Karakteristik sel NK, fungsi, jenis, nilai

Itu Sel NK (Bahasa Inggris NAtiura KSel -sel iler), sel pembunuh alami atau sel sitokida alami, adalah jenis limfosit efektor yang berpartisipasi dalam respons sistem kekebalan tubuh bawaan atau nonspesifik.

Sel -sel ini ditemukan lebih dari 40 tahun yang lalu dan beberapa penulis menggambarkannya sebagai "limfosit granular" yang, tidak seperti limfosit T dan B, berpartisipasi dalam respons imun bawaan dan tidak menderita proses readrerreglo genetik di garis kuman mereka.

Fotografi sel pembunuh manusia (Sumber: NIAID [CC dengan 2.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/oleh/2.0)] via Wikimedia Commons)

Mengingat fakta bahwa mereka tidak mengekspresikan penanda umum untuk dua jenis limfosit lainnya, sel NK pada awalnya disebut "sel nol". Namun, penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa itu adalah limfosit dengan granulosit besar.

Sel -sel ini mampu mengendalikan berbagai jenis tumor dan infeksi mikroba dengan membatasi dispersi dan kerusakan jaringannya. Selain itu, mereka dapat membuat lisar berbagai jenis sel tanpa stimulasi antigen yang ditentukan.

NK adalah sel yang sangat penting di garis pertahanan pertama terhadap patogen, sebuah fakta yang telah ditunjukkan melalui studi di mana sel -sel NK yang kekurangan manusia dapat menderita infeksi mematikan selama masa kanak -kanak.

[TOC]

Karakteristik Sel NK

Fungsi sel pembunuh alami atau alami pembunuh, hubungan dengan penyakit dan lokasi dalam tubuh manusia. Sumber: Institut Nasional Alergi dan Penyakit Menular (NIAID) CC BY-SA 2.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/2.0)

Sel NK ditemukan pada tingkat yang lebih rendah daripada dua jenis limfosit lainnya (merupakan 2 hingga 10% limfosit yang beredar) dan, karena mereka termasuk dalam sistem pertahanan bawaan, diperkirakan bahwa mereka adalah elemen sel pertama yang terlibat dalam perlindungan organisme multiseluler.

Seperti limfosit T dan limfosit B, sel NK adalah bagian dari sistem hematopoietik mamalia dan berasal dari sel hematopoietik progenitor yang diekspresikan oleh penanda membran CD34+, yang juga dikenal sebagai sel HPC HPC CD34+, yang juga dikenal sebagai HPC HPC.

Sementara diketahui bahwa limfosit T matang dalam timus dan bahwa limfosit B melakukan hal yang sama di sumsum tulang, upaya untuk menentukan rute pengembangan lengkap NK dari prekursor HPC belum sepenuhnya berhasil; Hanya diketahui bahwa mereka independen-penipuan.

Sel NK mengekspresikan molekul adhesi pada permukaan membran mereka yang dikenal sebagai CD2, LFA-1, NCAM atau CD56. Mereka juga mengekspresikan reseptor afinitas rendah ke bagian konstan (FC) dari imunoglobulin IgG yang disebut bersama -sama fcγRIIIA atau CD16.

Komponen sitosolik

Interior sel sitosidal alami penuh dengan butiran sitosol besar yang sarat dengan perforin, granzyas dan proteoglucans.

Perfortines adalah protein pembentuk pori yang "menusuk" membran plasma sel yang diserang oleh NK. Granzim, di sisi lain, adalah protease yang terjadi pada sel -sel melalui pori -pori yang dibentuk oleh perforin dan mendegradasi protein intraseluler.

Tindakan gabungan perforin dan granzim diterjemahkan ke dalam perawatan.

Fungsi

Mikrografi sapuan elektronik berwarna sel pembunuh alami dari donor manusia. Sumber: Institut Nasional Alergi dan Penyakit Menular (NIAID) CC BY-SA 2.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/2.0)

Sel -sel pembunuh alami bekerja dalam penghapusan sel "putih" atau "target" secara alami, yaitu secara spontan dan tanpa banyak kekhususan, karena mereka tidak memerlukan jenis gandum antigenik apa pun.

Salah satu fungsi terpenting dari kelompok sel ini adalah kemampuannya untuk membunuh sel tumor, terutama yang termasuk dalam garis keturunan hematopoietik, serta sel yang diserang oleh berbagai jenis virus dan/atau bakteri.

Aktivitasnya sangat dirangsang oleh faktor-faktor seperti interferon IFN-α dan β, serta oleh interleukine IL-12.

Dapat melayani Anda: apa itu chromoplast?

Berkat fakta bahwa sel -sel ini menghasilkan beberapa sitokin penting untuk sistem kekebalan tubuh, NK berpartisipasi dalam regulasi kekebalan tubuh, baik dalam sistem bawaan dan adaptif atau spesifik.

Sebagai contoh, produksi interferon gamma (IFN-γ) dalam sel NK dapat mengganggu partisipasi makrofag dalam kekebalan bawaan, karena molekul ini mengganggu aktivitas fagositik dan mikrobiksi.

Pada saat yang sama, IFN-γ yang diproduksi oleh sitokida alami dapat memodifikasi komitmen seluruh populasi sel T yang berkolaborasi, karena IFN-γ juga menghambat ekspansi dan pengembangan populasi sehubungan dengan yang lain.

Sel NK mewakili garis pertahanan pertama selama infeksi asal virus, karena mereka mengontrol replikasi virus saat mengaktifkan, berkembang biak dan sel sitotoksik yang berbeda, yang dapat memakan waktu lebih dari 6 hari.

Teman-teman

Populasi sel NK cukup heterogen, baik secara fenotipik maupun fungsional. Selain itu, karakteristiknya tergantung pada jenis organisme yang dipelajari.

Dalam hewan pengerat

Dalam model Murino (tikus) tiga set sel sitosida alami yang berbeda yang berbeda satu sama lain telah dijelaskan dengan ekspresi penanda CD11b dan CD27. Dalam hal ini, ada CD11bDullCD27+, CD11b+CD27+dan CD11b+CD27DULL CD11 Sel.

Pengawasan "kusam" mengacu pada "off" atau "tidak aktif" dan digunakan, dalam hal ini, untuk menggambarkan status yang sama pada permukaan sel murine.

CD11bDulCD27+sel berbeda dari prekursor tipe ganda positif (CD11b+CD27+) yang, pada gilirannya, memunculkan tipe sel NK yang paling matang dalam tikus: CD11b+CD27DULL.

Baik garis ganda positif dan CD11b+CD27Dull ditandai dengan menghilangkan sel putihnya dan mengeluarkan sudut cyt yang dikenal sebagai interferon (INF-γ). Namun, yang terakhir berada dalam sesuatu yang disebut "penuaan replikasi".

Tiga jenis sel NK didistribusikan dalam jaringan yang berbeda. Sel CD11BDULLCD27+ terutama dalam nodul limfatik dan sumsum tulang. Sel CD11b+CD27Dull berlimpah dalam darah, limpa, paru -paru dan hati; Sementara itu sel ganda positif memiliki distribusi yang lebih homogen atau sistemik.

Pada manusia

Sel NK pada manusia juga diklasifikasikan sesuai dengan penanda permukaan yang mereka ungkapkan, tetapi dalam hal ini mereka berbeda dengan adanya penanda CD56DIM dan CD56Bright. Survei "redup" dan "cerah" merujuk pada "gelap" dan "jernih", masing -masing.

Perbedaan antara sel -sel ini terletak pada sifat "pencarian putih" masing -masing, yang diberikan oleh adanya satu atau lain penanda.

Dalam darah tepi dan dalam limpa manusia, jenis utama sel NK dikenal sebagai CD56DIMCD16+, yang biasanya mengekspresikan protein porfirin dan sitotoksik. Mereka juga menghasilkan IFN-γ sebagai akibat dari interaksi dengan sel tumor dalam kondisi In vitro.

Dalam nodul limfatik dan amandel adalah sel CD56BRIGCD16 yang, alih-alih memproduksi porfirin, mengeluarkan IFN-γ cytoquina sebagai respons terhadap stimulasi dengan interleuk IL-12, IL-15 dan IL-18.

Diperkirakan bahwa, pada manusia dan hewan pengerat, amandel dan organ limfoid sekunder lainnya dapat menjadi tempat produksi dan pematangan sebagian besar sel NK.

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa ada beberapa kesamaan antara sel CD56Bright manusia dan sel-sel tikus CD11dull dari sudut pandang lokasi anatomi, karakteristik fenotipik, kandungan sitosolik perforin, potensi proliferatif dan ekspresi permukaan interleusin IL-7R IL-7R.

Itu dapat melayani Anda: asal sel: teori utama (prokaryot dan eukaryotion)

Nilai normal

Ini memiliki waktu paruh yang agak pendek (sekitar 2 minggu) dan diyakini bahwa pada manusia dewasa ada sekitar 2 miliar sel yang beredar. Mereka berlimpah dalam darah, di limpa dan di limfoid lainnya dan jaringan non -lymphoid.

Studi menunjukkan bahwa konsentrasi normal pada pria dan wanita dewasa adalah sekitar 200 dan 600 sel per mikroliter darah dievaluasi.

Aktivasi dan pematangan

Eliminasi sel kanker yang dimediasi oleh sel NK (Sumber: Xu Y, Zhou S, Lam YW, Pang SW [CC oleh 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/oleh/4.0)] via Wikimedia Commons)

Intensitas dan kualitas respons sitotoksik sel NK tergantung pada lingkungan mikro yang dihasilkan oleh sitokin dan interaksi dengan sel -sel lain dari sistem kekebalan tubuh, terutama dengan sel T, sel dendritik dan makrofag.

Di antara sitokin pengaktif sel NK adalah interleukin, khususnya IL-12, IL-18 dan IL-15; serta interferon tipe I (IFN-I). Interferon dan interleusin adalah aktivator yang kuat dari fungsi efektor NK.

IL-2 Interleucin juga berpartisipasi dalam promosi proliferasi, sitotoksisitas dan sekresi sitokin oleh sel NK.

IL-15 sangat penting untuk diferensiasi NK, sedangkan IL-2 dan IL-18 sangat penting untuk pematangan sel-sel tersebut selanjutnya.

Proses aktivasi

Sel -sel sitokida alami diaktifkan berkat pengakuan molekul sendiri (proses yang dikenal dalam bahasa Inggris sebagai "Pengakuan molekul diri”) Yang diekspresikan secara konstitutif dalam kondisi negara stasioner.

Dalam membran mereka, sel -sel ini mengekspresikan anggota keluarga protein keluarga yang berbeda yang mengandung dua atau tiga domain imunoglobulin dalam bagian ekstraseluler dan motif yang mirip dengan domain aktivasi imunoreseptor melalui tirosin di wilayah intraseluler mereka.

Setiap sel NK dapat mengekspresikan satu atau lebih protein penerima ini dan setiap penerima dapat mengenali bentuk spesifik molekul dari kompleks histokompatibilitas kelas I utama (MHC-I).

Pengakuan antara molekul ini dan penerima pada permukaan sel sitosidal alami mengarah pada pembentukan kompleks dengan peptida berlimpah yang berasal dari protein "sendiri".

Reseptor sebagian besar protein penghambat yang mengaktifkan tyrosine fosfatase yang mencegah sel memancarkan respons normal.

Mekanisme aksi

Eliminasi atau kematian yang dimediasi oleh sel -sel pembunuh alami mirip dengan yang terjadi selama aksi sitolitik limfosit T CD8 (sitotoksik), meskipun perbedaannya adalah bahwa NK adalah sitotoksik konstitutif, yaitu, mereka tidak perlu mengaktifkan sebelumnya.

Aktif NK mengekspresikan ligan FASL, sehingga mereka relatif menginduksi kematian sel -sel putih yang mengekspresikan protein Fas pada permukaannya.

Setelah pembentukan FASL/FAS lengkap, suatu proses yang dikenal sebagai "desgranulasi" terjadi, yang berakhir dengan pelepasan porfirin dan granzima di lokasi kontak antar seluler.

Eliminasi sel kanker yang dimediasi oleh sel NK (Sumber: Xu Y, Zhou S, Lam YW, Pang SW [CC oleh 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/oleh/4.0)] via Wikimedia Commons)

Terlepas dari kesamaan yang disebutkan di atas, NK berbeda dari mekanisme yang dimediasi oleh sel T sitotoksik di mana pengakuan sel target mereka tidak bergantung pada protein dari kompleks histokompatibilitas utama.

Perbedaan lain adalah bahwa sel NK tidak memiliki sistem "memori kekebalan", yang ditunjukkan pada kenyataan bahwa aktivitas mereka tidak meningkat setelah paparan kedua sel putih mereka.

Perbedaan antara sel yang sehat dan terinfeksi

Sitokida alami membedakan antara sehat dan terinfeksi atau tumor (kanker).

Dapat melayani Anda: sel bintang atau ito: karakteristik, pembentukan, bagian

Dua jenis reseptor ini: tipe lektin (protein pengikat karbohidrat dan protein lainnya) dan tipe imunoglobulin (mirip dengan daerah konstan imunoglobulin).

Dalam kelompok terakhir ini, reseptor tipe imunoglobulin dari sel pembunuh atau KIR diakui (dari bahasa Inggris Penerima seperti imunoglobulin sel pembunuh), Mampu pengakuan dan penyatuan bentuk spesifik dari kompleks histokompatibilitas kelas I utama (HLA-B atau HLA-C).

Penting untuk menyoroti bahwa NK tidak "menyerang" sel -sel yang mengekspresikan tingkat normal molekul MHC kelas I, tetapi mereka memang membunuh sel yang mengekspresikan molekul asing jenis ini atau yang tidak memiliki penanda ini (yang khas dalam sel tumor dan terinfeksi oleh virus).

Penanda

NK mengekspresikan beberapa penanda membran umum untuk monosit dan granulositik, dan yang lainnya khas dari limfosit T.

Di sisi lain, sitokida alami mengekspresikan kelompok penanda superfisial yang berbeda, tetapi belum diketahui dengan pasti apakah heterogenitas menunjukkan subpopulasi atau tahapan seluler selama aktivasi atau pematangannya.

Beberapa contoh penanda sel NK adalah:

CD7, CD2 dan CD5

Sel NK berasal dari induk yang sama yang menimbulkan sel T. Sel progenitor ini biasanya mengekspresikan penanda CD7, CD2 dan kadang -kadang CD5.

CD2 adalah protein berat molekul 50 kDa yang juga ada dalam sel T. Ini dikenal sebagai molekul superfisial adhesi dan berpartisipasi dalam aktivasi sel T.

CD5 biasanya ada dalam sel T dan beberapa subpopulasi sel B. Ini adalah skor 67 kDa dan juga memiliki fungsi perekat.

Penanda CD7 adalah khas dari sel induk hematopoietik dan juga telah dicapai dalam subpopulasi sel -T tertentu. Berat molekul 40 kDa dan bekerja dalam transduksi sinyal.

CD11b

Penerima ini dibagi antara NK, monosit dan granulosit. Ini memiliki berat molekul 165 kDa dan mampu bergaul dengan penanda permukaan lainnya. Fungsi utamanya adalah perekat, terutama selama proses fagositosis atau "opsonisasi".

CD16

Ini adalah reseptor antara 50 dan 70 kDa yang melekat pada transmembranal inositol molekul fosfatidil. Berpartisipasi dalam aktivasi sel pembunuh alami dan juga ditemukan dalam granulosit dan makrofag.

Ini juga memiliki fungsi sebagai penerima untuk wilayah konstan rantai gamma dari beberapa antibodi.

CD27

Ini ditemukan di sebagian besar limfosit T dan merupakan homodimer rantai peptida 55 kDa. Rupanya dia adalah anggota keluarga faktor nekrosis tumor (TNF-R) dan juga berpartisipasi dalam co-stimulasi sel T.

CD56

Penerima ini unik untuk sel NK dan terdiri dari rantai 135 dan 220 kDa. Berpartisipasi dalam adhesi "homotip" sel -sel ini.

Referensi

1. Abbas, a., Lichtman, a., & Miskin, j. (1999). Imunologi seluler dan molekuler (Edisi ke -3.). Madrid: McGraw-Hill.
2. Burmester, g., & Pezzuto, a. (2003). Warna atlas imunologi dengan kontribusi oleh. New York, AS: Thieme.
3. Caligiuri, m. KE. (2008). Sel pembunuh manusia alami. Darah, 112, 461-469.
4. Kindt, t., Goldsby, r., & Osborne, b. (2007). Imunologi Kuby (Edisi ke -6.). Meksiko d.F.: McGraw-Hill Inter-American dari Spanyol.
5. Mandal, a., & Viswanathan, C. (2015). Sel -sel pembunuh alami: dalam kesehatan dan penyakit. Sel induk hematol oncol, 1-9.
6. Vivier, e., Tomasello, e., Baratin, m., Walzer, t., & Ugolini, s. (2008). Fungsi sel pembunuh alami. Imunologi Alam, 9(5), 503-510.
7. Vivier, e., Zitvogel, l., Lanier, l. L., Yokoyama, w. M., & Ugolini, s. (2011). Kekebalan bawaan atau adaptif? Contoh sel pembunuh alami. Sains, 331, 44-49.