سلول‌های کشنده طبیعی

سلول‌های کشنده طبیعی (Natural killer cells یا  NK cells) گلبول‌های سفید خونی هستند که سلول‌های عفونی و بیمار را مانند سلول‌های سرطانی از بین می‌برند. آنها همچنین نوعی لنفوسیت هستند، مانند سلول‌های B و T. سلول‌های کشنده طبیعی می‌توانند سلول‌های مضر را در مراحل اولیه از بین ببرند و از گسترش سلول‌های سرطانی و ویروس‌ها جلوگیری کنند.

بررسی اجمالی سلول‌های کشنده

سلول کشنده طبیعی (سلول NK) چیست؟

سلول‌های کشنده طبیعی (سلول‌های NK) گلبول‌های سفید خونی هستند که سلول‌های آلوده و سلول‌های سرطانی بدن را از بین می‌برند. سلول‌های NK مبارزان مهمی در سیستم ایمنی بدن هستند و از بدن در برابر مهاجمان مضری مانند پاتوژن‌ها (ویروس‌ها، باکتری‌ها و انگل‌ها) و سلول‌های سرطانی محافظت می‌کند.
سلول‌های NK متعلق به گروه خاصی از گلبول‌های سفید خون به نام لنفوسیت‌ها هستند که شامل سلول‌های B و سلول‌های T نیز می‌شود.

چرا سلول‌های NK را کشنده‌های طبیعی می‌نامند؟

سایر لنفوسیت‌هایی که سلول‌های مضر را از بین می‌برند، مانند سلول‌های T سیتوتوکسیک، قبل از اینکه بتوانند آن را از بین ببرند، نیاز به مواجهه قبلی با یک پاتوژن دارند. اما سلول‌های NK می‌توانند تهدیدات بالقوه را، بدون قرارگرفتن قبلی در معرض یک پاتوژن خاص، از بین ببرند. به همین دلیل است که به آن‌ها کشنده طبیعی یا ذاتی می‌گویند.

عملکرد در NK Cells

سلول‌های کشنده طبیعی چه می‌کنند؟

سلول‌های کشنده طبیعی مأموریتی را آغاز می‌کنند تا سلول‌هایی که زمانی به‌صورت طبیعی رشد می‌کردند؛ اما اکنون یک تهدید هستند را از بین ببرند. سلول‌های NK در برابر سلول‌های بدخیمی که به سرطان تسلیم شدند و یا سلول‌هایی که آلوده به ویروس‌ها شدند، وارد عمل می‌شوند و هرگونه گسترش احتمالی تهدید را خنثی می‌کنند.
سلول‌های کشنده طبیعی در کنار جنگیدن، بی‌سیم‌چی بودن را هم ادامه می‌دهند. درحالی‌که وظیفه اصلی یک سلول NK کشتن است، این سلول‌ها ارتباط نیز برقرار می‌کنند. در واقع آنها سیگنال‌های خطری را آزاد می‌کند که سلول‌های ایمنی را به نبرد با مزاحمان دعوت می‌کند. این سیگنال همان سیتوکین‌ها هستند؛ پروتئین‌هایی که به‌عنوان پیام‌رسان عمل می‌کنند و به سایر سلول‌های ایمنی دستور می‌دهند تا به نبرد علیه مزاحمان مضر بپیوندند.

سلول‌های کشنده طبیعی چگونه در سیستم ایمنی کار می‌کنند؟

سلول‌های کشنده طبیعی بدن شما را بررسی می‌کنند و سلول‌ها را برای نشانگرهایی نشان می‌دهند سلول سالم یا بیمار است، اسکن می‌کنند. اگر آنها علائم مضر بودن یک سلول را تشخیص دهند، مواد شیمیایی مرگبار را در سلول آزاد می‌کنند تا آن را بکشند. اینکه یک سلول NK می‌کشد یا نه بستگی به سیگنال‌هایی دارد که از سلول اسکن شده (سلول هدف) دریافت می‌کند یا نمی‌کند.
سطح یک سلول NK حاوی گیرنده‌های متعددی است که باهم کار می‌کنند تا یک سلول NK را برای کشتن یک هدف فعال یا آن را مهار کنند.
بیایید مکانیزم این کشنده‌های طبیعی را در سیستم ایمنی بدن بررسی کنیم. این سلول‌ها در بدن شما گشت می‌زنند و سلول‌ها را برای نشانگرهایی که نشانه سلامت یا بیماری هستند بررسی می‌کنند. اگر نشانه‌هایی از آسیب را تشخیص دهند، مواد شیمیایی کشنده را وارد سلول هدف می‌کنند و به وجود تهدیدآمیز آن پایان می‌دهند.
سطح یک سلول NK دارای گیرنده‌های متعددی است که با هم همکاری می‌کنند تا سیستم کشتار را فعال یا مهار کنند. مهار زمانی ایجاد می‌شود که سلول‌های NK نشانگرهای سلامت مانند MHC-1 را شناسایی کنند. هنگامی که این مولکول در سلول هدف به گیرنده بازدارنده سلول NK متصل می‌شود، اجرای عملیات کشتار لغو می‌شود و سلول NK به سمت تهدید بالقوه بعدی حرکت می‌کند.

مهار

اگر نشانگری وجود داشته باشد که نشان دهد سلول‌ها سالم و خودی هستند، سلول‌های کشنده طبیعی به آنها حمله نمی‌کنند. مثلاً MHC-1 رایج‌ترین نشانگر سلولی است که سلول NK آن را با عنوان “خودی” تشخیص می‌دهد. MHC-1 روی سلول هدف به گیرنده بازدارنده سلول NK متصل می‌شود. این اتصال، فعالیت کشتن سلول NK را مسدود می‌کند و سلول NK به‌جای حمله، به سلول بعدی می‌رود.

فعال‌سازی

سلول‌های کشنده طبیعی فعال می‌شوند تا سلول‌های هدفی ی که به‌عنوان خودی تشخیص نمی‌دهند؛ اما کدام سلول‌ها دیگر خودی نیستند؟
سلول‌هایی که سیگنال‌های فعال‌کننده را آزاد می‌کنند: سلول‌های سرطانی و سلول‌های آلوده گاهی سیگنال‌های شیمیایی آزاد می‌کنند که باعث حمله سلول‌های NK می‌شوند.
سلول‌هایی که بیان MHC-1 در آنها کاهش‌یافته یا بیان نمی‌شود: سلول‌های NK سلول‌هایی را که MHC-1 را بیان نمی‌کنند، از بین می‌برند. گاهی اوقات هم می‌شود که یک سلول دارای MHC-1 است، اما میزان آن کاهش‌یافته است. این به این معنی است که مقدار آن کمتر از حد طبیعی است. به‌عنوان‌مثال، یک عفونت ویروسی می‌تواند بیان MHC-1 را در یک سلول سالم کاهش دهد.
سلاح سلول‌های NK برای نفوذ و تخریب سلول‌های غیرخودی، آزادکردن پرفورین و گرانزیم‌ها است. پرفورین یک سوراخ در سلول هدف ایجاد می‌کند تا سلول NK بتواند گرانزیم‌ها را وارد کند و این گرانزیم است که سلول را می‌کشد. دراین‌بین، سلول‌های NK فعال شده، سیتوکین‌هایی را آزاد می‌کنند که به سایر گلبول‌های سفید خون کمک می‌کند بدن را از شر تهدید خلاص کنند.
سفر سلول‌های NK در محدوده‌های اسفنجی مغز استخوان آغاز می‌شود، جایی که رشد اولیه خود را طی می‌کنند. درحالی‌که برخی ممکن است انتخاب کنند که در مغز استخوان بمانند، برخی دیگر به سمت جلو حرکت می‌کنند و راه خود را به بافت‌ها و اندام‌های مختلف در سیستم لنفاوی، مثل غدد لنفاوی، طحال، لوزه‌ها و تیموس، پیدا می‌کنند. پس از بلوغ کامل، بدن شما سلول‌های NK را به جریان خون می‌فرستد، جایی که آماده دفاع هستند. شما همچنین می‌توانید سلول‌های NK بالغ را در اندام‌های حیاتی مانند کبد و ریه‌ها نیز پیدا کنید.

چند سلول کشنده طبیعی در بدن انسان وجود دارد؟

جالب اینجاست که حدود 5 تا 10 درصد از لنفوسیت‌هایی که در جریان خون شما در گردش هستند از سلول‌های NK تشکیل شده‌اند؛ علی‌رغم طول عمر نسبتاً کوتاه آنها که فقط دو هفته است. این بدان معنی است که بزرگسالان در هر زمان، بیش از 2 میلیارد سلول NK در زرادخانه ایمنی خود دارند.

مزیت‌های استفاده از سلول‌های کشنده طبیعی در ایمونوتراپی سرطان:

• بدون هيچ گونه برخورد قبلي با سلول‌های سرطانی و بدون نیاز به عرضه آنتی‌ژن توسط مولكول‌های MHC توانایی از بین بردن سلول‌های سرطانی را دارند.
• به آسانی قابل جداسازی و كشت در محيط آزمایشگاه هستند.
• بدون نياز به شناسایی آنتی‌ژن‌های اختصاصی تومور می‌توانند سلول‌های سرطانی را از بين ببرند.
• به صورت اختصاصی قادر به شناسايی سلول‌های بنیادی سرطان و حذف آنها می‌باشند؛ به اين ترتيب مانع از عود کردن مجدد و متاستاز می‌شوند.
• نسبت به لنفوسیت‌های T عمر کوتاه‌تری دارند، در نتیجه پس از تخریب سلول‌های سرطانی بیش از حد نیاز در بدن باقی نمی‌مانند و عوارض نامطلوب ناشی از طوفان سایتوکاینی را ایجاد نمی‌کنند.
• سلول‌های کشنده طبیعی سایتوکاین‌ها و کموکاین‌های مختلفی می‌سازند که روی سلول‌های سیستم ایمنی اختصاصی تاثیر گذاشته و آنها را فعال می‌کنند.

شرایط و اختلالات

شرایط و اختلالات مرتبط با سلول‌های کشنده طبیعی چیست؟

نقش سلول‌های کشنده طبیعی فراتر از دفاع ایمنی معمولی است. کمبود این سلول‌ها بدن را در برابر عفونت‌ها و سرطان آسیب‌پذیر می‌کند. تحقیقات همچنین دخالت آنها را در شرایط مختلف، از جمله بیماری‌های خودایمنی، آسم و بیماری‌های التهابی روده نشان داده است.
بیماری‌های خودایمنی: در بیماری‌های خودایمنی، سلول‌های ایمنی نه فقط به سلول‌های بیمار یا عفونی، بلکه به سلول‌های سالم بدن نیز حمله می‌کنند؛ بنابراین نحوه عملکرد سلول‌های NK ممکن است در بیماری‌های خودایمنی نقش داشته باشد.
آسم: سلول‌های NK در پاسخ التهابی بدن به آسم نقش دارند. سلول‌های NK بسته به عوامل مختلف ممکن است التهاب را افزایش یا کاهش دهند.
بیماری التهابی روده (IBD): سلول‌های NK در پاسخ التهابی بدن به عفونت‌های باکتریایی در روده نقش دارند.

چه شرایط و اختلالاتی بر سلول‌های کشنده طبیعی تأثیر می‌گذارد؟

دو حالت نقص ایمنی مختص سلول‌های NK است. هر دو ناشی از جهش‌های ژنتیکی در بدو تولد هستند و جهش ژنتیکی تغییری در DNA وجود دارد. شماست، دستورالعمل‌هایی که به سلول‌های شما می‌گوید که چگونه کار کنند. همچنین هر دو شرایط فرد را مستعد ابتلا به عفونت‌هایی مانند HPV، تب‌خال، سایتومگالوویروس (CMV)، ویروس اپشتن‌بار (EBV) و ویروس واریسلا زوستر که باعث آبله‌مرغان می‌شود، می‌کند:
کمبود سلول‌های کشنده طبیعی کلاسیک: شامل نداشتن سلول‌های NK یا بسیار کم در خون شما است. برای داشتن NKD کلاسیک، کمتر از 1٪ از لنفوسیت‌های در گردش شما سلول NK هستند.
کمبود سلول‌های کشنده طبیعی عملکردی: شامل داشتن سلول‌های NK است که به اندازه سلول‌های NK طبیعی کار نمی‌کنند.

سؤالات متداول

سلول‌های کشنده طبیعی چه تفاوتی با سلول‌های T سیتوتوکسیک دارند؟

سلول‌های کشنده طبیعی و سلول‌های T سیتوتوکسیک نقش تخریب سلول‌های مضر را دارند، اما عملکردهای متفاوتی را در سیستم ایمنی ارائه می‌دهند. سلول‌های NK می‌توانند به هر تهدیدی حمله کنند و بخشی از سیستم ایمنی ذاتی هستند و در عرض سه روز پس از عفونت به‌سرعت پاسخ می‌دهند. در مقابل، سلول‌های T سیتوتوکسیک حتما نیاز دارند تا یک آنتی‌ژن به آنها عرضه شود. این بخشی از سیستم ایمنی تطبیقی بدن است که حدود یک هفته طول می‌کشد تا تهدیدات خاص را شناسایی و پاسخ‌های هدف‌مند ایجاد کند.

چه چیزی باعث فعال‌شدن سلول‌های کشنده طبیعی می‌شود؟

فعال‌سازی سلول‌های کشنده طبیعی به فرایندهای سیگنال‌دهی مربوط به گیرنده‌های فعال‌کننده و بازدارنده آنها بستگی دارد. آنها زمانی فعال می‌شوند که سیگنال‌هایی که از حمله آنها جلوگیری می‌کند، در سلول هدف وجود نداشته باشد یا کاهش یابد. از جمله این سیگنال‌ها می‌توان به مولکول‌های MHC کلاس I اشاره کرد.

آیا همه افراد دارای سلول‌های کشنده طبیعی هستند؟

سلول‌های کشنده طبیعی جزء اساسی یک سیستم ایمنی سالم هستند؛ مگر اینکه فردی دارای کمبود سلول‌های کشنده طبیعی کلاسیک باشد؛ یک بیماری نادر ژنتیکی که تولید سلول‌های NK را در مغز استخوان مهار می‌کند.
سلول‌های NK با واکنش سریع به تهدیدات از شما در برابر عفونت و بیماری محافظت می‌کنند. آنها سلول‌های مضر را در مراحل اولیه از بین می‌برند و از گسترش سلول‌های آلوده و سلول‌های سرطانی جلوگیری می‌کنند. داشتن مقدار طبیعی سلول‌های NK سالم بخش مهمی از یک سیستم ایمنی سالم است.