NK buňky jsou součástí vrozeného imunitní systém a patří do skupiny leukocytů, bílé krev buňky. Jejich hlavní funkcí je rozpoznávat infikované a degenerované endogenní buňky a napadat buňky přímo cytotoxickými látkami, které částečně rozpouštějí membránu cílové buňky a iniciují její programovanou buněčnou smrt. NK buňky rozpoznávají „normální“ somatické buňky strukturami MHC-I, které zdravé buňky zobrazují na svém povrchu.
Co je to NK buňka?
NK buňky (buňky přirozeného zabíjení) jsou zvláštním typem bílé krev buňky, které hlídají krev a lymfy. Jsou součástí vrozeného imunitní systém a rozpoznat zdravé endogenní buňky pomocí speciálních struktur zvaných hlavní histokompatibilní komplex (MHC-I) molekuly, které jsou plně přítomny pouze ve zdravých buňkách. Pokud jsou buňky s neúplným MHC-I molekuly jsou identifikovány, jsou s největší pravděpodobností infikovány intracelulárními mikroorganismy nebo degenerovanými buňkami (nádorovými buňkami). NK buňka je poté okamžitě aktivována a napadá buňku identifikovanou jako infikovanou nebo degenerovanou. Jsou schopné uvolňovat cytotoxické látky, které způsobují částečné rozpuštění membrány v cílových buňkách a mohou v nich vyvolat apoptózu nebo programovanou buněčnou smrt. Protějškem k NK buňkám jsou T lymfocyty, které jsou součástí adaptivního, získaného imunitní systém. Každý z nich se specializuje na určitý patogen, který je odhalen dalšími strukturami na povrchu buněk a nazývá se antigen.
Anatomie a struktura
NK buňky se tvoří z lymfoidních progenitorových buněk, které pocházejí z kostní dřeň. Diferencované NK buňky se uvolňují do krevního řečiště a lymfatického systému, kde okamžitě začínají hlídat. Charakteristickým znakem je, že buňky NK mají četné vezikuly, které obsahují cytotoxické látky, jako je perforin, k rozpuštění membrány napadené buňky a proteázy, které slouží k apoptotickému rozložení buňky a virové RNA. Apoptóza cílové buňky má tu výhodu, že například definuje fragmenty až na jednotlivce aminokyseliny jsou vyrobeny z Proteinů, které jsou znovu zavedeny do metabolismu. NK buňky se vyznačují speciálními receptory na svém povrchu, které reagují se strukturami MHC-I endogenních buněk. Jedná se o receptory KIR (receptory podobné imunoglobulinům zabíječských buněk) a takzvané přírodní cytotoxické receptory (NCR). KIR receptory se rozlišují mezi aktivačními a inhibičními receptory. NCR jsou také důležité pro uznání přítele a nepřítele a pro rozhodnutí zaútočit nebo deaktivovat.
Funkce a úkoly
NK buňky plní hlavní úkoly identifikace a potírání degenerovaných somatických buněk. Degenerované somatické buňky mohou být intracelulárně infikované buňky nebo nádorové buňky. K tomu se NK buňky spoléhají na svůj receptorový systém, který může kontrolovat pouze úplnost jejich struktur MHC-I v cílových buňkách, ale ne další struktury, jako jsou antigeny. Protože někteří viry využívají specifickou slabost rozpoznávání NK buněk k zbavení „hostitelské buňky“ zabijáckého systému, NK buňky úzce spolupracují s cytotoxickými T buňkami, které jsou jako vysoce moderní vývoj evoluce součástí adaptivního, tj. získaného imunitní systém. T buňky jsou však současně specializovány pouze na jeden antigen, takže k pokrytí různorodého spektra T je zapotřebí velkého počtu různě specializovaných T buněk. viry které mohou být zaměřeny na infekci. NK buňky by také mohly být označovány jako obranné buňky první linie, protože po rozpoznání degenerované buňky nebo buňky infikované intracelulárně mikroorganismy mohou okamžitě zahájit svůj boj. Lze je přirovnat k ozbrojeným policejním silám, které mohou nejen prozkoumat, ale v případě potřeby také okamžitě zasáhnout ozbrojenými silami. Protože NK buňky jsou také podvedeny některými intracelulárními Patogenů - zvláště viry - podpora z cytotoxických T buněk je užitečná. Čas může hrát hlavní roli v boji proti nemocným buňkám, například pro zabránění exponenciálnímu množení virové RNA. Úkolem NK buněk je proto zaútočit na cílovou buňku cytotoxickými látkami takovým způsobem, že se rozloží i virová RNA, aby se zabránilo další replikaci.
Nemoci
Imunitní systém je ve své dynamice také vystaven hormonálním vlivům. Dokonce i kontroly sympatického a parasympatického systému ovlivňují NK buňky a cytotoxické T buňky. Je zajímavé, že když je tělo soucitně naladěno na akutní stres a tím k dosažení nejvyššího fyzického výkonu jsou také zvýšeny NK buňky a jsou uvedeny do „zvýšené pohotovosti“. Cytotoxické T buňky jsou zpomaleny akutními obdobími stres, který byl zřejmě založen evolucí, protože rychlé imunitní reakce jsou výhodné při akutní hrozbě s rizikem zranění a odpovídajícím rizikem infekce. V chronickém stavu stres za jiných podmínek je situace odlišná. Chronický stres vede k oslabení imunitního systému, NK buněk a T buněk se nejen snižuje počet, ale také bdělost. Proto vysoce výkonní sportovci často krátce před velkými závody vykazují zvýšenou náchylnost k infekcím. Snížená aktivita NK buněk může být také důsledkem nežádoucích vedlejších účinků v důsledku expozice léčivu (chemoterapie) nebo záření, zatímco dědičná dysfunkce v NK buňkách je extrémně vzácná. Úloha NK buněk ve tkáňově specifické autoimunitní onemocnění jako je typ 1 cukrovka Mellitus, roztroušená sklerózaa Hashimotova choroba nebo systémová autoimunitní onemocněnídosud nebyl dostatečně objasněn. Je možné, že NK buňky mají aktivační účinek ve spojení s T buňkami, takže T buňky provádějí skutečné útoky na vlastní buňky těla. Na druhou stranu mohou NK buňky také rozpoznávat aktivované, auto-reaktivní T buňky jako degenerované a přímo je zabíjet. To znamená, že u NK buněk je velmi pravděpodobné, že budou mít jak iniciační, tak propagační i léčebné účinky autoimunitní onemocnění.
