NK-Zelle
Synonym: natürliche Killerzelle
Englisch: natural killer cell, NK cell, large granular lymphocyte (LGL)
Definition
NK-Zellen sind große granulierte Lymphozyten mit zytotoxischer Aktivität, welche die Fähigkeit haben, bei bestimmten Zielzellen einen Zelltod (Apoptose) auszulösen.
Immunologie
NK-Zellen entwickeln sich wie die anderen Lymphozyten aus lymphatischen Stammzellen im Knochenmark, um dann später im Blutkreislauf zu zirkulieren. Sie sind grösser als B- und T-Lymphozyten und besitzen aber keine spezifischen Antigenrezeptoren auf ihrer Zelloberfläche.
Zielstrukturen einer NK-Zelle sind virusinfizierte Zellen sowie Krebszellen. Ihre zytotoxische Aktivität wird durch 2 Formen von Oberflächenrezeptoren reguliert: aktivierende und inhibierende Rezeptoren. Diese Rezeptoren interagieren mit Molekülen der MHC-Klasse I auf der Oberfläche der Zielzellen.
Normalerweise führt die Virusinfektion bzw. die maligne Entartung einer Zelle zur Ausprägung veränderter MHC-I-Moleküle, die von zytotoxischen T-Lymphozyten erkannt werden. Bestimmte Viren unterdrücken die Ausbildung des MHC-I-Komplexes auf ihren Wirtszellen, um der Abwehr der T-Lymphozyten zu entgehen. Diese verminderte Expression kann jedoch von NK-Zellen erkannt werden ("Missing-self-Hypothese"). Sie reagieren also auf veränderte Zellen, die der Erkennung durch T-Lymphozyten entgangen sind.
Die Aktivität von NK-Zellen wird durch Interferone oder Zytokine, die von Makrophagen sezerniert werden, gesteigert. Im Zytoplasma der NK-Zelle befinden sich zahlreiche kleine Granula, die Proteine wie Perforin bzw. Proteasen ( z.B. Granzyme) enthalten. Sie werden in der Umgebung der Zielzelle freigesetzt und führen dort zu einer Perforation der Zellmembran und schließlich zur Apoptose.
In der jüngeren Vergangenheit ging man davon aus, dass NK-Zellen nicht über ein immunologisches Gedächtnis verfügen, sich also nicht an Begegnungen mit virus-infizierten Zellen "erinnern" können. Seit einigen Jahren gibt es jedoch Hinweise, dass sie sich im Laufe ihres Lebens an ihre Umgebung anpassen – Fähigkeiten, die man bisher nur dem erworbenen Immunsystem zugeordnet hat.
Subpopulationen
Anhand ihrer Oberflächenmarker werden verschiedene Subpopulationen der NK-Zellen differenziert. Beispiele sind:
- NK-Zellen des peripheren Blutes (pbNK-Zellen)
- Uterine natürliche Killerzellen (uNK-Zellen)
Klinik
Im Rahmen von EBV-Infektion kann es in seltenen Fällen durch nicht geklärte Abläufe zu einer malignen Transformation von NK-Zellen kommen. Dabei entsteht ein T-Zell-Lymphom, die aggressive NK-Zell-Leukämie.