Наши собственные «убийцы» внутри организма: давайте просто узнаем о естественных клетках-киллерах (NK-клетках).

Вы, вероятно, знаете, что в нашем организме существует удивительная система защиты, подобная армии, для борьбы с болезнями. Мы называем её иммунной системой. В этой армии есть разные типы солдат. Одни шпионят, другие изготавливают оружие, а третьи идут прямо в бой. Сегодня мы поговорим об очень особенной, немного отличающейся и очень опытной группе спецназовцев в этой армии. Это «естественные клетки-киллеры», или, как мы их все знаем, естественные клетки-киллеры (NK-клетки) . Название звучит немного пугающе, не правда ли? Но на самом деле это одни из наших лучших друзей в организме.

Кто эти естественные клетки-киллеры (NK-клетки)?

Проще говоря, естественные клетки-киллеры (NK-клетки) — это тип белых кровяных клеток в нашем организме. Точнее, они относятся к группе клеток, называемых лимфоцитами, которые являются основным типом клеток в иммунной системе. Возможно, вы слышали о B-клетках и T-клетках. Именно ими и являются NK-клетки.

Но не зря их называют «естественными» убийцами. Другие клетки-бойцы в нашей иммунной системе, такие как цитотоксические Т-клетки, должны быть знакомы с врагом (например, вирусом или бактерией), чтобы уничтожить его. Это означает, что им необходима определенная подготовка и память об этом враге.

Но нашим «NK-клеткам» не требуется никакой предварительной подготовки или распознавания. Они могут уничтожить любую клетку, представляющую для них угрозу, как только увидят её, без какого-либо предварительного опыта. Они подобны умной сторожевой собаке, которая инстинктивно распознаёт вора и набрасывается на него, когда вор входит в дом.

Что именно происходит с этими NK-клетками?

Основная функция NK-клеток — уничтожение клеток, которые ранее были здоровыми, но теперь представляют угрозу для нашего организма. В основном это включает в себя:

• Клетки, зараженные вирусом: Когда вирус попадает в организм, он проникает в здоровые клетки и берет их под свой контроль. NK-клетки способны распознавать эти «фабрики» вирусов и уничтожать их до того, как вирус сможет распространиться дальше.
• Раковые клетки: NK-клетки обладают удивительной способностью распознавать и уничтожать некоторые раковые клетки, развивающиеся в нашем организме на ранней стадии. Поэтому эти клетки играют важную роль в предотвращении распространения рака.

Эти NK-клетки являются очень важной частью нашей врожденной иммунной системы. Врожденная иммунная система — это первая линия защиты нашего организма. Представьте себе наше тело как крепость. Стены этой крепости (наша кожа) и рвы (слизистые оболочки) — это первое, что препятствует проникновению микробов. Но если враг каким-то образом преодолеет эти барьеры и проникнет внутрь, первым подразделением, которое вступает в бой, является эта врожденная иммунная система. Лучшими солдатами в этой команде являются NK-клетки.

Итак, как же работают эти NK-клетки?

Это очень интересный процесс. NK-клетки постоянно патрулируют наш организм. При этом они «сканируют» каждую встреченную клетку, спрашивая: «Это здоровая наша клетка или опасная?» Решение о том, уничтожит ли NK-клетка клетку или нет, зависит от сигналов, которые она получает или не получает от сканируемой клетки (назовем ее «целевой клеткой»).

На поверхности NK-клетки находится множество рецепторов, которые могут как активировать , так и ингибировать разрушение клетки.

Как мы распознаем здоровые клетки и избегаем их повреждения? (Ингибирование)

Практически каждая здоровая клетка в нашем организме имеет на своей поверхности идентификационную карту, которая гласит: «Я здоровая клетка, которая принадлежит этому организму». Эта карта называется MHC-1 . Когда NK-клетка отправляется на патрулирование, при встрече с другой клеткой она проверяет наличие этой идентификационной карты MHC-1.

Если идентификационный номер верен, то есть клетка здорова, MHC-1 связывается с ингибиторным рецептором на NK-клетке. Это как если бы охранник, посмотрев на идентификационный номер, сказал: «Хорошо, можете идти». В этот момент процесс уничтожения, осуществляемый NK-клеткой, просто прекращается. Таким образом, NK-клетка переходит к проверке следующей клетки, не причиняя вреда здоровой клетке.

Как вы принимаете решение об уничтожении опасных клеток? (Активация)

Клетка NK вступает в борьбу в подобных ситуациях:

• Когда идентификационная карта (MHC-1) утеряна: клетки, инфицированные вирусом, и некоторые раковые клетки скрывают эту идентификационную карту, называемую «MHC-1». Это делается для того, чтобы избежать воздействия иммунной системы. Но «NK-клетки» очень хитры. Как только они видят клетку без идентификационной карты, они решают, что она подозрительна, и атакуют её.
• Когда уровень MHC-1 снижается: Иногда уровень MHC-1 в клетке не снижается полностью, но его количество уменьшается. Это также является сигналом тревоги для NK-клеток.
• При получении сигналов активации:Некоторые инфицированные клетки и раковые клетки испускают на своей поверхности особые сигналы, которые говорят: «Я опасен». Когда эти сигналы улавливаются «активирующими рецепторами» на NK-клетках, начинается процесс уничтожения.

Приняв решение уничтожить клетку, NK-клетка использует два очень мощных химических оружия.

1. Перфорин: Он создает отверстие на внешней поверхности целевой клетки.

2. Гранзимы: Эти ферменты, называемые «гранзимами», вводятся через созданное отверстие. После их проникновения целевая клетка разрушается изнутри.

После выполнения этой задачи NK-клетка посылает сигналы (посредством цитокинов) другим клеткам, чтобы те пришли и очистили территорию, а также проверили, нет ли еще врагов.

Где именно в нашем организме расположены эти NK-клетки?

NK-клетки сначала развиваются в костном мозге. Это губчатая часть внутри крупных костей. После развития там некоторые NK-клетки остаются в костном мозге. Другие перемещаются в различные органы, связанные с лимфатической системой. Например:

• Лимфатические узлы
• Селезенка
• Миндалины
• Тимус

После созревания в NK-клетки они высвобождаются в кровоток. Именно поэтому в нашей крови так много этих клеток. Кроме того, NK-клетки также можно обнаружить в таких органах, как печень и легкие. В норме в организме взрослого человека одновременно находится более 2 миллиардов NK-клеток. Однако продолжительность их жизни довольно коротка, около двух недель.

В чём разница между NK-клетками и цитотоксическими Т-клетками?

Хотя обе эти клетки являются клетками-убийцами в иммунной системе, их функции и свойства различны. Для более четкого понимания этого различия см. таблицу ниже.

Какие заболевания вызываются проблемами с NK-клетками?

Недостаток NK-клеток в нашем организме или ненадлежащее функционирование имеющихся клеток представляет серьезную угрозу для нашего здоровья, поскольку снижает нашу способность бороться с инфекциями и раком.

Исследования показали, что изменения в работе NK-клеток могут вызывать различные заболевания.

• Аутоиммунные заболевания: При этих заболеваниях наша иммунная система атакует собственные здоровые клетки. Считается, что дисфункция NK-клеток может способствовать развитию этого состояния.
• Астма: NK-клетки способствуют контролю или усилению воспаления в дыхательных путях при астме.
• Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК): NK-клетки участвуют в воспалительной реакции организма на бактериальные инфекции в пищеварительном тракте.

Кроме того, существуют два врожденных генетических дефекта, специфичных для NK-клеток.

1. Классический дефицит естественных клеток-киллеров (NKD): У людей с этим заболеванием в крови очень мало или совсем нет NK-клеток.

2. Функциональный дефицит естественных клеток-киллеров (NKD):Хотя здесь достаточно NK-клеток, функция этих клеток, то есть их способность уничтожать другие клетки, очень слаба.

Люди, страдающие обоими заболеваниями, подвержены повышенному риску развития частых, особенно вирусных инфекций. Например, ВПЧ, герпес, цитомегаловирус (ЦМВ) и вирус, вызывающий ветрянку, могут оказать существенное влияние.