NK-celler er en del av det medfødte immunsystem og tilhører leukocyttgruppen, den hvite blod celler. Deres hovedfunksjon er å gjenkjenne infiserte og degenererte endogene celler og å angripe cellene direkte av cytotoksiske midler som delvis oppløser membranen i målcellen og initierer dens programmerte celledød. NK-celler gjenkjenner “normale” somatiske celler ved MHC-I-strukturer som sunne celler viser på overflaten.
Hva er NK-cellen?
NK-celler (naturlige drapsceller) er en spesiell type hvit blod celle som patruljerer blodet og lymfe. De er en del av det medfødte immunsystem og gjenkjenne sunne, endogene celler ved spesielle strukturer kalt major histocompatibility complex (MHC-I) molekyler, som bare er tilstede i sunne celler. Hvis celler med ufullstendig MHC-I molekyler identifiseres, er de mest sannsynlig infisert av intracellulære mikroorganismer eller degenererte celler (tumorceller). NK-cellen aktiveres deretter umiddelbart og angriper cellen som er identifisert som infisert eller utartet. De er i stand til å frigjøre cytotoksiske stoffer som forårsaker delvis membranoppløsning i målcellene og kan utløse apoptose, eller programmert celledød, i dem. Motstykket til NK-cellene er T-lymfocytter, som er en del av det adaptive, det ervervede immunsystem. De spesialiserer seg hver på et bestemt patogen, som blir avslørt av ytterligere strukturer på celleoverflaten og kalles et antigen.
Anatomi og struktur
NK-celler dannes fra lymfoide stamceller som har sitt utspring i beinmarg. De differensierte NK-cellene frigjøres i blodet og lymfesystemet, der de umiddelbart begynner patruljering. Som et særtrekk har NK-celler mange vesikler som inneholder cytotoksiske stoffer som perforin for å oppløse membranen i den angrepne cellen og proteaser som tjener til å demontere cellen og viralt RNA apoptotisk. Apoptosen til målcellen har fordelen at for eksempel definerte fragmenter opp til individ aminosyrer er produsert av proteiner, som gjeninnføres i stoffskiftet. NK-celler er preget av spesielle reseptorer på overflaten som reagerer med MHC-I-strukturene til endogene celler. Dette er KIR-reseptorer (killercelleimmunglobulinlignende reseptorer) og såkalte naturlige cytotoksiske reseptorer (NCR). KIR-reseptorer skilles mellom aktiverende og hemmende reseptorer. NCR er også viktige for anerkjennelse av venn-fiender og for beslutningen om å angripe eller inaktivere.
Funksjon og oppgaver
NK-celler utfører hovedoppgavene med å identifisere og bekjempe degenererte somatiske celler. Degenererte somatiske celler kan være intracellulære infiserte celler eller tumorceller. For å gjøre dette stole NK-celler på deres reseptorsystem, som bare kan sjekke om deres MHC-I-strukturer er fullstendige i målceller, men ikke ytterligere strukturer som antigener. Fordi noen virus bruke den spesifikke svakheten ved NK-cellegjenkjenning for å frata sin "vertscelle" for drapssystemet, NK-cellene jobber tett sammen med de cytotoksiske T-cellene, som, som en svært moderne utvikling av evolusjon, er en del av de adaptive, dvs. de ervervede immunforsvar. Imidlertid er T-celler bare spesialiserte for et enkelt antigen om gangen, så det kreves et veldig stort antall forskjellige spesialiserte T-celler for å dekke det mangfoldige spekteret av virus som kan være målrettet mot infeksjon. NK-celler kan også bli referert til som førstelinjeforsvarsceller fordi de ved gjenkjenning av en degenerert celle eller en celle infisert intracellulært av mikroorganismer umiddelbart kan utføre sin kamp. De kan sammenlignes med en væpnet politistyrke som ikke bare kan rekonstruere men også gripe inn umiddelbart med væpnet styrke om nødvendig. Fordi NK-cellene også blir lurt av visse intracellulære patogener - spesielt virus - støtte fra de cytotoksiske T-cellene er nyttig. Tiden kan spille en viktig rolle i bekjempelsen av syke celler, for eksempel for å forhindre eksponentiell spredning av viralt RNA. Oppgaven til NK-cellene er derfor å angripe målcellen med cytotoksiske stoffer på en slik måte at også viralt RNA brytes ned for å forhindre at det replikeres ytterligere.
Sykdommer
Immunsystemet, i all sin dynamikk, er også utsatt for hormonelle påvirkninger. Selv sympatiske og parasympatiske systemkontroller påvirker NK-celler og cytotoksiske T-celler. Interessant når kroppen er sympatisk innstilt på akutt stresset og dermed for å maksimere fysisk ytelse, økes også NK-celler og blir satt på "økt alarm". Cytotoksiske T-celler reduseres av akutte perioder på stresset, som tilsynelatende ble satt opp av evolusjon fordi raske immunresponser er fordelaktige under en akutt trussel med risiko for skade og tilsvarende risiko for infeksjon. I kronisk stresset forhold, er situasjonen annerledes. Kronisk stress fører til en svekkelse av immunforsvaret, NK-celler og T-celler reduseres ikke bare i antall, men også i årvåkenhet. Dette er grunnen til at høyytelsesidrettsutøvere ofte viser økt mottakelighet for infeksjoner kort tid før store konkurranser. Redusert NK-celleaktivitet kan også skyldes uønskede bivirkninger på grunn av legemiddeleksponering (kjemoterapi) eller stråling, mens arvelig dysfunksjon i NK-celler er ekstremt sjelden. Rollen til NK-celler i vevsspesifikk autoimmune sykdommer slik som type 1 diabetes mellitus, multippel sklerose, og Hashimotos sykdom, eller i systemisk autoimmune sykdommer, har ennå ikke blitt belyst tilstrekkelig. Det kan tenkes at NK-celler har en aktiverende effekt i forbindelse med T-celler, slik at T-cellene utfører de faktiske angrepene på kroppens egne celler. På den annen side kan NK-celler også gjenkjenne aktiverte, auto-reaktive T-celler som degenererer og drepe dem direkte. Dette betyr at det er svært sannsynlig at NK-celler har både initierende og promoterende samt helbredende effekter i autoimmune sykdommer.
