Sel Pembunuh: Struktur, Fungsi & Penyakit

Sel pembunuh adalah sebahagian daripada sistem imun. Sebagai sel T sitotoksik yang disebut (diperolehi sistem imunatau sebagai sel pembunuh semula jadi (sistem kekebalan tubuh bawaan), mereka mengenali dan menyerang sel-sel asing ke tubuh dan mengubah sel-sel kepunyaan tubuh, seperti kanser sel, sel yang dijangkiti oleh virus or bakteria, atau penuaan sel. Sel-sel pembunuh melepaskan bahan-bahan yang melubangi sebahagiannya membran sel sel yang diserang, menyebabkan mereka mengalami kematian sel yang diprogramkan, atau apoptosis.

Apakah sel pembunuh?

Sel pembunuh adalah bahagian penting dari sistem imun. Mereka mengenali struktur asing bagi tubuh dan mengubah sel-sel kepunyaan badan, seperti sel yang dijangkiti oleh virus or bakteria dan sel yang telah merosot menjadi kanser sel. Dua jenis sel pembunuh dapat dikenalpasti, yang disebut sel pembunuh semula jadi (sel NK), yang merupakan sebahagian daripada sistem imun bawaan, dan sel T sitotoksik, yang merupakan bahagian dari sistem imun adaptif atau yang diperoleh. Untuk membezakan rakan dari musuh, kedua-dua jenis sel beroperasi dengan sistem yang berbeza. Sel NK mempunyai reseptor khusus yang terletak di membran plasma mereka yang berinteraksi dengan apa yang disebut MHC-I (Kompleks Histocompatibility Utama) molekul sel-sel endogen yang sihat muncul di permukaannya. Sekiranya MHC-I molekul tidak ada atau jika molekul tertentu hilang - seperti biasanya dengan kanser sel atau sel yang dijangkiti oleh virus - mereka diaktifkan. Walaupun sel NK berfungsi secara tidak khusus, sel T sitotoksik dicirikan oleh kekhususan yang melampau. Pada sel somatik yang dijangkiti, kompleks MHC-I juga memperlihatkan peptida tambahan atau bahan khusus lain, yang disebut antigen. Sel T sitotoksik masing-masing khusus untuk mengenali hanya satu antigen tertentu.

Anatomi dan struktur

Sel NK menemui asalnya dalam sel progenitor limfoid yang berkembang di sumsum tulang dan, setelah pembezaan, dilepaskan ke darah and limfa saluran. Sebagai senjata melawan sel yang akan dibunuh, terdapat banyak lisosom di sitoplasma mereka, yang dikeluarkan ketika sel NK diaktifkan, melepaskan zat sitotoksik yang terdapat di lisosom dan melumpuhkan sel sasaran. Ciri anatomi penting ialah dua jenis reseptor yang berlainan di permukaannya. Mereka adalah reseptor penghambat dan pengaktifan yang bertindak balas dengan MHC-I molekul, kemukakan sel sasaran di permukaannya dan aktifkan atau nonaktifkan sel NK. Sel T sitotoksik juga berasal dari sumsum tulang, tetapi ambil jalan memutar melalui timus untuk pembezaan mereka, yang juga memperoleh mereka nama sel T. Di dalam timus, sel membezakan menjadi sel T dan menerima reseptor sel T spesifik mereka sebelum mereka juga dilepaskan ke aliran darah. Reseptor spesifik mereka terdiri daripada kompleks protein yang mereka bawa di permukaannya dan mengenali antigen spesifik yang disajikan ke sel sasaran bersama dengan molekul MHC-I.

Fungsi dan Tugas

Tugas utama sel pembunuh adalah mengenal pasti dan segera membunuh sel yang dijangkiti virus atau intraselular lain patogen dan merosakkan sel tumor. Dua jenis sel pembunuh, sel NK dan sel T sitotoksik, tersedia untuk melaksanakan tugas ini. Sel-sel NK yang jauh lebih tua secara evolusi mempunyai kemampuan untuk memeriksa "ID" sel-sel sasaran, molekul MHC-I mereka untuk keberadaan dan kelengkapannya. Sekiranya sel NK menemui sel dengan molekul MHC-I yang tidak lengkap atau sel tanpa molekul MHC-I yang dikenali, sel NK segera menyerang. Mereka membebaskan zat-zat yang menyekat membran sel sel yang diserang. Apoptosis biasanya dipicu pada sel yang diserang, kematian sel yang diprogramkan, yang melibatkan semacam pembedahan sendiri dengan serpihan yang ditentukan, yang kebanyakannya diperkenalkan semula ke dalam metabolisme perantaraan. Makrofag kemudian fagositosis sisa-sisa dan membawanya pergi. Sel-sel pembunuh sitotoksik yang lebih evolusi lebih moden dikhususkan melalui reseptor spesifik mereka hanya untuk satu antigen tertentu, sehingga mereka tidak mengenali antigen lain, tetapi mereka mempunyai lebih banyak kemungkinan sekiranya pengaktifannya. Mereka boleh menjadi sel penolong T atau sel T sitotoksik pada kelajuan tinggi dan menjadi aktif dengan sewajarnya. Mereka mengeluarkan perforin untuk mencairkan membran sel sasaran dan granzim yang mendorong apoptosis. Di samping itu, mereka mengeluarkan interleukin dan interferon, peptida pengawalselia untuk mengawal tindak balas imun terhadap jangkitan virus yang telah berlaku. Oleh kerana sel T sitotoksik hanya dapat mengenali antigen spesifiknya, maka timus mesti menghasilkan sel T sitotoksik untuk setiap jenis antigen, yang mana mungkin terdapat beberapa juta. Kelebihan pengkhususan adalah bahawa pertahanan imun dapat menyesuaikan diri dengan keperluan baru, misalnya virus yang terus dimodifikasi. Akibatnya, terdapat persaingan berterusan antara sistem imun adaptif dan virus yang berubah secara genetik. Untuk mengelakkan daripada sentiasa menjaga takungan besar setiap sel T yang diperlukan, timus menghasilkan jangka masa panjang memori sel yang menjadi asas untuk memerangi jangkitan baru dengan patogen yang sesuai, menjadikan tindak balas imun 100 kali lebih cepat.

Penyakit

Kerja sel pembunuh sangat dinamik, tertakluk kepada kawalan hormon. Contohnya, akut tekanan kejadian membawa kepada peningkatan percambahan sel NK dan kewaspadaan yang meningkat, atau amaran merah, seperti sebelumnya. Sel T sitotoksik yang berkesan secara efektif diperlahankan kerana tidak mungkin memberi sumbangan yang berguna semasa keadaan akut yang memerlukan tindak balas yang cepat. Semasa kronik tekanan, sebaliknya, seluruh sistem imun menjadi lemah. Semua jenis sel pembunuh menurun dalam jumlah dan kewaspadaan, meningkatkan kerentanan terhadap jangkitan. Salah satu penyakit terpenting yang berkaitan dengan sel T sitotoksik adalah penyakit autoimun, di mana sel-sel pembunuh tidak mengenali sel-sel tubuh itu sendiri, tetapi menyerang mereka dan membentuk autoimun yang sesuai antibodi. Mekanisme untuk pengembangan penyakit autoimun belum difahami sepenuhnya. Umumnya diterima bahawa faktor genetik memainkan peranan paling tidak baik.