NK-cel

Een ingekleurde elektronenmicroscopische opname van een menselijke naturalkillercel

Naturalkillercellen ofwel NK-cellen zijn grote lymfocyten die behoren tot het aangeboren immuunsysteem en die een rol spelen bij celdoding en uitscheiding van cytokinen die worden gebruikt tegen pathogenen.

Werking

NK-cellen zijn constant bezig de cellen die ze tegenkomen te 'scannen' op MHC-I-moleculen die eiwitten presenteren die in de cel geproduceerd worden. Samen met de koppeling van enkele andere eiwitten aan de eiwitten op de NK-cel, geeft het MHC-I-eiwit via de buitenkant het signaal dat er met de binnenkant van de cel niets mis is. Sommige virussen, maar ook gemuteerde tumorcellen, zorgen ervoor dat de expressie van MHC-moleculen aan de buitenkant van de cel (op de celmembraan) wordt verstoord. De NK-cel krijgt zo geen compleet signaal en zal de cel vernietigen. Daartoe heeft een NK-cel blaasjes met enzymen bij zich. Deze zogenaamde (azurofiele cytoplasmatische) granules zijn gevuld met de enzymen perforine en granzyme. De poriën vormende perforinemoleculen en granzymen induceren apoptose in de aangevallen cel als zij door degranulatie vrijkomen. Daarnaast kunnen NK-cellen abnormale cellen doden middels de moleculen Fas ligand (FasL) en TRAIL die zij tot expressie brengen op hun celmembraan.^[1] De NK-cellen die voornamelijk als functie het doden van eigen cellen hebben zijn herkenbaar aan lage expressie van CD56 op de celmembraan (de CD56^dim NK-cellen).^[2]

NK-cellen produceren ook signaalmoleculen die een belangrijke rol spelen in de afweer. Dit zijn o.a. IFN-alfa, -bèta (interferon alfa en bèta), TNF-alfa (tumornecrosefactor alfa), TNF-gamma, GM-CSF (granulocyte macrophage-colony stimulating factor), en IL-2 (interleukine-2) die de functie van het pathogeen verstoren en andere cellen van het immuunsysteem kunnen activeren. In de NK-celpopulatie die veel CD56 tot expressie brengt op zijn celmembraan (CD56^bright NK-cellen) vindt men de NK-cellen die veel van deze cytokines produceren.^[2]

NK-cellen zijn werkzaam totdat het specifieke immuunsysteem in werking treedt en er CD8 cytotoxische T-cellen worden geproduceerd die de celdoding (apoptose) overnemen. De naturalkillercellen worden dan geïnactiveerd door de IL-10 (interleukine-10) die geproduceerd wordt door de CD8 T-cellen.

Recent onderzoek suggereert dat NK-cellen niet alleen in staat zijn om humane cellen, maar ook pathogene schimmels te doden door secretie van IFN-gamma en degranulatie.^[1][3]

Indeling van afweercellen

De NK-cellen behoren tot de zogenaamde 'aangeboren' afweer en hebben in tegenstelling tot andere lymfocyten geen antigeen nodig om een geïnfecteerde cel te herkennen. Eerder dan herkenning van antigenen, berust hun werking op het niet-herkennen van structuren van lichaamseigen cellen, op vreemde, potentieel virulente, lichaamsvreemde structuren. NK-cellen behoren dus niet tot B-lymfocyten of T-lymfocyten, maar vormen een aparte soort. NK-cellen differentiëren van de lymfoïde voorlopercellen in het beenmerg die weer op hun beurt afkomstig zijn van de hematopoïetische stamcellen.

Overzicht hematopoëtische stamcel rode beenmerg

Hematopoëse
Leukopoëse								Erytropoëse	Trombopoëse
Myeloblast			Monoblast	Lymfoblast				Pro-erytroblast	Megakaryoblast
								Erytroblast
								Normoblast
Promyelocyt			Monocyt	Lymfocyt				Reticulocyt	Megakaryocyt
Neutrofiele granulocyt	Basofiele granulocyt	Eosinofiele granulocyt	Macrofaag	B-cel	T-cel	NK-cel	Mastocyt	Erytrocyt	Trombocyt

Bronnen, noten en/of referenties

1. Bouzani M, Ok M, McCormick A, Ebel F, Kurzai O, Morton CO, Einsele H, Loeffler J (2011). Human NK cells display important antifungal activity against Aspergillus fumigatus, which is directly mediated by IFN-γ release. J Immunol. 187: 1369-76. PMID 21697457.
2. Jang YS, Kang W, Chang DY, Sung PS, Park BC, Yoo SH, Park YW, Shin EC (2013). CD27 engagement by a soluble CD70 protein enhances non-cytolytic antiviral activity of CD56bright natural killer cells by IFN-γ secretion. Clin Immunol. 149: 379-87. PMID 24211844.
3. Li SS, Kyei SK, Timm-McCann M, Ogbomo H, Jones GJ, Shi M, Xiang RF, Oykhman P, Huston SM, Islam A, Gill MJ, Robbins SM, Mody CH (2013). The NK receptor NKp30 mediates direct fungal recognition and killing and is diminished in NK cells from HIV-infected patients. Cell Host Microbe. 14: 387-97. PMID 24139398.