НК ЋЕЛИЈЕ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, ФУНКЦИЈЕ, ВРСТЕ, ВРЕДНОСТИ - БИОЛОГИЈА - 2025

Тхе НК ћелије (од енглеског Н атурал К Иллер ћелије), ћелије природне убице или природних цитоцидални ћелија, су врста лимфоцита ефектор укључених у одговорима на урођеног имуног система или неспецифични.

Те ћелије откривене су пре више од 40 година, а неки их аутори описују као „гранулирани лимфоцити“ који, за разлику од Т и Б лимфоцита, учествују у урођеном имунолошком одговору и не подлежу процесима генетичког преуређења у својим зародним линијама.

Фотографија људске ћелије природног убице (Извор: НИАИД путем Викимедиа Цоммонс)

Пошто не изражавају заједничке маркере за друге две класе лимфоцита, НК ћелије су у почетку назване "нултим ћелијама". Међутим, даља истраживања показала су да су у питању лимфоцити са великим гранулоцитима.

Ове ћелије су способне да контролишу различите врсте тумора и микробиолошких инфекција ограничавајући њихово ширење и оштећење ткива. Надаље, могу лизирати различите врсте ћелија без дефинисане антигене стимулације.

НК ћелије су изузетно важне ћелије у првој линији одбране против патогена, што је чињеница која је доказана студијама у којима људска бића која имају недостатак НК ћелија могу трпети смртоносне инфекције током детињства.

карактеристике

Функција природне ћелије убице, однос према болести и локацији у људском телу. Извор: Национални институт за алергије и заразне болести (НИАИД) ЦЦ БИ-СА 2.0 (хттпс://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би-са/2.0)

НК ћелије се налазе у мањем проценту него било која од друге две класе лимфоцита (они чине 2 до 10% циркулирајућих лимфоцита) и, пошто припадају урођеном одбрамбеном систему, сматра се да су биле међу првим ћелијским елементима који су укључени у то. у заштити вишећелијских организама.

Као и Т-лимфоцити и Б-лимфоцити, НК ћелије су део хематопоетског система сисара и потичу из хематопоетских ћелија сродника које експримирају ЦД34 + мембранске маркере, који су такође познати као ХПЦ ћелије.

Иако се зна да Т лимфоцити сазревају у тимусу, а Б лимфоцити сазревају у коштаној сржи, покушаји да се утврди пуни развојни пут НК од прекурсора ХПЦ нису били у потпуности успешни; познато је само да су тимови независни.

НК ћелије изражавају молекуле адхезије на површини своје мембране познате као ЦД2, ЛФА-1, НЦАМ или ЦД56. Они такође експримирају рецепторе ниског афинитета за константни део (Фц) имуноглобулина ИгГ који се заједно називају ФциРИИИА или ЦД16.

Цитосолне компоненте

Унутрашњост природне цитоцидне ћелије препуна је великих цитосолних гранула које су напуњене перфорином, гранзимима и протеогликанима.

Перфорини су протеини који формирају поре који „пробијају“ плазма мембрану ћелија које нападају НК. Гранзими су, с друге стране, серинске протеазе које улазе у ћелије кроз поре формиране од перфорина и разграђују унутарћелијске протеине.

Комбиновано деловање перфорина и гранзима резултира заустављањем производње вирусних или бактеријских протеина и апоптозом или програмираном ћелијском смрћу заражене ћелије.

Карактеристике

Колорна скенирајућа електронска микрографија природне ћелије убице људског даваоца. Извор: Национални институт за алергије и заразне болести (НИАИД) ЦЦ БИ-СА 2.0 (хттпс://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би-са/2.0)

Природне ћелије убице функционишу природно, односно спонтано и без пуно специфичности ћелија „циља“ или „мета“, јер не захтевају никакву антигену.

Једна од најважнијих функција ове групе ћелија је њихова способност да убију туморске ћелије, посебно оне које припадају хематопоетским линијама, као и ћелије инвадиране различитим врстама вируса и / или бактерија.

Његову активност снажно подстичу фактори као што су ИФН-α и β интерферони, као и интерлеукин ИЛ-12.

Захваљујући чињеници да ове ћелије производе неке важне цитокине за имуни систем, НК учествују у имунолошкој регулацији, како у урођеном, тако и у адаптивном или специфичном систему.

На пример, производња интерферон гама (ИФН-γ) у НК ћелијама може пореметити учешће макрофага у урођеном имунитету, пошто овај молекул омета фагоцитне и микробицидне активности.

У исто време, ИФН-γ произведен природним цитоцидима може да модификује посвећеност читаве популације помагачких Т ћелија, пошто ИФН-γ такође инхибира ширење и развој једне популације у односу на другу.

НК ћелије представљају прву линију одбране током вирусних инфекција, јер контролирају репликацију вируса док се цитотоксичне Т ћелије активирају, размножавају и диференцирају, што може потрајати више од 6 дана.

Врсте

Популације НК ћелија прилично су хетерогене, и фенотипско, функционално и анатомски. Поред тога, његове карактеристике зависе од врсте организма који се проучава.

Код глодара

У мишјем (мишјем) моделу су описана три различита сета природних цитоцидних ћелија који се међусобно разликују по изразу маркера ЦД11б и ЦД27. У том смислу, постоје ћелије ЦД11бдуллЦД27 +, ЦД11б + ЦД27 + и ЦД11б + ЦД27дулл.

Надкрипта „досадно“ односи се на „искључено“ или „неактивно“ и користи се, у овом случају, за описивање суморног стања на површини мишјих ћелија.

ЦД11бдуллЦД27 + ћелије се разликују од прекурсора двоструког позитивног типа (ЦД11б + ЦД27 +) што заузврат ствара зрелију врсту НК ћелија код глодара: ЦД11б + ЦД27дулл.

И двоструке позитивне линије и линије ЦД11б + ЦД27дулл карактеришу елиминацију њихових циљних ћелија и излучивањем цитокина познатог као интерферон (ИНФ-γ). Међутим, потоњи се налазе у нечему што се назива "репликативна сенесценција".

Три врсте НК ћелија су распоређене у различитим ткивима. ЦД11бдуллЦД27 + ћелије претежно су у лимфним чворовима и коштаној сржи. Ћелије ЦД11б + ЦД27 су обилне у крви, слезини, плућима и јетри; у међувремену, двоструке позитивне ћелије имају хомогену или системску расподелу.

Код људи

НК ћелије код људи се такође класификују према површинским маркерима које изражавају, али у овом случају се разликују по присуству маркера ЦД56дим и ЦД56бригхт. Суперсписи "дим" и "светло" односе се на "тамно" и "светло".

Разлике између ових ћелија леже у својствима „таргет сеарцх“ сваке од њих, које су дате присуством једног или другог маркера.

У периферној крви и слезини људи главни тип НК ћелија познат је под називом ЦД56димЦД16 +, који обично експримира порфирински протеин и цитотоксичан је. Они такође производе ИФН-γ као резултат интеракције са туморским ћелијама под ин витро условима.

ЦД56бригхтЦД16- ћелије се налазе у лимфним чворовима и крајницима, који уместо да производе порфирин излучују цитокин ИФН-и као одговор на стимулацију интерлеукинима ИЛ-12, ИЛ-15 и ИЛ-18.

Код људи и глодара сматра се да су крајници и други секундарни лимфоидни органи места производње и сазревања већине НК ћелија.

Неке студије указују на постојање сличности између ћелија хуманих ЦД56 светлости и ћелија глодаваца ЦД11 у погледу анатомске локације, фенотипских карактеристика, садржаја цитосолног перфорина, пролиферативног потенцијала и површинске експресије интерлеукина ИЛ-7Р.

Нормалне вредности

Имају прилично кратак полуживот (отприлике две недеље) и верује се да у одраслом човеку има око 2 билиона ћелија у циркулацији. Има их у крви, слезини и другим лимфоидним и не-лимфоидним ткивима.

Студије показују да је нормална концентрација код одраслих мушкараца и жена око 200 до 600 ћелија на микролитер тестиране крви.

Активација и сазревање

Убијање ћелија раком посредованих НК ћелијама (Извор: Ксу И, Зхоу С, Лам ИВ, Панг СВ преко Викимедиа Цоммонс)

Интензитет и квалитет цитотоксичних одговора НК ћелија зависи од микрооколине које стварају цитокини и интеракције са другим ћелијама имунолошког система, посебно са Т ћелијама, дендритичким ћелијама и макрофагама.

Међу активирајућим цитокинима НК ћелија су интерлеукини, тачније ИЛ-12, ИЛ-18 и ИЛ-15; као и интерферон типа И (ИФН-И). Интерферон и интерлеукини су снажни активатори ефекторске функције НК.

Интерлеукин ИЛ-2 је такође укључен у промоцију пролиферације, цитотоксичности и лучења цитокина од стране НК ћелија.

ИЛ-15 је пресудан за диференцијацију НК-а, док су ИЛ-2 и ИЛ-18 неопходни за наредно сазревање таквих ћелија.

Процес активације

Природне цитоцидне ћелије се активирају захваљујући препознавању само-молекула (процес познат на енглеском језику као "препознавање само-молекула"), који се конститутивно експримирају у увјетима устаљеног стања.

У својим мембранама ове ћелије изражавају различите чланове породице површинских протеина који садрже две или три домене сличне имуноглобулину у својим ванћелијским деловима и мотивима сличним активацијским доменима имунорецептора путем тирозина у њиховој унутарћелијској регији.

Свака НК ћелија може експримирати један или више ових рецептора протеина, а сваки рецептор је способан да препозна специфични облик молекула хистокомпатибилности главне класе И (МХЦ-И).

Препознавање између овог молекула и рецептора на површини природних цитоцидних ћелија доводи до стварања комплекса са обилним пептидима добијеним из "само" протеина.

Рецептори су углавном инхибиторни протеини који активирају тирозин фосфатазу који спречавају ћелију да емитује нормалне одговоре.

Механизам дејства

Елиминација или смрт посредована природним ћелијама убојицама је слична оној која се догађа током цитолитичког деловања ЦД8 Т лимфоцита (цитотоксични), мада је разлика у томе што су НК конститутивни цитотоксични, односно не морају их бити активирани пре.

Активни НК изражавају ФасЛ лиганд, изазивајући на тај начин смрт циљних ћелија које релативно лако изражавају Фас протеин на својој површини.

Након формирања комплетног ФасЛ / Фас, долази до процеса познатог као "дегранулација", који се завршава ослобађањем порфирина и гранзима на местима ћелија за контакт.

Убијање ћелија раком посредованих НК ћелијама (Извор: Ксу И, Зхоу С, Лам ИВ, Панг СВ преко Викимедиа Цоммонс)

Упркос горе поменутим сличностима, НК се разликују од цитотоксичних Т ћелијски посредованих механизама по томе што препознавање њихових циљних ћелија не зависи од главних протеина сложених хистокомпатибилности.

Друга разлика је у томе што НК ћелије немају систем „имуне меморије“, што показује чињеница да се њихова активност не повећава након другог излагања циљним ћелијама.

Разлика између здравих и инфицираних ћелија

Природни цитоциди разликују здраву ћелију од друге заражене или туморске (канцерогене) захваљујући равнотежи активирања и инхибиције сигнала, које препознају специфични површински рецептори.

Ови рецептори су две врсте: лектински тип (протеини који везују угљене хидрате и друге протеине) и имуноглобулински тип (слични сталном региону имуноглобулина).

У последњој групи препознати су имуноглобулински слични рецептори-убојице (КИР), способни да препознају и везују специфичне облике протеина главне класе И комплексне хистокомпатибилности (ХЛА- Б или ХЛА-Ц).

Важно је напоменути да НК-и не "нападају" ћелије које изражавају нормалне нивое молекула МХЦ класе И, већ убијају ћелије које експримирају стране молекуле овог типа или оне којима недостају наведени маркери (што је типично за туморске ћелије и заражени вирусима).

Маркери

НК-ови изражавају неке уобичајене мембранске маркере за моноците и гранулоците, а друге типичне за Т-лимфоците.

С друге стране, природни цитоциди изражавају различите групе површинских маркера, али још увек није јасно да ли хетерогеност указује на ћелијске субпопулације или фазе током њихове активације или сазревања.

Неки примери маркера НК ћелија су:

ЦД7, ЦД2 и ЦД5

НК ћелије су изведене од истог родитеља који ствара Т ћелије. Ова родитељска ћелија обично изражава маркере ЦД7, ЦД2 и повремено ЦД5.

ЦД2 је протеин молекулске масе 50 кДа који је такође присутан у Т ћелијама. Познат је као молекул површинске адхезије и учествује у активирању Т ћелија.

ЦД5 је нормално присутан у Т ћелијама и неким субпопулацијама Б ћелија. То је маркер од 67 кДа и такође има адхезивне функције.

ЦД7 маркер је типичан за хематопоетске матичне ћелије, а налази се и у одређеним субпопулацијама Т ћелија, има молекулску масу од 40 кДа и функционише у трансдукцији сигнала.

ЦД11б

Овај рецептор се дели између НК, моноцита и гранулоцита. Има молекулску масу од 165 кДа и може се повезати са другим површинским маркерима. Његове главне функције су адхезивне, посебно током фагоцитозе или процеса „опсонизације“.

ЦД16

То је 50-70 кДа рецептор који је везан за трансмембрански молекул фосфатидил инозитол. Учествује у активирању природних ћелија убица а налази се и у гранулоцитима и макрофазима.

Он такође делује као рецептор за константно подручје гама ланца неких антитела.

ЦД27

Налази се у већини Т лимфоцита и хомодимер је пептидног ланца од 55 кДа. Изгледа да је члан породице рецептора фактора некрозе тумора (ТНФ-Р) и такође је укључен у ко-стимулацију Т ћелија.

ЦД56

Овај рецептор је јединствен за НК ћелије и састоји се од 135 и 220 кДа ланаца. Учествује у „хомотипском“ пријањању ових ћелија.

Референце

1. Аббас, А., Лицхтман, А., и Побер, Ј. (1999). Ћелијска и молекуларна имунологија (3. изд.). Мадрид: МцГрав-Хилл.
2. Бурместер, Г. и Пеззутто, А. (2003). Атлас имунологије у боји Са доприносима. Њујорк, САД: Тхиеме.
3. Цалигиури, МА (2008). Људске ћелије природних убица. Крв, 112, 461–469.
4. Киндт, Т., Голдсби, Р., и Осборне, Б. (2007). Куби'с Иммунологи (6. изд.). Мексико ДФ: МцГрав-Хилл Интерамерицана из Шпаније.
5. Мандал, А. и Висванатхан, Ц. (2015). Природне ћелије убице: У здрављу и болести. Хематол Онцол матичне ћелије Тхер, 1–9.
6. Вивиер, Е., Томаселло, Е., Баратин, М., Валзер, Т., и Уголини, С. (2008). Функције природних ћелија убица. Натуре Иммунологи, 9 (5), 503–510.
7. Вивиер, Е., Зитвогел, Л., Ланиер, ЛЛ, Иокоиама, ВМ и Уголини, С. (2011). Урођени или адаптивни имунитет? Пример природних ћелија убица. Наука, 331, 44-49.