Funciones celulares de las células asesinas naturales
1. Reconocimiento de células diana El reconocimiento de células diana por parte de las células NK no es específico, lo cual es diferente del mecanismo por el cual los CTL reconocen las células diana, pero el mecanismo exacto aún no está claro. Se sabe que la interacción entre el antígeno 1 asociado a la función de los linfocitos (LFA-1) y la molécula de adhesión intercelular 1 (ICAM-1) en la superficie de las células diana está implicada en el proceso de reconocimiento de las células NK Anti-LFA-. 1 o anticuerpos monoclonales anti-ICAM-1 pueden inhibirlo. Además, la unión de CD2 a LFA-3 (CD58) y CD56 también puede mediar la unión entre las células NK y las células diana. Para grupos de moléculas de diferenciación y adhesión, consulte los Capítulos 1 y 2 respectivamente.
Los principales factores de destrucción son la perforina, los factores citotóxicos NK y el TNF.
⑴Perforina: La perforina es un mediador que mata las células diana liberadas por los gránulos citoplasmáticos de células asesinas como NK, CTL y LAK. Para obtener información sobre la estructura y función de la perforina, consulte la Sección 2 de este capítulo. La perforina purificada a partir de gránulos citoplasmáticos puede lisar una variedad de células tumorales in vitro y los anticuerpos antiperforina pueden inhibir su actividad letal. IL-2 puede promover la transcripción del gen perforina. La IL-6 puede promover la transcripción del gen de la perforina inducida por la IL-2. La serina esterasa puede activar la perforina.
⑵ Factor citotóxico NK: las células NK pueden liberar factor citotóxico NK soluble (NKCF). Hay receptores NKF en la superficie de las células diana, que pueden matar y lisar selectivamente las células diana después de unirse a ellas.
⑶ TNF: Las células NK activadas pueden liberar TNF-α y TNF-β (LT). El TNF puede cambiar la estabilidad de los lisosomas en las células diana, lo que provoca la fuga de varias hidrolasas; ② afecta el metabolismo de los fosfolípidos de la membrana celular; (3) cambiar el metabolismo de la glucosa de las células diana puede reducir el valor del pH en los tejidos; degradar el ADN genómico y provocar la muerte celular programada para matar las células diana. El proceso de muerte celular causado por el TNF es significativamente más lento que el proceso de lisis celular provocado por la perforina.
Tabla 7-12 Células diana sensibles e insensibles a NK humanas y de ratón (II) ADCC (citotoxicidad mediada por células dependiente de anticuerpos) Tabla 7-13 Citocinas producidas por células NK.
Las células NK tienen FcγRⅲA en su superficie, que se une principalmente a los segmentos FC (regiones funcionales Cγ2 y Cγ3) de las IgG1 e IgG3 humanas. Bajo la mediación de anticuerpos IgG específicos de las células diana, pueden matarlas. células diana correspondientes. IL-2 e IFN-γ mejoran significativamente el efecto ADCC mediado por células NK. Anteriormente se pensaba que las células K mediaban en la ADCC de los linfocitos, pero hasta ahora no se han encontrado marcadores de superficie específicos de las células K y es imposible confirmar si las células K pertenecen a un grupo de células independiente. NK puede ser la principal población de linfocitos que media la ADCC. Además de las NK, también existen monocitos, macrófagos, eosinófilos y neutrófilos con funciones ADCC. Las células NK activadas pueden sintetizar y secretar una variedad de citocinas, regular la inmunidad y la hematopoyesis y matar directamente las células diana.
Además, las células NK pueden inhibir la diferenciación de células B inducida por PWM y las respuestas de anticuerpos in vitro, posiblemente inhibiendo directamente las células B o inhibiendo la presentación de antígenos por parte de las células auxiliares. Las células NK desempeñan un papel importante en la infección antiviral y la vigilancia inmunitaria mediante la destrucción natural y la citotoxicidad de la ADCC. ⑴ Infección antiviral: NK puede matar selectivamente las células diana infectadas por virus. El IFN producido por las células auxiliares o las células NK puede tener sinergia con el efecto antiviral de las NK y tener un efecto protector sobre las células normales. Por otro lado, los antígenos virales y otras moléculas de superficie en la superficie de las células infectadas por virus las hacen más sensibles a la citotoxicidad de las NK. In vitro, NK puede lisar células diana infectadas por el virus del herpes, el virus vaccinia, el virus del sarampión, el virus de las paperas, el citomegalovirus y el virus de la influenza. Los experimentos in vivo muestran que las cepas de ratones con baja actividad NK son más susceptibles a determinadas infecciones virales.
La inyección de anticuerpo anti-Asialo GM1 que inhibe las células NK agrava la neumonía por virus de la influenza en ratones. Además, las células NK pueden matar algunas bacterias, hongos y protozoos in vitro, lo que puede estar relacionado con la liberación de algunos mediadores de destrucción por parte de las células NK. ⑵Las células NK pueden desempeñar un papel más importante que las células T en la vigilancia inmunológica y en la eliminación de células tumorales mutadas. Los pacientes con ciertas enfermedades, como aquellos con Chediak-Higashi o síndrome linfoproliferativo ligado al cromosoma X, son particularmente susceptibles a trastornos linfoproliferativos malignos debido a la disfunción de NK. ⑶ Implicadas en el efecto injerto contra leucemia (GVL) después del trasplante de médula ósea: las células NK pueden matar algunas células de leucemia linfoide y mieloide in vitro. Unas semanas después del trasplante de médula ósea, las células NK derivadas del donante constituyen una proporción significativa del PBL. Además, las células NK también pueden matar algunas células inmaduras, como las células madre de la médula ósea y los subconjuntos de timocitos del cuerpo.
Las células asesinas naturales son células con grandes gránulos en su citoplasma, también llamadas células NK. Llamado así por su citotoxicidad no específica. Sin receptores compartidos por las células T y B, la recombinación genética de los receptores no puede llevarse a cabo. Pero todavía tiene algunos receptores especiales que pueden activar o inhibir sus efectos. Representa del 5 al 10% de la población de linfocitos circulantes. Relacionado con la destrucción de células tumorales, puede destruir las células objetivo mediante la secreción de perforina y factor de necrosis tumoral.
Las células asesinas naturales son linfocitos granulares y forman parte del sistema inmunológico humano. Puede disolver rápidamente ciertas células tumorales, por lo que el desarrollo de su función anticancerígena ha sido un tema candente en la investigación del cáncer en los últimos años. En particular, el Proyecto Life Ark lanzado por humanos a principios del siglo XXI ha logrado grandes avances en el desarrollo de la función anticancerígena de las células asesinas naturales.
Las células asesinas naturales (amarillas) reconocen y matan las células cancerosas (rosa) o las células infectadas por virus antes de que puedan dañar gravemente el organismo. (Fuente: Scientific Eye)
El sistema inmunológico humano es muy complejo. Tiene una gran cantidad de células diferentes con diversas funciones, lo que garantiza que los microorganismos invasores, como virus o bacterias, puedan volverlos inofensivos rápidamente y mantener sano todo el cuerpo.
El sistema inmunológico también incluye células asesinas naturales (células NK), que pueden reconocer y eliminar células infectadas por tumores o virus. Por lo tanto, las células NK luchan contra las células estresadas del cuerpo para evitar que se vuelvan potencialmente peligrosas. Sin embargo, este compromiso conlleva riesgos. Otras células asesinas específicas de células inmunitarias, también conocidas como células T CD8+, que proliferan y maduran en respuesta a infecciones virales, también pueden presentar síntomas de estrés y terminar en la lista de células NK. Los interferones disfrazan las células inmunes. Las células T CD8+ pueden detectar la sustancia mensajera inmune interferón 1, que puede ocultar el estrés en estas células inmunes al unirse a receptores de superficie específicos en ellas. En otras palabras, el interferón 1 actúa como un manto, manteniendo las células inmunes invisibles para las células NK. Si las células T carecen de sitios de anclaje para el interferón tipo 1, serán perseguidas por las células NK hasta que se extingan.
Usando ratones infectados con dos virus modelo, los investigadores descubrieron que si las células T CD8+ de los animales carecían de estos receptores de interferón, las células NK no sólo eliminaban las células infectadas por el virus, sino que también se pensaba que las células inmunitarias tenían tomó medidas que debilitaron la respuesta inmune antiviral.
Señal de muerte celular entrenada
Los investigadores utilizaron células T CD8+ sin ningún receptor de interferón tipo 1 para explorar cómo funciona el mecanismo y la falta de interferón tipo 1. Cómo las células T CD8+ agotan las NK células. Sin la presencia de células asesinas naturales y sin la detección de interferón, las células T seguirán aumentando, madurando y desarrollándose. Además, los inmunobiólogos del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zurich descubrieron que estas células T sin sensores forman gradualmente "etiquetas de reconocimiento" en sus superficies, que desencadenan el efecto letal de las células NK una vez que entran en contacto con ellas. Por lo tanto, la expresión de estas "etiquetas de estrés" se inhibe mediante la unión del interferón y las señales a través de los receptores de interferón en las células T. Si la señalización se bloquea debido a la falta de receptores, las células expresan grandes cantidades de estas moléculas de estrés.
¿El mecanismo de las enfermedades autoinmunes?
Hasta el momento, no está claro si los humanos tenemos el mismo mecanismo. Sin embargo, el proceso básico mediante el cual el sistema inmunológico humano protege a las células T del ataque de las células NK probablemente sea similar.
Por un lado, los investigadores han revelado el mecanismo por el cual las células T estresadas necesitan protegerse de las células NK. Por otro lado, este hallazgo formó una nueva hipótesis. Por ejemplo, es concebible que la activación de las células T que carecen de receptores de interferón indique que están "estresadas" y, por tanto, muertas. Esto puede ocurrir durante la activación de células T reactivas autoinmunes, por ejemplo, lo que a menudo ocurre en ausencia de altas concentraciones de interferón 1. Oxenius y su equipo están interesados en probar estas apasionantes hipótesis en los próximos años.
Resumen original:
Los interferones tipo I protegen a las células T del ataque de las células NK mediado por el receptor activador NCR1
Josh Crouse, Gregor Bedenikovic, Melanie Wiesel, Mark Ibberson, Ioannis Xenarios, Dorothee Von Laer, Ulrich Kalinke, Eric Vivier, Stipan Jonjic, Annette Oxenius
La señalización directa del interferón tipo I (IFN) en las células T es responsable de una inducción significativa de la expansión adecuada del IFN tipo I. La diferenciación y la supervivencia de las células T que responden después de la infección viral son necesarias. La falta del receptor de IFN tipo I (Ifnar1?/?) aún no está clara. Informamos aquí que Ifnar1? Las células /?t son muy sensibles a la destrucción dependiente de perforina mediada por células asesinas naturales (NK). ¿El agotamiento de las células NK antes de la infección por el virus de la coriomeningitis linfocítica (LCMV) restaura completamente Ifnar1? /?t células. ¿Ifnar1? Las células /?t aumentan la expresión del ligando del receptor 1 (NCR1) que desencadena la citotoxicidad natural tras la infección, lo que las convierte en objetivos para el ataque de células NK mediado por NCR1. Por lo tanto, la detección directa del IFN tipo I por parte de las células T las protege de la destrucción por parte de las células NK al regular la expresión del ligando NCR1, revelando así el mecanismo por el cual las células T evaden la potente actividad citotóxica de las células NK.