Cellule killer fanno parte del sistema immunitario. Come cosiddette cellule T citotossiche (sistema immunitario acquisito) o come cellule natural killer (sistema immunitario innato), riconoscono e attaccano le cellule estranee al corpo e le cellule del corpo alterate come le cellule cancerose, le cellule infettate da virus o batteri o le cellule che invecchiano. Le cellule killer rilasciano sostanze che perforano parzialmente la membrana cellulare delle cellule attaccate, in modo che la morte cellulare programmata, o l'apoptosi, venga messa in moto.
Cos'è una cellula killer?
Le cellule killer sono una parte importante del sistema immunitario. Riconoscono strutture estranee al corpo e cellule del corpo alterate, ad esempio cellule infettate da virus o batteri e cellule che sono degenerate in cellule cancerose.
Si possono riconoscere due diversi tipi di cellule killer, le cosiddette cellule natural killer (cellule NK), che fanno parte del sistema immunitario innato, e le cellule T citotossiche, che fanno parte del sistema immunitario adattativo o adattativo. Per distinguere tra amico e nemico, i due tipi di cellule funzionano con sistemi diversi. Le cellule NK hanno determinati recettori che si trovano nella loro membrana plasmatica e interagiscono con le cosiddette molecole MHC-I (Major Histocompatibility Complex), che mostrano cellule endogene sane sulla loro superficie.
Se le molecole MHC-I sono assenti o alcune molecole sono mancanti, come normalmente accade con le cellule tumorali o le cellule infettate da virus, queste vengono attivate. Mentre le cellule NK funzionano in modo aspecifico, le cellule T citotossiche sono caratterizzate dalla loro estrema specificità. Nelle cellule del corpo infette, i complessi MHC-I contengono anche altri peptidi o altre sostanze specifiche, i cosiddetti antigeni. Ciascuna delle cellule T citotossiche è specializzata solo nel riconoscere un antigene specifico.
Anatomia e struttura
Le cellule NK hanno la loro origine nei precursori linfatici che si sviluppano nel midollo osseo e, dopo essersi differenziati, vengono rilasciati nel sistema sanguigno e linfatico. Come arma contro le cellule da uccidere ci sono numerosi lisosomi nel loro citoplasma, che vengono estroflessi quando la cellula NK viene attivata, in modo che la sostanza citotossica situata nei lisosomi venga rilasciata e la cellula bersaglio venga lisata.
Una caratteristica anatomica importante sono due diversi tipi di recettori sulla loro superficie. Stanno inibendo e attivando i recettori che reagiscono con le molecole MHC-I, presentano le cellule bersaglio sulla loro superficie e attivano o inattivano le cellule NK. Anche le cellule T citotossiche provengono dal midollo osseo, ma per la loro differenziazione prendono la deviazione attraverso il timo, che ha dato loro il nome di cellule T.
Nel timo, le cellule si differenziano in cellule T e ricevono il loro recettore specifico per le cellule T prima che vengano rilasciate anche nel flusso sanguigno. Il loro recettore specifico è costituito da un complesso proteico che portano sulla loro superficie e riconoscono antigeni specifici che si presentano alle cellule bersaglio insieme alle molecole MHC-I.
Funzione e compiti
Il compito principale delle cellule killer è l'identificazione e la distruzione immediata di cellule infette e cellule tumorali degenerate con virus o altri patogeni intracellulari. I due diversi tipi di cellule killer, le cellule NK e le cellule T citotossiche, sono disponibili per svolgere il compito. Le cellule NK evolutivamente molto più vecchie hanno la capacità di controllare la presenza e la completezza delle "carte d'identità" delle cellule bersaglio e delle loro molecole MHC-I. Se le cellule NK incontrano cellule con molecole MHC-I incomplete o cellule senza molecole MHC-I riconoscibili, le cellule NK attaccano immediatamente.
Rilasciano sostanze che lisano la membrana cellulare delle cellule attaccate. Nella cellula attaccata si innesca solitamente l'apoptosi, la morte cellulare programmata, che comprende una sorta di autodistruzione con frammenti definiti, che vengono per la maggior parte reintrodotti nel metabolismo intermedio. I macrofagi quindi fagocitano i resti e li trasportano via. Le cellule killer citotossiche evolutivamente molto più "moderne" sono specializzate solo in un particolare antigene tramite i loro recettori specifici, quindi non riconoscono altri antigeni, ma hanno più opzioni quando attivate.
Possono maturare in cellule T helper o cellule T citotossiche ad alta velocità e diventare attive di conseguenza. Rilasciano perforine per lisare la membrana della cellula bersaglio e granzimi che innescano l'apoptosi. Inoltre, secernono interleuchine e interferoni, peptidi regolatori che controllano la risposta immunitaria a un'infezione virale. Poiché una cellula T citotossica può riconoscere solo il "suo" antigene specifico, il timo deve produrre cellule T citotossiche per ogni tipo di antigene, di cui probabilmente ce ne sono diversi milioni.
Il vantaggio della specializzazione è che il sistema immunitario può adattarsi a nuove esigenze, ad es. B. sui virus continuamente modificati può adattarsi. C'è praticamente una corsa costante tra il sistema immunitario adattativo e i virus che alterano geneticamente. Per non dover mantenere un grande serbatoio di ogni cellula T necessaria, il timo produce cellule di memoria a lunga vita, che servono come base per combattere la rinnovata infezione con il corrispondente patogeno e rendono la risposta immunitaria 100 volte più veloce.
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Il lavoro delle cellule killer è molto dinamico ed è anche soggetto a controllo ormonale. Ad esempio, un evento di stress acuto porta ad una maggiore proliferazione delle cellule NK e ad una maggiore vigilanza, per così dire con l'allarme rosso.
Le cellule T citotossiche specificamente efficaci sono rallentate perché difficilmente potrebbero dare un contributo utile durante una situazione acuta che richiede risposte rapide. In caso di stress cronico, invece, l'intero sistema immunitario è indebolito. Tutti i tipi di cellule killer diminuiscono di numero e di vigilanza, aumentando così la suscettibilità alle infezioni.
Una delle malattie più importanti in relazione ai linfociti T citotossici sono le malattie autoimmuni in cui le cellule killer non riconoscono le cellule del corpo in quanto tali, ma le attaccano e producono i corrispondenti anticorpi autoimmuni. Il meccanismo per lo sviluppo delle malattie autoimmuni non è ancora completamente compreso. È generalmente accettato che i fattori genetici svolgano almeno un ruolo favorevole qui.
