NK-Zelle

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NK-Zellen (natürliche Killerzellen) gehören zu den Lymphozyten (Untergruppe der weißen Blutzellen oder Leukozyten). Sie sind in der Lage, abnormale Zellen wie Tumorzellen und virusinfizierte Zellen zu erkennen und abzutöten. NK-Zellen besitzen keine Antigen-spezifischen Rezeptoren und gehören zum angeborenen Immunsystem.

Die Entwicklung der Zellen[Bearbeiten]

NK-Zellen entwickeln sich wie die anderen Lymphozyten aus lymphatischen Vorläuferzellen im Knochenmark und zirkulieren später im Blutkreislauf. Sie sind größer als T-Lymphozyten und B-Lymphozyten. Zielstrukturen einer NK-Zelle sind virusinfizierte Zellen sowie Krebszellen, die sie über unveränderlich codierte Rezeptoren erkennt.

Aktivierung der NK-Zelle durch fehlenden MHC-I-Komplex an der infizierten Zelle

NK-Zellen unterscheiden Tumorzellen und Zellen, die von intrazellulären Mikroorganismen befallen sind, von normalen, körpereigenen Zellen mit Hilfe spezieller Rezeptoren (u. a. KIR-Moleküle und natürliche zytotoxische Rezeptoren), die mit MHC-Klasse-I-Molekülen auf der Oberfläche der Zielzellen interagieren. Tumor- und infizierte Zellen werden normalerweise von den cytotoxischen T-Lymphozyten aufgrund von Fremd-Antigenen, die sie im Komplex mit den MHC-I-Molekülen auf ihrer Oberfläche präsentieren, erkannt und eliminiert. Einige Viren sind in der Lage, die Präsentation von MHC-I-Molekülen auf der Oberfläche ihrer Wirtszellen zu unterdrücken und entgehen so der Zerstörung durch T-Lymphozyten. Die verminderte Expression der MHC-Moleküle auf Tumorzellen und von Mikroorganismen befallenen Zellen wird nun von den NK-Zellen erkannt und führt zur Apoptose der Zielzelle, ein Prinzip, das von dem schwedischen Immunologen Klas Kärre postuliert wurde und als Missing-self-Hypothese bezeichnet wird.

Funktion[Bearbeiten]

NK Zellen scheinen eine wichtige Rolle an der Schnittstelle zwischen angeborener und erworbener Immunität zu spielen: offensichtlich führt die Interaktion zwischen natürlichen Killerzellen und dendritischen Zellen zu einer Selektion Antigen präsentierender Zellen und fördert so die Modellierung der erworbenen Immunantwort.[1] [2] [3]

Erkenntnis aus dem Labor[Bearbeiten]

NK-Zellen müssen nicht aktiviert werden, jedoch kann ihre Aktivität durch Interleukine (IL-12) oder Interferone wie IFN-α und IFN-β gesteigert werden, die von Makrophagen sezerniert werden. Nach der Steigerung ihrer Aktivität können sie große Mengen IFN-γ produzieren, welches für die Eindämmung diverser Infektionen relevant ist. Sie können Zellen durch cytotoxische Granula zerstören, die an der Oberfläche der feindlichen Zelle freigesetzt werden, und deren Tod durch Apoptose bewirken. Die Aktivität der NK-Zellen lässt sich labortechnisch durch eine In-vitro-Analyse feststellen (NK-Zell-Aktivitätsanalyse).

Theorie und Praxis[Bearbeiten]

Lange Zeit war nicht genau geklärt, wie NK-Zellen ohne inhibitorische Rezeptoren eine Selbsttoleranz erzeugen. Ein Modell zur Erklärung lieferten Arbeiten, die zeigten, dass es zusätzlich zur NK-Zell-Reifung einen Prozess gibt, den man als „Licensing“ bezeichnet. Bei diesem würden NK-Zellen, die keine inhibitorischen MHC-Klasse-I-Rezeptoren exprimieren, die zum Organismus passen, präsystemisch entweder nicht aktiviert werden (arming model) oder der letzte Aktivierungsschritt würde verhindert werden (disarming model)[4].

Literatur[Bearbeiten]

  • Charles A. Janeway jr. u. a. : Immunologie. 5. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg/Berlin 2002, ISBN 3-8274-1078-9.
  •  Hans-Gustaf Ljunggren, Klas Kärre: In search of the ‘missing self’: MHC molecules and NK cell recognition. In: Immunology Today. 11, 1990, S. 237–244, doi:10.1016/0167-5699(90)90097-S, PMID 2201309.

Weblinks[Bearbeiten]

Quellen[Bearbeiten]

  1. F. Brilot, T. Strowig, C. Munz: NK cells interactions with dendritic cells shape innate and adaptive immunity. In: Frontiers in bioscience : a journal and virtual library. Band 13, 2008, S. 6443–6454, ISSN 1093-4715. PMID 18508671. (Review).
  2. A. Moretta, E. Marcenaro u. a.: NK cells at the interface between innate and adaptive immunity. In: Cell death and differentiation. Band 15, Nummer 2, Februar 2008, S. 226–233, ISSN 1350-9047. doi:10.1038/sj.cdd.4402170. PMID 17541426. (Review).
  3. A. Reschner, P. Hubert u. a.: Innate lymphocyte and dendritic cell cross-talk: a key factor in the regulation of the immune response. In: Clinical and Experimental Immunology. Band 152, Nummer 2, Mai 2008, S. 219–226, ISSN 1365-2249. doi:10.1111/j.1365-2249.2008.03624.x. PMID 18336590. PMC 2384094 (freier Volltext). (Review).
  4.  Sungjin Kim u. a.: Licensing of natural killer cells by host major histocompatibility complex class I molecules. In: Nature. 436, Nr. 7051, 2005, S. 709–713, doi:10.1038/nature03847.