Killer Cell: Štruktúra, funkcie a choroby

Zabíjacie bunky sú súčasťou imunitný systém. Ako takzvané cytotoxické T bunky (získané imunitný systém) alebo ako prirodzené zabíjačské bunky (vrodený imunitný systém), rozpoznávajú a napádajú bunky cudzie pre telo a zmenené bunky patriace k telu, ako napr. rakovina bunky, bunky infikované vírusy or baktériealebo starnúce bunky. Zabíjacie bunky uvoľňujú látky, ktoré čiastočne perforujú bunková membrána napadnutých buniek, čo spôsobí ich programovanú smrť alebo apoptózu.

Čo je to vražedná bunka?

Zabíjacie bunky sú dôležitou súčasťou imunitný systém. Rozpoznávajú štruktúry cudzie pre telo a zmenené bunky patriace k telu, napríklad bunky infikované vírusy or baktérie a bunky, ktoré sa zdegenerovali rakovina bunky. Možno identifikovať dva rôzne typy zabíjačských buniek, takzvané prirodzené zabíjačské bunky (NK bunky), ktoré sú súčasťou vrodeného imunitného systému, a cytotoxické T bunky, ktoré sú súčasťou adaptívneho alebo získaného imunitného systému. Na odlíšenie priateľa od nepriateľa pracujú tieto dva typy buniek s rôznymi systémami. NK bunky majú vo svojej plazmatickej membráne špecifické receptory, ktoré interagujú s takzvaným MHC-I (hlavný histokompatibilný komplex) molekuly že zdravé endogénne bunky sa zobrazujú na ich povrchu. Ak MHC-I molekuly nie sú prítomné alebo ak chýbajú určité molekuly - ako to býva v prípade rakovina bunky alebo bunky infikované vírusy - sú aktivované. Zatiaľ čo NK bunky pracujú nešpecificky, cytotoxické T bunky sa vyznačujú extrémnou špecifickosťou. V infikovaných somatických bunkách vykazujú komplexy MHC-I tiež ďalšie peptidy alebo iné špecifické látky, takzvané antigény. Cytotoxické T bunky sú špecializované na rozpoznávanie iba jedného špecifického antigénu.

Anatómia a štruktúra

NK bunky nachádzajú svoj pôvod v lymfoidných progenitorových bunkách, ktoré sa vyvíjajú v kostná dreň a po diferenciácii sa uvoľňujú do krv a lymfa kanály. Ako zbraň proti bunkám, ktoré majú byť usmrtené, sa v ich cytoplazme nachádzajú početné lyzozómy, ktoré sa vyhodia, keď sa aktivuje NK bunka, pričom sa uvoľní cytotoxická látka nachádzajúca sa v lyzozómoch a cieľová bunka sa rozloží. Dôležitým anatomickým znakom sú dva rôzne typy receptorov na ich povrchu. Sú to inhibičné a aktivačné receptory, ktoré reagujú s MHC-I molekulyprezentujú cieľové bunky na svojom povrchu a aktivujú alebo inaktivujú NK bunky. Cytotoxické T bunky tiež pochádzajú z kostná dreň, ale choďte obchádzkou cez brzlík za ich diferenciáciu, ktorá im priniesla aj názov T bunka. V brzlík, bunky sa diferencujú na T bunky a prijímajú svoj špecifický receptor T buniek skôr, ako sa tiež uvoľnia do krvi. Ich špecifický receptor pozostáva z proteínového komplexu, ktorý prenášajú na svojom povrchu a rozpoznávajú špecifické antigény, ktoré sú prezentované cieľovým bunkám spolu s molekulami MHC-I.

Funkcia a úlohy

Hlavnou úlohou zabíjačských buniek je identifikovať a okamžite zabiť bunky infikované vírusmi alebo inými intracelulárnymi látkami patogény a degenerujú nádorové bunky. Na vykonávanie tejto úlohy sú k dispozícii dva rôzne typy zabíjačských buniek, NK bunky a cytotoxické T bunky. Evolučne oveľa staršie NK bunky majú schopnosť kontrolovať „ID“ cieľových buniek, ich MHC-I molekúl na prítomnosť a úplnosť. Ak sa NK bunky stretnú s bunkami s neúplnými molekulami MHC-I alebo s bunkami bez rozpoznateľných molekúl MHC-I, NK bunky okamžite zaútočia. Uvoľňujú látky, ktoré lyžujú bunková membrána napadnutých buniek. Apoptóza sa zvyčajne spúšťa v napadnutej bunke, programovaná bunková smrť, ktorá spočíva v akomsi sebadisekcii s definovanými fragmentmi, z ktorých väčšina je znovu zavedená do stredného metabolizmu. Makrofágy potom zvyšky fagocytujú a transportujú ich preč. Evolučne oveľa „modernejšie“ cytotoxické zabíjačské bunky sa špecializujú prostredníctvom svojich špecifických receptorov iba na jeden konkrétny antigén, takže nerozpoznávajú iné antigény, ale majú viac možností v prípade ich aktivácie. Môžu dozrieť na pomocné bunky T alebo na cytotoxické bunky T vysokou rýchlosťou a podľa toho sa stať aktívnymi. Vylučujú perforíny, aby lyzovali membránu cieľovej bunky a granzymy, ktoré indukujú apoptózu. Okrem toho vylučujú interleukíny a interferónyregulačné peptidy na kontrolu imunitnej odpovede na vírusovú infekciu, ku ktorej došlo. Pretože cytotoxická T bunka dokáže rozpoznať iba „svoj“ špecifický antigén, brzlík musí produkovať cytotoxické T bunky pre každý typ antigénu, ktorých je pravdepodobne niekoľko miliónov. Výhodou špecializácie je, že imunitná obrana sa dokáže prispôsobiť novým požiadavkám, napr. Neustále modifikovaným vírusom. V skutočnosti existuje neustála rasa medzi adaptívnym imunitným systémom a geneticky sa meniacimi vírusmi. Týmus nemusí byť nútený neustále udržiavať veľkú zásobu každej T bunky, ktorú kedy potreboval Pamäť bunky, ktoré slúžia ako základ pre boj proti novej infekcii zodpovedajúcim patogénom, vďaka čomu je imunitná odpoveď stokrát rýchlejšia.

Choroby

Práca zabíjačských buniek je vysoko dynamická a podlieha hormonálnej kontrole. Napríklad akútna stres udalosť vedie k zvýšenej proliferácii NK buniek a zvýšenej ostražitosti alebo k červenej výstrahe. Špeciálne účinné cytotoxické T bunky sa spomaľujú, pretože je nepravdepodobné, že by užitočne prispeli počas akútnej situácie vyžadujúcej rýchle reakcie. Počas chron stres, na druhej strane je oslabený celý imunitný systém. Počet a zabíjačské bunky sa znižujú u všetkých typov zabijakov, čo zvyšuje náchylnosť k infekcii. Jedným z najdôležitejších ochorení spojených s cytotoxickými T bunkami je autoimunitné ochorenia, pri ktorých zabíjačské bunky nerozpoznávajú vlastné bunky tela ako také, ale útočia na ne a vytvárajú zodpovedajúce autoimunitné látky protilátky. Mechanizmus rozvoja autoimunitné ochorenia ešte nie je úplne pochopený. Všeobecne sa uznáva, že genetické faktory majú prinajmenšom priaznivú úlohu.