Натуральные киллеры. Среди всех лимфоцитов обособленно стоят большие гранулярные лимфоциты или натуральные киллеры

Среди всех лимфоцитов обособленно стоят большие гранулярные лимфоциты или натуральные киллеры. Это связанно с особенностями в строении и функционировании.

Для этих клеток, как и для всех лимфоцитов, клеткой-предшественником служит лимфобласт. Он является довольно крупной клеткой, с большим ядром и богатой гранулами цитоплазмой. При электронном микроскопировании хорошо видно, что эти гранулы представляет собой большое количество рибосом, лизосом, пероксисом и митохондрий. В процессе своего развития лимфобласт дает три группы клеток. Первые две получают большую часть клеточного ядра и впоследствии превращаются в B- и T-лимфоциты. Последняя группа клеток получает большее количество цитоплазмы, но затем восстанавливает массу и размеры ядра. Они-то и превращаются в большие гранулярные лимфоциты, названные так из-за своего размера и наличия множества гранул в цитоплазме.

Строение больших гранулярных лимфоцитов имеет свои характерные черты. Ядро этих клеток имеет вогнутую форму.

Обычно расположено в центре клетки. Большая часть клетки состоит из цитоплазмы, которая содержит большое количество митохондрий, рибосом и богато разветвленные эндоплазматические сети. Все это обеспечивает высокий уровень метаболизма клетки. Кроме этого, натуральные киллеры содержат хорошо развитый комплекс Гольджи. В таком состоянии большие гранулярные лимфоциты покидают красный костный мозг и разносятся по всему организму. Здесь они и осуществляют свою главную функцию - уничтожение клеток, зараженных вирусами и клеток, которые подверглись неопластическим процессам, то есть ставшими опухолевыми клетками. Это обстоятельство послужило причиной для того, чтобы большие гранулярные лимфоциты были названы "клетки-убийцы". А натуральными они были названы из-за того, что ранее предполагалось отсутствие любых механизмов для их активации. То есть считалось, что натуральные киллеры осуществляли уничтожение клеток без какой-либо подготовки со стороны иммунноактивными веществами. И делали они это за счет наличия способности различать клетки организма по наличию или отсутствию основных генов гистосовместимости. Это своеобразный "паспорт" любой клетки.

Сейчас данные механизмы дополнены. Рассмотрим их подробнее.

Выйдя из красного костного мозга, натуральные киллеры попадают в кровеносное русло, а оттуда в различные ткани. Здесь они осуществляют свои главные функции. Дело о том, что поверхность мембраны больших гранулярных лимфоцитов содержит большое количество всевозможных рецепторов. Так вот, с током крови большие гранулярные лимфоциты проникают практически в любой участок организма. Благодаря этому, они способны контактировать с большим числом клеток. Такой же способностью обладают и другие клетки иммунитета, но в отличие от большинства натуральные киллеры лишены некоторых специальных рецепторов. В результате на них не оказывают воздействия некоторые лимфокины, способные приводить к активации другие клетки иммунной системы. Кроме того, большие гранулярные лимфоциты не способны к фагоцитозу. Зато данные клетки могут воспринимать многие местные гормоны тканей - цитокины. Кроме того синтетический аппарат этих клеток позволяет производить некоторые вещества, обладающие прямым разрушающим действием на клетки.

Вступив в контакт с клеткой, гранулярные лимфоциты в первую очередь способны определить наличие или отсутствие главных генов гистосовместимости на ее поверхности. При этом, в отличие от T-киллеров, эти клетки способны реагировать на очень малые изменения антигенов.

Все антигены клеток организма или аллоантигены, подразделяются на несколько классов. В первую очередь такое разделение основано на разнице химической структуре. Любая клетка на своей 6-й хромосоме (если говорит о человеке) имеет информацию о структуре аллоантигена. Для каждого вида она своя. При этом клетки тканей различаются только по характерному набору и расположению этих антигенов на мембране.

Класс антигенов гистосовместимости. Эти аллоантигены содержаться на поверхности практически всех клеток организма. Они представляют собой две полипептидные цепи. Полипептид - молекула, состоящая из большого числа остатков аминокислот. Первая цепь обладает в несколько раз большей массой и проходит через всю толщу мембраны. Тогда как вторая находиться только на поверхности. При этом обе цепи соединяются.

Класс антигенов гистосовместимости представляет собой две одинаковые полипептидные цепи, идущие через толщу мембраны и оканчивающиеся свободными концами. То есть они не соединяются и идут параллельно друг другу.

Каждая ткань имеет определенное сочетание классов антигенов, некоторые особенности структуры. Например, уровень соединения полипептидов 1 класса. Для большего удобства пользуются несколько иной классификацией, где данные комбинации разделяют на 4 класса: A, B, C и D. Соответственно против этих антигенов вырабатываются антитела. Они так и называются HLA-А, HLА-B, HLA-C и HLA-D. Так вот натуральные киллеры способны выделять все эти антитела. А почему это происходит - рассмотрим прямо сейчас.

Как говорилось выше, что любая клетка обладает аллоантигенам, информация о которых записана в 6 хромосоме. Соответственно нарушения этих аллоантигенов может происходить на всех этапах. То есть от хромосомных нарушений, до механизмов закрепления антигенов на мембране. В первую очередь это происходит при неопластическом перерождении клетки. Иными словами - когда клетка из нормальной превращается в раковую. Это происходит по неизвестным пока причинам. Хотя, имеется большое количество данных о большой роли вирусов и других микроорганизмов.

А так как большинство клеток иммунной системы начинают реагировать, когда происходят изменения нескольких антигенов, то роль натуральных киллеров неоценима, как первых защитников от рака. Дело в том, что любая клетка обладает так называемым лимитом Хейфлика. То есть запрограммированной продолжительностью жизни и количеством делений. В результате малоизученных причин, клетка теряет этот лимит и становится "вечноживущей". То есть способной к бесконечному числу делений. Так вот натуральные киллеры способны распознать клетку на стадии потери этого лимита, то есть перед тем как она начнет делиться и давать раковые клетки. Механизм, по которому большие гранулярные лимфоциты находят такие клетки, заключается в том, что любая нормальная клетка выделяет определенные вещества. Это вещества, связываясь с рецепторами киллеров, сигнализируют о том, что с данной клеткой все в порядке. Как только в ней произошел малейший сбой - киллер уничтожает это клетку.

Кроме перерождения, нарушения со стороны аллоантигенов наблюдаются при внедрении в геном клетки вирусной РНК или ДНК. Кроме того, клетка сама сигнализирует о своем заражении вирусом - происходит выделение интерферонов. Само же внедрение вируса через клеточную мембрану приводит к синтезированию некоторых веществ, которые способны уловить только натуральные киллеры. Таким образом, большие гранулярные лимфоциты уничтожают не только те клетки, в ядре которых находиться геном вируса, но и те, которые только-только подверглись их "атаке". За счет этого, киллеры способны разрушать и те клетки, внутри которых находятся не вирусы, а бактерии, прионы и другие микроорганизмы. Дело в том, что все эти организмы не затрагивают геном клетки, что может быть пропущено большинство клеток иммунитета. Так поступают микоплазмы, хламидии. Все они "прячутся" от иммунитета в клетках организма.

Таким образом, натуральные киллеры играют очень большую роль, как в противоопухолевой, так и противовирусной защите.

Как и все клетки организма, натуральные киллеры, имеют тенденцию к уменьшению своей активности с возрастом организма.

Это играет большую роль в увеличении числа онкологических заболеваний у лиц старшего возраста. Предполагается, что один из способов продления жизни лежит в поисках средств для увеличения активности этих клеток.