- Nk клетки повышены: что это значит?
- NK-клетки (натуральные киллеры)
- Механизмы цитотоксичности
- Что такое NK клетки
- Некроз
- Апоптоз
- Откуда берутся и как выглядят NK-клетки?
- Лимфоциты в крови: повышены, понижены, в норме
- Наиболее часто такая ситуация возникает в случае опухолевых клеток и клеток, зараженных вирусом
- Функции естественных киллеров
- Иммунная толерантность
- Клеточная цитотоксичность
- Антителозависимая цитотоксичность
- Виды лимфоцитов и их функция
- Т-лимфоциты
- В-лимфоциты
- NK-лимфоциты (CD16) в крови
- NK-лимфоциты
- Показания к анализу
- Норма лимфоцитов
- Лимфоциты повышены (лимфоцитоз)
- Лимфоциты понижены (лимфопения)
- Подготовка к процедуре
Nk клетки повышены: что это значит?
NK-клетки (натуральные киллеры)
NK-клетки или естественные киллеры. Морфологически сходны с лимфоцитами. Близки к ним по происхождению. Однако крупнее их и содержат множество цитоплазматических вакуолей. Обладают цитотоксической функцией. Распознают чужеродные или измененные собственные клетки с помощью механизма, отличающегося от механизма, используемого Т-лимфоцитами.
NK-клетки — большие зернистые лимфоциты с характерной морфологией: основная часть обильной цитоплазмы содержит несколько митохондрий, свободные рибосомы с отдельными элементами шероховатого эндоплазматического ретикулума, аппарат Гольджи и характерные электроноплотные гранулы, связанные с мембраной. Большие зернистые лимфоциты с активностью нормальных киллеров выполняют цитотоксические функции, также как и цитотоксические T- лимфоциты.
Основное назначение НК-клеток — уничтожение повреждённых или инфицированных клеток организма (они убивают опухолевые и заражённые вирусами клетки).
Активные НК-клетки появляются уже через двое суток после заражения хозяина вирусом. Низкая активность НК-клеток несёт в себе повышенный риск развития таких заболеваний, как рак.
Численность нормальных киллеров (NК-клеток) в организме человека (лимфоциты периферической крови) – около 5%. Для NК характерны неперестроенное (гаметное) расположение генов с фенотипом CD3-CD16+CD56+CD94+ . Как видим, нормальные киллеры не имеют маркеров В- и Т-лимфоцитов, хотя и являются лимфоидным клетками.
Предполагается, что нормальные киллеры способны узнавать структуры высокомолекулярного гликопротеина, экспрессирующегося на мембранах зараженных вирусами клеток. Сближение с клеткой-мишенью и ее распознавание возможно благодаря рецепторам NK. Происходит активизация нормальных киллеров, при которой в пространство вне клеток выбрасывается содержимое гранул.
Считается, что главенствующая роль в данном процессе принадлежит цитолизину (перфорину), обладающему некоторым структурным сходством с элементом комплимента С9 (антителами к перфорину подавляется уничтожение вне клетки). Встраиваясь в мембраны клеток-мишеней, перфорин формирует трансмембранные поры, следствием чего является гибель клеток, поскольку их содержимое через эти поры вытекает. К тому же в гранулах нормальных киллеров присутствует две разновидности сериновой протеинкиназы, способной исполнять роль цитолитических факторов, однако ее влияние на NK-зависимый лизис до конца не изучена. Также в NK обнаружено присутствие устойчивого к протеинкиназам хондроитинсульфата А-протеогликана, способного защитить клетку от автолизиса. Установлено, что, распознавая мишени, NK-клетка производит распознавание, как «положительное», так и «отрицательное».
Эти клетки, как и В-клетки, образуются в красном костном мозгу.
а) На поверхности NK-клеток нет Ig-подобных рецепторов. Тем не менее с помощью рецепторов другой природы NK-клетки настроены на узнавание определенных белков на поверхности нормальных клеток.
б) Активация NK-клеток происходит тогда, когда указанные белки изменены. Наиболее часто такая ситуация возникает в случае опухолевых клеток и клеток, зараженных вирусом.
Поэтому считают, что NK-клетки – важнейший элемент противоопухолевого иммунитета, и в этом отношении их значение даже больше, чем Т-лимфоцитов.
в) Кроме того, NK-клетки имеют рецепторы к Fс-области IgG. Благодаря им NK-клетки (подобно нейтрофилам и макрофагам) атакуют и те клетки, с поверхностью которых связались антитела.
г) В гранулах NK-клеток содержится белок перфорин и протеолитические ферменты гранзимы. С их помощью и осуществляется разрушение клетки-мишени.
NK-клетки обладают рецепторами подавления цитотоксичности (от англ: killer inhibitory receptor – KIR), что отличает их от Т-киллеров. В случаях отрицательного распознавания данные рецепторы взаимодействуют на клетке-мишени с молекулой МНС класса I, вследствие чего инфицированная клетка получает сигнал к торможению цитотоксической активности. К положительному распознаванию приводит отсутствие на клетках-мишенях экспрессии молекул MHC, а также взаимодействие инфицированных клеток с NK-клетками при участии особых рецепторов NK-клетки, таких как CD69 и CD2, либо антител, связанных с ними посредством рецептора для Fc – CD16.
Процесс связывания нормальных киллеров со сформировавшими на поверхностях клеток-мишеней иммунные комплексы+антигены антителами, интерпретируют как проявления клеточной активности киллеров, другими словами, как антителозависимую клеточную цитотоксичность. Например, вирус герпеса пытается избежать распознавания Т-киллером, прибегая к подавлению экспрессии молекулы МНС класса I на поверхности зараженной клетки. В подобных случаях вирус распознает NK-клетка.
Точная природа происхождения нормальных киллеров не выяснена до сегодняшнего дня. Их генезис принято связывать с БГЛ – большими гранулярными лимфоцитами. Хотя NK и напоминает морфологически лимфобласты или лимфоциты, однако их гистогенетические связи с В- или Т-лимфоцитами не определены. Характерной особенностью нормальных киллеров является присутствие Fc-рецепторов.
Дефицит перфориновой дегрануляции NK-клеток приводит к развитию тяжелого синдрома семейного гемофагоцитарного лимфогистиоцитоза, выявляемого приблизительно в одном из 50 000 случаев.
Механизмы цитотоксичности
Спонтанная клеточно-опосредованная цитотоксичность обеспечивается естественными киллерами (ЕК).
Что такое NK клетки
Они содержат поверхностные киллинг-активирующие рецепторы, относящиеся к классу лектинов. В связи с этим ЕК распознают остатки мембранных углеводов на клетках-мишенях. Поскольку подобные молекулы являются «вездесущими», ЕК готовы проявить цитотоксичность практически к любой клетке организма. Для предупреждения аутоагрессии естественные киллеры снабжены киллинг-ингибирующими рецепторами, которые распознают молекулы HLA I, причем только те разновидности, которые свойственны данному организму.
Активация киллинг-ингибирующих рецепторов приводит к отмене цитотоксического эффекта. Таким образом, ЕК разрушает клетку в случае нарушенной экспрессии молекул гистосовместимости I класса.
Такие изменения часто происходят в вирус-инфицированных или опухолевых клетках для предотвращения атаки со стороны Т-киллеров, которые рестриктированы по HLA I. В этом случае в работу вступают ЕК и разрушают измененные клетки.
Некроз
Собственно эффекторный механизм состоит в высвобождении мономеров перфорина, которые полимеризуются в мембране клетки-мишени в присутствии ионов Са2+, образуя тем самым стабильный трансмембранный канал.
Цитоплазма любой клетки является гиперосмолярной по сравнению с тканевой жидкостью, поэтому внеклеточная вода устремляется через перфориновые отверстия внутрь клетки, что приводит к прогрессирующему нарастанию внутриклеточного давления и последующему разрыву клетки.
Этот механизм называется осмотическим лизисом и по природе своей является некрозом. Следует отметить, что осмотический лизис не самый приемлемый для организма способ уничтожения измененных клеток. Дело в том, что фрагменты погибших клеток вызывают развитие асептического воспаления, которое при массивном цитолизе приводит к гипертермии и появлению признаков интоксикации. С другой стороны, клетки-мишени активно сопротивляются осмотическому лизису. Так, ими осуществляется эндоцитоз тех участков мембраны, в которых вмонтированы перфориновые каналы.
За счет этого происходит восстановление целостности фосфолипидного бислоя цитолеммы и нивелируется перфориновый механизм повреждения.
Апоптоз
Поэтому естественные киллеры располагают другим эффекторным механизмом, который реализуется параллельно с осмотическим лизисом.
Он состоит в том, что через образованные поры вводят специальные ферменты — гранзимы, активирующие цитоплазматический каспазный каскад, что приводит к деструкции ДНК латентными эндонуклеазами.
Если клетка-мишень совершает эндоцитоз фрагментов мембраны с порами, этим она только усугубляет свое положение, поскольку обеспечивает транспорт гранзимов вглубь цитоплазмы, где содержатся каспазы. По природе своей этот механизм гибели является апоптозом и реализуется за счет ресурсов самой скомпрометированной клетки. Когда такая клетка погибнет, причинный естественный киллер может оказаться уже в другом месте, проявляя цитотоксический эффект по отношению к новой мишени.
В результате апоптотической гибели не развивается асептическое воспаление, так как образующиеся фрагменты клеток окружаются мембранами. Это бесспорное преимущество апоптотического киллинга. Недостатком его является зависимость от свойств самой клетки-мишени, так как, выделяя гранзимы, ЕК «полагается» на сохранность системы апоптоза в ней.
Известно, что зачастую злокачественная трансформация как раз и происходит в результате сбоев в программе самоликвидации клетки. Таким образом, каждый из механизмов (апоптоз и некроз) имеет свои недостатки, но их сочетание значительно повышает эффективность киллинга.
Т-лимфоциты (CD3+ клетки). В более редких случаях NK-клетки понижены. Установлено, что, распознавая мишени, NK-клетка производит распознавание, как «положительное», так и «отрицательное». Вдобавок через эти отверстия в клетку входят другие ферменты натуральных киллеров – протеазы.
Они представляют собой разновидность иммунокомпетентных клеток, а их функция понятна из названия. Она заключается в том, чтобы уничтожать «врагов», угрожающих нашему здоровью, а именно разрушать клетки, зараженные вирусом и пораженные онкологическим процессом.
Как известно, другая разновидность лимфоцитов – Т-клетки – обладает способностью уничтожать точно те же объекты, за которым «охотятся» натуральные киллеры.
В результате Т-клетки не распознают вредные частицы как угрозу, и агрессоры остаются для них невидимыми. В отличие от Т-лимфоцитов, натуральные киллеры все равно вычисляют и немедленно уничтожают «замаскированных» агрессоров.
Откуда берутся и как выглядят NK-клетки?
При этом нарушении вследствие дефекта определенных генов возникает резкое повышение активности клеток иммунитета, включая натуральные киллеры. Последнее наглядно показывает, что изменение функции и числа NK-клеток может иметь самые разрушительные последствия.
Это средство создано на основе цитокинов – информационных молекул, которые содержат сведения о том, как разным иммунным клеткам надо правильно осуществлять работу.
Они способны лизировать клетки-мишени, инфицированные вирусами и другими внутриклеточными антигенами, опухолевые клетки, а также другие клетки аллогенного и ксеногенного происхождения.
Например, снижение количества CD4+ Т-клеток при острой пневмонии в начале заболевания ведет к снижению индекса, а ЦТЛ при этом могут не измениться. Т-активированные лимфоциты с фенотипом CD3+CD25+, рецeптор к ИЛ2 CD25+ – маркер ранней активации.
Апоптоз – сложный биологический процесс, необходимый для удаления из организма поврежденных, старых и инфицированных клеток.
Его экспрессия на клетках определяет готовность клеток к апоптозу.
Распознают чужеродные или измененные собственные клетки с помощью механизма, отличающегося от механизма, используемого Т-лимфоцитами.
Большие зернистые лимфоциты с активностью нормальных киллеров выполняют цитотоксические функции, также как и цитотоксические T- лимфоциты.
Предполагается, что нормальные киллеры способны узнавать структуры высокомолекулярного гликопротеина, экспрессирующегося на мембранах зараженных вирусами клеток. Сближение с клеткой-мишенью и ее распознавание возможно благодаря рецепторам NK.
Происходит активизация нормальных киллеров, при которой в пространство вне клеток выбрасывается содержимое гранул.
Также в NK обнаружено присутствие устойчивого к протеинкиназам хондроитинсульфата А-протеогликана, способного защитить клетку от автолизиса.
Лимфоциты в крови: повышены, понижены, в норме
Тем не менее с помощью рецепторов другой природы NK-клетки настроены на узнавание определенных белков на поверхности нормальных клеток.
Наиболее часто такая ситуация возникает в случае опухолевых клеток и клеток, зараженных вирусом
Естественные киллеры относят к гранулярным лимфоцитам: они содержат гранулы, внутри которых находятся выработанные эндоплазматической сетью ферменты.
Перфорин действует на мембрану клетки, разрушая ее: в мембране формируются отверстия, через которые внутрь клетки проникает вода, а органеллы выходят в околоклеточное пространство.
Снижение или увеличение количества естественных киллеров вполне возможно.
В основном это встречается в тех случаях, когда иммунитету есть, от чего защищать организм.
Вскоре клетка теряет способность функционировать и погибает.
Один из таких ферментов (перфорин) выделяется в момент контакта натурального киллера с атакуемой клеткой. Рецептор CD95 экспрессируется на всех клетках иммунной системы. Дело в том, что NK-клетки повышены и активизируются только в те моменты, когда иммунная система «понимает», что Т-лимфоциты с угрозой не справятся.
Основные статьи: Неспецифический клеточный иммунитет, Антителозависимая цитотоксичность, Защита кожи
Естественные киллеры — это большие гранулярные лимфоциты, низкодифференцированные потомки стволовой клетки.
На мембране естественных киллеров содержатся рецепторы к γ -интерферону, ИЛ-2 и ИЛ-12, поэтому указанные цитокины способны активировать естественные киллеры.
Также естественные киллеры содержат кластеры CD16 и CD56, по которым проводится лабораторная идентификация этих клеток.
Функции естественных киллеров
Иммунная толерантность
Различают тканевые и циркулирующие естественные киллеры. Тканевые естественные киллеры содержатся в печени и плаценте, обеспечивая поддержание иммунной толерантности к пищевым антигенам и антигенам плода соответственно.
Для этого указанные естественные киллеры связываются с активированными лимфоцитами и инициируют каскад апоптоза в них, т е. совершают киллинговый эффект.
Клеточная цитотоксичность
Циркулирующие естественные киллеры обеспечивают защиту от спонтанно измененных собственных клеток (в том числе — опухолевых), а также принимают участие в разрушении вирус-инфицированных клеток.
Реакция, в которой принимает участие естественный киллер, называется спонтанной клеточно-опосредованной цитотоксичностью (СКОЦ), поскольку для ее реализации не требуется антител и комплемента.
Механизм СКОЦ состоит в следующем (рис. 10). С помощью киллинг-активирующего рецептора естественные киллеры взаимодействуют с олигосахарами ганглиозидов и гликозаминогликанов поверхностных структур клеток-мишеней. Поскольку такие молекулы являются «вездесущими», естественные киллеры потенциально могут повреждать практически любую собственную клетку.
Естественно, этого в организме не происходит. Дело в том, что активацию естественного киллера предупреждает киллинг-ингибирующий рецептор, распознающий молекулы HLA I класса (только те разновидности, которые присущи конкретному организму). Поэтому клетки-мишени отбираются по экспрессии специфических молекул HLA I — при отсутствии такой экспрессии или же «чужой» структуре молекул гистосовместимости запускается киллинговый механизм (так называемый поцелуй смерти).
Материал с сайта http://wiki-med.com
Приведенные данные указывают на то, что естественные киллеры активируются при нарушении баланса между триггерными рецепторами, реагирующими не только на микробные продукты, но и на структуры активно пролиферирующих собственных клеток, и ингибирующими рецепторами, реагирующими на HLA-молекулы I класса («метки» своего).
Такое сочетание неспецифических триггерных и специфических ингибирующих рецепторов позволяет естественные киллеры эффективно реагировать на широкий круг мишеней — от чужеродных микробов, ксеногенных и аллогенных клеток до собственных патологически измененных или даже излишне активных клеток.
Антителозависимая цитотоксичность
В то же время естественные киллеры способны вступать в реакции антителозависимой клеточно- опосредованной цитотоксичности, поскольку содержат поверхностные Fc-рецепторы.
Материал с сайта http://Wiki-Med.com
Лимфоциты (LYM) являются подгруппой лейкоцитов. Их основной функцией является обеспечение защитной реакции организма на раздражители (патогенные микроорганизмы, гистамины, паразиты и т.д.).
Лимфоциты также отвечают за «иммунную память» организма. В отличие от других видов лейкоцитов, они сражаются больше не с внешними агентами, а с внутренними, например, с собственными пораженными клетками (мутирующими, раковыми, вирусными и т.д.).
Виды лимфоцитов и их функция
Попадая в кровь, лимфоциты проживают в «базовом» виде пару суток, затем железы организма распределяют их на различные функциональные подвиды, что позволяет лимфоцитам более точно реагировать на патогенные микроорганизмы.
Т-лимфоциты
Вилочковая железа (тимус) отвечает за создание Т-лимфоцитов из 80% базовых.
После «обучения» Т-лимфоциты, в свою очередь, распределяются на подвиды:
- Т-хелперы (помощники);
- Т-киллеры (убийцы);
- Т-супрессоры (ограничители).
Убийцы, естественно, обучены атаковать инородные агенты и устранять их.
Помощники вырабатывают специальные компоненты, которые поддерживают и улучшают функцию киллеров. Супрессоры буквально ограничивают ответ иммунитета на вторжение, чтобы предотвратить активное расщепление здоровых клеток собственного организма.
В-лимфоциты
Из базового набора до 15% белых клеток становятся В-лимфоцитами. Они считаются одними из самых важных клеток иммунитета. Им достаточно один раз встретится с чужеродным агентом (бактерия, гистамин, грибок, вирус и т.д.), чтобы навсегда запомнить и его, и способ борьбы с ним, что делает реакцию иммунитета в будущем более быстрой и точной.
NK-лимфоциты (CD16) в крови
Благодаря функции приспособления В-лимфоцитов появляется иммунная устойчивость на всю жизнь, а также повышается эффективность прививания.
NK-лимфоциты
Naturalkiller (NK) с английского переводится как «естественные (природные) убийцы», что максимально точно соответствует назначению этих агентов. Только 5% базовых лимфоцитов перерождаются в NK-лимфоциты. Этот подвид полностью отвечает за устранение собственных клеток, если в них образуются маркеры поражений вирусами или раком.
Показания к анализу
Анализ на лимфоциты проводят в рамках клинического (общего) исследования крови с лейкоцитарной формулой.
Назначают его при диагностике следующих патологий:
- общие воспалительные процессы в острой и хронической форме;
- аутоиммунные заболевания;
- инфекционные, вирусные или грибковые поражения;
- нагноение и сепсис;
- внутреннее кровотечение;
- онкология;
- аллергическая реакция;
- патологическое протекание беременности;
- заболевания кроветворной и кровеносной системы;
- патологии лимфатической системы;
- лучевая болезнь;
- тиф;
- контроль эффективности лечения.
Норма лимфоцитов
Белые клетки оценивают так же, как и лейкоциты, на основании абсолютного (LYM#) и относительного (LYM%) показателей.
Возраст | Показатель (норма) |
До 1 года | 45-70% (2-11*109/л) |
1-2 года | 37-60% (3-9,5*109/л) |
2-4 года | 33-50% (2-8*109/л) |
5-10 лет | 30-45% (1,5-6,8*109/л) |
10-16 лет | 30-45% (1,2-5,2*109/л) |
16-18 лет и старше | 13-37% (1-4,8*109/л) |
В случае выявления аномальных значений назначаются дополнительные анализы, которые позволяют точно определить количество подвидов лимфоцитов.
Как правило, такая потребность возникает для оценки активности иммунного процесса, ответа и памяти.
Лимфоциты повышены (лимфоцитоз)
В результате анализа может быть выявлено превышение нормы лимфоцитов, положенной по возрасту и индивидуальным физиологическим показателям. Такое отклонение называется лимфоцитоз и свидетельствует о следующем:
- в организме присутствуют воспалительные или инфекционные процессы, вирусные, бактериальные патологии;
- в патогенезе заболевания наблюдается пик или переход на раннюю стадию выздоровления;
- наличие болезни, которая, как правило, встречается один раз в жизни и вырабатывает стойкий иммунитет (ветрянка, мононуклеоз, краснуха, корь и другие);
- отравление организма тяжелыми металлами (свинец), химическими компонентами (мышьяк, тетрахлорэтан), некоторыми медицинскими препаратами.
Уровень лимфоцитов в этом случае позволит оценить величину и опасность принятой дозы;
Лимфоциты понижены (лимфопения)
Количество лимфоцитов может сокращаться в трех случаях:
- Организм произвел выброс лимфоцитов для устранения инородного агента, белые клетки погибли, и анализ был произведен именно в этот момент (еще до созревания новых «защитников»).
Это могло произойти в процессе болезни на ранней стадии (до наступления пика). Иногда низкие лимфоциты дают и «продолжительные» патологии, такие как СПИД, ВИЧ и туберкулез.
В этом случае причиной низкого уровня лимфоцитов могут стать:
- все виды анемии (железодефицитная, фолиеводефицитная, апластическая);
- болезни крови (лейкозы);
- лимфосаркома, лимфогранулематоз;
- раковые опухоли и методы их лечения (химио- и лучевая терапия);
- болезнь Иценко-Кушинга.
Низкий уровень лимфоцитов зачастую свидетельствует о серьезных и даже неизлечимых патологиях.
Расшифровку анализа проводит врач-гематолог, консультируясь с диагностом, инфекционистом и онкологом.
Чем раньше будет проведен анализ, тем больше вероятность определить заболевание на ранней стадии и обеспечить эффективное лечение пациента.
Подготовка к процедуре
Подготовка к анализу предполагает следующие действия:
- перед сдачей крови в течение 10-12 часов нельзя употреблять пищу. Поэтому анализ назначают на утреннее время (обычно до 12 часов), кроме случаев, когда уровень лимфоцитов необходимо контролировать регулярно.
У грудничков процедуру проводят через 1,5-2 часа после кормления.
- воду можно пить только без газа, а за 1-2 часа до процедуры воздержаться и от нее. Соки, горячие напитки, газировка и т.д. запрещены.
- за 24 часа до процедуры необходимо исключить алкоголь, острую и тяжелую пищу, а за 2 часа отказаться от курения или использования никотинозаменителей.
- перед сдачей крови нужно сообщить врачу о приеме лекарств и прохождении физиотерапевтических или других лечебных курсов.
Желательно делать анализ до или через 2 недели после лечения.
- рекомендуется сдавать анализ (в том числе повторный) в лаборатории той больницы, где будет проходить дальнейшее обследование и лечение.
Для стандартного микроскопического исследования берут капиллярную кровь из пальца или из вены.
У новорожденных забор крови может производиться из пятки.
Если в лаборатории применяются современные счетчики-цитометры, то для исследования необходимо не менее 5 мл материала. В этом случае забор крови осуществляется из вены.
Источник