Killer-cellen maken deel uit van de immuunsysteem Als zogenaamde cytotoxische T-cellen (verworven immuunsysteem) of als natuurlijke killercellen (aangeboren immuunsysteem), herkennen en vallen ze lichaamseigen cellen en veranderde lichaamscellen aan, zoals kanker cellen, cellen geïnfecteerd door virussen or bacteriënof verouderende cellen. De killercellen geven stoffen af die de celmembraan van de aangevallen cellen, waardoor ze geprogrammeerde celdood of apoptose ondergaan.
Wat is een moordenaarscel?
Killer-cellen zijn een belangrijk onderdeel van de immuunsysteem Ze herkennen lichaamsvreemde structuren en veranderde cellen die tot het lichaam behoren, zoals cellen die zijn geïnfecteerd door virussen or bacteriën en cellen die zijn gedegenereerd kanker cellen. Er kunnen twee verschillende soorten killer-cellen worden geïdentificeerd, de zogenaamde natural killer-cellen (NK-cellen), die deel uitmaken van het aangeboren immuunsysteem, en de cytotoxische T-cellen, die deel uitmaken van het adaptieve of verworven immuunsysteem. Om vriend van vijand te onderscheiden, werken de twee celtypen met verschillende systemen. NK-cellen hebben specifieke receptoren in hun plasmamembraan die interageren met het zogenaamde MHC-I (Major Histocompatibility Complex) moleculen die gezonde endogene cellen op hun oppervlak vertonen. Als de MHC-I moleculen niet aanwezig zijn of als bepaalde moleculen ontbreken - zoals meestal het geval is kanker cellen of cellen geïnfecteerd door virussen - ze zijn geactiveerd. Hoewel de NK-cellen niet-specifiek werken, worden de cytotoxische T-cellen gekenmerkt door extreme specificiteit. In geïnfecteerde somatische cellen vertonen de MHC-I-complexen ook extra peptiden of andere specifieke stoffen, zogenaamde antigenen. Cytotoxische T-cellen zijn elk gespecialiseerd om slechts één specifiek antigeen te herkennen.
Anatomie en structuur
NK-cellen vinden hun oorsprong in lymfoïde voorlopercellen die zich ontwikkelen in de beenmerg en, na differentiatie, worden vrijgegeven in de bloed en weefselvocht kanalen. Als wapen tegen te doden cellen zijn er talrijke lysosomen in hun cytoplasma, die worden uitgeworpen wanneer de NK-cel wordt geactiveerd, waarbij de cytotoxische stof die in de lysosomen wordt aangetroffen vrijkomt en de doelcel wordt gelyseerd. Een belangrijk anatomisch kenmerk zijn twee verschillende soorten receptoren op hun oppervlak. Het zijn remmende en activerende receptoren die reageren met de MHC-I moleculen, presenteren de doelwitcellen op hun oppervlak en activeren of inactiveren de NK-cellen. Cytotoxische T-cellen zijn ook afkomstig van de beenmerg, maar neem de omweg via de thymus vanwege hun differentiatie, wat hen ook de naam T-cel heeft opgeleverd. In de thymus, differentiëren de cellen tot T-cellen en ontvangen hun specifieke T-celreceptor voordat ze ook in de bloedbaan worden vrijgegeven. Hun specifieke receptor bestaat uit een eiwitcomplex dat ze op hun oppervlak dragen en specifieke antigenen herkennen die samen met MHC-I-moleculen aan doelcellen worden aangeboden.
Functie en taken
De belangrijkste taak van killercellen is het identificeren en onmiddellijk doden van cellen die zijn geïnfecteerd met virussen of andere intracellulaire cellen pathogenen en gedegenereerde tumorcellen. De twee verschillende soorten killercellen, de NK-cellen en de cytotoxische T-cellen, zijn beschikbaar om deze taak uit te voeren. De evolutionair veel oudere NK-cellen hebben het vermogen om de "ID's" van de doelwitcellen, hun MHC-I-moleculen, te controleren op aanwezigheid en volledigheid. Als de NK-cellen cellen met onvolledige MHC-I-moleculen of cellen zonder herkenbare MHC-I-moleculen tegenkomen, vallen de NK-cellen onmiddellijk aan. Ze geven stoffen af die de celmembraan van de aangevallen cellen. Apoptose wordt meestal veroorzaakt in de aangevallen cel, geprogrammeerde celdood, wat een soort zelfdissectie met gedefinieerde fragmenten inhoudt, waarvan de meeste opnieuw worden geïntroduceerd in het tussenliggende metabolisme. Macrofagen fagocyteren vervolgens de overblijfselen en transporteren ze weg. De evolutionair veel 'modernere' cytotoxische killercellen zijn via hun specifieke receptoren elk gespecialiseerd in slechts één specifiek antigeen, zodat ze geen andere antigenen herkennen, maar ze hebben meer mogelijkheden in het geval van activering. Ze kunnen met hoge snelheid rijpen tot T-helpercellen of cytotoxische T-cellen en dienovereenkomstig actief worden. Ze scheiden perforines uit om het membraan van de doelcel te lyseren en granzymes die apoptose induceren. Bovendien scheiden ze interleukines af en interferonen, regulerende peptiden om de immuunrespons op een virale infectie die is opgetreden te regelen. Aangezien een cytotoxische T-cel alleen ‘zijn’ specifieke antigeen kan herkennen, kan de thymus moet cytotoxische T-cellen produceren voor elk type antigeen, waarvan er waarschijnlijk enkele miljoenen zijn. Het voordeel van specialisatie is dat de immuunafweer zich kan aanpassen aan nieuwe eisen, bijvoorbeeld aan continu gemodificeerde virussen. In feite is er een constante race tussen het adaptieve immuunsysteem en de genetisch veranderende virussen. Om te voorkomen dat je constant een groot reservoir van elke T-cel nodig hebt, produceert de thymus een lange levensduur geheugen cellen die als basis dienen voor het bestrijden van een nieuwe infectie met de overeenkomstige ziekteverwekker, waardoor de immuunrespons 100 keer sneller is.
Ziekten
Het werk van killercellen is zeer dynamisch, onderhevig aan hormonale controle. Bijvoorbeeld een acute spanning gebeurtenis leidt tot verhoogde proliferatie van NK-cellen en verhoogde waakzaamheid, oftewel rode alertheid, als het ware. De specifiek effectieve cytotoxische T-cellen worden vertraagd omdat het onwaarschijnlijk is dat ze een nuttige bijdrage leveren tijdens een acute situatie die snelle reacties vereist. Tijdens chronisch spanningaan de andere kant is het hele immuunsysteem verzwakt. Alle soorten killercellen nemen af in aantal en waakzaamheid, waardoor de vatbaarheid voor infectie toeneemt. Een van de belangrijkste ziekten die verband houden met cytotoxische T-cellen zijn autoimmuunziekten, waarin de killercellen de lichaamseigen cellen niet als zodanig herkennen, maar ze aanvallen en een bijbehorend auto-immuunsysteem vormen antilichamen Het mechanisme voor de ontwikkeling van autoimmuunziekten is nog niet volledig begrepen. Het is algemeen aanvaard dat genetische factoren op zijn minst een gunstige rol spelen.
