NK клетките са част от вродените имунната система и принадлежат към левкоцитната група, белите кръв клетки. Основната им функция е да разпознават заразените и дегенерирали ендогенни клетки и да атакуват клетките директно от цитотоксични агенти, които частично разтварят мембраната на прицелната клетка и инициират програмираната й клетъчна смърт. NK клетките разпознават „нормалните“ соматични клетки чрез MHC-I структури, които здравите клетки показват на тяхната повърхност.
Какво представлява NK клетката?
NK клетките (естествените клетки убийци) са специален вид бяло кръв клетка, която патрулира с кръвта и лимфа. Те са част от вроденото имунната система и разпознават здрави, ендогенни клетки чрез специални структури, наречени основен комплекс за хистосъвместимост (MHC-I) молекули, които присъстват напълно само в здравите клетки. Ако клетки с непълна MHC-I молекули са идентифицирани, те са най-вероятно заразени от вътреклетъчни микроорганизми или дегенерирани клетки (туморни клетки). След това NK клетката се активира незабавно и атакува клетката, идентифицирана като заразена или дегенерирана. Те са способни да отделят цитотоксични вещества, които причиняват частично разтваряне на мембраната в клетките-мишени и могат да предизвикат апоптоза или програмирана клетъчна смърт в тях. Аналог на NK клетките са Т лимфоцити, които са част от адаптивното, придобитото имунната система. Всеки от тях е специализиран в определен патоген, който се разкрива от допълнителни структури на клетъчната повърхност и се нарича антиген.
Анатомия и структура
NK клетките се образуват от лимфоидни прогениторни клетки, които произхождат от костен мозък. Диференцираните NK клетки се освобождават в кръвния поток и лимфната система, където веднага започват своите патрули. Като отличителна черта, NK клетките имат множество везикули, които съдържат цитотоксични вещества като перфорин за разтваряне на мембраната на атакуваната клетка и протеази, които служат за апоптотично разглобяване на клетъчната и вирусна РНК. Апоптозата на целевата клетка има предимството, че например дефинира фрагменти до отделни аминокиселини се произвеждат от протеини, които се въвеждат отново в метаболизма. NK клетките се характеризират със специални рецептори на повърхността си, които реагират с MHC-I структурите на ендогенните клетки. Това са KIR рецептори (имуноглобулиноподобни рецептори-убийци) и така наречените естествени цитотоксични рецептори (NCR). KIR рецепторите се разграничават между активиращи и инхибиторни рецептори. NCR също са важни за разпознаването на приятел-враг и за решението за атака или инактивиране.
Функция и задачи
NK клетките изпълняват основните задачи за идентифициране и борба с дегенериралите соматични клетки. Дегенериралите соматични клетки могат да бъдат вътреклетъчно заразени клетки или туморни клетки. За целта NK клетките разчитат на своята рецепторна система, която може само да провери пълнотата на своите MHC-I структури в целевите клетки, но не и допълнителни структури като антигени. Защото някои вируси използват специфичната слабост на разпознаването на NK клетки, за да лишат своята „клетка гостоприемник“ от системата убийци, NK клетките работят в тясно сътрудничество с цитотоксичните Т клетки, които като изключително модерно развитие на еволюцията са част от адаптивните, т.е. имунна система. Въпреки това, Т клетките са специализирани само за един антиген в даден момент, така че са необходими много голям брой различно специализирани Т клетки, за да покрият разнообразния спектър от вируси които могат да бъдат насочени към инфекция. NK клетките също могат да бъдат посочени като защитни клетки от първа линия, тъй като след разпознаване на дегенерирала клетка или клетка, заразена вътреклетъчно от микроорганизми, те могат незабавно да започнат битката си. Те могат да бъдат оприличени на въоръжена полицейска сила, която може не само да разузнава, но и да се намесва незабавно с въоръжена сила, ако е необходимо. Тъй като NK клетките също са подмамени от някои вътреклетъчни патогени - особено вируси - полезна е подкрепата от цитотоксичните Т клетки. Времето може да играе важна роля в борбата с болните клетки, например за предотвратяване на експоненциална пролиферация на вирусна РНК. Следователно задачата на NK клетките е да атакува прицелната клетка с цитотоксични вещества по такъв начин, че вирусната РНК също да се разгражда, за да се предотврати по-нататъшното й размножаване.
Болести
Имунната система, във цялата си динамика, също е подложена на хормонални влияния. Дори контролите на симпатиковата и парасимпатиковата система влияят на NK клетките и цитотоксичните Т клетки. Интересното е, че когато тялото е симпатично настроено към остро стрес и по този начин за да достигнат пикова физическа работоспособност, NK клетките също се увеличават и се поставят в „повишена готовност“. Цитотоксичните Т клетки се забавят от остри периоди на стрес, който очевидно е създаден от еволюцията, тъй като бързите имунни реакции са изгодни по време на остра заплаха с риск от нараняване и съответния риск от инфекция. При хронична стрес условия, ситуацията е различна. Хроничният стрес води до отслабване на имунната система, NK клетките и Т клетките не само намаляват като брой, но и повишават бдителността. Ето защо спортистите с висока производителност често показват повишена податливост към инфекции малко преди големи състезания. Намалената активност на NK клетките също може да бъде резултат от нежелани странични ефекти, дължащи се на излагане на наркотици (химиотерапия) или радиация, докато наследствената дисфункция в NK клетките е изключително рядка. Ролята на NK клетките в тъканно специфични автоимунни заболявания като тип 1 диабет диабет, множествена склероза, и болестта на Хашимото, или в системна автоимунни заболявания, все още не е изяснено адекватно. Възможно е NK клетките да имат активиращ ефект заедно с Т клетките, така че Т клетките да извършват действителните атаки върху собствените клетки на тялото. От друга страна, NK клетките също могат да разпознават активирани, автореактивни Т клетки като дегенерирали и да ги убиват директно. Това означава, че NK клетките е много вероятно да имат както иницииращи, така и насърчаващи, както и лечебни ефекти в автоимунни заболявания.
