Tế bào NK: Cấu trúc, Chức năng & Bệnh tật

Tế bào NK là một phần của bẩm sinh hệ thống miễn dịch và thuộc nhóm bạch cầu, màu trắng máu tế bào. Chức năng chính của chúng là nhận biết các tế bào nội sinh bị nhiễm và thoái hóa và tấn công tế bào trực tiếp bằng các tác nhân gây độc tế bào làm tan một phần màng của tế bào đích và bắt đầu quá trình chết tế bào theo chương trình của nó. Tế bào NK nhận biết tế bào soma “bình thường” nhờ cấu trúc MHC-I mà tế bào khỏe mạnh hiển thị trên bề mặt của chúng.

Tế bào NK là gì?

Tế bào NK (tế bào tiêu diệt tự nhiên) là một loại màu trắng đặc biệt máu tế bào tuần tra máu và bạch huyết. Họ là một phần của bẩm sinh hệ thống miễn dịch và nhận ra các tế bào nội sinh, khỏe mạnh bằng các cấu trúc đặc biệt được gọi là phức hợp tương hợp mô chính (MHC-I) phân tử, vốn chỉ hiện diện đầy đủ trong các tế bào khỏe mạnh. Nếu các ô có MHC-I không hoàn chỉnh phân tử được xác định, chúng rất có thể bị nhiễm vi sinh vật nội bào hoặc tế bào thoái hóa (tế bào khối u). Tế bào NK sau đó được kích hoạt ngay lập tức và tấn công tế bào được xác định là bị nhiễm hoặc thoái hóa. Chúng có khả năng giải phóng các chất gây độc tế bào gây ra sự phân giải một phần màng trong tế bào đích và có thể kích hoạt quá trình apoptosis, hoặc chết tế bào theo chương trình ở chúng. Bản sao của tế bào NK là Tế bào lympho T, là một phần của thích ứng, hệ thống miễn dịch. Chúng chuyên về một mầm bệnh cụ thể, được bộc lộ bởi các cấu trúc bổ sung trên bề mặt tế bào và được gọi là kháng nguyên.

Giải phẫu và cấu trúc

Tế bào NK hình thành từ các tế bào tiền thân bạch huyết có nguồn gốc từ tủy xương. Các tế bào NK đã biệt hóa được giải phóng vào máu và hệ thống bạch huyết, nơi chúng ngay lập tức bắt đầu tuần tra. Như một đặc điểm khác biệt, tế bào NK có nhiều túi chứa các chất độc tế bào như perforin để làm tan màng của tế bào bị tấn công và các protease phục vụ cho việc tháo rời tế bào và RNA của virus. Quá trình apoptosis của tế bào đích có ưu điểm là, ví dụ, các đoạn xác định cho đến từng amino axit được sản xuất từ protein, được đưa lại vào quá trình trao đổi chất. Tế bào NK được đặc trưng bởi các thụ thể đặc biệt trên bề mặt của chúng phản ứng với các cấu trúc MHC-I của tế bào nội sinh. Đây là các thụ thể KIR (thụ thể giống như globulin miễn dịch tế bào sát thủ) và được gọi là các thụ thể gây độc tế bào tự nhiên (NCR). Các thụ thể KIR được phân biệt giữa các thụ thể hoạt hóa và ức chế. NCR cũng rất quan trọng đối với việc công nhận bạn-thù và quyết định tấn công hoặc vô hiệu hóa.

Chức năng và Nhiệm vụ

Tế bào NK thực hiện các nhiệm vụ chính là xác định và chống lại các tế bào xôma bị thoái hóa. Tế bào xôma thoái hóa có thể là tế bào nhiễm nội bào hoặc tế bào khối u. Để làm được điều này, tế bào NK dựa vào hệ thống thụ thể của chúng, hệ thống này chỉ có thể kiểm tra tính hoàn chỉnh của cấu trúc MHC-I của chúng trong tế bào đích, chứ không phải các cấu trúc bổ sung như kháng nguyên. Bởi vì một số virus sử dụng điểm yếu cụ thể của nhận dạng tế bào NK để tước bỏ hệ thống tiêu diệt “tế bào chủ” của chúng, các tế bào NK phối hợp chặt chẽ với các tế bào T gây độc tế bào, như những phát triển hiện đại của quá trình tiến hóa, là một phần của sự thích nghi, tức là Hệ thống miễn dịch. Tuy nhiên, các tế bào T chỉ chuyên biệt cho một kháng nguyên duy nhất tại một thời điểm, vì vậy cần phải có một số lượng rất lớn các tế bào T chuyên biệt khác nhau để bao phủ phổ đa dạng của virus có thể được nhắm mục tiêu để lây nhiễm. Tế bào NK cũng có thể được gọi là tế bào phòng thủ tuyến đầu vì khi nhận ra tế bào thoái hóa hoặc tế bào bị vi sinh vật xâm nhiễm nội bào, chúng có thể ngay lập tức thực hiện cuộc chiến của mình. Họ có thể được ví như một lực lượng cảnh sát vũ trang không chỉ có thể trinh sát mà còn có thể can thiệp ngay lập tức bằng vũ trang nếu cần thiết. Bởi vì các tế bào NK cũng bị lừa bởi một số nội bào mầm bệnh - đặc biệt virus - hỗ trợ từ các tế bào T gây độc tế bào rất hữu ích. Ví dụ, thời gian có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc chống lại các tế bào bị bệnh để ngăn chặn sự gia tăng theo cấp số nhân của RNA virus. Do đó, nhiệm vụ của tế bào NK là tấn công tế bào đích bằng các chất gây độc tế bào theo cách mà RNA của virus cũng bị phá vỡ để ngăn không cho nó tái tạo thêm.

Bệnh

Hệ thống miễn dịch, trong tất cả các động lực của nó, cũng chịu ảnh hưởng của nội tiết tố. Ngay cả hệ thống giao cảm và phó giao cảm cũng ảnh hưởng đến tế bào NK và tế bào T gây độc tế bào. Thật thú vị, khi cơ thể được giao cảm hòa hợp với cấp tính căng thẳng và do đó để đạt được hiệu suất vật lý cao nhất, các tế bào NK cũng được tăng lên và được đặt ở trạng thái “cảnh báo cao độ”. Tế bào T gây độc tế bào bị chậm lại bởi các giai đoạn cấp tính của căng thẳng, điều này rõ ràng đã được thiết lập bởi sự tiến hóa bởi vì các phản ứng miễn dịch nhanh chóng có lợi trong một mối đe dọa cấp tính với nguy cơ bị thương và nguy cơ nhiễm trùng tương ứng. Trong mãn tính căng thẳng điều kiện, tình hình là khác nhau. Căng thẳng mãn tính dẫn đến suy giảm hệ thống miễn dịch, tế bào NK và tế bào T không chỉ giảm về số lượng mà còn về sự tỉnh táo. Đây là lý do tại sao các vận động viên thành tích cao thường dễ bị nhiễm trùng hơn trước các cuộc thi lớn. Giảm hoạt động của tế bào NK cũng có thể do các tác dụng phụ không mong muốn do tiếp xúc với thuốc (hóa trị) hoặc bức xạ, trong khi rối loạn chức năng di truyền trong tế bào NK là cực kỳ hiếm. Vai trò của tế bào NK đối với mô cụ thể bệnh tự miễn dịch chẳng hạn như loại 1 bệnh tiểu đường bệnh đái tháo đường, đa xơ cứng, và bệnh Hashimoto, hoặc toàn thân bệnh tự miễn dịch, vẫn chưa được làm sáng tỏ đầy đủ. Có thể hình dung rằng tế bào NK có tác dụng kích hoạt liên kết với tế bào T, để tế bào T thực hiện các cuộc tấn công thực tế vào chính tế bào của cơ thể. Mặt khác, các tế bào NK cũng có thể nhận ra các tế bào T đã được kích hoạt, tự phản ứng khi bị thoái hóa và tiêu diệt chúng một cách trực tiếp. Điều này có nghĩa là các tế bào NK rất có thể có cả tác dụng khởi đầu và thúc đẩy cũng như chữa bệnh trong bệnh tự miễn dịch.