NK -cellernas egenskaper, funktioner, typer, värden

De NK -celler (av engelska NGirig KIllerra celler), naturliga mordiska celler eller naturliga cytokidceller, är en typ av effektorlymfocyt som deltar i svar från det medfödda eller ospecifika immunsystemet.

Dessa celler upptäcktes för mer än 40 år sedan och vissa författare beskriver dem som "granulära lymfocyter" som, till skillnad från T- och B -lymfocyter, deltar i det medfödda immunsvaret och inte lider av genetiska bakre reglo -processer i deras kimlinjer.

Fotografi av en mänsklig mordisk cell (källa: NIAID [CC av 2.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/2.0)] via Wikimedia Commons)

Med tanke på det faktum att de inte uttrycker gemensamma markörer för de andra två typerna av lymfocyter, kallades NK -celler initialt "nullceller". Ytterligare studier visade dock att det var lymfocyter med stora granulocyter.

Dessa celler kan kontrollera olika typer av tumörer och mikrobiella infektioner genom att begränsa deras spridning och vävnadsskador. Dessutom kan de lisar olika typer av celler utan definierad antigenstimulering.

NK är oerhört viktiga celler i den första försvarslinjen mot patogener, ett faktum som har visats genom studier där NK -celler bristar människor kan drabbas av dödliga infektioner under barndomen.

[TOC]

Egenskaper NK -celler

Killers naturliga eller naturliga mördarecellfunktion, relation med sjukdom och plats i människokroppen. Källa: National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) CC BY-SA 2.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/2.0)

NK -celler befinner sig i mindre utsträckning än någon av de andra två typerna av lymfocyter (utgör 2 till 10% av cirkulerande lymfocyter) och eftersom de tillhör det medfödda försvarssystemet tros att de var av de första cellelementen involverade i skyddet av multicelliga organismer.

Liksom T -lymfocyter och B -lymfocyter är NK -celler en del av det hematopoietiska systemet för däggdjur och härstammar från förfäderhematopoietiska celler uttryckta av CD34+membranmärken, som också kallas HPC -celler.

Även om det är känt att T -lymfocyter mognar i tymusen och att B -lymfocyter gör samma sak i benmärgen, har försök att bestämma den fullständiga utvecklingsvägen för NK från HPC -föregångarna inte lyckats helt och hållet; Det är bara känt att de är bluffoberoende.

NK-celler uttrycker vidhäftningsmolekyler på sin membranyta som kallas CD2, LFA-1, NCAM eller CD56. De uttrycker också receptorer med låg affinitet till den ständiga delen (FC) av IgG -immunoglobulinet som kallas tillsammans FcyRIIIA eller CD16.

Cytosoliska komponenter

Interiören i en naturlig cytocidcell är full av stora cytosoliska granuler som är laddade med perforin, granzyas och proteoglukaner.

Perfortines är porbildande proteiner som "genomtränger" plasmamembranet i celler som attackeras av NK. Granzymerna är å andra sidan proteaser som äger rum mot cellerna genom porerna som bildas av perforinerna och försämrar intracellulära proteiner.

Den kombinerade verkan av perforiner och granzymer översätter till vården.

Funktioner

Färgad elektronisk svepande mikrografi av en naturlig mordisk cell av en mänsklig givare. Källa: National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) CC BY-SA 2.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/2.0)

Naturliga mordiska celler arbetar vid eliminering av "vita" eller "mål" -celler naturligt, det vill säga spontant och utan mycket specificitet, eftersom de inte kräver någon typ av antigen korn.

En av de viktigaste funktionerna i denna grupp av celler är dess förmåga att döda tumörceller, särskilt de som tillhör hematopoietiska linjer, liksom celler som invaderas av olika typer av virus och/eller bakterier.

Dess aktivitet stimuleras starkt av faktorer såsom IFN-a- och p-interferoner, liksom av interleukin IL-12.

Kan tjäna dig: vad är kromoplast?

Tack vare det faktum att dessa celler producerar några viktiga cytokiner för immunsystemet deltar NK i immunreglering, både i det medfödda och adaptiva eller specifika systemet.

Till exempel kan produktionen av gammasinterferon (IFN-y) i NK-celler störa deltagandet av makrofager i medfödd immunitet, eftersom denna molekyl stör störande fagocytiska och mikrobicitiska aktiviteter.

Samtidigt kan IFN-y som produceras av naturliga cytokider modifiera engagemanget för hela samarbetande T-cellpopulationer, eftersom IFN-y också hämmar expansion och utveckling av en befolkning med avseende på en annan.

NK -celler representerar den första försvarslinjen under infektioner av viralt ursprung, eftersom de kontrollerar replikationen av virus medan de aktiverar, sprider sig och olika cytotoxiska celler, som kan ta mer än 6 dagar.

Grabbar

NK -cellpopulationer är ganska heterogena, både fenotypiskt och funktionellt och anatomiskt. Dessutom beror dess egenskaper på vilken typ av organisme som studeras.

I gnagare

I Murino -modellen (mus) har tre olika uppsättningar av naturliga cytocidceller som skiljer sig från varandra beskrivits av uttrycket av CD11B- och CD27 -markörer. I denna mening finns det CD11BDULLCD27+, CD11B+CD27+och CD11b+CD27Dull CD11 -celler.

Den "tråkiga" övervakningen hänvisar till "av" eller "inaktiv" och används i detta fall för att beskriva statusen för samma på ytan av murina celler.

CD11Bdulcd27+-celler skiljer sig från en föregångare av den positiva dubbla typen (CD11b+CD27+) som i sin tur ger upphov till den mest mogna typen av NK -celler i gnagare: CD11B+CD27DULL.

Både positiva dubbellinjer och CD11b+CD27Dull kännetecknas av att eliminera deras vita celler och utsönta ett cythörn som kallas Interferon (INF-y). Men det senare är i något som kallas "replikativ senescens".

De tre typerna av NK -celler distribueras i olika vävnader. CD11BDULLCD27+ -celler är främst i lymfiska knölar och benmärg. CD11b+CD27Dull -celler finns rikligt i blod, mjälte, lungor och lever; Samtidigt har positiva dubbelceller en mer homogen eller systemisk distribution.

I människor

NK -celler hos människor klassificeras också enligt ytmarkörerna som de uttrycker, men i detta fall skiljer de sig åt efter närvaron av CD56DIM- och CD56BRIGHT -markörer. "Dim" och "Bright" -undersökningarna hänvisar till "Dark" respektive "Clear".

Skillnaderna mellan dessa celler ligger i var och en "vita sök" -egenskaper, som ges av närvaron av en eller annan markör.

I perifert blod och i människans mjälte kallas huvudtypen av NK -cell som CD56DIMCD16+, som vanligtvis uttrycker porfyrinproteinet och är cytotoxiskt. De producerar också IFN-y till följd av interaktionen med tumörceller under förhållanden In vitro.

I de lymfatiska knölarna och mandlarna är CD56BRIGCD16-cellerna som istället för att producera porfyrin, utsöndrar IFN-y-cytoquina som svar på stimuleringen av interleuks IL-12, IL-15 och IL-18.

Man tror att hos människor och gnagare kan mandlar och andra sekundära lymfoida organ vara produktions- och mognadsplatserna för de flesta NK -celler.

Vissa studier tyder på att det finns en viss likhet mellan CD56BRIGHT-celler hos människor och CD11Dull-celler av gnagare från den anatomiska platsens synvinkel, fenotypiska egenskaper, cytosoliskt innehåll av perforin, proliferativ potential och ytuttryck av IL-7R-interleucin.

Det kan tjäna dig: cellens ursprung: huvudteorier (prokaryot och eukaryotion)

Normala värden

Dessa har en ganska kort halveringsliv (ungefär 2 veckor) och det tros att hos en vuxen människa finns det cirka 2 miljarder celler i cirkulation. De är rikliga i blodet, i mjälten och i andra lymfoida och icke -lymfoida vävnader.

Studier visar att den normala koncentrationen hos vuxna män och kvinnor är cirka 200 och 600 celler per blodmikroliter utvärderad.

Aktivering och mognad

Eliminering av cancerceller medierade av NK -celler (källa: Xu Y, Zhou S, Lam YW, Pang SW [CC av 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/4.0)] via Wikimedia Commons)

Intensiteten och kvaliteten på cytotoxiska svar från NK -celler beror på mikromiljön som genereras av cytokiner och interaktion med andra celler i immunsystemet, särskilt med T -celler, dendritiska celler och makrofager.

Bland de aktiverande cytokinerna för NK-celler är interleukiner, särskilt IL-12, IL-18 och IL-15; liksom typ I-interferon (IFN-I). Interferon och interleuciner är kraftfulla aktivatorer av NK -effektorfunktionen.

IL-2 interleucin deltar också i främjandet av spridning, cytotoxicitet och cytokinsekretion av NK-celler.

IL-15 är avgörande för NK-differentiering, medan IL-2 och IL-18 är viktiga för den efterföljande mognaden av sådana celler.

Aktiveringsprocess

Naturliga cytokidceller aktiveras tack vare erkännandet av egna molekyler (process känd på engelska som "Erkännande av självmolekyler”) Som konstitutivt uttrycks under stationära tillståndsförhållanden.

I sina membran uttrycker dessa celler olika medlemmar i en familjeproteinfamilj som innehåller två eller tre immunoglobulindomäner i deras extracellulära delar och motiv som liknar aktiveringsdomänerna för immunoreceptorer via tyrosin i deras intracellulära region.

Varje NK-cell kan uttrycka ett eller flera av dessa mottagande proteiner och varje mottagare kan känna igen en specifik form av en molekyl i det huvudsakliga klass I-histokompatibilitetskomplexet (MHC-I).

Erkännandet mellan denna molekyl och mottagaren på ytan av de naturliga cytocidcellerna leder till bildning av ett komplex med rikliga peptider härrörande från "egna" proteiner.

Receptorer är mestadels hämmande proteiner som aktiverar en fosfatas -tyrosin som förhindrar att cellen avger normala svar.

Handlingsmekanism

Eliminering eller död som medieras av naturliga mordiska celler liknar den som inträffar under den cytolitiska verkan av T CD8 -lymfocyter (cytotoxisk), även om skillnaden är att NK är konstitutiva cytotoxiska, det vill säga de behöver inte aktivera tidigare innan.

Aktiv NK uttrycker Fasl -liganden, så de inducerar relativt döden av de vita cellerna som uttrycker Fas -proteinet på deras yta.

Efter bildandet av den kompletta FASL/FAS inträffar en process som kallas ”Desgranulation”, som slutar med frisättningen av porfyrin och granzimas på de intercellulära kontaktplatserna.

Eliminering av cancerceller medierade av NK -celler (källa: Xu Y, Zhou S, Lam YW, Pang SW [CC av 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/4.0)] via Wikimedia Commons)

Trots de ovannämnda likheterna skiljer sig NK från mekanismerna medierade av cytotoxiska T -celler där erkännandet av deras målceller inte beror på proteiner från det huvudsakliga histokompatibilitetskomplexet.

En annan skillnad är att NK -celler inte har ett "immunminnes" -system, som demonstreras i det faktum att deras aktivitet inte ökar efter en andra exponering för deras vita celler.

Skillnad mellan friska och infekterade celler

Naturliga cytokider skiljer mellan en frisk och infekterad eller tumör (cancer).

Kan tjäna dig: stjärna eller ITO -celler: egenskaper, bildning, delar

Dessa två typer receptorer: lektintyp (kolhydratbindande proteiner och andra proteiner) och immunglobulintyp (liknande det konstant regionen av immunglobuliner).

I denna sista grupp erkänns immunglobulin -typreceptorer av mordiska celler eller KIR (från engelska Killer-cell immunglobulinliknande mottagare), kapabel till erkännande och förening av specifika former av det stora klass I-histokompatibilitetskomplexet (HLA-B eller HLA-C).

Det är viktigt att lyfta fram att NK inte "attackerar" celler som uttrycker normala nivåer av klass I MHC -molekyler, men de dödar celler som uttrycker främmande molekyler av denna typ eller de som saknar dessa markörer (vilket är typiskt i tumörceller och infekterade av virus).

Markör

NK uttrycker några vanliga membranmarkörer för monocyter och granulocytisk, och andra som är typiska för T -lymfocyter.

Å andra sidan uttrycker naturliga cytokider olika grupper av ytliga markörer, men det är ännu inte känt med säkerhet om heterogenitet indikerar cellulära subpopulationer eller steg under deras aktivering eller mognad.

Några exempel på NK -cellmarkörer är:

CD7, CD2 och CD5

NK -celler härstammar från samma förälder som ger upphov till T -celler. Denna förfädercell uttrycker vanligtvis CD7, CD2 -markörer och ibland CD5.

CD2 är ett 50 kDa molekylviktsprotein som också finns i T -celler. Det är känt som en ytlig molekyl av vidhäftning och deltar i aktiveringen av T -celler.

CD5 finns normalt i T -celler och vissa B -cellunderpopulationer. Det är en 67 KDA -poäng och har också självhäftande funktioner.

CD7 -markören är typisk för hematopoietiska stamceller och har också uppnåtts i vissa T -cell -subpopulationer. Det är 40 kDa molekylvikt och fungerar i signaltransduktion.

CD11B

Denna mottagare delas mellan NK, monocyter och granulocyter. Den har 165 kDa molekylvikt och kan associera med andra ytmarkörer. Dess huvudfunktioner är lim, särskilt under fagocytos eller "opsonisering" -processer.

CD16

Det är en receptor på mellan 50 och 70 kDa som är fäst vid en fosfatidylmolekyl inositol transmembranal. Deltar i aktiveringen av naturliga mordiska celler och finns också i granulocyter och makrofager.

Den har också funktioner som mottagare för det ständiga området i gammakedjan för vissa antikroppar.

CD27

Det finns i de flesta T -lymfocyter och är en homodimer av 55 kDa peptidkedjor. Uppenbarligen är han medlem i familjen av tumörnekrosfaktor (TNF-R) och deltar också i samstimuleringen av T-celler.

CD56

Denna mottagare är unik för NK -celler och består av 135 och 220 kDa -kedjor. Delta i den "homotypiska" vidhäftningen av dessa celler.

Referenser

1. Abbas, a., Lichtman, a., & Poor, J. (1999). Cellulär och molekylär immunologi (3: e upplagan.). Madrid: McGraw-Hill.
2. Burmester, g., & Pezzuto, a. (2003). Färgatlas av immunologi med bidrag av. New York, USA: Thieme.
3. Caligiuri, m. TILL. (2008). Naturliga mänskliga mördareceller. Blod, 112, 461-469.
4. Kindt, t., Goldsby, r., & Osborne, f. (2007). Kuby immunologi (6: e upplagan.). Mexiko D.F.: McGraw-Hill Inter-American från Spanien.
5. Mandal, a., & Viswanathan, c. (2015). Naturliga mördareceller: vid hälsa och sjukdom. Hematol oncol stamcell, 1-9.
6. Vivier, E., Tomasello, E., Baratin, m., Walzer, T., & Ugolini, s. (2008). Funktioner av naturliga mördareceller. Naturimmunologi, 9(5), 503-510.
7. Vivier, E., Zitvogel, L., Lanier, L. L., Yokoyama, w. M., & Ugolini, s. (2011). Medfödd eller adaptiv immunitet? Exemplet med naturliga mördareceller. Vetenskap, 331, 44-49.