Charakteristiky NK buniek, funkcie, typy, hodnoty

Ten NK bunky (angličtiny NAtural KlimatizovaťIlierne bunky), prírodné vražedné bunky alebo prírodné cytokidové bunky, sú typom efektorového lymfocytu, ktorý sa podieľa na reakciách vrodeného alebo nešpecifického imunitného systému.

Tieto bunky boli objavené pred viac ako 40 rokmi a niektorí autori ich opisujú ako „granulované lymfocyty“, ktoré na rozdiel od T a B lymfocytov sa podieľajú na vrodenej imunitnej reakcii a netrpia genetické procesy zadného glo v zárodočných líniách.

Fotografia ľudskej vražednej bunky (zdroj: Niaid [CC po 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/BY/2.0)] Via Wikimedia Commons)

Vzhľadom na skutočnosť, že neexprimujú spoločné markery pre ďalšie dva druhy lymfocytov, NK bunky sa pôvodne nazývali „nulové bunky“. Ďalšie štúdie však ukázali, že to boli lymfocyty s veľkými granulocytmi.

Tieto bunky sú schopné kontrolovať rôzne typy nádorov a mikrobiálne infekcie obmedzením ich disperzie a poškodenia tkanív. Okrem toho môžu lisovať rôzne typy buniek bez definovanej stimulácie antigénu.

NK sú mimoriadne dôležité bunky v prvej línii obrany proti patogénom, čo sa preukázalo prostredníctvom štúdií, v ktorých môžu NK bunky s nedostatkom ľudských bytostí utrpieť smrteľné infekcie počas detstva.

[TOC]

Charakteristika NK bunky

Killerova prírodná alebo prírodná funkcia vrahov, vzťah s chorobou a umiestnením v ľudskom tele. Zdroj: Národný inštitút alergie a infekčných chorôb (NIAID) CC BY-SA 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/2.0)

NK bunky sa nachádzajú v menšej miere ako ktorýkoľvek z ďalších dvoch druhov lymfocytov (tvoria 2 až 10% cirkulujúcich lymfocytov) a keďže patria do vrodeného obranného systému Pri ochrane mnohobunkových organizmov.

Rovnako ako T lymfocyty a B lymfocyty, NK bunky sú súčasťou cicavčieho hematopoetického systému a odvodzujú z progenitorových hematopoetických buniek exprimovaných pomocou CD34+membránových markerov, ktoré sú známe aj ako HPC buniek.

Aj keď je známe, že T lymfocyty dozrievajú v týmuse a že B lymfocyty robia to isté v kostnej dreni, pokúšajú sa určiť úplnú vývojovú cestu NK z HPC prekurzorov, neboli úplne úspešné; Je známe, že sú nezávislé od podvodov.

NK bunky exprimujú adhézne molekuly na svojom membránovom povrchu známe ako CD2, LFA-1, NCAM alebo CD56. Exprimujú tiež receptory s nízkou afinitou do konštantnej časti (FC) imunoglobulínu IgG, ktoré sa nazývajú spolu FcyRIIIA alebo CD16.

Cytosolické komponenty

Interiér prírodnej cytocidálnej bunky je plný veľkých cytosolických granúl, ktoré sú naložené perforínom, granzyami a proteoglukanmi.

Perfortíny sú proteíny tvoriace póry, ktoré „prepichujú“ plazmatickú membránu buniek, ktoré sú napadnuté NK. Granzýmy na druhej strane sú proteázy, ktoré sa odohrávajú smerom k bunkám cez póry tvorené perforínmi a degradujú intracelulárne proteíny.

Kombinované pôsobenie perforínov a granzýmov sa premieta do starostlivosti.

Funkcia

Farebná elektronická zametacia mikrografia prírodnej vražednej bunky ľudského darcu. Zdroj: Národný inštitút alergie a infekčných chorôb (NIAID) CC BY-SA 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/2.0)

Prírodné vražedné bunky pracujú pri odstraňovaní „bielych“ alebo „cieľových“ buniek, to znamená spontánne a bez veľkej špecifickosti, pretože nevyžadujú žiadny typ antigénneho jačmeňa.

Jednou z najdôležitejších funkcií tejto skupiny buniek je jej schopnosť zabíjať nádorové bunky, najmä tie, ktoré patria do hematopoetických línií, ako aj bunky napadnuté rôznymi typmi vírusov a/alebo baktérií.

Jeho aktivita je silne stimulovaná faktormi, ako sú interferóny IFN-a a p, ako aj interleukín IL-12.

Môže vám slúžiť: Čo sú chromoplast?

Vďaka skutočnosti, že tieto bunky produkujú niektoré dôležité cytokíny pre imunitný systém, sa NK zúčastňujú na imunitnej regulácii, a to v vrodenom aj adaptívnom alebo špecifickom systéme.

Napríklad produkcia gama interferónu (IFN-y) v NK bunkách môže narušiť účasť makrofágov na vrodenej imunite, pretože táto molekula interferuje s fagocytárnymi a mikrobicitnými aktivitami.

Zároveň môže IFN-y produkovaný prírodnými cytokidmi modifikovať záväzok celých populácií spolupráce s T-bunkami, pretože IFN-y tiež inhibuje expanziu a rozvoj populácie vzhľadom na iné.

Bunky NK predstavujú prvú líniu obrany počas infekcií vírusového pôvodu, pretože kontrolujú replikáciu vírusov pri aktivácii, proliferácii a odlišne cytotoxických bunkách, ktoré môžu trvať viac ako 6 dní.

Chlapci

Populácie NK buniek sú dosť heterogénne, fenotypicky aj funkčne aj anatomicky. Okrem toho jeho charakteristiky závisia od typu študovaného organizmu.

U hlodavcov

V modeli MURINO (myši) boli tri rôzne sady prírodných cytocidových buniek, ktoré sa navzájom líšia. V tomto zmysle existujú CD11BDullCD27+, CD11b+CD27+a CD11b+CD27DULL CD11 buniek.

„Otupný“ dohľad sa vzťahuje na „vypnuté“ alebo „neaktívny“ a v tomto prípade sa používa na opis stavu na povrchu myších buniek.

Bunky CD11bDulCD27+sa líšia od prekurzoru pozitívneho dvojitého typu (CD11b+CD27+), ktorý zase vedie k najrečivejšiemu typu NK buniek u hlodavcov: CD11b+CD27DULL.

Pozitívne dvojité čiary a CD11b+CD27Dull sa vyznačujú elimináciou svojich bielych krviniek a vylučovaním CYT rohu známeho ako interferón (INF-y). Ten je však v niečom, čo sa nazýva „replikačné starnutie“.

Tri typy NK buniek sú distribuované v rôznych tkanivách. Bunky CD11bDullCD27+ sú prevažne v lymfatických uzlinách a kostnej dreni. CD11b+CD27Dull bunky sú hojné v krvi, slezine, pľúcach a pečeni; Medzitým majú pozitívne dvojité bunky homogénnejšiu alebo systémovú distribúciu.

U ľudí

NK bunky u ľudí sú tiež klasifikované podľa povrchových markerov, ktoré exprimujú, ale v tomto prípade sa líšia prítomnosťou CD56DIM a CD56Bright markerov. „Dim“ a „jasné“ prieskumy sa vzťahujú na „tmavé“ a „jasné“, respektíve „.

Rozdiely medzi týmito bunkami spočívajú v vlastnostiach „bieleho vyhľadávania“ každého z nich, ktoré sú dané prítomnosťou jedného alebo druhého markeru.

V periférnej krvi a v slezine ľudí je hlavný typ NK bunky známy ako CD56DIMCD16+, ktorý obvykle exprimuje porfyrínový proteín a je cytotoxický. Produkujú tiež IFN-y v dôsledku interakcie s nádorovými bunkami za podmienok In vitro.

V lymfatických uzlinách a mandle sú bunky CD56BRIGCD16, ktoré namiesto produkcie porfyrínu vylučujú cytoquinu IFN-y v reakcii na stimuláciu interleukmi IL-12, IL-15 a IL-18 a IL-18.

Predpokladá sa, že u ľudí a hlodavcov môžu byť mandle a iné sekundárne lymfoidné orgány výrobnými a dozrievajúcimi miestami väčšiny NK buniek.

Niektoré štúdie naznačujú, že existuje určitá podobnosť medzi bunkami CD56Bright u ľudí a CD11Dull buniek hlodavcov z anatomického hľadiska polohy, fenotypové charakteristiky, cytosolický obsah perforínu, proliferatívny potenciál a povrchová expresia interleucínu IL-7R.

Môže vám slúžiť: Pôvod bunky: hlavné teórie (prokaryot a eukaryotion)

Normálne hodnoty

Majú pomerne krátku polovicu života (približne 2 týždne) a verí sa, že u dospelého človeka je v obehu asi 2 miliardy buniek. Sú hojné v krvi, v slezine a v iných lymfoidných a non -lymfoidných tkanivách.

Štúdie ukazujú, že normálna koncentrácia u dospelých mužov a žien je asi 200 a 600 buniek na mikroliter na krv.

Aktivácia a dozrievanie

Eliminácia rakovinových buniek sprostredkovaných NK bunkami (zdroj: Xu Y, Zhou S, Lam YW, Pang SW [CC BY 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/o/4.0)] Via Wikimedia Commons)

Intenzita a kvalita cytotoxických reakcií NK buniek závisí od mikroprostredia generovaného cytokínmi a interakcia s inými bunkami imunitného systému, najmä s T bunkami, dendritickými bunkami a makrofágmi.

Medzi aktivačné cytokíny NK buniek patria interleukíny, konkrétne IL-12, IL-18 a IL-15; ako aj typ I interferón (IFN-I). Interferón a interleucíny sú výkonnými aktivátormi efektorovej funkcie NK.

IL-2 interleucín sa tiež podieľa na propagácii proliferácie, cytotoxicity a sekrécie cytokínov NK buniek.

IL-15 je rozhodujúci pre diferenciáciu NK, zatiaľ čo IL-2 a IL-18 sú nevyhnutné pre následné dozrievanie takýchto buniek.

Proces aktivácie

Prírodné cytokidové bunky sa aktivujú vďaka rozpoznávaniu vlastných molekúl (proces známy v angličtine ako “Rozpoznávanie vlastných molekúl”), Ktoré sú konštitutívne vyjadrené za stacionárnych štátnych podmienok.

Vo svojich membránach tieto bunky exprimujú rôzne členovia rodiny rodinných proteínov, ktoré obsahujú dve alebo tri imunoglobulínové domény vo svojich extracelulárnych častiach a motívoch podobných aktivačným doménou imunoreceptorov prostredníctvom tyrozínu v ich intracelulárnej oblasti.

Každá bunka NK môže exprimovať jeden alebo viac z týchto prijímajúcich proteínov a každý prijímač je schopný rozpoznať špecifickú formu molekuly hlavného komplexu Histokompatibility triedy I (MHC-I).

Rozpoznávanie medzi touto molekulou a príjemcom na povrchu prírodných cytocidálnych buniek vedie k tvorbe komplexu s hojnými peptidmi odvodenými z „vlastných“ proteínov.

Receptory sú väčšinou inhibičné proteíny, ktoré aktivujú fosfatázový tyrozín, ktorý bráni bunke emitovať normálne reakcie.

Mechanizmus akcie

Eliminácia alebo smrť sprostredkovaná prírodnými vražednými bunkami je podobná ako bunda, ktorá sa vyskytuje počas cytolitického pôsobenia lymfocytov T CD8 (cytotoxický), hoci rozdiel spočíva v tom, že NK je konštitutívny cytotoxický, to znamená, že nemusia aktivovať skôr.

Aktívny NK exprimuje ligand Fasl, takže relatívne indukujú smrť bielych krviniek, ktoré exprimujú proteín Fas na ich povrchu.

Po vytvorení úplného Fasl/FAS sa vyskytuje proces známy ako „degranulácia“, ktorý končí uvoľňovaním porfyrínu a granzimov v medzibunkových kontaktných miestach.

Eliminácia rakovinových buniek sprostredkovaných NK bunkami (zdroj: Xu Y, Zhou S, Lam YW, Pang SW [CC BY 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/o/4.0)] Via Wikimedia Commons)

Napriek vyššie uvedeným podobnostiam sa NK líši od mechanizmov sprostredkovaných cytotoxickými T bunkami, v ktorých rozpoznávanie ich cieľových buniek nezávisí od proteínov z hlavného histokompatibilného komplexu.

Ďalším rozdielom je to, že bunky NK nemajú systém „imunitnej pamäte“, ktorý je demonštrovaný v skutočnosti, že ich aktivita sa po druhej expozícii svojim bielym bunkám nezvyšuje.

Rozlišovanie medzi zdravými a infikovanými bunkami

Prírodné cytokidy rozlišujú medzi zdravým a infikovaným alebo nádorom (rakovinové).

Môže vám slúžiť: Star alebo ITO bunky: Charakteristiky, formovanie, časti

Tieto dva typy receptorov: typ lektínu (proteíny viažuce sa uhľohydrátom a iné proteíny) a typ imunoglobulínu (podobný konštantnej oblasti imunoglobulínov).

V tejto poslednej skupine sa rozpoznávajú receptory vražedných buniek alebo kir imunoglobulín (z angličtiny (z angličtiny Immunoglobulín podobný imunoglobulínu), schopný rozpoznávania a spojenia špecifických foriem hlavného komplexu Histokompatibility triedy I (HLA-B alebo HLA-C).

Je dôležité zdôrazniť, že NK „neútočí“ bunky, ktoré exprimujú normálne hladiny molekúl MHC triedy I, ale zabíjajú bunky, ktoré exprimujú cudzie molekuly tohto typu alebo tie, ktoré tieto markery chýbajú (ktoré sú typické v nádorových bunkách a infikované vírusom).

Značky

NK exprimuje niektoré bežné membránové markery pre monocyty a granulocyty a ďalšie typické pre T lymfocyty.

Na druhej strane prírodné cytokidy exprimujú rôzne skupiny povrchových markerov, ale ešte nie je známe, či heterogenita naznačuje bunkové subpopulácie alebo štádiá počas ich aktivácie alebo dozrievania.

Niektoré príklady markerov buniek NK sú:

CD7, CD2 a CD5

NK bunky odvodzujú od toho istého rodiča, ktorý vedie k vzostupu T bunkám. Táto progenitorová bunka zvyčajne exprimuje CD7, CD2 markery a občas CD5.

CD2 je proteín molekulovej hmotnosti 50 kDa, ktorý je tiež prítomný v T bunkách. Je známa ako povrchová molekula adhézie a podieľa sa na aktivácii T buniek.

CD5 je zvyčajne prítomný v T bunkách a niektorých subpopuláciách B buniek. Je to skóre 67 kDa a má tiež adhezívne funkcie.

Marker CD7 je typický pre hematopoetické kmeňové bunky a bol tiež dosiahnutý v určitých subpopuláciách T -bunky. Je to 40 kDa molekulovej hmotnosti a pracuje v prenose signálu.

CD11b

Tento prijímač je zdieľaný medzi NK, monocytmi a granulocytmi. Má molekulovú hmotnosť 165 kDa a je schopný sa spájať s inými povrchovými markermi. Jeho hlavné funkcie sú adhezívne, najmä počas fagocytózy alebo „opsonizácie“ procesov.

CD16

Je to receptor medzi 50 a 70 kDa, ktorý je pripojený k fosfatidylovej molekule inozitolu transmembranalu. Zúčastňuje sa na aktivácii prírodných vražedných buniek a nachádza sa aj v granulocytoch a makrofágoch.

Má tiež funkcie ako prijímač pre konštantnú oblasť gama reťazca niektorých protilátok.

CD27

Nachádza sa vo väčšine T lymfocytov a je homodimérom 55 kDa peptidových reťazcov. Zrejme je členom rodiny faktora nekrózy nádoru (TNF-R) a tiež sa podieľa na ko-stimulácii T buniek.

CD56

Tento prijímač je jedinečný pre bunky NK a je tvorený reťazcami 135 a 220 kDa. Zúčastnite sa na „homotypickej“ adhézii týchto buniek.

Odkazy

1. Abbás, a., Lichtman, a., A chudobní, J. (1999). Bunková a molekulárna imunológia (3. ED.). Madrid: McGraw-Hill.
2. Burmester, G., & Pezzuto, a. (2003). Farebný atlas imunológie s príspevkami. New York, USA: Thieme.
3. Caligiuri, m. Do. (2008). Prírodné ľudské zabíjačské bunky. Krv, 112, 461-469.
4. Kindt, T., Goldsby, r., & Osborne, B. (2007). Imunológia Kuby (6. vydanie.). Mexiko d.F.: McGraw-Hill Inter-American zo Španielska.
5. Mandal, a., & Viswanathan, C. (2015). Prírodné zabíjačské bunky: v zdraví a chorobe. Hematol oncol kmeňové bunky, 1-9.
6. Vivier, E., Tomasello, e., Baratin, m., Walzer, T., & Ugolini, s. (2008). Funkcie prírodných zabíjacích buniek. Imunológia prírody, 9(5), 503-510.
7. Vivier, E., Zitvogel, l., Lanier, L. L., Yokoyama, w. M., & Ugolini, s. (2011). Vrodená alebo adaptívna imunita? Príklad prírodných zabíjacích buniek. Veda, 331, 44-49.