NK -cellers egenskaper, funksjoner, typer, verdier

De NK -celler (av engelsk NAtural KIllere celler), naturlige morderiske celler eller naturlige cytokidceller, er en type effektorlymfocytt som deltar i responsene fra det medfødte eller ikke -spesifikke immunforsvaret.

Disse cellene ble oppdaget for mer enn 40 år siden, og noen forfattere beskriver dem som "granulære lymfocytter" som, i motsetning til T- og B -lymfocytter, deltar i den medfødte immunresponsen og ikke lider av genetiske omorganiseringer i kimlinjene.

Fotografering av en menneskelig morderisk celle (kilde: niaid [CC av 2.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/av/2.0)] via Wikimedia Commons)

Med tanke på det faktum at de ikke uttrykker vanlige markører for de to andre typer lymfocytter, ble NK -celler opprinnelig kalt "nullceller". Imidlertid viste ytterligere studier at det var lymfocytter med store granulocytter.

Disse cellene er i stand til å kontrollere forskjellige typer svulster og mikrobielle infeksjoner ved å begrense spredningen og vevsskaden. I tillegg kan de lisar forskjellige typer celler uten definert antigenstimulering.

NK er ekstremt viktige celler i den første forsvarslinjen mot patogener, et faktum som har blitt demonstrert gjennom studier der NK -celler mangelfulle mennesker kan lide dødelige infeksjoner i barndommen.

[TOC]

Kjennetegn NK -celler

Killers naturlige eller naturlige mordercellefunksjon, forhold til sykdom og beliggenhet i menneskekroppen. Kilde: National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) CC BY-SA 2.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/2.0)

NK -celler er i mindre grad funnet enn noen av de to andre typer lymfocytter (utgjør 2 til 10% av sirkulerende lymfocytter), og siden de tilhører det medfødte forsvarssystemet, antas det at de var av de første celleelementene involvert i beskyttelse av flercellede organismer.

I likhet med T -lymfocytter og B -lymfocytter, er NK -celler en del av det pattedyrhematopoietiske systemet og stammer fra stamfaderhematopoietiske celler uttrykt av CD34+membranalmarkører, som også er kjent som HPC -celler.

Selv om det er kjent at T -lymfocytter modnes i tymusen og at B -lymfocytter gjør det samme i benmargen, har forsøk på å bestemme den komplette utviklingsveien til NK fra HPC -forløperne ikke helt vellykket; Det er bare kjent at de er svindeluavhengige.

NK-celler uttrykker adhesjonsmolekyler på deres membranaloverflate kjent som CD2, LFA-1, NCAM eller CD56. De uttrykker også lav affinitetsreseptorer til den konstante delen (FC) av IgG -immunoglobulinet som kalles sammen FcγRIIIa eller CD16.

Cytosoliske komponenter

Interiøret i en naturlig cytosidcelle er fullt av store cytosoliske granuler som er lastet med perforin, granzyas og proteoglucans.

Perforsyiner er poredannende proteiner som "stikker" plasmamembranen til celler som blir angrepet av NK. Granzymene er derimot proteaser som foregår mot cellene gjennom porene dannet av perforiner og nedbryter intracellulære proteiner.

Den kombinerte handlingen av Perforins og Granzymes oversettes til omsorgen.

Funksjoner

Farget elektronisk feiende mikrografi av en naturlig morderisk celle av en menneskelig giver. Kilde: National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) CC BY-SA 2.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/2.0)

Naturlige morderiske celler fungerer i eliminering av "hvite" eller "mål" -celler naturlig, det vil si spontant og uten mye spesifisitet, siden de ikke krever noen form for antigen bygg.

En av de viktigste funksjonene til denne gruppen av celler er dens evne til å drepe tumorceller, spesielt de som tilhører hematopoietiske avstamninger, så vel som celler invadert av forskjellige typer virus og/eller bakterier.

Aktiviteten stimuleres sterkt av faktorer som IFN-a og β-interferoner, så vel som av interleukine IL-12.

Kan tjene deg: hva er kromoplast?

Takket være det faktum at disse cellene produserer noen viktige cytokiner for immunforsvaret, deltar NK i immunregulering, både i det medfødte og adaptive eller spesifikke systemet.

For eksempel kan produksjonen av gamma-interferonet (IFN-y) i NK-celler forstyrre makrofagers deltakelse i medfødt immunitet, siden dette molekylet forstyrrer fagocytiske og mikrobitiske aktiviteter.

Samtidig kan IFN-y produsert av naturlige cytokider endre engasjementet for hele samarbeidende T-cellepopulasjoner, siden IFN-y også hemmer utvidelsen og utviklingen av en populasjon med hensyn til en annen.

NK -celler representerer den første forsvarslinjen under infeksjoner av viral opprinnelse, siden de kontrollerer replikasjonen av virus mens de aktiverer, spredes og annerledes cytotoksiske celler, som kan ta mer enn 6 dager.

Folkens

NK -cellepopulasjoner er ganske heterogene, både fenotypisk og funksjonelt og anatomisk. I tillegg avhenger egenskapene av hvilken type organisme som studeres.

I gnagere

I Murino -modellen (mus) er tre forskjellige sett med naturlige cytocidceller som skiller seg fra hverandre beskrevet ved uttrykk for CD11B og CD27 -markører. I denne forstand er det CD11BDullCD27+, CD11B+CD27+og CD11B+CD27Dull CD11 -celler.

Den "kjedelige" tilsynet refererer til "av" eller "inaktiv" og brukes i dette tilfellet for å beskrive statusen til det samme på overflaten av de murine cellene.

CD11BDULCD27+celler skiller seg fra en forløper av den positive dobbelttypen (CD11b+CD27+) som igjen gir opphav til den mest modne typen NK -celler i gnagere: CD11b+CD27Dull.

Både positive dobbeltlinjer og CD11b+CD27Dull er preget av å eliminere deres hvite celler og utskille et Cyt-hjørne kjent som interferon (INF-y). Imidlertid er sistnevnte i noe som kalles "repliserende senescence".

De tre typene NK -celler er fordelt i forskjellige vev. CD11BDullCD27+ celler er hovedsakelig i lymfatiske knuter og benmarg. CD11b+CD27Dull -celler er rikelig i blod, milt, lunger og lever; I mellomtiden har positive doble celler en mer homogen eller systemisk distribusjon.

Hos mennesker

NK -celler hos mennesker er også klassifisert i henhold til overflatemarkørene de uttrykker, men i dette tilfellet skiller de seg fra tilstedeværelsen av CD56DIM og CD56Bright -markører. De "svake" og "lyse" undersøkelsene refererer til henholdsvis "mørke" og "klare".

Forskjellene mellom disse cellene ligger i "hvite søk" -egenskapene til hver enkelt, som er gitt ved tilstedeværelsen av en eller annen markør.

I perifert blod og hos mennesker av mennesker er hovedtypen av NK -celle kjent som CD56DIMCD16+, som vanligvis uttrykker porfyrinproteinet og er cytotoksisk. De produserer også IFN-y som et resultat av interaksjonen med tumorceller under forhold In vitro.

I lymfatiske knuter og mandlene er CD56BrigcD16-celler som, i stedet for å produsere porfyrin, utskille IFN-y cytoquina som respons på stimulering av interleuks IL-12, IL-15 og IL-18.

Det antas at hos mennesker og gnagere kan mandler og andre sekundære lymfoide organer være produksjons- og modningsstedene til de fleste NK -celler.

Noen studier antyder at det er en vis.

Det kan tjene deg: Cellens opprinnelse: Hovedteorier (Prokaryot og Eukaryotion)

Normale verdier

Disse har en ganske kort halveringstid (omtrent 2 uker), og det antas at det hos et voksent menneske er omtrent 2 milliarder celler i sirkulasjon. De er rikelig i blodet, i milten og i andre lymfoide og ikke -mymfoide vev.

Studier viser at den normale konsentrasjonen hos voksne menn og kvinner er omtrent 200 og 600 celler per blodmikroliter evaluert.

Aktivering og modning

Eliminering av kreftceller mediert av NK -celler (kilde: Xu Y, Zhou S, Lam YW, Pang SW [CC av 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/av/4.0)] via Wikimedia Commons)

Intensiteten og kvaliteten på cytotoksiske responser fra NK -celler avhenger av mikro -miljøet generert av cytokiner og interaksjon med andre celler i immunsystemet, spesielt med T -celler, dendritiske celler og makrofager.

Blant de aktiverende cytokinene til NK-celler er interleukiner, spesielt IL-12, IL-18 og IL-15; så vel som type I interferon (IFN-I). Interferon og interleucins er kraftige aktivatorer av NK -effektorfunksjonen.

IL-2 interleucin deltar også i promotering av spredning, cytotoksisitet og cytokinsekresjon av NK-celler.

IL-15 er avgjørende for NK-differensiering, mens IL-2 og IL-18 er avgjørende for den påfølgende modningen av slike celler.

Aktiveringsprosess

Naturlige cytokidceller aktiveres takket være gjenkjennelse av egne molekyler (prosess kjent på engelsk som "Anerkjennelse av selvmolekyler”) Som er konstitutivt uttrykt under stasjonære tilstandsforhold.

I membranene uttrykker disse cellene forskjellige medlemmer av en familieproteinfamilie som inneholder to eller tre immunoglobulindomener i sine ekstracellulære deler og motiver som ligner på aktiveringsdomenene til immunoreseptorer via tyrosin i deres intracellulære region.

Hver NK-celle kan uttrykke en eller flere av disse mottakende proteiner, og hver mottaker er i stand til å gjenkjenne en spesifikk form for et molekyl av hovedklasse I histokompatibilitetskompleks (MHC-I).

Gjenkjennelsen mellom dette molekylet og mottakeren på overflaten av de naturlige cytosidceller fører til dannelse av et kompleks med rikelig peptider avledet fra "egne" proteiner.

Reseptorer er for det meste hemmende proteiner som aktiverer en fosfatase -tyrosin som forhindrer cellen i å avgi normale responser.

Virkningsmekanismen

Eliminering eller død mediert av naturlige morderiske celler ligner den som oppstår under den cytolitiske virkningen av T CD8 -lymfocytter (cytotoksisk), selv om forskjellen er at NK er konstitutive cytotoksiske, det vil si at de ikke trenger å aktivere før.

Aktiv NK uttrykker Fasl -liganden, så de induserer relativt døden til de hvite cellene som uttrykker Fas -proteinet på overflaten.

Etter dannelsen av den komplette FASL/FAS, oppstår en prosess kjent som "Desgranulation", som ender med frigjøring av porfyrin og granzimas i de intercellulære kontaktstedene.

Eliminering av kreftceller mediert av NK -celler (kilde: Xu Y, Zhou S, Lam YW, Pang SW [CC av 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/av/4.0)] via Wikimedia Commons)

Til tross for de nevnte likhetene, skiller NK seg fra mekanismene mediert av cytotoksiske T -celler der gjenkjennelsen av målcellene deres ikke er avhengig av proteiner fra det viktigste histokompatibilitetskomplekset.

En annen forskjell er at NK -celler ikke har et "immunhukommelsessystem", som er demonstrert i det faktum at aktiviteten deres ikke øker etter en ny eksponering for deres hvite celler.

Skillet mellom sunne og infiserte celler

Naturlige cytokider skiller mellom en sunn og en infisert eller svulst (kreft).

Kan tjene deg: stjerne- eller ito -celler: egenskaper, formasjon, deler

Disse to typene reseptorer: lektinype (karbohydratbindende proteiner og andre proteiner) og immunoglobulintype (lik den konstante regionen av immunoglobuliner).

I denne siste gruppen blir immunoglobulin -type reseptorer av morderiske celler eller KIR gjenkjent (fra engelsk Killer-celle immunoglobulinlignende mottakere), i stand til anerkjennelse og forening av spesifikke former for hovedklasse I histokompatibilitetskompleks (HLA-B eller HLA-C).

Det er viktig å fremheve at NK ikke "angriper" celler som uttrykker normale nivåer av MHC -molekyler i klasse I av virus).

Markører

NK uttrykker noen vanlige membranmarkører for monocytter og granulocytiske, og andre typiske for T -lymfocytter.

På den annen side uttrykker naturlige cytokider forskjellige grupper av overfladiske markører, men det er ennå ikke kjent med sikkerhet om heterogenitet indikerer cellulære underpopulasjoner eller stadier under aktivering eller modning.

Noen eksempler på NK -cellemarkører er:

CD7, CD2 og CD5

NK -celler stammer fra samme foreldre som gir opphav til T -celler. Denne stamcellen uttrykker vanligvis CD7, CD2 -markører og noen ganger CD5.

CD2 er et protein på 50 kDa molekylvekt som også er til stede i T -celler. Det er kjent som et overfladisk molekyl av vedheft og deltar i aktiveringen av T -celler.

CD5 er normalt til stede i T -celler og noen B -celle -underpopulasjoner. Det er en 67 KDA -poengsum og har også limfunksjoner.

CD7 -markøren er typisk for hematopoietiske stamceller og har også blitt oppnådd i visse t -celle -underpopulasjoner. Det er 40 kDa molekylvekt og fungerer i signaloverføring.

CD11b

Denne mottakeren deles mellom NK, monocytter og granulocytter. Den har 165 kDa molekylvekt og er i stand til å assosiere med andre overflatemarkører. Hovedfunksjonene er lim, spesielt under fagocytose eller "opsonisering" -prosesser.

CD16

Det er en reseptor på mellom 50 og 70 kDa som er festet til et fosfatidylmolekyl inositol transmembranal. Deltar i aktivering av naturlige morderiske celler og finnes også i granulocytter og makrofager.

Den har også funksjoner som en mottaker for den konstante regionen av gammakjeden til noen antistoffer.

CD27

Det finnes i de fleste T -lymfocytter og er en homodimer på 55 kDa peptidkjeder. Tilsynelatende er han medlem av familien til tumor nekrosefaktor (TNF-R) og deltar også i samstimulering av T-celler.

CD56

Denne mottakeren er unik for NK -celler og består av 135 og 220 kDa kjeder. Delta i den "homotypiske" vedheftet av disse cellene.

Referanser

1. Abbas, a., Lichtman, a., & Dårlig, j. (1999). Cellulær og molekylær immunologi (3. utg.). Madrid: McGraw-Hill.
2. BURMESTER, G., & Pezzuto, a. (2003). Farge atlas av immunologi med bidrag av. New York, USA: Thieme.
3. Caligiuri, m. TIL. (2008). Naturlige menneskelige morderceller. Blod, 112, 461-469.
4. Kindt, t., Goldsby, r., & Osborne, B. (2007). Kuby immunologi (6. utg.). Mexico d.F.: McGraw-Hill Inter-American fra Spania.
5. Mandal, a., & Viswanathan, C. (2015). Naturlige morderceller: Ved helse og sykdom. Hematol oncol stamcelle, 1-9.
6. Vivier, e., Tomasello, e., Baratin, m., Walzer, t., & Ugolini, S. (2008). Funksjoner av naturlige morderceller. Naturimmunologi, 9(5), 503-510.
7. Vivier, e., Zitvogel, l., Lanier, l. L., Yokoyama, w. M., & Ugolini, S. (2011). Medfødt eller adaptiv immunitet? Eksemplet på naturlige morderceller. Vitenskap, 331, 44-49.