..
Każda komórka NK może wyrażać jedno lub więcej tych białek receptorowych, a każdy receptor jest zdolny do rozpoznawania określonej formy cząsteczki głównego kompleksu zgodności tkankowej klasy I (MHC-I)..
Rozpoznanie między tą cząsteczką a receptorem na powierzchni naturalnych komórek cytocydów prowadzi do powstania kompleksu z licznymi peptydami pochodzącymi z „własnych” białek..
Receptory to głównie białka hamujące, które aktywują fosfatazę tyrozynową, która zapobiega emitowaniu przez komórkę normalnych odpowiedzi.
Eliminacja lub śmierć, w której pośredniczą komórki NK, jest podobna do tej, która zachodzi podczas cytolitycznego działania limfocytów T CD8 (cytotoksycznych), chociaż różnica polega na tym, że NK są konstytutywnymi cytotoksycznymi, to znaczy nie muszą być aktywowane przed.
Aktywne NK wyrażają ligand FasL, dlatego stosunkowo łatwo indukują śmierć komórek docelowych, które na swojej powierzchni wyrażają białko Fas..
Po utworzeniu całego FasL / Fas następuje proces zwany „degranulacją”, który kończy się uwolnieniem porfiryny i granzymów w miejscach kontaktu międzykomórkowego..
Pomimo wspomnianych powyżej podobieństw, NK różnią się od mechanizmów, w których pośredniczą cytotoksyczne limfocyty T, tym, że rozpoznawanie ich komórek docelowych nie jest zależne od białek głównego kompleksu zgodności tkankowej..
Inną różnicą jest to, że komórki NK nie mają systemu „pamięci immunologicznej”, o czym świadczy fakt, że ich aktywność nie wzrasta po drugiej ekspozycji na komórki docelowe..
Naturalne cytocydy odróżniają zdrową komórkę od innej zakażonej lub nowotworowej (rakowej) dzięki równowadze sygnałów aktywujących i hamujących, które są rozpoznawane przez specyficzne receptory powierzchniowe.
Są to receptory dwóch typów: lektynowe (białka wiążące węglowodany i inne białka) i immunoglobulin (podobne do regionu stałego immunoglobulin).
W tej ostatniej grupie rozpoznawane są receptory immunoglobulin komórek zabójców lub KIR. receptory immunoglobulinopodobne komórek zabójczych), zdolne do rozpoznawania i wiązania określonych form białek z głównego kompleksu zgodności tkankowej klasy I (HLA-B lub HLA-C).
Należy zauważyć, że komórki NK nie „atakują” komórek, które wyrażają normalne poziomy cząsteczek MHC klasy I, ale zabijają komórki, które wyrażają obce cząsteczki tego typu lub te, które nie mają wspomnianych markerów (co jest typowe dla komórek nowotworowych i zakażonych przez wirusy).
NK wyrażają niektóre typowe markery błonowe dla monocytów i granulocytów oraz inne typowe dla limfocytów T..
Z drugiej strony naturalne cytocydy wyrażają różne grupy markerów powierzchniowych, ale nie wiadomo jeszcze na pewno, czy heterogeniczność wskazuje na subpopulacje lub stadia komórek podczas ich aktywacji lub dojrzewania..
Oto kilka przykładów markerów komórek NK:
Komórki NK pochodzą od tego samego rodzica, z którego powstają komórki T. Ta komórka rodzicielska zwykle eksprymuje markery CD7, CD2, a czasami CD5..
CD2 to białko o masie cząsteczkowej 50 kDa, które jest również obecne w komórkach T. Jest znane jako cząsteczka adhezji powierzchniowej i bierze udział w aktywacji komórek T..
CD5 jest normalnie obecny na limfocytach T i niektórych subpopulacjach limfocytów B. Jest to marker 67 kDa, a także pełni funkcje adhezyjne..
Marker CD7 jest typowy dla hematopoetycznych komórek macierzystych i został również znaleziony w niektórych subpopulacjach limfocytów T. Ma masę cząsteczkową 40 kDa i działa w transdukcji sygnału..
Ten receptor jest wspólny dla NK, monocytów i granulocytów. Ma masę cząsteczkową 165 kDa i jest zdolny do asocjacji z innymi markerami powierzchni. Jego główne funkcje to adhezja, zwłaszcza podczas procesów fagocytozy lub „opsonizacji”..
Jest to receptor 50-70 kDa, który jest związany z transbłonową cząsteczką fosfatydyloinozytolu. Uczestniczy w aktywacji komórek NK, występuje również w granulocytach i makrofagach.
Działa również jako receptor dla regionu stałego łańcucha gamma niektórych przeciwciał..
Znajduje się na większości limfocytów T i jest homodimerem łańcucha peptydowego o masie 55 kDa. Wydaje się, że należy on do rodziny receptorów czynnika martwicy nowotworu (TNF-R) i jest również zaangażowany w kostymulację limfocytów T..
Ten receptor jest unikalny dla komórek NK i składa się z łańcuchów 135 i 220 kDa. Uczestniczy w „homotypowej” adhezji tych komórek.
Jeszcze bez komentarzy