Cellule tueuse

Cellules tueuses font partie du système immunitaire. En tant que cellules T dites cytotoxiques (système immunitaire acquis) ou cellules tueuses naturelles (système immunitaire inné), elles reconnaissent et attaquent les cellules étrangères au corps et les cellules endogènes altérées telles que les cellules cancéreuses, les cellules infectées par des virus ou des bactéries ou des cellules vieillissantes. Les cellules tueuses libèrent des substances qui perforent partiellement la membrane cellulaire des cellules attaquées, de sorte que la mort cellulaire programmée, ou apoptose, est déclenchée.

Qu'est-ce qu'une cellule tueuse?

Les cellules tueuses sont une partie importante du système immunitaire. Ils reconnaissent les structures étrangères au corps et les propres cellules du corps altérées, par exemple les cellules infectées par des virus ou des bactéries et des cellules qui ont dégénéré en cellules cancéreuses.

Deux types différents de cellules tueuses peuvent être reconnus, les cellules dites tueuses naturelles (cellules NK), qui font partie du système immunitaire inné, et les cellules T cytotoxiques, qui font partie du système immunitaire adaptatif ou adaptatif. Pour faire la distinction entre ami et ennemi, les deux types de cellules fonctionnent avec des systèmes différents. Les cellules NK possèdent certains récepteurs situés dans leur membrane plasmique et qui interagissent avec les molécules dites MHC-I (Major Histocompatibility Complex), qui montrent des cellules endogènes saines à leur surface.

Si les molécules du CMH-I sont manquantes ou si certaines molécules manquent - comme c'est normalement le cas avec les cellules cancéreuses ou les cellules infectées par des virus, celles-ci sont activées. Alors que les cellules NK fonctionnent de manière non spécifique, les cellules T cytotoxiques sont caractérisées par une spécificité extrême. Dans les cellules du corps infectées, les complexes MHC-I contiennent également d'autres peptides ou d'autres substances spécifiques, appelées antigènes. Les cellules T cytotoxiques sont chacune uniquement spécialisées dans la reconnaissance d'un antigène spécifique.

Anatomie et structure

Les cellules NK trouvent leur origine dans les cellules précurseurs lymphatiques qui se développent dans la moelle osseuse et, après différenciation, sont libérées dans les systèmes sanguin et lymphatique. En tant qu'arme contre les cellules à tuer, il existe de nombreux lysosomes dans leur cytoplasme, qui sont inversés lorsque la cellule NK est activée, de sorte que la substance cytotoxique qui se trouve dans les lysosomes est libérée et la cellule cible est lysée.

Une caractéristique anatomique importante est constituée de deux types différents de récepteurs à leur surface. Ils inhibent et activent des récepteurs qui réagissent avec les molécules du CMH-I, présentent les cellules cibles à leur surface et activent ou inactivent les cellules NK. Les lymphocytes T cytotoxiques proviennent également de la moelle osseuse, mais pour leur différenciation, ils font le détour par le thymus, qui leur a également donné le nom de lymphocytes T.

Dans le thymus, les cellules se différencient en cellules T et reçoivent leur récepteur spécifique des cellules T avant d'être également libérées dans la circulation sanguine. Leur récepteur spécifique consiste en un complexe protéique qu'ils portent à leur surface et reconnaissent des antigènes spécifiques qui sont présentés aux cellules cibles avec les molécules du CMH-I.

Fonction et tâches

La tâche principale des cellules tueuses est d'identifier et de tuer immédiatement les cellules infectées et les cellules tumorales dégénérées avec des virus ou d'autres agents pathogènes intracellulaires. Les deux types différents de cellules tueuses, les cellules NK et les cellules T cytotoxiques, sont disponibles pour remplir cette tâche. Les cellules NK évolutivement beaucoup plus anciennes ont la capacité de vérifier les «cartes d'identité» des cellules cibles, leurs molécules MHC-I pour la présence et l'exhaustivité. Si les cellules NK rencontrent des cellules avec des molécules MHC-I incomplètes ou des cellules sans molécules MHC-I reconnaissables, les cellules NK attaquent immédiatement.

Ils libèrent des substances qui lysent la membrane cellulaire des cellules attaquées. La cellule attaquée déclenche généralement l'apoptose, la mort cellulaire programmée, qui comprend une sorte d'auto-décomposition avec des fragments définis, dont la plupart sont réintroduits dans le métabolisme intermédiaire. Les macrophages phagocytent ensuite les restes et les transportent. Les cellules cytotoxiques tueuses évolutivement beaucoup plus «modernes» ne sont spécialisées que dans un antigène particulier via leurs récepteurs spécifiques, elles ne reconnaissent donc aucun autre antigène, mais ont plus d'options en cas d'activation.

Ils peuvent devenir des cellules T auxiliaires ou des cellules T cytotoxiques à grande vitesse et devenir actifs en conséquence. Ils libèrent des perforines pour lyser la membrane de la cellule cible et des granzymes qui déclenchent l'apoptose. De plus, ils sécrètent des interleukines et des interférons, des peptides régulateurs qui contrôlent la réponse immunitaire à une infection virale.Puisqu'une cellule T cytotoxique ne peut reconnaître que «son» antigène spécifique, le thymus doit produire des cellules T cytotoxiques pour chaque type d'antigène, dont il y en a probablement plusieurs millions.

L'avantage de la spécialisation est que le système immunitaire peut s'adapter à de nouvelles exigences, par ex. B. aux virus modifiés en permanence peuvent s'adapter. Il y a pratiquement une course constante entre le système immunitaire adaptatif et les virus génétiquement modifiés. Afin de ne pas avoir constamment à conserver un grand réservoir de chaque cellule T nécessaire, le thymus produit des cellules mémoire à longue durée de vie qui servent de base pour lutter contre une nouvelle infection par le pathogène correspondant et rendre la réponse immunitaire 100 fois plus rapide.

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Maladies

Le travail des cellules tueuses est très dynamique et est également soumis à un contrôle hormonal. Par exemple, un événement de stress aigu entraîne une prolifération accrue des cellules NK et une vigilance accrue, pour ainsi dire à l'alerte rouge.

Les cellules T cytotoxiques spécifiquement efficaces sont ralenties car elles pourraient difficilement apporter une contribution utile dans une situation aiguë qui nécessite des réponses rapides. En cas de stress chronique, cependant, tout le système immunitaire est affaibli. Tous les types de cellules tueuses diminuent en nombre et en vigilance, de sorte que la sensibilité à l'infection augmente.

L'une des maladies les plus importantes liées aux cellules T cytotoxiques sont les maladies auto-immunes, dans lesquelles les cellules tueuses ne reconnaissent pas les propres cellules du corps en tant que telles, mais les attaquent et forment des anticorps auto-immuns correspondants. Le mécanisme de développement des maladies auto-immunes n'est pas encore entièrement compris. Il est généralement admis que les facteurs génétiques jouent ici au moins un rôle favorable.