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Lexikon der Biologie: Natural-Killer-Zellen

Natural-Killer-Zellen, Natürliche Killer-Zellen, Abk. NK-Zellen, große granuläre Lymphocyten (Immunzellen, Killer-Zellen), die eine wichtige Rolle bei der Zerstörung von Tumorzellen (Krebs) und bei der frühen Erkennung und Lyse von virusinfizierten Zellen (Virusinfektion) spielen. NK-Zellen machen ca. 5–10% der rezirkulierenden Lymphocytenpopulationen (Lymphocyten-Rezirkulation) aus. Im Gegensatz zu den T-Lymphocyten und B-Lymphocyten besitzen sie jedoch keine spezifischen Antigen-Rezeptoren und können keine Gedächtniszellen ausbilden. In Nacktmäusen und in SCID-Mäusen (SCID), die eine Defizienz für T- bzw. B- und T-Lymphocyten haben, sind NK-Zellen nicht beeinträchtigt. NK-Zellen spielen eine wichtige Rolle bei der angeborenen Immunität, d.h. der frühen, unspezifischen Antwort auf eine Infektion. Sie können durch die Cytokine IFN-α und IFN-β (Interferone) aktiviert werden. Die Erkennung der Zielzellen erfolgt zum einen über die antikörperabhängige zellvermittelte Cytotoxizität (ADCC), die auf der Erkennung von Tumor- oder Virus-spezifischen Antikörpern (γ-Immunglobulin; Gammaglobuline, Immunglobuline) auf den Zielzellen (opsonisierte Zellen; Opsonisierung) durch Fc-Rezeptoren beruht. (Auch Monocyten, Makrophagen, neutrophile Granulocyten und eosinophile Granulocyten sind zu dieser Art von Zielzellerkennung befähigt.) Des weiteren können NK-Zellen entartete oder infizierte Zielzellen erkennen, die spezifisch die MHCI-Moleküle (Haupt-Histokompatibilitäts-Komplex, Histokompatibilitäts-Antigene) herunterreguliert haben. Das „Zwei-Rezeptoren-Modell“ besagt, daß es sowohl aktivierende als auch inaktivierende Rezeptoren auf NK-Zellen gibt. Ein aktivierender Rezeptor ist hierbei z.B. NKR-P1 (Maus), der Oligosaccharide erkennt (entartete Zellen haben oft eine Fehlregulierung der Glykosylierung). Die Aktivierung über diesen Rezeptor kann jedoch über Rezeptoren wie z.B. Ly49 (Maus) unterbunden werden. Die inaktivierenden Rezeptoren wie Ly49, ein Natural-Killer-Zellen-Rezeptor (KIR), erkennen MHCI-Moleküle auf der Zielzelle. Die NK-Zelle kann in diesem Fall nur „killen“, wenn sowohl die Glykosylierung als auch die Expression der MHCI-Moleküle fehlreguliert sind (Hypothese vom fehlenden Selbst; missing self-Hypothese). Dies ist besonders wichtig bei Infektionen mit Viren (z.B. Herpesviren), welche durch die Herunterregulierung der MHCI-Moleküle der effizienten Erkennung über T-Lymphocyten entgehen. Auch die von den MHCI-Molekülen gebundenen Peptide scheinen hierbei eine Rolle zu spielen; möglicherweise kann die NK-Zelle sogar das Fehlen bestimmter Peptide erkennen. Die Lyse der durch die NK-Zelle erkannten Zielzelle erfolgt über Degranulation, welche zur Ausschüttung von Perforinen und Granzymen führt. Interleukine, Lectine, NKAF, NK-LCF, Tumor-Nekrosis-Faktor.

A.F.

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