Uterine natürliche Killerzelle

Synonyme: Uterine NK-Zelle, uNK-Zelle
Englisch: uterine natural killer cell, decidual NK cells, endometrial NK cells

Definition

Uterine natürliche Killerzellen, kurz uNK-Zellen, sind eine Untergruppe der natürlichen Killerzellen (NK-Zellen) die in der Gebärmutter vorkommen. Sie werden anhand der Oberflächenmarker CD56^bright, CD16⁻ und CD3⁻ identifiziert.

Vorkommen

Uterine natürliche Killerzellen (uNK) sind die vorherrschende Lymphozytenpopulation in der Gebärmutter während der Frühschwangerschaft und in der Progesteron-dominierten sekretorischen Phase des Menstruationszyklus. Die Anzahl der uNK-Zellen nimmt entsprechend von der proliferativen zur sekretorischen Phase des weiblichen Zyklus zu. Gleiches gilt für den Übergang vom 1. zum 2. Trimester einer Schwangerschaft. Im letzten Trimenon nimmt die uNK-Zellzahl wieder ab.

Eigenschaften

Die Präsenz bzw. Absenz der Oberflächenmoleküle CD56, CD16 und CD3 ist nicht spezifisch für die NK-Zelllinie. Es existiert daher kein eindeutiger Zellmarker für uNKs. Uterine natürliche Killerzellen weisen im Gegensatz zu NK-Zellen im peripheren Blut (pbNK-Zellen) eine geringere Zytotoxizität auf. Sie sind eher als immunmodulatorisch anzusehen und sezernieren konstitutiv eine Reihe von Zytokinen, Chemokinen und angiogenen Molekülen.

Es gibt keinen Konsens über die Herkunft von uNK-Zellen. Ihr Genexpressionsmuster unterscheidet sich von dem der pbNK-Zellen. Ob sie sich lokal differenzieren, oder in das Endometrium rekrutiert werden, ist unklar. uNK-Zellen besitzen zwar keinen Progesteronrezeptor, das Hormon hat aber einen Einfluss auf ihre Populationsdichte.

Die genaue Zusammensetzung der Oberflächenmoleküle und die Morphologie der uNK-Zellen verändern sich dynamisch. In der Frühschwangerschaft nimmt beispielsweise die Expression des Lektin-ähnlichen Rezeptors NKG2D zu, wogegen die Expresion von KIR abnimmt. uNKs erscheinen in der sekretorischen Phase des Menstruationszyklus granulierter als in der proliferierenden Phase. Möglicherweise existieren auch mehrere Subtypen von uNK-Zellen und nicht nur eine einzelne Population. Darauf deuten Studien hin, die das Einzelzelltranskriptom (scRNA-seq) dieser Zellen untersucht haben.^[1]

Funktion

Die genauen Funktionen der uNK-Zellen sind vielfältig und teilweise noch unerforscht. uNK-Zellen tragen direkt zum Dezidua-assoziierten Gefäßumbau bei, indem sie Matrix-Metalloproteinasen (MMPs) sezernieren und die Invasivität des extravillösen Trophoblasten steuern. Sie können auch mit anderen Zelltypen im nicht-schwangeren und schwangeren Endometrium interagieren, was möglicherweise zu einer Funktionsänderung der uNK-Zellen beiträgt.

Klinik

Veränderungen in der uNK-Population werden mit Implantationsversagen des Embryos, Aborten und Schwangerschaftskomplikationen in Verbindung gebracht.

Beim Implantationsversagen werden die Zusammenhänge kontrovers diskutiert. Zwar werden diagnostische Tests zur Bestimmung der uNK-Zellen angeboten. Jedoch ist die Bestimmung aufwändig und die uNK-Zellpopulation dynamisch. Auch ist es nicht bekannt, ob die Anzahl der Zellen ihre Aktivität widerspiegelt. Die resultierenden Therapieansätze bei Abweichungen der uNK-Zellzahl werden als riskant angesehen. Nach den "Good Practice Recommendations on Add-ons in Reproductive Medicine" der ESHRE wird die Testung auf uNK-Zellen im Rahmen einer reproduktionsmedizinischen Behandlung derzeit (2024) nicht empfohlen.^[2]

Geschichte

Als granulierte Zellen im endometrialen Stroma wurden uNK-Zellen wohl bereits 1921 beschrieben^[3], aber erst in den 1970er- und 1980er-Jahren näher untersucht und als ungewöhnliche natürlicher Killerzellen beschrieben.^[4]

Quellen

↑ Vento-Tormo, R., Efremova, M., Botting, R. A., Turco, M. Y., Vento-Tormo, M., Meyer, K. B., Park, J. E., Stephenson, E., Polański, K., Goncalves, A., Gardner, L., Holmqvist, S., Henriksson, J., Zou, A., Sharkey, A. M., Millar, B., Innes, B., Wood, L., Wilbrey-Clark, A., Payne, R. P., … Teichmann, S. A. (2018). Single-cell reconstruction of the early maternal-fetal interface in humans. Nature, 563(7731), 347–353. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0698-6.
↑ E ESHRE Add-ons working group, Lundin, K., Bentzen, J. G., Bozdag, G., Ebner, T., Harper, J., Le Clef, N., Moffett, A., Norcross, S., Polyzos, N. P., Rautakallio-Hokkanen, S., Sfontouris, I., Sermon, K., Vermeulen, N., & Pinborg, A. (2023). Good practice recommendations on add-ons in reproductive medicine†. Human reproduction (Oxford, England), 38(11), 2062–2104.
↑ Weill P: Les cellules granuleuses des muqueuses intestinale et uterine. Arch Anat Microsc.1921
↑ Ritson, A., & Bulmer, J. N. (1987). Endometrial granulocytes in human decidua react with a natural-killer (NK) cell marker, NKH1. Immunology, 62(2), 329–331.

[1] Vento-Tormo, R., Efremova, M., Botting, R. A., Turco, M. Y., Vento-Tormo, M., Meyer, K. B., Park, J. E., Stephenson, E., Polański, K., Goncalves, A., Gardner, L., Holmqvist, S., Henriksson, J., Zou, A., Sharkey, A. M., Millar, B., Innes, B., Wood, L., Wilbrey-Clark, A., Payne, R. P., … Teichmann, S. A. (2018). Single-cell reconstruction of the early maternal-fetal interface in humans. Nature, 563(7731), 347–353. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0698-6.

[2] E ESHRE Add-ons working group, Lundin, K., Bentzen, J. G., Bozdag, G., Ebner, T., Harper, J., Le Clef, N., Moffett, A., Norcross, S., Polyzos, N. P., Rautakallio-Hokkanen, S., Sfontouris, I., Sermon, K., Vermeulen, N., & Pinborg, A. (2023). Good practice recommendations on add-ons in reproductive medicine†. Human reproduction (Oxford, England), 38(11), 2062–2104.

[3] Weill P: Les cellules granuleuses des muqueuses intestinale et uterine. Arch Anat Microsc.1921

[4] Ritson, A., & Bulmer, J. N. (1987). Endometrial granulocytes in human decidua react with a natural-killer (NK) cell marker, NKH1. Immunology, 62(2), 329–331.

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