Caractéristiques des cellules NK, fonctions, types, valeurs

Le Cellules NK (d'anglais NAtmostual KCellules d'allocation), les cellules meurtrières naturelles ou les cellules de cytokide naturel, sont un type de lymphocyte effecteur qui participe aux réponses du système immunitaire inné ou non spécifique.

Ces cellules ont été découvertes il y a plus de 40 ans et certains auteurs les décrivent comme des "lymphocytes granulaires" qui, contrairement aux lymphocytes T et B, participent à la réponse immunitaire innée et ne souffrent pas de processus arrière génétiques dans leurs lignées germinales.

Photographie d'une cellule meurtrière humaine (Source: Niaid [CC par 2.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / par / 2.0)] via Wikimedia Commons)

Compte tenu du fait qu'ils n'expriment pas de marqueurs communs pour les deux autres types de lymphocytes, les cellules NK étaient initialement appelées "cellules nulles". Cependant, d'autres études ont montré qu'il s'agissait de lymphocytes avec de gros granulocytes.

Ces cellules sont capables de contrôler différents types de tumeurs et d'infections microbiennes en limitant leur dispersion et leurs lésions tissulaires. De plus, ils peuvent lisar différents types de cellules sans stimulation de l'antigène défini.

Les NK sont des cellules extrêmement importantes dans la première ligne de défense contre les agents pathogènes, un fait qui a été démontré à travers des études dans lesquelles les cellules NK déficientes des êtres humains peuvent souffrir d'infections mortelles pendant l'enfance.

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Caractéristiques Cellules NK

Fonction de cellules tueuses naturelles ou naturelles du tueur, relation avec la maladie et l'emplacement dans le corps humain. Source: National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) CC BY-SA 2.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 2.0)

Les cellules NK se trouvent dans une moindre mesure que l'un des deux autres types de lymphocytes (constituent 2 à 10% des lymphocytes circulants) et, comme ils appartiennent au système de défense inné, on pense qu'ils étaient des premiers éléments cellulaires impliqués impliqués dans la protection des organismes multicellulaires.

Comme les lymphocytes T et les lymphocytes B, les cellules NK font partie du système hématopoïétique des mammifères et dérivent des cellules hématopoïétiques progénitrices exprimées par des marqueurs membranaux CD34 +, qui sont également connus sous le nom de cellules HPC.

Bien qu'il soit connu que les lymphocytes T mûrissent dans le thymus et que les lymphocytes B font de même dans la moelle osseuse, les tentatives de déterminer la voie de développement complète du NK des précurseurs HPC n'ont pas été entièrement réussies; On sait seulement qu'ils sont indépendants de l'escroquerie.

Les cellules NK expriment des molécules d'adhésion sur leur surface membranale connue sous le nom de CD2, LFA-1, NCAM ou CD56. Ils expriment également des récepteurs à faible affinité à la partie constante (FC) de l'immunoglobuline IgG qui sont appelés ensemble FcγRIIIA ou CD16.

Composants cytosoliques

L'intérieur d'une cellule cytocide naturelle est plein de grands granules cytosoliques chargés de perforine, de granzyas et de protéoglucans.

Les perfortines sont des pores formant des protéines qui "percent" la membrane plasmique des cellules qui sont attaquées par NK. Les granzymes, en revanche, sont des protéases qui se déroulent vers les cellules à travers les pores formés par les perforines et dégradent les protéines intracellulaires.

L'action combinée des perforines et des granzymes se traduit par la soins.

Les fonctions

Micrographie de balayage électronique coloré d'une cellule meurtrière naturelle d'un donneur humain. Source: National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) CC BY-SA 2.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 2.0)

Les cellules meurtrières naturelles travaillent naturellement dans l'élimination des cellules "blanches" ou "cibles", c'est-à-dire spontanément et sans grande spécificité, car elles ne nécessitent aucun type d'orge antigénique.

L'une des fonctions les plus importantes de ce groupe de cellules est sa capacité à tuer les cellules tumorales, en particulier celles appartenant à des lignées hématopoïétiques, ainsi que des cellules envahies par différents types de virus et / ou de bactéries.

Son activité est fortement stimulée par des facteurs tels que les interférons IFN-α et β, ainsi que par l'interleukine IL-12.

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Grâce au fait que ces cellules produisent des cytokines importantes pour le système immunitaire, NK participe à la régulation immunitaire, à la fois dans le système inné et adaptatif ou spécifique.

Par exemple, la production de l'interféron gamma (IFN-γ) dans les cellules NK peut perturber la participation des macrophages dans l'immunité innée, car cette molécule interfère avec les activités phagocytaires et microbicitiques.

Dans le même temps, l'IFN-γ produit par les cytokydes naturels peut modifier l'engagement des populations de cellules T collaborantes entières, car l'IFN-γ inhibe également l'expansion et le développement d'une population par rapport à un autre.

Les cellules NK représentent la première ligne de défense lors des infections d'origine virale, car elles contrôlent la réplication des virus tout en activant, proliférant et des cellules cytotoxiques différemment, qui peuvent prendre plus de 6 jours.

Gars

Les populations de cellules NK sont assez hétérogènes, à la fois phénotypiquement et fonctionnellement et anatomiquement. De plus, ses caractéristiques dépendent du type d'organisme étudié.

Chez les rongeurs

Dans le modèle Murino (souris), trois ensembles différents de cellules cytocides naturelles qui diffèrent les uns des autres ont été décrits par l'expression des marqueurs CD11b et CD27. En ce sens, il existe CD11BDULLCD27 +, CD11B + CD27 + et CD11B + CD27DULL CD11.

La supervision "terne" se réfère à "off" ou "inactive" et est utilisée, dans ce cas, pour décrire le statut de la même chose à la surface des cellules murines.

Les cellules CD11BDULCD27 + diffèrent d'un précurseur du double type positif (CD11B + CD27 +) qui, à son tour, donne naissance au type le plus mature de cellules NK chez les rongeurs: le CD11b + CD27DULL.

Les deux lignes doubles positives et CD11b + CD27Dull se caractérisent par l'élimination de leurs cellules blanches et la sécrétion d'un coin cyt appelé interféron (inf-γ). Cependant, ces derniers sont dans quelque chose appelé "sénescence réplicative".

Les trois types de cellules NK sont distribués dans différents tissus. Les cellules CD11BDULLCD27 + sont principalement dans les nodules lymphatiques et la moelle osseuse. Les cellules CD11b + CD27Dull sont abondantes dans le sang, la rate, les poumons et le foie; En attendant, les cellules doubles positives ont une distribution plus homogène ou systémique.

Chez l'homme

Les cellules NK chez l'homme sont également classées en fonction des marqueurs de surface qu'ils expriment, mais dans ce cas, ils diffèrent par la présence de marqueurs CD56DIM et CD56BRIGHT. Les enquêtes "DIM" et "Bright" se réfèrent respectivement à "sombre" et "clair".

Les différences entre ces cellules se trouvent dans les propriétés de «recherche blanche» de chacune, qui sont données par la présence de l'un ou l'autre marqueur.

Dans le sang périphérique et dans la rate de l'homme, le type principal de cellule NK est connu sous le nom de CD56DIMCD16 +, qui exprime généralement la protéine porphyrine et est cytotoxique. Ils produisent également IFN-γ à la suite de l'interaction avec les cellules tumorales dans des conditions In vitro.

Dans les nodules lymphatiques et les amygdales sont les cellules CD56BRIGCD16 qui, au lieu de produire de la porphyrine, sécrètent l'IFN-γ Cytoquina en réponse à la stimulation par les interleuks IL-12, IL-15 et IL-18.

On pense que, chez l'homme et les rongeurs, les amygdales et d'autres organes lymphoïdes secondaires peuvent être les sites de production et de maturation de la plupart des cellules NK.

Certaines études suggèrent qu'il existe une certaine similitude entre les cellules CD56Bright de l'homme et les cellules CD11 de rongeurs du point de vue de l'emplacement anatomique, les caractéristiques phénotypiques, la teneur en cytosolique de la perforine, le potentiel prolifératif et l'expression de surface de l'interleucin IL-7R.

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Valeurs normales

Ceux-ci ont une demi-vie assez courte (environ 2 semaines) et on pense que dans un être humain adulte, il y a environ 2 milliards de cellules en circulation. Ils sont abondants dans le sang, dans la rate et dans d'autres tissus lymphoïdes et non lymphoïdes.

Des études montrent que la concentration normale chez les hommes et les femmes adultes est d'environ 200 et 600 cellules par microlitre sanguin évalué.

Activation et maturation

Élimination des cellules cancéreuses médiées par les cellules NK (source: Xu Y, Zhou S, Lam YW, Pang SW [CC par 4.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / par / 4.0)] via Wikimedia Commons)

L'intensité et la qualité des réponses cytotoxiques des cellules NK dépend du microenvironnement généré par les cytokines et de l'interaction avec d'autres cellules du système immunitaire, en particulier avec les cellules T, les cellules dendritiques et les macrophages.

Parmi les cytokines activatrices des cellules NK figurent les interleukines, en particulier IL-12, IL-18 et IL-15; ainsi que l'interféron de type I (IFN-I). L'interféron et les interleucines sont de puissants activateurs de la fonction effecteur NK.

L'interleucin de l'IL-2 participe également à la promotion de la prolifération, de la cytotoxicité et de la sécrétion de cytokines par les cellules NK.

L'IL-15 est cruciale pour la différenciation NK, tandis que l'IL-2 et l'IL-18 sont essentiels pour la maturation ultérieure de ces cellules.

Processus d'activation

Les cellules du cytokide naturel sont activées grâce à la reconnaissance des propres molécules (processus connu en anglais sous le nom de "Reconnaissance des auto-molécules») Qui sont constitutivement exprimés dans des conditions d'État stationnaires.

Dans leurs membranes, ces cellules expriment différents membres d'une famille de protéines familiales qui contiennent deux ou trois domaines d'immunoglobulines dans leurs parties et motifs extracellulaires similaires aux domaines d'activation des immunorécepteurs via la tyrosine dans leur région intracellulaire.

Chaque cellule NK peut exprimer une ou plusieurs de ces protéines de réception et chaque récepteur est capable de reconnaître une forme spécifique d'une molécule du principal complexe d'histocompatibilité de classe I (MHC-I).

La reconnaissance entre cette molécule et le receveur à la surface des cellules cytocidaires naturelles conduit à la formation d'un complexe avec des peptides abondants dérivés de "propres" protéines.

Les récepteurs sont principalement des protéines inhibiteurs qui activent une tyrosine phosphatase qui empêche la cellule d'émettre des réponses normales.

Mécanisme d'action

L'élimination ou la mort médiée par des cellules meurtrières naturelles est similaire à celle qui se produit pendant l'action cytolithique des lymphocytes T CD8 (cytotoxique), bien que la différence soit que les NK sont cytotoxiques constitutifs, c'est-à-dire qu'ils n'ont pas besoin d'activer avant avant avant l'activation avant avant l'activation avant avant l'activation avant avant l'activation avant avant l'activation avant avant l'activation avant avant l'activation avant avant l'activation avant avant d'activer avant avant d'activer avant avant d'activer avant avant d'activer avant avant d'activer avant avant d'activer avant avant d'activer avant avant d'activer avant avant d'activer auparavant avant.

Actif nk exprime le ligand Fasl, de sorte qu'ils induisent relativement la mort des cellules blanches qui expriment la protéine Fas à leur surface.

Après la formation du FASL / FAS complet, un processus connu sous le nom de «Desgranulation» se produit, qui se termine par la libération de porphyrine et de granzimas dans les sites de contact intercellulaires.

Élimination des cellules cancéreuses médiées par les cellules NK (source: Xu Y, Zhou S, Lam YW, Pang SW [CC par 4.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / par / 4.0)] via Wikimedia Commons)

Malgré les similitudes susmentionnées, le NK diffère des mécanismes médiés par des cellules T cytotoxiques dans lesquelles la reconnaissance de leurs cellules cibles ne dépend pas des protéines du complexe majeur d'histocompatibilité.

Une autre différence est que les cellules NK n'ont pas de système de "mémoire immunitaire", qui est démontré dans le fait que leur activité n'augmente pas après une deuxième exposition à leurs cellules blanches.

Distinction entre les cellules saines et infectées

Les cytokydes naturels distinguent une saine et une tumeur infectée ou cancéreuse).

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Ces deux types récepteurs: type de lectine (protéines de liaison aux glucides et autres protéines) et type d'immunoglobuline (similaire à la région constante des immunoglobulines).

Dans ce dernier groupe, les récepteurs de type immunoglobuline de cellules meurtrières ou de kir sont reconnus (de l'anglais Récepteurs de type immunoglobulines à cellules tueuses), capable de la reconnaissance et de l'union de formes spécifiques du principal complexe d'histocompatibilité de classe I (HLA-B ou HLA-C).

Il est important de souligner que NK n'attaque pas les cellules qui expriment des niveaux normaux de molécules de classe I MHC, mais elles tuent des cellules qui expriment des molécules étrangères de ce type ou celles qui n'ont pas ces marqueurs (qui est typique dans les cellules tumorales et infectée par virus).

Marqueurs

NK exprime certains marqueurs membranaires communs pour les monocytes et granulocytaires, et d'autres typiques des lymphocytes T.

D'un autre côté, les cytokides naturels expriment différents groupes de marqueurs superficiels, mais on ne sait pas encore avec certitude si l'hétérogénéité indique des sous-populations ou des étapes cellulaires pendant leur activation ou maturation.

Quelques exemples de marqueurs de cellules NK sont:

CD7, CD2 et CD5

Les cellules NK dérivent du même parent qui donne naissance aux cellules T. Cette cellule progénitrice exprime généralement les marqueurs CD7, CD2 et parfois le CD5.

CD2 est une protéine de poids moléculaire de 50 kDa qui est également présente dans les cellules T. Il est connu comme une molécule superficielle d'adhésion et participe à l'activation des cellules T.

Le CD5 est normalement présent dans les cellules T et certaines sous-populations de cellules B. Il s'agit d'un score de 67 kDa et a également des fonctions adhésives.

Le marqueur CD7 est typique des cellules souches hématopoïétiques et a également été réalisé dans certaines sous-populations de cellules T. C'est un poids moléculaire de 40 kDa et fonctionne dans la transduction du signal.

CD11B

Ce récepteur est partagé entre NK, monocytes et granulocytes. Il a un poids moléculaire de 165 kDa et est capable de s'associer à d'autres marqueurs de surface. Ses principales fonctions sont adhésives, en particulier pendant la phagocytose ou les processus «opsonisation».

CD16

C'est un récepteur comprise entre 50 et 70 kDa qui est attaché à une molécule phosphatidyle inositol transmembranale. Participe à l'activation des cellules meurtrières naturelles et se trouve également dans les granulocytes et les macrophages.

Il a également des fonctions en tant que récepteur pour la région constante de la chaîne gamma de certains anticorps.

CD27

Il se trouve dans la plupart des lymphocytes T et est un homodimère de chaînes peptidiques de 55 kDa. Apparemment, il est membre de la famille du facteur de nécrose tumorale (TNF-R) et participe également à la co-stimulation des cellules T.

CD56

Ce récepteur est unique pour les cellules NK et est composé de chaînes 135 et 220 kDa. Participer à l'adhésion "homotypique" de ces cellules.

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