Veröffentlicht von Natürliche Killerzellen (NK-Zellen) sind Zellen des angeborenen Immunsystems und stammen mit den B- und T-Lymphozyten aus gemeinsamen Vorläuferzellen des Knochenmarks. Sie machen etwa 15 % der im Blut zirkulierenden Lymphozyten aus. Natürliche Killerzellen sind den T-Lymphozyten morphologisch ähnlich, jedoch geringfügig größer und im Zytoplasma granuliert. Ihre Granula enthalten Enzyme, die andere Zellen zerstören können. NK-Zellen können im Gegensatz zu T-Lymphozyten keine Antigene erkennen; Antigen-spezifische Rezeptoren fehlen auf ihrer Oberfläche.
Funktion der NK-Zellen
Eine Aktivierung der NK-Zellen erfolgt über verschiedene Zytokine, wie vor allem durch die Interleukine IL-12 und IL-18. IL-12 wird von dendritischen Zellen, Makrophagen, Neutrophilen, T-Helferzellen und menschlichen B-lymphoblastoiden Zellen (NC-37) als Reaktion auf eine Antigenstimulation produziert. IL-18 kann von vielen Zelltypen gebildet werden. Es fördert die Produktion von Interferon-γ (IFN-γ).
Die Funktion der NK-Zellen besteht hauptsächlich darin, infizierte und tumoröse Zellen zu zerstören (lysieren) und damit unschädlich zu machen. Immunhistochemisch sind sie durch den Marker CD56 charakterisiert; der Oberflächenmarker CD3 fehlt dagegen (Typisierung: CD56+, CD3-).
- NK-Zellen, die viel CD56 tragen („CD56 bright“), produzieren überwiegend Zytokine, die zur Infektionsabwehr und Immunantwort beitragen, wie Interferon-γ (IFN-γ) und TNF-α.
- NK-Zellen, die wenig CD56 tragen („CD56 dim“) wirken mehr zytotoxisch und exprimieren mehr immunglobulinartige Rezeptoren und CD16. 1
NK-Zellen erkennen auf anderen Zellen des Körpers den dort vorhandenen MHC-I-Komplex. Diese Moleküle sind dafür verantwortlich, solche Zellen als körpereigen zu erkennen und vor dem Angriff des eigenen Immunsystems zu schützen. 2
NK-Zellen sind auch für die Antigen-Präsentation von Lymphozyten und Makrophagen und damit für die Auslösung einer spezifischen Immunantwort des Körpers durch Bildung von Antikörpern verantwortlich. So besteht auch eine Verbindung dieses Zelltyps zum adaptiven Immunsystem. 1
Einige Viren haben eine Methode entwickelt, dem Immunangriff des Körpers zu entgehen. Sie unterdrücken die Bildung der MHC-Klasse-I-Moleküle. In solche Fällen sinkt auch die Hemmung der NK-Zellen durch MHC-I, sodass sie unspezifisch an die Virus-befallenen Zellen andocken und deren Selbstzerstörung durch Apoptose veranlassen.
NK-Zell-Rezeptoren
Auf der Oberfläche von NK-Zellen befinden sich aktivierende und hemmende Rezeptoren. Aktivierende Rezeptoren führen dazu, dass NK-Zellen eine toxische Wirkung auf andere Zellen entfalten und ihre Apoptose auslösen. Hemmende Rezeptoren, die spezifisch auf MHC-I reagieren, regulieren die zytotoxische und immunstimulatorische Wirkung der NK-Zellen. Die Hemmwirkung über den MHC-I-Rezeptor verhindert die Destruktion der körpereigenen Zellen, speziell auch der hämatopoetischen Zellen, durch NK-Zellen (Konzept des „missing self“). Die hemmenden Rezeptoren stellen eine Familie mit 3 unterscheidbaren Rezeptoren dar (KIRs (killer cell immunoglobulin-like receptors), LIRs (Leukocyte immunoglobin-like receptors) und NKG2A (natural killer group 2 A).) 1
NK-Zellen und Tumore
NK-Zellen werden in der Krebstherapie interessant. Tumoren können dem Angriff der Natürlichen Killerzellen entgehen, indem sie sich eine immunsuppressive Mikroumgebung (immune-suppressive tumor microenvironment) schaffen.
Eine Rolle bei der Unterscheidung zwischen gesunden und tumorös entarteten Zellen spielt offenbar, dass die auf gesunden Körperzellen vorkommenden Klasse-I-MHC-Moleküle die Aktivität der natürlichen Killerzellen hemmen. Bestimmte Tumorzellen jedoch besitzen diese Oberflächenmarker nicht mehr oder nicht in ausreichender Dichte; sie können daher von den NK-Zellen erfasst und aufgelöst (lysiert) werden. 3
Wenn es gelingt, NK-Zellen in den Tumor einzuschleusen und die Tumorzellen zu zerstören, wäre ein wesentlicher therapeutischer Fortschritt zu erwarten, so die Überlegungen. Inzwischen haben experimentelle Studien gezeigt, dass NK-Zellen die Aussaat von Metastasen verhindern können. Einen wirkungsvollen Ansatz stellen Immun-Checkpoint-Hemmer dar. 4
NK-Zellen können jedoch auch Ausgangspunkt eines Malignoms werden. Wie die anderen Lymphozytentypen können sich NK-Zellen unkontrolliert zu teilen beginnen; es entwickelt sich das sehr seltene NK/T-cell-Lymphom bzw. die natural-killer-cell-Leukämie (ANKL); die Lymphomzellen sind CD2(+), CD3?(+) und CD56(+). Das NK-Zellneoplasma ist in der Regel mit einer EBV-Infektion assoziiert. Es hat eine schlechte Prognose mit nur wenige Monate umfassender Überlebenszeit. Die Chemotherapie basiert meist auf L-Asparaginase. Bei einigen Patienten kann eine autologe oder allogene hämatopoetische Stammzell-Transplantation indiziert sein. 5
→ Auf facebook informieren wir Sie über Neues und Interessantes!
→ Verwalten Sie Ihre Laborwerte mit der Labor-App Blutwerte PRO – mit Lexikonfunktion.
Verweise
Referenzen
- Front Immunol. 2020 Feb 13;11:167. DOI: 10.3389/fimmu.2020.00167. PMID: 32117298; PMCID: PMC7031489.[↩][↩][↩]
- J Leukoc Biol. 2019 Jun;105(6):1243-1251. doi: 10.1002/JLB.MR0718-300R. Epub 2019 Jan 15. PMID: 30645023.[↩]
- Nature (2002) 419(6908):734–8 DOI: 10.1038/nature01112[↩]
- Front. Immunol., 31 May 2017 | https://doi.org/10.3389/fimmu.2017.00631[↩]
- Expert Rev Hematol. 2010 Oct;3(5):593-602[↩]