Unsere körpereigenen „Killer“: Lernen wir einfach etwas über natürliche Killerzellen (NK-Zellen).

Sie wissen wahrscheinlich, dass unser Körper über ein erstaunliches Abwehrsystem verfügt, vergleichbar mit einer Armee, um Krankheiten zu bekämpfen. Wir nennen es das Immunsystem. In dieser Armee gibt es verschiedene Arten von Zellen. Manche spionieren, manche stellen Waffen her und andere ziehen direkt in den Kampf. Heute sprechen wir über eine ganz besondere, etwas andere und hochqualifizierte Gruppe von Kommandos in dieser Armee: die natürlichen Killerzellen, kurz NK-Zellen . Der Name klingt etwas beängstigend, nicht wahr? Aber tatsächlich gehören sie zu unseren besten Verbündeten im Körper.

Wer sind diese natürlichen Killerzellen (NK-Zellen)?

Vereinfacht gesagt sind natürliche Killerzellen (NK-Zellen) eine Art weißer Blutkörperchen. Genauer gesagt gehören sie zu den Lymphozyten, einer wichtigen Zellgruppe des Immunsystems. Vielleicht haben Sie schon von B-Zellen und T-Zellen gehört. Genau das sind die NK-Zellen.

Aber es gibt einen Grund, warum sie als „natürliche“ Killerzellen bezeichnet werden. Andere Abwehrzellen unseres Immunsystems, wie beispielsweise zytotoxische T-Zellen, müssen einen Feind (wie ein Virus oder Bakterium) kennen, um ihn zerstören zu können. Das bedeutet, sie benötigen eine Art „Training“ und ein „Gedächtnis“ für diesen Feind.

Unsere Sprecherzellen, die sogenannten NK-Zellen, benötigen jedoch weder Vorkenntnisse noch eine vorherige Schulung. Sie können jede Zelle, die eine Bedrohung darstellen könnte, sofort nach dem Erkennen zerstören, ganz ohne vorherige Erfahrung. Sie sind wie ein intelligenter Wachhund, der instinktiv einen Dieb erkennt und ihn anspringt, sobald dieser ins Haus eindringt.

Was genau geschieht mit diesen NK-Zellen?

Die Hauptfunktion der NK-Zellen besteht darin , Zellen zu zerstören, die zuvor gesund waren, nun aber eine Bedrohung für unseren Körper darstellen. Dazu gehören vor allem:

• Virusinfizierte Zellen: Dringt ein Virus in den Körper ein, befällt es gesunde Zellen und übernimmt die Kontrolle über sie. NK-Zellen können diese Virusfabriken erkennen und zerstören, bevor sich das Virus weiter ausbreiten kann.
• Krebszellen: NK-Zellen besitzen die erstaunliche Fähigkeit, bestimmte Krebszellen, die sich in unserem Körper entwickeln, in einem frühen Stadium zu erkennen und zu zerstören. Daher spielen diese Zellen eine wichtige Rolle bei der Verhinderung der Ausbreitung von Krebs.

Diese NK-Zellen sind ein sehr wichtiger Bestandteil unseres angeborenen Immunsystems. Dieses angeborene Immunsystem ist die erste Verteidigungslinie unseres Körpers. Stellen Sie sich unseren Körper wie eine Festung vor. Die Mauern dieser Festung (unsere Haut) und die Gräben (die Schleimhäute) verhindern als Erstes das Eindringen von Krankheitserregern. Gelingt es einem Feind jedoch, diese Barrieren zu überwinden und einzudringen, ist die erste Einheit, die zum Kampf ausrückt, unser angeborenes Immunsystem. Die besten Soldaten in diesem Team sind die NK-Zellen.

Okay, wie funktionieren diese NK-Zellen?

Dies ist ein sehr interessanter Prozess. NK-Zellen patrouillieren ständig in unserem Körper. Dabei scannen sie jede Zelle, der sie begegnen, und fragen sich: „Ist das eine gesunde Zelle von uns oder eine gefährliche Zelle?“ Ob eine NK-Zelle eine Zelle zerstört oder nicht, hängt von den Signalen ab, die sie von der gescannten Zelle (nennen wir sie die „Zielzelle“) empfängt oder nicht empfängt.

Auf der Oberfläche einer NK-Zelle befinden sich zahlreiche Rezeptoren, die sowohl die Zerstörung einer Zelle aktivieren als auch hemmen können.

Wie erkennen wir gesunde Zellen und wie vermeiden wir deren Beschädigung? (Hemmung)

Fast jede gesunde Zelle in unserem Körper trägt auf ihrer Oberfläche eine Art Ausweis, der besagt: „Ich bin eine gesunde Zelle, die in diesen Körper gehört.“ Dieser Ausweis wird MHC-I genannt. Wenn eine NK-Zelle auf Patrouille geht und auf eine Zelle trifft, überprüft sie, ob dieser MHC-I-Ausweis vorhanden ist.

Wenn die Identifizierung korrekt ist, die Zelle also gesund ist, bindet MHC-I an den inhibitorischen Rezeptor der NK-Zelle. Das ist vergleichbar mit einem Wächter, der die Identifizierung prüft und sagt: „Okay, Sie können gehen.“ Daraufhin wird der zellabtötende Prozess der NK-Zelle gestoppt. Die NK-Zelle kann nun die nächste Zelle untersuchen, ohne die gesunde Zelle zu schädigen.

Wie entscheiden Sie, gefährliche Zellen zu zerstören? (Aktivierung)

Eine NK-Zelle greift in Situationen wie diesen in den Kampf ein:

• Wenn die Identifikationskarte (MHC-I) verloren geht: Virusinfizierte Zellen und einige Krebszellen verbergen diese Identifikationskarte, genannt „MHC-I“, um dem Immunsystem zu entgehen. Doch NK-Zellen sind sehr gerissen. Sobald sie eine Zelle ohne diese „Identitätskarte“ erkennen, stufen sie diese als verdächtig ein und greifen sie an.
• Wenn die Identitätskarte (MHC-I) abnimmt: Manchmal geht das MHC-I einer Zelle nicht vollständig verloren, sondern die Menge nimmt ab. Auch das ist ein Warnsignal für NK-Zellen.
• Beim Empfang von Aktivierungssignalen:Manche infizierte Zellen und Krebszellen senden spezielle Signale auf ihrer Oberfläche aus, die signalisieren: „Ich bin gefährlich.“ Werden diese Signale von den aktivierenden Rezeptoren auf NK-Zellen erkannt, beginnt der Abtötungsprozess.

Nachdem die NK-Zelle beschlossen hat, eine Zelle zu zerstören, setzt sie zwei sehr starke chemische Waffen ein.

1. Perforin: Dadurch entsteht ein Loch an der Außenseite der Zielzelle.

2. Granzyme: Diese Enzyme, die sogenannten Granzyme, werden durch die entstandene Öffnung in die Zelle eingeschleust. Sobald sie eingedrungen sind, wird die Zielzelle von innen zerstört.

Nach Abschluss dieser Aufgabe sendet die NK-Zelle (über Zytokine) Signale an andere Zellen, um diese zum Aufräumen aufzufordern und nach weiteren Feinden zu suchen.

Wo genau in unserem Körper befinden sich diese NK-Zellen?

NK-Zellen entwickeln sich zunächst im Knochenmark. Das ist der schwammartige Teil im Inneren unserer großen Knochen. Nach ihrer Entwicklung verbleiben einige NK-Zellen im Knochenmark. Andere wandern zu verschiedenen Organen, die mit unserem Lymphsystem verbunden sind. Zum Beispiel:

• Lymphknoten
• Milz
• Mandeln
• Thymusdrüse

Sobald diese Zellen zu NK-Zellen ausgereift sind, werden sie in den Blutkreislauf freigesetzt. Daher befinden sich so viele dieser Zellen in unserem Blut. Darüber hinaus finden sich NK-Zellen auch in Organen wie Leber und Lunge. Normalerweise befinden sich im Körper eines Erwachsenen jederzeit mehr als zwei Milliarden NK-Zellen. Ihre Lebensdauer ist jedoch mit etwa zwei Wochen relativ kurz.

Worin besteht der Unterschied zwischen NK-Zellen und zytotoxischen T-Zellen?

Obwohl es sich bei beiden um Killerzellen des Immunsystems handelt, unterscheiden sie sich in ihrer Funktion. Die folgende Tabelle veranschaulicht diesen Unterschied.

Welche Krankheiten werden durch Probleme mit NK-Zellen verursacht?

Ein Mangel an NK-Zellen im Körper oder eine Funktionsstörung der vorhandenen Zellen stellt eine große Bedrohung für unsere Gesundheit dar, da dies unsere Fähigkeit zur Bekämpfung von Infektionen und Krebs verringert.

Forschungen haben ergeben, dass Veränderungen in der Funktion von NK-Zellen verschiedene Krankheiten verursachen können.

• Autoimmunerkrankungen: Bei diesen Erkrankungen greift das Immunsystem die eigenen gesunden Zellen an. Man geht davon aus, dass eine Fehlfunktion der NK-Zellen zu dieser Erkrankung beitragen kann.
• Asthma: NK-Zellen tragen bei Asthma zur Kontrolle oder Verstärkung von Entzündungen in den Atemwegen bei.
• Chronisch-entzündliche Darmerkrankung (CED): NK-Zellen sind an der Entzündungsreaktion des Körpers auf bakterielle Infektionen im Verdauungstrakt beteiligt.

Darüber hinaus gibt es zwei angeborene genetische Defekte, die spezifisch für NK-Zellen sind.

1. Klassischer Mangel an natürlichen Killerzellen (NKD): Menschen mit dieser Erkrankung haben sehr wenige oder gar keine NK-Zellen in ihrem Blut.

2. Funktioneller Mangel an natürlichen Killerzellen (NKD):Obwohl hier genügend NK-Zellen vorhanden sind, ist die Funktion dieser Zellen, also ihre Fähigkeit, Zellen zu zerstören, sehr schwach.

Menschen mit beiden Erkrankungen haben ein erhöhtes Risiko für häufige, insbesondere virale Infektionen. Beispielsweise können HPV, Herpes, Zytomegalievirus (CMV) und das Windpockenvirus erhebliche Auswirkungen haben.