NK CELLS: MGA KATANGIAN, PAG-ANDAR, URI, HALAGA - BIOLOGY - 2025

Ang mga cell NK (mula sa English N atural K masamang mga cell), natural killer cells o natural cytocidal cells, ay isang uri ng lymphocyte effector na kasangkot sa mga tugon ng likas na immune system o hindi natukoy.

Natuklasan ang mga cell na ito higit sa 40 taon na ang nakalilipas at inilalarawan ng ilang mga may-akda ang mga ito bilang "butil na lymphocytes" na, hindi tulad ng T at B lymphocytes, lumahok sa likas na pagtugon sa immune at hindi sumasailalim sa mga proseso ng pag-aayos ng genetic sa kanilang mga linya ng mikrobyo.

Larawan ng isang tao na natural na pumatay ng cell (Pinagmulan: NIAID sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Dahil hindi nila ipinahayag ang mga karaniwang marker para sa iba pang dalawang klase ng mga lymphocytes, ang mga NK cell ay una nang tinawag na "null cells." Gayunpaman, ipinakita ng mga karagdagang pag-aaral na ang mga ito ay mga lymphocytes na may malaking granulocytes.

Ang mga cell na ito ay may kakayahang kontrolin ang iba't ibang uri ng mga bukol at impeksyon sa microbial sa pamamagitan ng paglilimita sa kanilang pagkalat at pagkasira ng tisyu. Bukod dito, maaari silang mag-lyse ng iba't ibang uri ng mga cell nang walang isang tinukoy na antigenic stimulation.

Ang mga cell ng NK ay napakahalagang mga cell sa unang linya ng pagtatanggol laban sa mga pathogens, isang katotohanan na ipinakita sa pamamagitan ng mga pag-aaral kung saan ang mga tao ay kulang sa mga cell ng NK ay maaaring magdusa ng mga impeksyon sa nakamamatay sa panahon ng pagkabata.

katangian

Pag-andar ng likas na pagpatay na cell, kaugnayan sa sakit at lokasyon sa katawan ng tao. Pinagmulan: National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) CC BY-SA 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)

Ang mga selula ng NK ay matatagpuan sa isang mas mababang proporsyon kaysa sa alinman sa iba pang dalawang klase ng mga lymphocytes (sila ay bumubuo ng 2 hanggang 10% ng nagpapalibot na mga lymphocytes) at, dahil kabilang sila sa mga likas na sistema ng pagtatanggol, naisip na kabilang sila sa mga unang elemento ng cellular na kasangkot. sa pangangalaga ng mga multicellular organismo.

Tulad ng T lymphocytes at B lymphocytes, ang mga cell ng NK ay bahagi ng mammalian hematopoietic system at nagmula sa mga selulang progenitor hematopoietic na nagpapahayag ng mga CD34 + membrane marker, na kilala rin bilang mga cell HPC.

Habang ang T lymphocytes ay kilala upang maging mature sa thymus at B lymphocytes upang matanda sa buto ng buto, ang pagtatangka upang matukoy ang buong pag-unlad na landas ng mga NK mula sa mga hepe ng HPC ay hindi pa ganap na matagumpay; ang mga ito ay kilala lamang na maging independiyenteng thymus.

Ang mga cell ng NK ay nagpapahiwatig ng mga molekula ng pagdirikit sa kanilang lamad na kilala bilang CD2, LFA-1, NCAM, o CD56. Nagpapahayag din sila ng mga low-affinity receptors para sa palaging bahagi (Fc) ng immunoglobulin IgG na kolektibong tinawag na FcγRIIIA o CD16.

Mga sangkap ng Cytosolic

Ang panloob ng isang likas na cell na cytocidal ay naka-pack na may malalaking mga cytosolic granule na puno ng perforin, granzymes, at proteoglycans.

Ang mga perforin ay mga protina na bumubuo ng mga protina na "tinusok" ang lamad ng plasma ng mga selula na inaatake ng NK. Ang Granzymes, sa kabilang banda, ay ang mga serine na mga protease na gumagawa ng mga paraan sa mga cell sa pamamagitan ng mga pores na nabuo ng perforins at pinapabagsak ang mga intracellular protein.

Ang pinagsamang aksyon ng perforins at granzymes ay nagreresulta sa pag-aresto sa paggawa ng mga protina ng virus o bakterya at sa apoptosis o na-program na pagkamatay ng nahawahan na cell.

Mga Tampok

May kulay na pag-scan ng mikropono ng elektron ng isang natural na cell ng pamatay mula sa isang tao na nagkaloob. Pinagmulan: National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) CC BY-SA 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)

Ang likas na mga cell ng pumatay ay gumana sa pag-aalis ng mga "target" o "target" na mga cell na natural, iyon ay, kusang at walang labis na pagtutukoy, dahil hindi sila nangangailangan ng anumang uri ng antigenic priming.

Ang isa sa pinakamahalagang pag-andar ng pangkat ng mga cell na ito ay ang kanilang kakayahang pumatay ng mga cells sa tumor, lalo na sa mga kabilang sa hematopoietic lineage, pati na rin ang mga cell na sinalakay ng iba't ibang uri ng mga virus at / o bakterya.

Ang aktibidad nito ay mariing pinasigla ng mga salik tulad ng IFN-α at β interferons, pati na rin sa pamamagitan ng interleukin IL-12.

Salamat sa katotohanan na ang mga cell na ito ay gumagawa ng ilang mahahalagang cytokine para sa immune system, ang mga NK ay nakikilahok sa regulasyon ng immune, kapwa sa likas at adaptive o mga tiyak na sistema.

Halimbawa, ang paggawa ng interferon gamma (IFN-γ) sa mga cell ng NK ay maaaring makagambala sa paglahok ng macrophage sa likas na kaligtasan sa sakit, dahil ang molekula na ito ay nakakasagabal sa mga aktibidad na phagocytic at microbicidal.

Kasabay nito, ang IFN-γ na ginawa ng mga likas na cytocides ay maaaring baguhin ang pangako ng buong populasyon ng mga helper T cells, dahil ang IFN-γ ay pinipigilan din ang pagpapalawak at pag-unlad ng isang populasyon na kamag-anak sa isa pa.

Ang mga selula ng NK ay kumakatawan sa unang linya ng pagtatanggol sa mga impeksyong viral, dahil kinokontrol nila ang pagtitiklop ng mga virus habang ang mga cell ng cytotoxic T ay isinaaktibo, lumalakas, at magkakaiba, na maaaring tumagal ng higit sa 6 araw.

Mga Uri

Ang mga populasyon ng cell ng NK ay medyo heterogenous, kapwa phenotypically, functionally at anatomically. Bilang karagdagan, ang mga katangian nito ay nakasalalay sa uri ng organismo na pinag-aralan.

Sa mga rodents

Sa modelo ng murine (mouse), tatlong magkakaibang hanay ng mga likas na cytocidal cells ang inilarawan na naiiba sa bawat isa sa pamamagitan ng pagpapahayag ng mga marker CD11b at CD27. Sa kahulugan na ito, mayroong mga cell CD11bdullCD27 +, CD11b + CD27 + at CD11b + CD27dull.

Ang superscript "mapurol" ay tumutukoy sa "off" o "hindi aktibo" at ginagamit, sa kasong ito, upang ilarawan ang estado ng mapurol sa ibabaw ng mga cell ng murine.

Ang CD11bdullCD27 + mga cell ay nag-iba mula sa isang dobleng positibong uri ng precursor (CD11b + CD27 +) na kung saan, ay nagbibigay ng pagtaas sa mas mature na uri ng mga cell ng NK sa mga rodents: CD11b + CD27dull.

Parehong ang mga dobleng positibong linya at ang mga linya ng CD11b + CD27dull ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtanggal ng kanilang mga target na cell at sa pamamagitan ng pagtatago ng isang cytokine na kilala bilang interferon (INF-γ). Gayunpaman, ang huli ay nasa isang bagay na tinatawag na "replicative senescence."

Ang tatlong uri ng mga cell NK ay ipinamamahagi sa iba't ibang mga tisyu. Ang CD11bdullCD27 + cells ay nakararami sa mga lymph node at buto utak. Ang mga CD11b + CD27dull cells ay sagana sa dugo, pali, baga, at atay; Samantala, ang dobleng positibong mga cell ay may isang mas homogenous o systemic na pamamahagi.

Sa mga tao

Ang mga cell ng NK sa mga tao ay inuri din ayon sa mga marker ng ibabaw na ipinapahayag nila, ngunit sa kasong ito sila ay naiiba sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga marker CD56dim at CD56bright. Ang superscripts na "dim" at "maliwanag" ay tumutukoy sa "madilim" at "ilaw", ayon sa pagkakabanggit.

Ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga cell na ito ay namamalagi sa mga "target na paghahanap" na mga katangian ng bawat isa, na ibinibigay ng pagkakaroon ng isa o ibang marker.

Sa peripheral blood at spleen ng mga tao ang pangunahing uri ng NK cell ay kilala bilang CD56dimCD16 +, na karaniwang nagpapahayag ng porphyrin protein at mga cytotoxic. Gumagawa din sila ng IFN-γ bilang isang resulta ng pakikipag-ugnay sa mga selula ng tumor sa ilalim ng mga kondisyon ng vitro.

Ang CD56brightCD16- mga cell ay matatagpuan sa mga lymph node at tonsil, na, sa halip na gumawa ng porphyrin, i-sikreto ang cytokine IFN-γ bilang tugon sa pagpapasigla ng mga interleukins IL-12, IL-15, at IL-18.

Sa mga tao at rodents, ang mga tonsil at iba pang pangalawang organo ng lymphoid ay naisip na mga site ng paggawa at pagkahinog ng karamihan sa mga cell ng NK.

Ang ilang mga pag-aaral ay nagmumungkahi na mayroong ilang pagkakapareho sa pagitan ng mga cell ng CD56bright at mga rodent CD11dull cells sa mga tuntunin ng lokasyon ng anatomikal, mga katangian ng phenotypic, perforin cytosolic content, potensyal ng paglaki, at pagpapakita ng ibabaw ng interleukin IL-7R.

Mga normal na halaga

Ang mga ito ay may isang medyo maikling kalahating buhay (humigit-kumulang 2 linggo) at pinaniniwalaan na sa isang may sapat na gulang na tao ay may paligid ng 2 trilyong mga cell sa sirkulasyon. Ang mga ito ay sagana sa dugo, pali, at iba pang mga tisyu ng lymphoid at non-lymphoid.

Ipinapakita ng mga pag-aaral na ang normal na konsentrasyon sa mga kalalakihan at kababaihan ay nasa paligid ng 200 hanggang 600 na mga cell bawat microliter ng dugo na nasuri.

Pag-activate at pagkahinog

NK cell-mediated cancer pagpatay pagpatay (Pinagmulan: Xu Y, Zhou S, Lam YW, Pang SW sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang intensity at kalidad ng mga cytotoxic na tugon ng mga cell ng NK ay nakasalalay sa microenvironment na nabuo ng mga cytokine at sa pakikipag-ugnay sa iba pang mga selula ng immune system, lalo na sa mga T cells, dendritic cells at macrophage.

Kabilang sa mga aktibong cytokine ng mga cell NK ay mga interleukins, partikular na IL-12, IL-18 at IL-15; pati na rin ang type na interferon ko (IFN-I). Ang interferon at interleukins ay malakas na activator ng pagpapaandar ng effector ng NKs.

Ang Interleukin IL-2 ay kasangkot din sa pagsulong ng paglaganap, cytotoxicity, at pagtatago ng cytokine ng mga cell NK.

Ang IL-15 ay mahalaga para sa pagkita ng kaibahan ng NK, habang ang IL-2 at IL-18 ay mahalaga para sa kasunod na pagkahinog ng naturang mga cell.

Proseso ng activation

Ang mga natural na cell cell ay na-aktibo salamat sa pagkilala sa mga molekula sa sarili (isang proseso na kilala sa Ingles bilang "pagkilala sa mga molekula ng sarili") na konstitusyonal na ipinahayag sa ilalim ng matatag na mga kondisyon ng estado.

Sa kanilang mga lamad, ang mga cell na ito ay nagpapahiwatig ng iba't ibang mga miyembro ng isang pamilya ng mga protina sa ibabaw na naglalaman ng dalawa o tatlong mga immunoglobulin na tulad ng mga domain sa kanilang mga extracellular na bahagi at motif na katulad ng mga pag-activate ng mga immunoreceptors sa pamamagitan ng tyrosine sa kanilang intracellular region.

Ang bawat cell ng NK ay maaaring magpahayag ng isa o higit pa sa mga protina ng receptor na ito, at ang bawat receptor ay may kakayahang kilalanin ang isang tiyak na anyo ng isang pangunahing klase ng kongkolohikal na pang-uri na bahagi (MHC-I) na molekula.

Ang pagkilala sa pagitan ng molekulang ito at ang receptor sa ibabaw ng mga likas na cytocidal cells ay humahantong sa pagbuo ng isang kumplikadong may masaganang peptides na nagmula sa "self" protein.

Ang mga receptor ay kadalasang nagbabawal na mga protina na nag-activate ng isang tyrosine phosphatase na pumipigil sa cell mula sa paglabas ng mga normal na tugon.

Mekanismo ng pagkilos

Ang pag-aalis o kamatayan na pinagsama ng natural cells ng killer ay katulad ng nangyayari sa panahon ng siktitikikong pagkilos ng CD8 T lymphocytes (cytotoxic), bagaman ang pagkakaiba ay ang NK ay constitutive cytotoxic, iyon ay, hindi nila kailangang ma-aktibo dati.

Ang mga aktibong NK ay nagpapahayag ng FasL ligand, sa gayon ay hinihimok ang pagkamatay ng mga target na cell na nagpapahayag ng Fas protina sa kanilang ibabaw na may kamag-anak na kadalian.

Matapos mabuo ang kumpletong FasL / Fas, ang isang proseso na kilala bilang "marawal na kalagayan" ay nangyayari, na nagtatapos sa pagpapalabas ng porphyrin at granzymes sa mga intercellular contact site.

NK cell-mediated cancer pagpatay pagpatay (Pinagmulan: Xu Y, Zhou S, Lam YW, Pang SW sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Sa kabila ng nabanggit na pagkakapareho, ang mga NK ay naiiba sa mga mekanismo ng cytotoxic T cell-mediated na mekanismo na ang pagkilala sa kanilang mga target na cell ay hindi nakasalalay sa mga protina ng pangunahing histocompatibility complex.

Ang isa pang pagkakaiba ay ang mga cell ng NK ay walang isang "immune memory" na sistema, na ipinakita ng katotohanan na ang kanilang aktibidad ay hindi tataas pagkatapos ng pangalawang pagkakalantad sa kanilang mga target na cell.

Pagkakaiba-iba sa pagitan ng malusog at nahawaang mga selula

Ang mga likas na cytocides ay nakikilala sa pagitan ng isang malusog na cell at isang nahawaan o tumor (cancer) cell salamat sa isang balanse ng pag-activate at pag-inhibit ng mga signal, na kinikilala ng mga tukoy na receptor sa ibabaw.

Ang mga receptor na ito ay may dalawang uri: uri ng lectin (mga protina na nagbubuklod ng mga karbohidrat at iba pang mga protina) at uri ng immunoglobulin (katulad ng pare-pareho ang rehiyon ng immunoglobulins).

Sa huling pangkat, kinikilala ang mga receptor na tulad ng killer-cell immunoglobulin (KIR), may kakayahang kilalanin at magbubuklod ng mga tiyak na porma ng mga protina ng pangunahing histocompatibility kumplikadong klase ko (HLA- B o HLA-C).

Mahalagang tandaan na ang mga NK ay hindi "inaatake" na mga cell na nagpapahayag ng normal na antas ng mga molekulang klase ng MHC na ako, ngunit pinapatay nila ang mga cell na nagpapahayag ng mga dayuhang molekula ng ganitong uri o ang mga kulang sa sinabi ng mga marker (na karaniwang sa mga cell ng tumor at nahawaan ng mga virus).

Mga marker

Ang mga NK ay nagpapahiwatig ng ilang karaniwang mga marker ng lamad para sa mga monocytes at granulocytes, at iba pa na tipikal para sa T lymphocytes.

Sa kabilang banda, ang mga natural na cytocides ay nagpapahayag ng iba't ibang mga grupo ng mga marker sa ibabaw, ngunit hindi pa malinaw kung ang heterogeneity ay nagpapahiwatig ng mga subpopulasyon ng cell o mga yugto sa panahon ng kanilang pag-activate o pagkahinog.

Ang ilang mga halimbawa ng mga marker ng NK cell ay:

CD7, CD2 at CD5

Ang mga cell ng NK ay nagmula sa parehong magulang na nagbibigay ng pagtaas sa mga cell T .. Ang magulang na cell na ito ay karaniwang nagpapahayag ng mga marker CD7, CD2, at paminsan-minsan CD5.

Ang CD2 ay isang 50 kDa molekular na timbang ng protina na naroroon din sa mga selula ng T. Ito ay kilala bilang isang molekula ng adhesion sa ibabaw at kasangkot sa pag-activate ng mga T cells.

Ang CD5 ay karaniwang naroroon sa mga cell ng T at ilang mga sub cell ng B cell.Ito ay isang 67 kDa marker at mayroon ding mga function na malagkit.

Ang marker ng CD7 ay pangkaraniwan sa mga cell ng hematopoietic na stem cell at natagpuan din sa ilang mga sub cell ng T cell.Maaari itong may bigat na molekula ng 40 kDa at gumana sa pag-transduction ng signal.

CD11b

Ang receptor na ito ay ibinahagi sa pagitan ng NKs, monocytes, at granulocytes. Mayroon itong isang molekular na bigat ng 165 kDa at may kakayahang makisama sa iba pang mga pangmarka sa ibabaw. Ang pangunahing mga pag-andar nito ay malagkit, lalo na sa panahon ng phagocytosis o "opsonization" na proseso.

CD16

Ito ay isang 50-70 kDa receptor na nakasalalay sa isang molekula ng phosphatidyl inositol. Nakikilahok ito sa pag-activate ng mga natural na mga cell ng pamatay at matatagpuan din sa mga granulocytes at macrophage.

Gumagana din ito bilang isang receptor para sa pare-pareho na rehiyon ng gamma chain ng ilang mga antibodies.

CD27

Ito ay matatagpuan sa karamihan ng mga T lymphocytes at isang 55 kDa peptide chain homodimer. Lumilitaw na ito ay isang miyembro ng tumor necrosis factor receptor (TNF-R) pamilya at kasangkot din sa co-stimulation ng mga T cells.

CD56

Ang receptor na ito ay natatangi sa mga cell ng NK at binubuo ng 135 at 220 kDa chain. Nakikilahok sa pagdidikit ng "homotypic" ng mga cell na ito.

Mga Sanggunian

1. Abbas, A., Lichtman, A., & Pober, J. (1999). Cellular at Molecular Immunology (3rd ed.). Madrid: McGraw-Hill.
2. Burmester, G., & Pezzutto, A. (2003). Kulay Atlas ng Immunology Sa mga kontribusyon ni. New York, USA: Thieme.
3. Caligiuri, MA (2008). Mga likas na pagpatay na cell ng tao. Dugo, 112, 461–469.
4. Mabait, T., Goldsby, R., & Osborne, B. (2007). Immunology ni Kuby (ika-6 na ed.). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana ng Spain.
5. Mandal, A., & Viswanathan, C. (2015). Mga likas na pagpatay na cell: Sa kalusugan at sakit. Hematol Oncol Stem Cell Ther, 1–9.
6. Vivier, E., Tomasello, E., Baratin, M., Walzer, T., & Ugolini, S. (2008). Mga Pag-andar ng natural na mga cell ng pumatay. Immunology ng Kalikasan, 9 (5), 503-510.
7. Vivier, E., Zitvogel, L., Lanier, LL, Yokoyama, WM, & Ugolini, S. (2011). Innate o Adaptive Immunity? Ang Halimbawa ng Mga Likas na Mga Cell ng Mamamatay. Science, 331, 44-49.