Убийца

Клетки-убийцы являются частью иммунной системы. Как так называемые цитотоксические Т-клетки (приобретенная иммунная система) или как естественные клетки-киллеры (врожденная иммунная система), они распознают и атакуют чужеродные для организма клетки, такие как раковые клетки, клетки, инфицированные вирусами или бактериями, или стареющие клетки. Клетки-киллеры выделяют вещества, которые частично перфорируют клеточную мембрану атакованных клеток, так что запускается запрограммированная гибель клеток или апоптоз.

Что такое клетка-убийца?

Клетки-киллеры - важная часть иммунной системы. Они распознают чужеродные для организма структуры и измененные собственные клетки организма, например, клетки, инфицированные вирусами или бактериями, и клетки, которые переродились в раковые клетки.

Можно распознать два разных типа клеток-киллеров: так называемые естественные клетки-киллеры (NK-клетки), которые являются частью врожденной иммунной системы, и цитотоксические Т-клетки, которые являются частью адаптивной или адаптивной иммунной системы. Чтобы различать друга и врага, эти два типа клеток работают с разными системами. У NK-клеток есть определенные рецепторы, которые расположены в их плазматической мембране и взаимодействуют с так называемыми молекулами MHC-I (главный комплекс гистосовместимости), на поверхности которых видны здоровые эндогенные клетки.

Если молекулы MHC-I отсутствуют или отсутствуют определенные молекулы, как это обычно бывает с раковыми клетками или клетками, инфицированными вирусами, они активируются. В то время как NK-клетки работают неспецифично, цитотоксические Т-клетки характеризуются крайней специфичностью. В инфицированных клетках организма комплексы MHC-I также содержат другие пептиды или другие специфические вещества, так называемые антигены. Цитотоксические Т-клетки специализируются только на распознавании определенного антигена.

Анатомия и строение

NK-клетки берут свое начало в лимфатических клетках-предшественниках, которые развиваются в костном мозге и после дифференцировки попадают в кровь и лимфатическую систему. В качестве оружия против клеток, которые необходимо убить, в их цитоплазме находятся многочисленные лизосомы, которые выворачиваются при активации NK-клетки, так что цитотоксическое вещество, находящееся в лизосомах, высвобождается, и клетка-мишень лизируется.

Важной анатомической особенностью являются два разных типа рецепторов на их поверхности. Они ингибируют и активируют рецепторы, которые реагируют с молекулами MHC-I, представляют клетки-мишени на своей поверхности и активируют или инактивируют NK-клетки. Цитотоксические Т-клетки также происходят из костного мозга, но для их дифференцировки необходимо использовать обходной путь через тимус, который дал им название Т-клетки.

В тимусе клетки дифференцируются в Т-клетки и получают свой специфический Т-клеточный рецептор, прежде чем они также попадают в кровоток. Их специфический рецептор состоит из белкового комплекса, который они несут на своей поверхности и распознают специфические антигены, которые представляются клеткам-мишеням вместе с молекулами MHC-I.

Функции и задачи

Основная задача клеток-киллеров - идентифицировать и немедленно уничтожать инфицированные клетки и дегенерированные опухолевые клетки с вирусами или другими внутриклеточными патогенами. Для выполнения этой задачи доступны два разных типа клеток-киллеров, NK-клетки и цитотоксические Т-клетки. Эволюционно более старые NK-клетки обладают способностью проверять «идентификационные карты» клеток-мишеней и их молекул MHC-I на наличие и полноту. Если NK-клетки сталкиваются с клетками с неполными молекулами MHC-I или клетками без узнаваемых молекул MHC-I, NK-клетки атакуют немедленно.

Они выделяют вещества, которые лизируют клеточную мембрану атакованных клеток. В атакованной клетке обычно запускается апоптоз, запрограммированная гибель клетки, которая включает своего рода самоуничтожение с определенными фрагментами, которые в значительной степени повторно вводятся в промежуточный метаболизм. Затем макрофаги фагоцитируют мусор и уносят его. Эволюционно более «современные» цитотоксические клетки-киллеры специализируются только на одном конкретном антигене через свои специфические рецепторы, поэтому они не распознают никакие другие антигены, но имеют больше возможностей при активации.

Они могут созревать в Т-хелперы или цитотоксические Т-клетки с высокой скоростью и соответственно становиться активными. Они высвобождают перфорины, чтобы лизировать мембрану клетки-мишени и гранзимы, запускающие апоптоз. Кроме того, они секретируют интерлейкины и интерфероны, регуляторные пептиды, контролирующие иммунный ответ на вирусную инфекцию. Поскольку цитотоксические Т-клетки могут распознавать только «свой» специфический антиген, тимус должен продуцировать цитотоксические Т-клетки для каждого типа антигена, которых, вероятно, несколько миллионов.

Преимущество специализации заключается в том, что иммунная система может адаптироваться к новым требованиям, например Б. на непрерывно модифицированные вирусы может настраиваться. Практически существует постоянная гонка между адаптивной иммунной системой и генетически изменяющими вирусами. Чтобы не иметь постоянного большого резервуара всех необходимых Т-клеток, тимус производит долгоживущие клетки памяти, которые служат основой для борьбы с повторной инфекцией соответствующим патогеном и ускоряют иммунный ответ в 100 раз.

Здесь вы можете найти свое лекарство

болезни

Работа клеток-киллеров очень динамична и также подлежит гормональному контролю. Например, острое стрессовое событие приводит к повышенной пролиферации NK-клеток и усилению бдительности, так сказать, к красной тревоге.

Особо эффективные цитотоксические Т-клетки замедляются, потому что они вряд ли могут внести полезный вклад в острой ситуации, требующей быстрых ответов. Однако в случае хронического стресса вся иммунная система ослабляется. Все типы клеток-киллеров уменьшаются в своем количестве и в их бдительности, так что восприимчивость к инфекции увеличивается.

Одним из наиболее важных заболеваний, связанных с цитотоксическими Т-клетками, являются аутоиммунные заболевания, при которых клетки-киллеры не распознают собственные клетки организма как таковые, а атакуют их и образуют соответствующие аутоиммунные антитела. Механизм развития аутоиммунных заболеваний еще полностью не изучен. Принято считать, что генетические факторы играют здесь как минимум благоприятную роль.