Stanica ubojica: struktura, funkcija i bolesti

Stanice ubojice su dio imunološki sustav. Kao takozvane citotoksične T stanice (stečene imunološki sustav) ili kao prirodne stanice ubojice (urođeni imunološki sustav) prepoznaju i napadaju stanice strane tijelu i promijenjene stanice koje pripadaju tijelu, kao što su Raka stanice, stanice zaražene virusi or bakterija, ili starenje stanica. Stanice ubojice oslobađaju tvari koje djelomično perforiraju stanična membrana napadnutih stanica, zbog čega prolaze kroz programiranu staničnu smrt ili apoptozu.

Što je stanica ubojica?

Stanice ubojice važan su dio imunološki sustav. Prepoznaju strukture stranim tijelu i promijenjene stanice koje pripadaju tijelu, poput stanica zaraženih virusi or bakterija i stanice koje su se izrodile u Raka Stanice. Mogu se identificirati dvije različite vrste stanica ubojica, takozvane prirodne stanice ubojice (NK stanice), koje su dio urođenog imunološkog sustava, i citotoksične T stanice, koje su dio adaptivnog ili stečenog imunološkog sustava. Kako bi se prijatelj razlikovao od neprijatelja, dvije vrste stanica djeluju s različitim sustavima. NK stanice imaju specifične receptore smještene u njihovoj plazemskoj membrani koji komuniciraju s takozvanim MHC-I (glavni kompleks histokompatibilnosti) molekule koje se zdrave endogene stanice prikazuju na njihovoj površini. Ako MHC-I molekule nisu prisutni ili ako nedostaju određene molekule - kao što je to obično slučaj Raka stanice ili stanice zaražene virusi - oni su aktivirani. Iako NK stanice djeluju nespecifično, citotoksične T stanice karakteriziraju krajnje specifičnosti. U zaraženim somatskim stanicama, kompleksi MHC-I također pokazuju dodatne peptide ili druge specifične tvari, takozvane antigene. Citotoksične T stanice su specijalizirane za prepoznavanje samo jednog specifičnog antigena.

Anatomija i struktura

NK stanice svoje podrijetlo pronalaze u limfoidnim progenitornim stanicama koje se razvijaju u koštana srž i, nakon diferencijacije, puštaju se u krv i limfa kanali. Kao oružje protiv stanica koje treba ubiti, u njihovoj citoplazmi postoje brojni lizosomi koji se izbacuju kada se NK stanica aktivira, oslobađajući citotoksičnu tvar koja se nalazi u lizosomima i lizirajući ciljanu stanicu. Važna anatomska značajka su dvije različite vrste receptora na njihovoj površini. Oni su inhibitorski i aktivirajući receptori koji reagiraju s MHC-I molekule, predstavite ciljne stanice na njihovoj površini i aktivirajte ili deaktivirajte NK stanice. Citotoksične T stanice također potječu iz koštana srž, ali krenite zaobilaznim putem timus zbog njihove diferencijacije, što im je donijelo i ime T stanica. U timus, stanice se diferenciraju u T stanice i primaju svoj specifični receptor za T stanice prije nego što se također puste u krvotok. Njihov specifični receptor sastoji se od proteinskog kompleksa koji oni nose na svojoj površini i prepoznaju specifične antigene koji su predstavljeni ciljanim stanicama zajedno s molekulama MHC-I.

Funkcija i zadaci

Glavni zadatak stanica ubojica je identificirati i odmah ubiti stanice zaražene virusima ili drugim unutarstaničnim patogeni i degenerirane tumorske stanice. Dvije različite vrste stanica ubojica, NK stanice i citotoksične T stanice, dostupne su za izvršavanje ovog zadatka. Evolucijski puno starije NK stanice imaju mogućnost provjere "ID-a" ciljnih stanica, njihovih molekula MHC-I na prisutnost i cjelovitost. Ako NK stanice naiđu na stanice s nepotpunim molekulama MHC-I ili stanice bez prepoznatljivih molekula MHC-I, NK stanice odmah napadaju. Oni oslobađaju tvari koje liziraju stanična membrana napadnutih stanica. Apoptoza se obično pokreće u napadnutoj stanici, programiranom staničnom smrću, što uključuje neku vrstu samoseciranja s definiranim fragmentima, od kojih se većina ponovno uvodi u srednji metabolizam. Makrofagi zatim fagocitoziraju ostatke i transportiraju ih dalje. Evolucijski puno „modernije“ citotoksične stanice ubojice specijalizirane su putem svojih specifičnih receptora samo za jedan specifični antigen, tako da ne prepoznaju druge antigene, ali imaju više mogućnosti u slučaju njihove aktivacije. Oni mogu velikom brzinom sazrijeti u T pomoćne stanice ili citotoksične T stanice i u skladu s tim postati aktivni. Oni luče perforine za liziranje membrane ciljne stanice i granzima koji induciraju apoptozu. Uz to luče interleukine i interferoni, regulatorni peptidi za kontrolu imunološkog odgovora na virusnu infekciju koja se dogodila. Budući da citotoksična T stanica može prepoznati samo "svoj" specifični antigen, timus moraju proizvesti citotoksične T stanice za svaku vrstu antigena, kojih vjerojatno ima nekoliko milijuna. Prednost specijalizacije je u tome što se imunološka obrana može prilagoditi novim zahtjevima, npr. Kontinuirano modificiranim virusima. Zapravo postoji stalna utrka između adaptivnog imunološkog sustava i genetski promjenjivih virusa. Da bi se izbjeglo stalno održavanje velikog spremnika svake T stanice ikad potrebne, timus stvara dugovječne memorija stanice koje služe kao osnova za borbu protiv nove infekcije odgovarajućim patogenom, što imunološki odgovor čini 100 puta bržim.

Bolesti

Rad stanica ubojica vrlo je dinamičan, podložan je hormonalnoj kontroli. Na primjer, akutni stres događaj dovodi do povećane proliferacije NK stanica i pojačane budnosti, ili takoreći crvene uzbune. Specifično učinkovite citotoksične T stanice usporavaju se jer vjerojatno neće dati koristan doprinos tijekom akutne situacije koja zahtijeva brzi odgovor. Tijekom kronične stres, s druge strane, cijeli imunološki sustav je oslabljen. Sve vrste stanica ubojica smanjuju broj i budnost, povećavajući osjetljivost na infekcije. Jedna od najvažnijih bolesti povezanih s citotoksičnim T stanicama su autoimune bolesti, u kojem stanice ubojice ne prepoznaju vlastite stanice kao takve, već ih napadaju i formiraju odgovarajuće autoimune antitijela. Mehanizam razvoja autoimune bolesti još nije u potpunosti shvaćen. Općenito je prihvaćeno da genetski čimbenici igraju barem pogodnu ulogu.