NK-Zelle
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 (daher die historisch begründete Bezeichnung "natürlich"). Gesunde Menschen haben einen Anteil von 5–15 % NK-Zellen an peripheren mononuklearen Blutzellen.[1]
Die Entwicklung der Zellen[Bearbeiten | Quelltext 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.[2]
Ein wichtiger Marker für NK-Zellen ist der Rezeptor CD56. NK-Zellen im Blut werden als CD3-CD56+ definiert. NK-Zellen, die viel CD56 exprimieren (CD56bright), produzieren eher Cytokine, während NK-Zellen, die nur wenig CD56 exprimieren, eher zytotoxische Funktionen ausüben.[3]
NK-Zellen unterscheiden Tumorzellen und Zellen, die von intrazellulären Mikroorganismen befallen sind, von normalen, körpereigenen Zellen mit Hilfe spezieller Rezeptoren (u. a. KIR-Moleküle, NKG2 mit CD94 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 | Quelltext 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.[4][5][6]
Erkenntnis aus dem Labor[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
NK-Zellen müssen nicht aktiviert werden, jedoch kann ihre Aktivität durch Interleukine (IL-2, IL-12) oder Interferone wie IFN-
Theorie und Praxis[Bearbeiten | Quelltext 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-Zellreifung 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)[11].
Literatur[Bearbeiten | Quelltext 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. Band 11, 1990, S. 237–244, doi:10.1016/0167-5699(90)90097-S, PMID 2201309.
Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
- Carsten Watzl: Die Waffen des Immunsystems: Wie Killerzellen zwischen körpereigen und körperfremd unterscheiden. Universität Heidelberg
Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
- ↑ Maren Claus, Johann Greil, Carsten Watzl: Comprehensive analysis of NK cell function in whole blood samples. In: Journal of Immunological Methods. Band 341, Nr. 1-2, S. 154–164, doi:10.1016/j.jim.2008.11.006 (elsevier.com [abgerufen am 27. Juli 2017]).
- ↑ L. Baggio, Á. M. Laureano, L. M. D. R. Silla, D. A. Lee: Natural killer cell adoptive immunotherapy: Coming of age. In: Clin Immunol. Band 177, Apr 2017, S. 3–11. PMID 26883680.
- ↑ Megan A Cooper, Todd A Fehniger, Michael A Caligiuri: The biology of human natural killer-cell subsets. In: Trends in Immunology. Band 22, Nr. 11, S. 633–640, doi:10.1016/s1471-4906(01)02060-9.
- ↑ 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).
- ↑ 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).
- ↑ 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).
- ↑ Xavier Michelet, Lydia Dyck u. a.: Metabolic reprogramming of natural killer cells in obesity limits antitumor responses. In: Nature Immunology. Bandf 19, 2018, S. 1330, doi:10.1038/s41590-018-0251-7.
- ↑ Y. Meng, J. Sun, T. Hu, Y. Ma, T. Du, C. Kong, G. Zhang, T. Yu, H. Piao: Rapid expansion in the WAVE bioreactor of clinical scale cells for tumor immunotherapy. In: Hum Vaccin Immunother. Band 14, Nr. 10, 2018, S. 2516–2526. PMID 29847223
- ↑ K. Bröker, E. Sinelnikov, D. Gustavus, U. Schumacher, R. Pörtner, H. Hoffmeister, S. Lüth, W. Dammermann: Mass Production of Highly Active NK Cells for Cancer Immunotherapy in a GMP Conform Perfusion Bioreactor. In: Front Bioeng Biotechnol. Band 7, 13. Aug 2019, S. 194. PMID 31457007
- ↑ Aktueller Zeitschriften-Bericht (aufgerufen am 31. Oktober 2020)
- ↑ Sungjin Kim u. a.: Licensing of natural killer cells by host major histocompatibility complex class I molecules. In: Nature. Band 436, Nr. 7051, 4. August 2005, S. 709–713, doi:10.1038/nature03847.