Morderceller er en del av immunsystem. Som såkalte cytotoksiske T-celler (ervervet immunsystem) eller som naturlige drapsceller (medfødt immunsystem), de gjenkjenner og angriper celler som er fremmed for kroppen og endrede celler som tilhører kroppen, som kreft celler, celler infisert av virus or bakterieeller aldrende celler. Mordercellene frigjør stoffer som delvis perforerer cellemembran av de angrepne cellene, noe som fikk dem til å gjennomgå programmert celledød, eller apoptose.
Hva er en drapscelle?
Morderceller er en viktig del av immunsystem. De gjenkjenner strukturer som er fremmed for kroppen og endrede celler som tilhører kroppen, for eksempel celler som er infisert av virus or bakterie og celler som har degenerert til kreft celler. To forskjellige typer drapsceller kan identifiseres, de såkalte naturlige drapscellene (NK-celler), som er en del av det medfødte immunsystemet, og de cytotoksiske T-cellene, som er en del av det adaptive eller ervervede immunsystemet. For å skille venn fra fiende, fungerer de to celletyper med forskjellige systemer. NK-celler har spesifikke reseptorer i plasmamembranen som interagerer med såkalt MHC-I (Major Histocompatibility Complex) molekyler at sunne endogene celler vises på overflaten. Hvis MHC-I molekyler ikke er til stede eller hvis visse molekyler mangler - som det vanligvis er tilfelle med kreft celler eller celler infisert av virus - de er aktivert. Mens NK-cellene fungerer ikke-spesifikt, er de cytotoksiske T-cellene preget av ekstrem spesifisitet. I infiserte somatiske celler viser MHC-I-kompleksene også flere peptider eller andre spesifikke stoffer, såkalte antigener. Cytotoksiske T-celler er hver spesialisert for å gjenkjenne bare ett spesifikt antigen.
Anatomi og struktur
NK-celler finner sin opprinnelse i lymfoide stamceller som utvikler seg i beinmarg og etter differensiering frigjøres i blod og lymfe kanaler. Som et våpen mot celler som skal drepes, er det mange lysosomer i cytoplasmaet deres, som blir kastet ut når NK-cellen aktiveres, og frigjør det cytotoksiske stoffet som finnes i lysosomene og lyserer målcellen. Et viktig anatomisk trekk er to forskjellige typer reseptorer på overflaten. De er hemmende og aktiverende reseptorer som reagerer med MHC-I molekyler, presentere målcellene på overflaten og aktivere eller inaktivere NK-cellene. Cytotoksiske T-celler stammer også fra beinmarg, men ta avstikkeren via thymus for deres differensiering, som også har gitt dem navnet T-celle. I thymus, differensieres cellene i T-celler og mottar sin spesifikke T-celle-reseptor før de også frigjøres i blodet. Deres spesifikke reseptor består av et proteinkompleks som de bærer på overflaten og gjenkjenner spesifikke antigener som presenteres for målceller sammen med MHC-I-molekyler.
Funksjon og oppgaver
Den viktigste oppgaven til drapsceller er å identifisere og umiddelbart drepe celler som er infisert med virus eller andre intracellulære patogener og degenererte tumorceller. De to forskjellige typene drapsceller, NK-cellene og de cytotoksiske T-cellene, er tilgjengelige for å utføre denne oppgaven. De evolusjonært mye eldre NK-cellene har muligheten til å kontrollere "IDene" til målcellene, deres MHC-I-molekyler for tilstedeværelse og for fullstendighet. Hvis NK-cellene møter celler med ufullstendige MHC-I-molekyler eller celler uten gjenkjennelige MHC-I-molekyler, angriper NK-cellene umiddelbart. De frigjør stoffer som lyserer cellemembran av de angrepne cellene. Apoptose utløses vanligvis i den angrepne cellen, programmert celledød, som involverer en slags selvdisseksjon med definerte fragmenter, hvorav de fleste blir gjeninnført i den mellomliggende metabolismen. Makrofager deretter phagocytose restene og transportere dem bort. De evolusjonært mye mer “moderne” cytotoksiske drapscellene er spesialiserte via deres spesifikke reseptorer bare til ett spesifikt antigen hver, slik at de ikke gjenkjenner andre antigener, men de har flere muligheter i tilfelle aktivering. De kan modnes til T-hjelperceller eller cytotoksiske T-celler i høy hastighet og bli aktive deretter. De skiller ut perforiner for å lysere membranen til målcellen og granzymer som induserer apoptose. I tillegg skiller de ut interleukiner og interferoner, regulatoriske peptider for å kontrollere immunresponsen mot en virusinfeksjon som har oppstått. Siden en cytotoksisk T-celle bare kan gjenkjenne "sitt" spesifikke antigen, er thymus må produsere cytotoksiske T-celler for hver type antigen, hvorav det sannsynligvis er flere millioner. Fordelen med spesialisering er at immunforsvaret kan tilpasse seg nye krav, for eksempel til kontinuerlig modifiserte virus. Det er faktisk et løp mellom det adaptive immunforsvaret og de genetisk skiftende virusene. For å unngå å måtte vedlikeholde et stort reservoar av hver T-celle som trengs, produserer thymus langvarig minne celler som tjener som grunnlag for å bekjempe en ny infeksjon med det tilsvarende patogenet, noe som gjør immunresponsen 100 ganger raskere.
Sykdommer
Arbeidet med drapsceller er svært dynamisk, underlagt hormonell kontroll. For eksempel en akutt stresset hendelse fører til økt spredning av NK-celler og økt årvåkenhet, eller rød alarm, som det var. De spesielt effektive cytotoksiske T-cellene reduseres fordi de neppe vil gi et nyttig bidrag under en akutt situasjon som krever raske responser. Under kronisk stressetderimot er hele immunforsvaret svekket. Alle typer drapsceller reduseres i antall og årvåkenhet, og øker følsomheten for infeksjon. En av de viktigste sykdommene forbundet med cytotoksiske T-celler er autoimmune sykdommer, hvor drapscellene ikke gjenkjenner kroppens egne celler som sådan, men angriper dem og danner tilsvarende autoimmun antistoffer. Mekanismen for utvikling av autoimmune sykdommer er ennå ikke helt forstått. Det er generelt akseptert at genetiske faktorer i det minste spiller en favoriserende rolle.
