• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Badania rzucają światło na sposób działania naturalnych komórek zabijających

    29.07.2009. 15:11
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Europejscy naukowcy odkryli, w jaki sposób naturalne komórki zabijające układu immunologicznego stwierdzają, czy dana komórka jest chora i powinna zostać zniszczona, czy też jest zdrowa i może być pozostawiona. Odkrycia, opisane w czasopiśmie PLoS (Public Library of Science) Biology, mogą przyczynić się do opracowania nowych sposobów nasilenia aktywności tych komórek i leczenia chorób.

    Naturalnymi komórkami zabijającymi (NK) są leukocyty, które - w ilości ponad 1.000 NK w jednej kropli krwi - odgrywają zasadniczą rolę w układzie immunologicznym organizmu. Komórki NK patrolują organizm, zabezpieczając pierwszą linię obrony przez nowotworami oraz infekcjami wirusowymi i bakteryjnymi.

    Po przyczepieniu się do chorej komórki, komórki NK kierują w stronę celu toksyczne granulki. Jednakże podczas podróży przez organizm komórki NK raz po raz przyczepiają się także do zupełnie zdrowych komórek, a następnie odczepiają się i ruszają w dalszą drogę, pozostawiając zdrowe komórki w nienaruszonym stanie. Do tej pory nie było wiadomo, w jaki sposób komórki NK stwierdzają, czy komórka jest zdrowa czy nie.

    W ramach ostatnich badań naukowcy z Francji, Holandii, Niemiec i Wlk. Brytanii wykorzystali ultraszybką mikroskopię do obserwowania procesu decyzyjnego komórek NK. Ich badania wykazały, że kluczowe znaczenie w tym procesie ma interakcja między białkami na powierzchni komórki NK a białkami na powierzchni sprawdzanej komórki.

    "Naukowcy wiedzą już od dawna, że białka na powierzchni naturalnych komórek zabijających biorą udział w udzielaniu odpowiedzi na pytanie zabić czy nie, niemniej nie było wiadomo, w jaki sposób te molekularne wskazówki podlegają translacji na prawidłową odpowiedź" - komentuje profesor Dan Davis z Imperial College w Londynie, Wlk. Brytania.

    "Nasze badania pokazały, że dane zbierane przez receptory powierzchniowe informują naturalne komórki zabijające, czy zatrzymać patrol i zacząć zabijać, czy też odsunąć się szybko i bez szkody w poszukiwaniu innego celu."

    Każda komórka NK ma dwa typy receptorów na swojej powierzchni: "aktywatory", które jak sama nazwa wskazuje włączają reakcję "zabić" oraz inhibitory, które wyłączają mechanizm zabijania.

    Kiedy komórka NK przyczepia się do komórki nowotworowej lub zainfekowanej, uruchamia się duża liczba aktywatorów. Wówczas komórka NK rozpościera się na powierzchni komórki docelowej, stale monitorując przy tym poziom sygnałów aktywujących i hamujących. Jeżeli sygnały aktywujące nadal będą dominować, komórka NK przytrzyma komórkę docelową i w końcu ją zabije.

    Dla porównania, zdrowe komórki wchodzą w interakcję z większą liczbą inhibitorów niż receptorów aktywujących, w wyniku czego dominuje sygnał "wyłączyć" i komórka NK wypuszcza niezwłocznie komórkę, po czym wraca do polowania na chore komórki.

    "Zważywszy na fakt, że komórki NK odgrywają tak istotną rolę w reakcji naszego układu immunologicznego na nowotwory i choroby, stosunkowo niewiele wiadomo na temat ich sposobu działania - w jaki sposób pracują i wchodzą w interakcje z komórkami, które spotykają w organizmie" - podsumowuje dr Fiona Culley, również z Imperial College w Londynie i naczelny autor artykułu. "Ostatnie badania znacznie pogłębiają naszą wiedzę na temat sposobu, w jaki naturalne komórki zabijające rozróżniają między zdrowymi a chorymi komórkami."

    Źródło: CORDIS

    Więcej informacji:

    Imperial College London:
    http://www.imperial.ac.uk

    PLoS Biology:
    http://www.plosbiology.org

    Źródło danych: Imperial College London; PLoS Biology
    Referencje dokumentu: Culley F.J., et al. (2009) Natural killer cell signal integration balances synapse symmetry and migration. PLoS Biol 7(7): e1000159. DOI:10.1371/journal.pbio1000159.

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Wiropeksja to sposób wirusów wnikania do komórki. Polega on na wykorzystaniu naturalnych mechanizmów komórki. W przypadku wirusa, kiedy przyłącza się on do komórki, ta "wyczuwając" znane jej białko wpuszcza agresora do cytoplazmy, dzięki czemu wirus może zaaplikować się w jej wnętrzu. Wirus ma białko takie samo jak komórka tylko na "wystających nitkach". To dzięki nim może wniknąć do środka komórki. Gdy owe "niteczki" zostaną na powierzchni komórki, w jej środku rozpoznawalne zaczyna być obce białko, które komórka niszczy. W ten sposób wirus "wpuszcza" do jądra komórkowego swój materiał genetyczny, który może się ulotnić z niszczonego przez komórkę kapsydu. Komórka nowotworowa – komórka której cykl komórkowy został zaburzony wskutek mutacji. Jedną z jej ważnych cech jest duża zdolność do unikania apoptozy. Komórka nowotworowa dzieli się nieustannie i bez ograniczeń. Charakteryzuje ją podwyższona aktywność telomerazy, co umożliwia ominięcie fizjologicznego limitu ilości podziałów jednej komórki. Pod tym względem przypomina komórki macierzyste, jednak nie dochodzi do specjalizacji komórki. Podział komórek nowotworowych może prowadzić do powstania guza nowotworowego. Wzrost intruzywny – specyficzny sposób wzrostu komórki roślinnej. Rosnąca komórka wsuwa się pomiędzy dwie komórki. Blaszka środkowa dwóch sąsiadujących komórek pomiędzy jest rozpuszczana przez enzymy wydzielane przez wrastającą komórkę. Wsunięcie rosnącej komórki następuje prawdopodobnie dzięki wystąpieniu naprężeń rozciągających. W wyniku wzrostu intruzywnego następuje zerwanie istniejących plazmodesm, zostają one odtworzone po połączeniu ścian komórkowych z wrastająca komórką.

    Komórkami K nazywamy te komórki, które są zdolne do zapoczątkowania reakcji ADCC względem określonej komórki docelowej opłaszczonej przeciwciałami. W związku z tym do grupy komórek K tradycyjnie zalicza się: komórki NK, makrofagi, monocyty, niektóre limfocyty T, neutrofile, eozynofile i trombocyty. W węższym znaczeniu termin "komórka K" oznacza tylko komórki limfoidalne biorące udział w ADCC, czyli komórki NK i limfocyty T. Komórki NK (ang. Natural Killer – naturalni zabójcy) – główna grupa komórek układu odpornościowego odpowiedzialna za zjawisko naturalnej cytotoksyczności. Komórki NK zostały odkryte w latach 70. XX w. u osób zdrowych, wśród których nie spodziewano się odpowiedzi przeciwnowotworowej. Okazało się, że taka odpowiedź jednak występuje i jest silniejsza niż u osób chorych. Obok komórek NK za taki efekt odpowiadają hipotetyczne komórki NC. Ze względu na swoje właściwości komórki NK są zaliczane do komórek K. Efekt cytotoksyczny jest widoczny już po 4 godz. od kontaktu z antygenem i standardowo testuje się go na linii białaczkowej K562.

    Komórka inicjalna – jest to występująca u roślin komórka pozostająca stale zdolna do podziału, stale zachowuje charakter merystemtyczny. W wyniku podziału komórki inicjalnej powstają dwie komórki. Jedna z nich, w toku dalszych podziałów, wytwarza komórki potomne, które przekształcają się następnie w tkanki stałe. Druga pozostaje komórką inicjalną, zdolną do kolejnych podziałów. Embrionalne komórki macierzyste (ang. Embryonic Stem Cell – ESC) – komórki, które mogą dać początek wszystkim możliwym tkankom. Komórki macierzyste pięciodniowego zarodka mogą rozwinąć się w dowolny typ komórek i teoretycznie zastąpić uszkodzone komórki, których organizm nie jest w stanie odtworzyć.

    Nowotwór (łac. neoplasma, skrót npl – z greckiego neoplasia) – grupa chorób, w których komórki organizmu dzielą się w sposób niekontrolowany przez organizm, a nowo powstałe komórki nowotworowe nie różnicują się w typowe komórki tkanki. Utrata kontroli nad podziałami jest związana z mutacjami genów kodujących białka uczestniczące w cyklu komórkowym: protoonkogenów i antyonkogenów. Mutacje te powodują, że komórka wcale lub niewłaściwie reaguje na sygnały z organizmu. Powstanie nowotworu złośliwego wymaga kilku mutacji, stąd długi, ale najczęściej bezobjawowy okres rozwoju choroby. U osób z rodzinną skłonnością do nowotworów część tych mutacji jest dziedziczona. Definicja intuicyjna:
    Automat komórkowy to system składający się z pojedynczych komórek, znajdujących się obok siebie. Ich układ przypomina szachownicę lub planszę do gry. Każda z komórek może przyjąć jeden ze stanów, przy czym liczba stanów jest skończona, ale dowolnie duża. Stan komórki zmieniany jest synchronicznie zgodnie z regułami mówiącymi, w jaki sposób nowy stan komórki zależy od jej obecnego stanu i stanu jej sąsiadów.

    Dodano: 29.07.2009. 15:11  


    Najnowsze