Sel Natural Killer (NK): Catatan Berguna tentang Sel Natural Killer (NK) |Imunologi

Sel pembunuh alami (NK) ditemukan secara tidak sengaja selama percobaan pada aktivitas in vitro sel T tikus pada sel tumor.

Dalam percobaan tersebut sel T dari tikus dengan tumor dan sel T dari tikus normal tanpa tumor digunakan. Para peneliti terkejut saat mengetahui bahwa sel T dari tikus normal juga memiliki aktivitas yang signifikan melawan sel tumor. Limfosit ini diberi nama sel pembunuh alami (NK).

Sel NK adalah limfosit granular besar dan merupakan 15 persen dari limfosit darah tepi. Sel NK berasal dari sel induk hematopoietik di sumsum tulang. Tapi garis keturunan mereka tidak pasti. Ada beberapa kesamaan antara sel NK dan sel T.

Namun, ada beberapa perbedaan penting antara sel NK dan sel T:

saya. Sel NK tidak membutuhkan timus untuk perkembangannya.

1. Sebagian besar sel NK mengekspresikan molekul CD16 dan CD56 pada permukaannya. Sel NK tidak memiliki molekul CDS, sedangkan sel T adalah CD3 ⁺ . Jadi analisis CD3, CD16, dan CD56 berfungsi untuk membedakan sel NK dari sel T. (sel NK adalah CD3 ^– dan biasanya CD16 ⁺ , CD56 ⁺ , sel T adalah CD3 ⁺ dan biasanya CD16 ^– , CD56 ^– ).

aku aku aku. Sel NK dapat melisiskan sel tumor tertentu dan sel yang terinfeksi virus secara in vitro. Seperti sel T sitolitik (CTL), sel NK memiliki butiran sitoplasma yang mengandung perforin dan granzim, yang membunuh sel target. Tetapi ada perbedaan antara sel NK dan CTL sehubungan dengan pembunuhan sel targetnya.

Aktivitas sel NK tidak memerlukan paparan antigen sebelumnya. Padahal, CTL membutuhkan sensitisasi sebelumnya terhadap antigen.

Selain itu, sel NK dapat bekerja melawan tumor atau sel yang terinfeksi virus (yaitu aktivitas sel NK tidak spesifik). Padahal, CTL hanya bertindak pada antigen yang mengaktifkannya (yaitu aktivitas CTL bersifat spesifik).

Mekanisme Pembunuhan Sel Sasaran oleh Sel NK:

1. Sel NK membunuh sel tumor dan sel yang terinfeksi virus melalui proses yang mirip dengan CTL. Seperti CTL, butiran sel NK juga mengandung granzim dan perforin. Setelah menempel pada sel target, sel NK melepaskan granzim dan perforin. Granzymes dan perforins dianggap memediasi pembunuhan sel target dengan cara yang mirip dengan CTL (Gambar 12.5). Namun ada perbedaan antara sel NK dan CTL sehubungan dengan pembunuhan sel target.

saya. Sel NK tidak memerlukan APC untuk menghadirkan antigen kepada mereka (sedangkan, CTL memerlukan presentasi antigen oleh molekul MHC kelas I). Mekanisme pengenalan antigen sel target oleh sel NK belum diketahui.

1. Sel NK tidak memiliki reseptor antigen pada membran selnya (sedangkan CTL memiliki TCR, yang berikatan dengan antigen spesifik).

aku aku aku. Sel NK tidak mengembangkan memori imunologis (sedangkan CTL yang diaktifkan mengembangkan memori imunologis dan menghasilkan CTL memori).

2. Sel NK juga dapat membunuh sel target yang dilapisi antibodi melalui mekanisme antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity (ADCC).

Molekul CD16 pada sel NK bertindak sebagai reseptor untuk daerah Fc antibodi. Sel NK berikatan dengan kompleks antigen-antibodi melalui molekul CD16.

sebuah†”

Pengikatan daerah Fc antibodi dengan CD16 memulai aktivitas sel NK (Gambar 9.9).

sebuah†”

Sel NK mengeluarkan zat litiknya di atas sel target. Zat litik yang dilepaskan dari sel NK bekerja pada sel pembawa antigen dan menghancurkan sel. Karena sel NK dapat bertindak secara spontan terhadap antigen apa pun dan mereka tidak memerlukan sensitisasi sebelumnya dengan antigen (dan karenanya dinamai sel NK), kemungkinan besar sel NK adalah salah satu pemain penting dari respons imun bawaan. Sel NK bertindak sebagai pertahanan garis depan sebelum perkembangan sel B dan sel T spesifik melawan antigen tertentu.

Infeksi virus berulang terjadi pada orang dengan defisiensi sel NK selektif. Oleh karena itu tampaknya sel NK memainkan peran protektif utama terhadap infeksi virus. Sel NK juga dapat memainkan peran penting dalam pertahanan terhadap infeksi bakteri dan parasit.

Sel NK menyerang sel kanker, sel asing yang ditransplantasikan, dan sel yang terinfeksi virus. Tetapi molekul permukaan sel pada tumor dan sel yang terinfeksi virus, yang dikenali oleh sel NK, belum diketahui.

Sel NK yang teraktivasi menghasilkan banyak sitokin seperti IFNγ dan TNFα. IFNγ yang disekresikan oleh sel NK dapat meningkatkan respons CMI dari makrofag yang teraktivasi. Terlebih lagi, IFNγ yang disekresikan oleh sel NK dapat membantu mengarahkan sel _{TH menuju respons TH} 1.

Imunitas yang Dimediasi Sel:

Antibodi tidak masuk ke dalam sel hidup dan menyerang mikroba intraseluler. Oleh karena itu respon imun humoral tidak efektif melawan mikroba yang hidup di dalam sel inang. Deteksi dan eliminasi mikroba intraseluler dimediasi oleh respons imun yang dimediasi sel (CMI).

Sel CD8 ⁺ T _C melakukan pengenalan dan eliminasi mikroba intraseluler. Namun, aktivasi dan fungsi sel CD8 ⁺ T membutuhkan bantuan dari sel CD4 ⁺ T _H. Karenanya respons CMI yang efektif membutuhkan sel TH dan _{T C.}

Sindrom DiGeorge:

Sindrom DiGeorge adalah kelainan imunodefisiensi bawaan, di mana anak dilahirkan tanpa timus. Akibatnya, respon imun yang diperantarai sel T tidak ada. Anak tersebut menderita serangan berulang dari infeksi virus, bakteri, dan jamur intraseluler. Tetapi anak mampu mengatasi infeksi bakteri ekstraseluler (karena ditangani oleh antibodi).

Pada anak-anak sindrom DiGeorge, bahkan vaksin virus yang dilemahkan dapat menyebabkan infeksi yang mengancam jiwa. Gangguan ini menekankan perlunya sel T untuk bertindak melawan mikroba intraseluler. Respons CMI juga mengenali dan mengeliminasi sel kanker dan sel organ transplantasi.

Organisasi Gen TCR dan Produksi TCR:

Reseptor sel T (TCR) selalu hadir sebagai reseptor terikat membran dan TCR tidak disekresikan sebagai molekul bebas oleh sel T. (Sedangkan, imunoglobulin ada dalam dua bentuk; sigs ada sebagai bentuk terikat membran dan imunoglobulin yang disekresikan tidak terikat pada permukaan sel B.)

Ada dua bentuk TCR yang diekspresikan pada permukaan sel T, αβ TCR dan γδ TCR. Sel AT hanya memiliki αβ TCR atau y8 TCR. Rantai polipeptida α, β, γ, dan δ dari TCR dikodekan oleh empat keluarga multi-gen TCR. Famili multi-gen untuk α, β, γ dan δ, penataan ulang genom DNA TCR, dan produksi polipeptida TCR umumnya menyerupai organisasi gen imunoglobulin dan produksi imunoglobulin.

saya. Penataan ulang DNA germ line gen TCR mirip dengan penataan ulang DNA germ line gen imunoglobulin.

1. Sekuens sinyal pengenalan heptamer dan nonomer (RSS) yang dilestarikan yang mengandung urutan spacer 12 bp (satu putaran) atau 23 bp (dua putaran) mengapit setiap segmen V, D, dan J dalam DNA germ line TCR.

aku aku aku. Rantai TCR α (seperti rantai ringan imunoglobulin) dikodekan oleh segmen gen V, J dan C. Rantai β TCR dikodekan oleh segmen gen V, D, J, dan C.

1. Penataan ulang gen TCR mengikuti aturan penggabungan satu putaran/dua putaran yang terlihat pada penataan ulang gen imunoglobulin.
2. Sel-sel T juga mengekspresikan gen pengaktif rekombinasi RAG-1 dan RAG-2. Enzim rekombinase RAG-l/RAG-2 mengenali sinyal pengenalan heptamer dan nonamer dan mengkatalisasi penggabungan VJ dan VDJ selama penataan ulang gen TCR dengan mekanisme delesional atau inversi serupa yang terjadi selama penataan ulang gen imunoglobulin.

Polipeptida rantai TCR α memiliki daerah Vα (variabel) dan daerah Cα (konstan). Demikian pula, rantai TCR β memiliki wilayah Vβ dan Cβ. Rantai α dan β dihubungkan oleh ikatan disulfida.

TCR α Chain Multigene Family dan TCR α Chain Polypeptide Produksi:

Famili gen rantai TCR α tikus pada kromosom 14 terdiri dari segmen gen 100Vα, 50Jα dan satu segmen Cα. (Satu fitur unik dari keluarga gen rantai TCR adalah bahwa segmen gen keluarga gen TCR δ terletak di antara segmen gen Vα dan Jα dari keluarga gen rantai TCR α).

Salah satu segmen gen Vα bergabung dengan salah satu segmen gen Jα (penggabungan VJ). Segmen intervensi kemudian dihapus.

sebuah†”

Penataan ulang V _α J _α C _α ditranskripsi oleh enzim RNA polimerase untuk menghasilkan transkrip RNA primer.

sebuah†”

Enzim pemroses RNA menghilangkan intron dalam transkrip RNA primer dan mRNA rantai TCR α yang dihasilkan keluar dari nukleus ke dalam sitoplasma.

sebuah†”

MRNA diterjemahkan oleh ribosom menjadi polipeptida rantai TCR α.

sebuah†”

Urutan pemimpin mengarahkan rantai peptida ke retikulum endoplasma kasar (RER). Selanjutnya, asam amino dari urutan pemimpin dibelah dan TCR akhir rantai polipeptida terbentuk.

TCR β Chain Multi-gene Family dan TCR β Chain Polypeptide Produksi:

Keluarga gen multi-gen rantai TCR β tikus dalam kromosom 7 memiliki 20 hingga 30 segmen gen V _β dan dua pengulangan segmen D, J, dan C yang hampir identik. (Setiap pengulangan terdiri dari satu segmen D _β , 6 atau 7 segmen J _{β , dan satu} segmen gen C _{β .}

Penataan ulang gen rantai TCR β mirip dengan penataan ulang rantai berat imunoglobulin. Penggabungan D _β dan J _{β pertama} terjadi (penggabungan DJ) (Gbr. 12.10).

Kemudian D _β J _β bergabung dengan satu V _β untuk membentuk unit V _β D _β J _β (penggabungan VDJ).

sebuah†”

V _β D _β J _β C _β ditranskripsi oleh enzim RNA polimerase dan transkrip RNA primer dihasilkan. Enzim pemroses RNA menghilangkan intron dalam transkrip RNA primer dan mRNA rantai TCR β yang dihasilkan meninggalkan nukleus dan masuk ke dalam sitoplasma.

sebuah†”

Ribosom berikatan dengan mRNA dan menerjemahkannya menjadi rantai polipeptida TCR β.

sebuah†”

Urutan terdepan mengarahkan polipeptida rantai TCR β ke dalam RER. Selanjutnya, urutan pemimpin dibelah dan polipeptida rantai TCR β akhir dihasilkan.

sebuah†”

Rantai TCR α dan β bergerak ke aparatus Golgi dan kemudian ke vesikel sekretaris. Membran vesikel sekertaris menyatu dengan membran sel T, dan akibatnya, TCR diekspresikan pada aspek luar sel T. Rantai TCR α dan β diekspresikan sebagai heterodimer yang terhubung disulfida pada membran sel T.

Generasi Keanekaragaman TCR:

Beberapa mekanisme (seperti yang ditemukan pada generasi keragaman imunoglobulin) juga beroperasi untuk menghasilkan sejumlah besar TCR untuk mengenali antigen yang berbeda.

saya. Penggabungan kombinatorial VJ (dalam rantai α) dan VDJ (dalam rantai β) menghasilkan sejumlah besar kombinasi gen acak.

1. Fleksibilitas sambungan.

aku aku aku. Penambahan P-nukleotida.

1. penambahan N-nukleotida.
2. Asosiasi kombinatorial rantai α dan β atau rantai y dan δ.

Mutasi somatik gen imunoglobulin adalah salah satu mekanisme yang menambah keragaman generasi imunoglobulin. Tetapi mutasi somatik tidak terjadi pada gen TCR yang disusun ulang. Apapun penataan ulang DNA yang telah terjadi selama pematangan sel T di timus tetap ada setelahnya. (Jika mutasi somatik TCR terjadi pada sel T matang, sel T reaktif otomatis dapat dihasilkan di perifer, yang dapat menyebabkan serangan autoimun pada antigen diri inang).