Механизм действия nk-клетки.

При связывании NK-клеток с клеткой-мишенью образуется иммунологический синапс. В случае если клетка-мишень является вирусинфицированной или опухолевой, формируется межклеточный комплекс, передающий активационный сигнал NK-клетке. Формирование иммунологического синапса и запуск дальнейших реакций представляют собой процесс, включающий взаимодействия адгезионных молекул, С-лектиноподобных рецепторов, рецепторов KIR NK-клеток с лигандами на клетках-мишенях. Контакт NK-клетки с клеткой-мишенью вызывает агрегацию фибриллярного актина, талина и других белков цитоскелета, что приводит к высвобождению перфоринов и гранзимов. При контакте NK-клетки с клеткой-мишенью, несущей на своей мембране MHC-I (major histocompatibility complex) с собственным клеточным пептидом, формируется ингибиторный иммунологический синапс, препятствующий активации NK-клетки. Экспрессия большинства MHC-I специфичных рецепторов на NK-клетках клоноспецифична: для NK-клеток характерна экспрессия как минимум одного ингибирующего рецептора, при этом активационные рецепторы NK-клетка может не экспрессировать. В табл. 1 приведены данные о рецепторах NK-клеток и их лигандах на мембране клеток-мишеней. Следует отметить, что в настоящее время значительная часть лигандов рецепторов NK-клеток не выявлена.

Nk: противовирусная активность.

Натуральные (нормальные) киллеры (НК) представляют собой популяцию лимфоидных клеток, лишенных признаков Т-лимфоцитов или В-лимфоцитов .

Первоначально натуральные киллеры были обнаружены по их способности убивать лимфоидные опухолевые клетки in vitro без какого- либо предварительного примирования . В дальнейшем стало известно, что эти клетки принимают участие в неспецифической защите против некоторых вирусных и бактериальных внутриклеточных патогенов.

Активные НК-клетки появляются уже через двое суток после заражения хозяина вирусом. Активность их усиливается в 20-100 раз под влиянием цитокинов ИФ-альфа и ИФ-бета , а также ИЛ-12 , продуцируемого макрофагами в ранний период развития инфекции.

ИЛ-12 совместно с ФНО-альфа, также образуемым макрофагами, обеспечивает активную секрецию ИФ-гамма НК-клетками. Секреция ИФ-гамма также повышает функциональную активность НК-клеток, что создает условия ранней защиты от некоторых инфекций до тех пор, пока в реакцию не вступят Т-клетки , продуцирующие тот же цитокин.

Механизм дифференциации собственных интактных соматических клеток от таких же клеток, но инфицированных вирусом связан с двумя рецепторами, экспрессирующимися на мембране НК-клеток. Один из них - NKR-P1 - является основным в реализации киллерной функции данных клеток. В результате взаимодействия этого рецептора с соответствующим лигандом на любой из возможных клеток создаются условия для реализации киллерного действия. При этом действие НК-клеток против собственных нативных клеток блокируется вторым рецептором - Ly49 , способным контактировать с молекулами I класса МНС , что предотвращает лизис нативных собственных клеток.

Инфицированные вирусом клетки становятся чувствительными к НК одним из двух способов.

Во-первых, некоторые вирусы подавляют белковый синтез в клетках хозяина. Вследствие этого усиленный синтез молекул I класса МНС, индуцированный интерфероном, может селективно блокироваться в вирусинфицированных клетках. Это, в свою очередь, приведет к тому, что Ly49-рецептор будет не в состоянии предотвращать киллерную активность НК-клеток.

Вторая возможность состоит в том, что некоторые вирусы препятствуют экспрессии молекул I класса МНС, что также делает вирусинфицированные клетки объектом киллерного действия НК-клеток.

Интерферон IFN1: продукция НК-клетками

При сравнении интерферон-секретирующей способности больших гранулярных лимфоцитов (НК) и малых Т-лимфоцитов в ответ на стимуляцию вирусом гриппа было показано, что основной вклад в продукцию IFN-альфа вносили НК-клетки . Уровень IFN в этих опытах составлял примерно 103u/мл и на порядок превосходил секрецию интерферона Т-клетками.

Перфорин

Перфорин - мономерный белок, вызывающий образование пор в цитоплазматической мембране. По структуре и функции он близок к C9 .

К настоящему времени в гранулах цитотоксических Т-лимфоцитов и NK- клеток обнаружен только один образующий поры белок - перфорин. Его молекулярная масса 70 тыс. дальтонов. Если клетки инкубировать с перфорином в присутствии ионов кальция , они через несколько минут лизируются. Однако, если ионы кальция добавить к перфорину до того, как он свяжется с клетками, то белок совершенно не проявляет свою лизирующую способность. Этот парадоксальный на первый взгляд факт многое проясняет в механизме действия перфорина на клетки.

Киллерная клетка выделяет молекулы перфорина, и эти молекулы встраиваются в мембрану клетки-мишени. Там они полимеризуются, т. е. соединяются друг с другом. Полимеризация происходит только в присутствии ионов кальция. Образующийся полимер может принимать различные конфигурации, но в оптимальных условиях конечный продукт полимеризации имеет форму цилиндра. При электронной микроскопии он выглядит как кольцо, если ориентирован вдоль пучка электронов, и как две параллельных линии - если поперек. Внутренний диаметр цилиндра, по данным Подана и Деннерта, варьирует от 5 до 20 нм.

Чтобы перфорин повредил клетку-мишень, его полимеризация должна происходить внутри мембраны, так как внедриться в мембрану могут только мономеры перфорина. Если полимеризация произойдет в растворе, то полимер не сможет проникнуть затем в мембрану и убить клетку. Смысл этого понятен: оказавшись во внеклеточном пространстве или кровотоке, где в избытке имеется кальций, перфорин быстро полимеризуется и становится неактивным, что исключает возможность случайного повреждения других, нормальных клеток организма.

Образование в клеточной мембране пор в результате полимеризации перфорина приводит к быстрому и легко наблюдаемому изменению состояния клетки.

Показано, что белки последних стадий каскада комплемента имеют значительную гомологию с перфорином : аминокислотные последовательности перфорина и этих белков во многих участках идентичны. Такое сходство между элементами гуморальной и клеточной иммунных систем не может быть случайным. Мы полагаем, что белки-убийцы обеих систем произошли от одного предкового белка и со временем дивергировали, специализируясь каждый для своей роли.