Естественная клеточная цитотоксичность - это автономная естественная система, не связана с иммунизацией, филогенетически наиболее древняя система защиты организма от вторжения носителей чужеродной генетической информации, основными клетками-эффекторами которого является НК, макрофаги, моноциты, нейтрофилы, эозинофилы.

 

Киллерных активность фагоцитов. Установлено, что фагоцитарные клетки - макрофаги, нейтрофилы, эозинофилы способны убивать опухолевые клетки, при этом основной тумороцидний эффект обусловлен прямым межклеточным контактом эффекторных клеток с клетками-мишенями. В ткани опухолей содержатся так называемые пухлиноасоцииовани макрофаги. С одной стороны, эти макрофаги путем выделения факторов роста могут способствовать росту опухолей, а с другой - при соответствующей активации могут ингибировать и даже разрушать опухолевые клетки.

 

Выделяют несколько возможных механизмов контакта фагоцитов с опухолевыми клетками. Это неспецифический контакт, обусловлен взаимодействием адгезивных молекул интегринов, например, CD11a/CD18 ((LFA-1) - CD54 (ICAM-1), ОТ> 11Ь / CD18 (CR3)-CD54 (ICAM-1), или CD50 (ICAM- 3). Другим механизмом прямого взаимодействия фагоцитов с опухолевыми клетками является, возможно, взаимодействие Fc-и CR-рецепторов, а также других рецепторов с опсонизуючимы субстанциями на мембранных структурах клеток-мишеней. И, очевидно, эффективным механизмом взаимодействия фагоцитов с клетками-мишенями являются связывания фагоцитами специфических антител к опухолевым клеткам. Специфические антитела распознают соответствующие структуры на опухолевых клетках, и фагоциты тесно контактируют с клетками-мишенями.

 

В основе киллерных эффекта фагоцитов лежит несколько различных механизмов: индуцирования апоптоза, погружение в мембрану клеток-мишеней цитоцидных факторов фагоцитов. Определенную роль при этом играют биоцидные факторы, секретируемые фагоцитами в межклеточное пространство, в частности ФНО-а. -

 

Одним из механизмов противоопухолевого действия активированных макрофагов является синтез NO из аргинина. Синтез NO коррелирует с цитолитического активностью макрофагов. Его синтез регулирующих Т-хелперы первого и второго типов через лимфокины: ИФН-у вместе с ФНО-а способствует усилению синтеза NO макрофагами, а ИЛ-4 и ТФР-? подавляют этот процесс.

 

Определенную роль в киллерных эффекте играют эозинофилы, базофилы, мастоцитов и тромбоциты. Эозинофилы активно убивают паразитов путем внеклеточного фагоцитоза, а в базофилов важную роль в цитоцидному эффекте играют серотонин и специфическая протеаза.

 

Естественные, или натуральные, киллеры (НК). НК время рассматривают как основные клетки, которые осуществляют протиклитинний, преимущественно противоопухолевый и противовирусный, защиту. Они активны фактически против любых клеток - мишеней - аутологичных, аллогенных и ксеногенных, включая микроорганизмов. Однако эффективные они относительно опухолевых и вирусинфицированных клеток. Кроме того, НК выполняют важную регуляторную функцию - они выделяют ряд цитокинов, имеющих широкий спектр биологического действия, в том числе участвуют в контроле пролиферации гемопоэтических клеток. Первые сведения о существовании НК появились в 1976 г. после обнаружения в лимфоидной ткани крыс и мышей цитотоксической активности, которая не была обусловлена иммунизацией и проявлялась в отношении широкого спектра опухолевых клеток-мишеней. До последнего времени НК обнаружено в лимфоидной ткани почти всех исследуемых видов позвоночных.

 

НК относятся к группе больших гранулярных (зернистых) лимфоцитов (ВГЛ). Эти клетки возникают в филогенезе, и предполагают, что они родоначальницами современной иммунокомпетентных клеток. Так, у дождевого червя при отсутствии специализированной иммунной системы естественную цитотоксическую активность проявляют лимфоцитоподобных клеток, морфологически подобные БГЛ. НК составляют около 15% лимфоцитов крови, они тимуснезалежнимы лимфоцитами и не способны формировать иммунную память. Большинство БГЛ образует конъюгаты с клетками-мишенями. Следует отметить, что около 20% малых лимфоцитов также образуют конъюгаты с такими клетками, однако лизисного эффекта не наблюдается.

 

Естественную киллерную активность разной эффективности обнаружены в различных органах и тканях. Ярко выражена она в периферической крови и селезенке, меньше всего - в костном мозге. Отдельные популяции НК обнаружены в эпителии кишечника и матки. Эти клетки имеют высокую цито-токсичность, однако наиболее выраженный лизис происходит не через 2 - 3 часа, как в НК крови, а через 18 часов. Эта внутриэпителиальным популяция НК защищает организм от возникновения опухолей и проникновения патогенных микроорганизмов. Возможно, каждый орган или ткань имеют свои популяции НК, которые играют важную роль в местном иммунной защите. НК в пейеровых бляшках не обнаружено. В тимусе гвинейских свинок также не обнаружено активности НК, а в тимусе нормальных мышей - только незначительную цитотоксическую активность. Однако в безтимусних мышей количество НК увеличена. По морфологии НК подобные моноцитов: диаметр клетки составляет 16 - 20 мкм, имеют почковидные форму ядра, высокое значение ядерно-цитоплазматического отношения. Однако существует и ряд отличий от моноцитов - это неспособность прилипать к стекла или пластмассы, отсутствие поглощающей активности, неспецифической эстеразы, C3R.

 

Такие факты, как экспрессия на НК различных маркеров ранних предшественников Т-клеток и моноцитов, наличие в промоноцитах костного мозга мышей высокой неспецифической киллерной активности, а также резкое повышение активности НК при отсутствии дифференцировку Т-клеток, является основанием для предположения о принадлежности их к малодифференцированных клеток, происходящих из ранних потомков плюрипотентных стволовых кроветворных клеток с прекращением дифференцировки на ранних стадиях.

 

НК не имеют фагоцитарной активности, они радиорезистентних, на своей мембране не имеют иммуноглобулинов, СЗ-рецептора, МЧС II-антигенов, имеют слабую аффинность к эритроцитам барана, гетерогенные по способности прилипать к нейлоновой ваты.

 

Активность НК человека контролируется генами, расположенными в 4-й и 17-й хромосомах. Маркеры естественных киллеров и механизмы распознавания и лизиса клеток-мишеней. Естественные киллеры - это большая самостоятельная популяция лимфоцитов, гетерогенная как по функциональной активности, так и по антигенным маркерам. На поверхности НК выявлен ряд антигенов ранних стадий дифференцировки лимфоидных клеток. На своей поверхности они часть общих антигенов, которые оказываются на Т-и В-лимфоцитах, моноцитах и ПМЯЛ. Однако наиболее общих антигенов НК имеют с Т-лимфоцитами и моноцитами. Так, у них выявлены общие с Т-клетками лейкоцитарные антигены дифференцировки: CD2, CD7, CD8, CDH  CD16, CD25, CD57, CD45R. Характерными маркерами для НК есть CD 16 (F суРИИИ-рецептор для Fc-фрагмента IgG), CD56 (NKH-1) и CD57 (HNK-1), CD158. Рецептор CD158 имеет более 12 разновидностей (CD158a-к). Клетки с маркером CD57 появляются у человека в эмбриональном периоде и с момента рождения до зрелого возраста популяция НК с этим маркером растет. Однако наличие ОТ57-антигену не всегда коррелирует с цитотоксической активностью НК. Так, в некоторых случаях у здоровых взрослых лиц или у онкологических больных при наличии повышенного количества клеток с маркером CD57 выявлено незначительное цитотоксическую активность НК, а у новорожденных, наоборот, - при значительной наличия природной киллерной активности обнаружено мало клеток с маркером CD57. Этот маркер оказывается не только на поверхностной мембране, но и в цитоплазме НК

 

Показано также, что в цитоплазматической фракции БГЛ являются антигены, характерные для Т-и В-лимфоцитов и моноцитов. Эти антигены секретируются БГЛ в окружающую среду, но не экспрессируются на поверхности клеточных мембран. На клеточной мембране НК имеются рецепторы к многих биологически активных веществ, в частности в интерферонов, интерлейкинов 1 и 2.

 

По результатам исследования антигенного спектра НК можно сделать вывод что для них характерен такой фенотип CD16 +, CD56 +, CD158 +.

 

ПК лишены специфических антигенрозпизнавальних рецепторов, однако имеют примитивные функции распознавания чужеродного, в основе которых лежит способность распознавать свободные углеводы, манозни остатки, оказываются юных или старых, а также на вирусинфицированных и злокачественно трансформированных клетках.

 

На поверхности НК существует много рецепторов, участвующих в распознавании чужеродности, запуска и регуляции цитолитической активности и образовании цитокинов. Самыми известными рецепторными молекулами являются CD2, CD16, CD44, CD69, NKR-P1, 2В4, NKp30, NKp44, NKp46, рецептор ингибирования pAIRMI. Однако известно только несколько физиологических лигандов на клетках-мишенях, которые связываются с определенными рецепторами. Это фрагмент FcIgG для CD16, CD58 для CD2, CD48 для 2В4. Определенный интерес представляют рецепторы N  30, NKp44, NKp46, которые распознают определенные лиганды на некоторых опухолевых и, возможно, являются основными активирующими рецепторами НК человека. Кроме того, NKp46 распознает клетки, инфицированные вирусом гриппа, возможно, через прямое взаимодействие с вирусными гемагглютинин. Однако при детальном исследовании было выявлено, что распознавание чужеродного путем детекции свободных манозних остатков на клеточной мембране недостаточно для индуцирования киллинг. Существуют еще механизмы, которые ограничивают контакт НК с клетками-мишенями и ингибируют или активируют их литическую действие. Главную роль в регулировании цитоциднои активности НК играют рецепторы, специфичные к лигандов МЧС-И (HLA-A,-В,-С аллеля) или их структурных гомологов (таких как MICA, RAF-1, Н-60), обнаруженные на НК , моноцитах, некоторых популяциях Т-клеток и других гемопоэтических клетках. Ингибирование или активация цитотоксического действия НК зависит от сигналов, поступающих от клеток-мишеней в процессе взаимодействия рецепторов НК с лигандами МЧС и клеток-мишеней. Рецепторы НК, которые связываются с соответствующими лигандами HLA-A,-В,-С, относятся к двум больших семей белков - суперродины имуглобулиноподибних белков и семьи лектиноподибних рецепторов С-типа. Среди семьи Ig-подобных рецепторов, которые отличаются от антител и Ig-подобных рецепторов Т-клеток, выделяют Ig-подобные рецепторы - KIR fial?ng Ig-lice receptors), характерные для НК, и LiR (leukocite lg-иисе receptors, или ILT, или CD85a-k), проявляющиеся на некоторых лейкоцитах. Следует отметить, что на НК человека проявляются в основном Ig-подобные рецепторы (KIR - cD258а-k), а у мышей - лектиноподибни рецепторы С-типа (преимущественно семьи Ly49). Цитоплазматические домены рецепторов могут быть или длинными (L) с ингибиторной функцией (эти рецепторы НК называют киллер-ингибивнимы-KIR), или короткими isi с активаторного функцией. Ингибиторные рецепторы содержат одну или две тирозиновмис истю (ИТИМ).

 

При взаимодействии с клип имамы, что мают ь нормальную экспрессию МИИС-зависимых структур ингибиторных рецепторов, в последних фосфорилируется тирозин с привлечением и активацией SHP-1-фосфатазы, зумов Литин. В случае нарушений

 

экспрессии HLA-A,-В, формации и инфицировании

 

клеток вирусами, в промесить взаимодействия с ичик-аикиикуючимы пси экзаменами и последние нековалентно связываются с молеку ивуючою способностью. Это

 

является сигналом для зап гищени на НК рядом, и в

 

таких случаях инпбиииииы сиинал доминирует. о местах распознавания мк-и> ецепторамы структур в МЧС-И еще недостаточно известно. недавно показано, что мк-рецепторы группы 2D распознают HLA-C-аллель, а 3D - А-и В-аллели; KIR3DL2 (ОТ> 158к) распознает HLA-A3, a KIR2DS1 (CD158h)-HLA-Cw4. Процесса сближения НК с клетками-мишенями активно способствуют некоторые адгезивные молекулы (CD11a/CD18, CD54, CD50, CD102, CD57, CD2, ганглиозиды), а их контакта способствуют рецепторы к IgG3 и IgGl (CD16), которые есть на большинстве НК (более 75%) и распознающих опсонизированы иммуноглобулинами класса G клетки-мишени. В этом случае происходит так называемый антителозависимую цитолиз и НК, которые принимают в этом участие, называют К-клетками.

 

В процессе контакта с клетками-мишенями НК активируются, освобождаются азурофильных гранулах и секретируются некоторые цитокины в области контакта с клеткой-мишенью. Гранулы содержат две субстанции, которые играют главную роль в формировании политически эффекта - перфорин и гранзимы. Перфорин по структуре и механизму действия подобен С9-компонента комплемента. Это белок с молекулярной массой 66 - 70 кД. При наличии ионов Са он меняет свою конформацию, что приводит к появлению гидрофобных участков, благодаря которым белок проникает в мембрану клетки-мишени. Рецепторами перфо-рину являются молекулы фосфорилхолину. При погружении в мембрану перфорин полимеризуется, в результате чего образуются поры в мембране клеток-мишеней. Объединение 3 - 4 молекул перфорина в мембране обуславливает образование функционального канала. Как правило, эффективный канал диаметром 10 - 20 нм образуется благодаря объединению и полимеризации 10 - 20 молекул перфорина. Образование такого канала еще не вызывает разрушение клеток-мишеней. Эффективный лизис клеток-мишеней происходит в случае проникновения в них гранзимив. Гранзимы, компоненты гранул - это сериновые протеиназы - эстеразы трипсин-хемотрипсинового типа, при проникновении внутрь клетки они активируют клеточные цистеина протеиназы - каспазы. Каспазы обусловливают активацию эндонуклеаз, которые индуцируют апоптоз - разрыв нитей ДНК между нуклеосомы, что приводит к деградации ДНК, конденсации хроматина и гибели клетки. Одновременно с осуществлением процесса апоптоза реализуются и механизмы разрушения клеток, обусловленные осмотическим эффектом.

 

Длительность цитолиза составляет 1,5 - 2 ч, из них на формирование контакта между клетками приходится 0,5-1,5 мин, на стабилизацию контакта и осуществления лизиса нужно до 2 часов. С максимальной интенсивностью лизис происходит при температуре 37 ° С.

 

Секреторная активность естественных килергв и механизмы регулирования их активности НК в процессе активации и взаимодействия с клетками-мишенями выделяют ряд биологически активных веществ. Важнейшие из этих цитокины - ИФНы а ?, у, ФНО-а и ФНО-?, ИЛ-1 и ИЛ-2, колониестимулювальни и хемотаксические факторы, а также простагландины, ?-эндорфин, серотонин, мелатонин. Одна из важных функций секретируемых цитокинов - активация макрофагов, цитокины которых участвуют в активации НК на первых этапах появления их раздражителей. Основную роль в этом играют ИФН-у и ФНО-а. Следует отметить, что ИФН-у активирует значительной мере и своих производителей - НК, он в 5 раз ускоряет лизис клеток-мишеней. ИФН-у увеличивает экспрессию мембранных протеаз на НК и восстанавливает цитолитического активность киллеров для повторного лизиса. Кроме того, ИФН-у в высокой концентрации может участвовать и в обратной саморегуляции активности НК - ингибировать чрезмерно активированные клетки.

 

Активность НК регулируется многими факторами: клеточными гуморальными, нейроэндокринными. Одним из важнейших регулирующих факторов является группа ИФНив а ?, у. Показано, что чувствительность многих линий клеток-мишеней к лизису НК коррелирует с их способностью производить ИФНы, которые ускоряют процесс лизиса клеток-мишеней. Так, внесение экзогенного ИФН-Y уменьшает продолжительность лизиса клеток в несколько раз.

 

Следует отметить, что среди популяции НК существует значительное количество их предшественников, которые могут распознавать чужеродные клетки, контактировать с ними, однако не способны осуществлять литическую действие. ИФНы ускоряют дифференцировку предшественников в зрелые НК с выраженным цитолитическим эффектом. Кроме того, ИФНы могут изменять чувствительность клеток-мишеней к действию НК. Так, преинкубация с ИФНом нечувствительных к действию НК клеток повышает способность эффекторных клеток прикрепляться к этих клеток и лизуваты их. Активирующее действие ИФНу относительно лизиса естественными киллерами устойчивых клеток-мишеней обусловлена, очевидно, с одной стороны, появлением новых рецепторов на клетках-мишенях, которые ускоряют и укрепляют адгезию НК, а с другой стороны, усиливают их литическую активность. К факторам, регулирующих лизис клеток НК, относятся также некоторые биологически активные вещества, продуцируемые активированными макрофагами и лимфоцитами. Так, лейкотриен В4, тромбоцитактивуючий фактор стимулируют лизис, а простагландины, ингибиторы протеиназ, кортикостероиды, адреналин, прогестерон, циркулирующие иммунные комплексы-подавляют его. Вообще, факторы, которые через ?-адренорецепторы действуют на естественные киллеры и повышают уровень внутриклеточного цАМФ, ингибируют киллерную активность. Ингибируют активность НК также включены ПМЯЛ и макрофаги.

 

Чрезвычайно важным фактором, активирующим НК, является ИЛ-2, продуцируемый активированными лимфоцитами, в основном Тх1. ИЛ-2 прямо, без предварительной активации, индуцирует пролиферацию НК, повышает цитолитического активность, значительно расширяет спектр чувствительных клеток-мишеней и отменяет ингибивний эффект распознавания аутологичных молекул МНС I класса, часто встречающиеся на юных и опухолевых клетках. Действие ИЛ-2 на НК осуществляется с помощью рецепторов CD 122 (?-цепи рецептора для ИЛ-2) и CD 132 (Y-цепи рецептора для ИЛ-2).

 

НК, активированные ИЛ-2 и в некоторых случаях ИЛ-4, составляют основу так называемой фракции лимфокин активированных киллеров - лак. In vitro эту фракцию получают культивированием лейкоцитов крови при наличии ИЛ-2 в течение 3 - 5 дней. Образованию фракции ЛАК с помощью ИЛ-2 способствуют ИЛ-1, ИЛ-3 и ИЛ-7, ГМ-КСФ, ИФНы. Лимфокин активированных НК характеризуются высокой биологической активностью, прежде цитоцидною, увеличенной в 100 раз и более.

 

Биологическая роль естественных киллеров. Биологические функции, которые выполняют НК в организме, разнообразны.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+