Mis on looduslikud tapjarakud (NK-rakud)?

Looduslikud tapjarakud (NK-rakud) on valged verelibled, mis hävitavad nakatunud ja haiged rakud, nagu vähirakud. Nad on ka teatud tüüpi lümfotsüüdid, nagu B-rakud ja T-rakud. NK-rakud võivad hävitada kahjulikke rakke varajases staadiumis, takistades viiruste ja vähirakkude levikut.

Ülevaade

Mis on looduslikud tapjarakud (NK-rakud)?

Looduslikud tapjarakud (NK-rakud) on valged verelibled, mis hävitavad teie kehas nakatunud rakke ja vähirakke. NK-rakud on teie immuunsüsteemis olulised võitlejad. Teie immuunsüsteem kaitseb teid kahjulike sissetungijate, nagu patogeenide (viirused, bakterid ja parasiidid) ja vähirakkude eest.

NK-rakud kuuluvad teatud valgete vereliblede rühma, mida nimetatakse lümfotsüütideks, mis hõlmavad ka B-rakke ja T-rakke.

NK-rakke nimetatakse “looduslikeks” tapjateks, kuna need võivad hävitada potentsiaalsed ohud ilma eelneva kokkupuuteta konkreetse patogeeniga. Teised kahjulikke rakke hävitavad lümfotsüüdid, nagu tsütotoksilised T-rakud, vajavad enne patogeeni hävitamist eelnevat kokkupuudet patogeeniga.

Funktsioon

Mida teevad looduslikud tapjarakud?

NK-rakud hävitavad kunagi terveid rakke, mis nüüd ohtu kujutavad. See hõlmab viirustega nakatunud rakke ja pahaloomuliseks muutunud rakke (vähirakud). NK-rakud hävitavad need kahjulikud rakud varases staadiumis, takistades nende levikut.

Looduslikud tapjarakud on teie kaasasündinud immuunsüsteemi võitlejad, mis on teie immuunsüsteemi oluline osa. Teie kaasasündinud immuunsüsteem on teie keha esmane kaitse kõigi ohtude vastu. See hõlmab füüsilisi tõkkeid, nagu nahk ja limaskestad, mis hoiavad mikroobe eemal. See sisaldab valitud immuunrakke, nagu NK-rakud, mis hävitavad ohud, mis on aidanud ületada teie keha barjäärid.

Kuigi NK-rakkude peamine ülesanne on tappa, suhtlevad need rakud ka. Nad vabastavad valke, mida nimetatakse tsütokiinideks, mis suunavad teie immuunsüsteemi teisi rakke ründama kahjulikke rakke ja patogeene.

Kuidas looduslikud tapjarakud immuunsüsteemis toimivad?

Looduslikud tapjarakud patrullivad teie kehas, skaneerides rakke, et leida markereid, mis viitavad tervetele või haigetele rakkudele. Kui nad tuvastavad märke, et rakk on kahjulik, vabastavad nad rakku surmavaid kemikaale, et seda tappa. See, kas NK-rakk tapab või mitte, sõltub signaalidest, mida ta saab (või ei saa) skaneeritavalt rakult (sihtrakk).

NK-raku pind sisaldab mitut retseptorit, mis töötavad koos, et kas aktiveerida või inhibeerida (takistada) NK-raku sihtmärki tapmast.

Inhibeerimine

Looduslikud tapjarakud ei ründa rakke markeritega, mis näitavad, et need on terved rakud, mis kuuluvad teie kehasse. MHC-1 on kõige levinum rakumarker, mille NK-rakk tunnistab kuuluvaks või “iseeneks”. MHC-1 sihtrakul kinnitub (seondub) NK-raku inhibeeriva retseptoriga. Seondumine lülitab NK-rakkude tapmisfunktsiooni välja.

Rünnaku asemel liigub NK-rakk edasi järgmisse rakku.

Aktiveerimine

Looduslikud tapjarakud aktiveeruvad, et hävitada sihtrakud, mille hulka nad ei tunnista. Need sisaldavad:

• Rakud, mis vabastavad aktiveerivaid signaale: Vähirakud ja nakatunud rakud vabastavad mõnikord keemilisi signaale, mis põhjustavad NK-rakkude rünnakut.
• Rakud, mille MHC-1 puudub või on alandatud: NK-rakud hävitavad rakud, mis ei ekspresseeri MHC-1. Mõnikord on rakus MHC-1, kuid see on alandatud. See tähendab, et seda on vähem kui normaalseks peetakse. Näiteks võib viirusinfektsioon terve raku MHC-1 ekspressiooni halvendada.

NK-rakud vabastavad sihtraku tapmiseks perforiini ja gransüüme. Perforiin loob sihtrakus avause, et NK-rakk saaks sisestada granüüme. Gransüüm tapab raku.

Aktiveeritud NK-rakud vabastavad tsütokiine, mis ütlevad teistele valgelibledele, et aidata teie keha ohust vabastada.

Anatoomia

Kus asuvad looduslikud tapjarakud?

NK-rakud hakkavad arenema mõne luu sees olevas käsnjas koes, mida nimetatakse luuüdiks. Kui NK-rakud arenevad edasi, võivad need jääda teie luuüdi. Need võivad liikuda teie lümfisüsteemi teistesse kudedesse ja organitesse, näiteks teie:

• Lümfisõlmed.
• Põrn.
• Mandlid.
• Harknääre.

Kui nad on küpsenud, vabastab teie keha NK-rakud teie vereringesse. Küpsed NK-rakud eksisteerivad ka lümfikoes ja sellega seotud elundites. Need asuvad sellistes elundites nagu maks ja kopsud.

Kui palju looduslikke tapjarakke on inimkehas?

Umbes 5–10% teie veres ringlevatest lümfotsüütidest on NK-rakud. Nende eluiga on lühike, umbes kaks nädalat. Täiskasvanutel on igal ajahetkel rohkem kui 2 miljardit NK-rakku.

Tingimused ja häired

Millised on looduslike tapjarakkudega seotud seisundid ja häired?

Kui teil pole piisavalt NK-rakke, muutub teid haavatavaks infektsioonide ja vähi suhtes. Uuringud näitavad, et NK-rakud võivad mängida olulist rolli ka muudes tingimustes, sealhulgas:

• Autoimmuunhaigused: Probleemid NK-rakkude toimimisega võivad mängida rolli autoimmuunhaiguste korral. Autoimmuunhaiguste korral ründavad immuunrakud teie keha terveid rakke – mitte ainult haigeid või nakatunud rakke.
• Astma: NK-rakud mängivad rolli teie keha põletikulises reaktsioonis astma korral. NK-rakud võivad põletikku suurendada või vähendada, olenevalt erinevatest teguritest.
• Põletikuline soolehaigus (IBD): NK-rakud mängivad rolli teie keha põletikulises reaktsioonis teie soolestiku bakteriaalsetele infektsioonidele.

Millised seisundid ja häired mõjutavad looduslikke tapjarakke?

NK-rakkudele on spetsiifilised kaks immuunpuudulikkuse seisundit. Mõlemad tulenevad sünnihetkel esinevatest geneetilistest mutatsioonidest. Geneetiline mutatsioon on muutus teie DNA-s, juhised, mis ütlevad teie rakkudele, kuidas töötada.

• Klassikaline loomulik tapjarakkude puudulikkus (NKD): hõlmab NK-rakkude puudumist või vähesust veres. Klassikalise NKD saamiseks on vähem kui 1% teie ringlevatest lümfotsüütidest NK-rakud.
• Funktsionaalne loomulik tapjarakkude puudulikkus (NKD): hõlmab NK-rakkude olemasolu, mis ei toimi nii tõhusalt kui tavalised NK-rakud.

Mõlemad seisundid muudavad teid vastuvõtlikumaks infektsioonidele, sealhulgas:

• HPV.
• Herpes.
• Tsütomegaloviirus (CMV).
• Epstein-Barri viirus (EBV).
• Varicella-zosteri viirus (viirus, mis põhjustab tuulerõugeid).

Täiendavad levinud küsimused

Mis vahe on looduslikel tapjarakkudel ja tsütotoksilistel T-rakkudel?

NK-rakud ja tsütotoksilised T-rakud on lümfotsüüdid, mis hävitavad kahjulikke rakke. Kuid need täidavad teie immuunsüsteemis erinevaid rolle.

• NK rakud võib rünnata mis tahes rakku, mis kujutab endast ohtu. NK-rakud on osa teie kaasasündinud immuunsussüsteem. Teie kaasasündinud süsteem on teie esmane kaitse nakatunud ja haigete rakkude vastu. Looduslikud tapjarakud reageerivad kiiremini kui T-rakud. Nad hakkavad tapma kolme päeva jooksul pärast nakatumist.
• Tsütotoksilised T-rakud saab rünnata ainult rakke, mis sisaldavad patogeene, millega teie keha on varem kokku puutunud. See on osa sinust kohanemisvõimeline immuunsussüsteem. Teie adaptiivne immuunsüsteem tunneb ära konkreetsed ohud ja käivitab sihitud rünnakud. Teie kehal kulub umbes nädal pärast nakatumist, et viia lõpule protsess, mis on vajalik konkreetse ohu tuvastamiseks ja selle vastu võitlemiseks vajalike T-rakkude loomiseks.

Mis käivitab looduslikud tapjarakud?

Looduslikud tapjarakud toimivad signaalimisprotsesside alusel, mis hõlmavad nende aktiveerivaid ja inhibeerivaid retseptoreid. Need aktiveeruvad siis, kui signaale, mis takistavad neil rünnata (nagu MHC I klassi molekulid), sihtrakus puuduvad või need on madalamal tasemel.

Kas meil kõigil on looduslikud tapjarakud?

Looduslikud tapjarakud on terve immuunsüsteemi oluline osa. Kui teil pole klassikalist NKD-d, mis on geneetiline seisund, mis takistab teie luuüdi NK-rakkude tootmist, on teil NK-rakud.

NK-rakud kaitsevad teid nakkuste ja Haiguste eest, reageerides ohtudele kiiresti. Nad hävitavad kahjulikud rakud varajases staadiumis, takistades nakatunud rakkude ja vähirakkude levikut. Tervete NK-rakkude normaalne kogus on terve immuunsüsteemi oluline osa.