CÉLULAS NK

INTRODCUCCION

Las células NK participan activamente en la defensa del organismo frente a infecciones, principalmente de tipo viral y frente al crecimiento de células tumorales.

Estas células participan tanto en la defensa innata y como en los mecanismos de defensa adquirida o adaptativa.

La función esencial de estas células es identificar y destruir células blanco.

También es importante su función reguladora del sistema inmune debido a su capacidad secretora tanto de citocinas como de quimiocinas.

Las células NK constituyen la tercera estirpe de células de tipo linfoide. Carecen de TCR y de Ig M y, en su mayoría, expresan en superficie las moléculas CD16 y CD56 .

Las células NK se encuentran en sangre, bazo, médula ósea y en muy baja proporción en ganglios linfáticos.

La actividad citotóxica de las células NK no precisa una exposición previa o sensibilización al patógeno.

Las NK se desarrollan en la médula ósea a expensas de una célula progenitora hematopoyética CD34+.

MORFOLOGIA

Las células NK son linfocitos grandes que circulan en la sangre representando el 5% de los linfocitos circulantes.

Morfológicamente son algo mayores que los linfocitos, con mayor proporción de citoplasma, poseen mitocondrias y ribosomas libres, pero poco REr y contienen numerosos gránulos azurofilos.

Para identificarlas se utilizan dos moléculas de superficie, CD16 que representa el receptor Fc de la Ig G y los CD56.

Las células NK poseen receptores para la IL-12, IL-2, IL-15, interferon α, interferon β.

Las células NK descargan grandes cantidades de citocinas TNF- α ,GM-CSF e IFN γ que activa a los macrófagos y favorece la diferenciación de las células Th-1.

TIPOS Las células NK se caracterizan por la

expresión de los marcadores: CD56 (moléculas de adhesión de las células

nerviosas [N-CAM]) . CD16 (Receptor de baja afinidad para el

fragmento Fc de anticuerpos IgG). De acuerdo con la densidad de la expresión

de la molécula CD56 sobre la superficie se distinguen dos subpoblaciones, que participan en la inmunidad mediante dos mecanismos: CITOTÓXICAS :CD56 dim (↓) CD16 bright (↑) SECRETORAS:CD56 bright (↑) CD16 dim (↓)

Las flechas indican la intensidad de la fluorescencia (débil o brillante). Las citotóxicas predominan en la circulación, mientras que las secretoras predominan en los órganos linfoides secundarios.

ONTOGENIA La célula progenitora expresa el

marcador CD34; se diferencia a una célula precursora intermedia que expresa el receptor para IL-15.

Bajo la acción de la IL-15 secretada por las células estromales, se genera la célula CD56 bright (secretora).

Parece que estas células, finalmente, maduran a CD56 dim (↓) (citotóxica) en los ganglios linfáticos, inducidas por las señales procedentes de las DCs.

RECEPTORES CELULARES

Receptor CD16- La vía de activación a través de CD16 es, al menos parcialmente, comparable a la del CD3/TCR. Ambos receptores se asocian a ciertas cadenas del complejo CD3, implicadas en la transducción de señales. Este es capaz de reconocer las porciones Fc de la Ig G;siendo un peptido glucosilado de 21 aminoacidos codificado por el comosoma 1.

Receptores de citotoxicidad natural (NCKs) Entre estos receptores destacan tres conocidos como: NKp46, NKp44 y NKp30.Estimulan la citotoxicidad NK contra células con expresión deficiente o ausente de moléculas Clase I.

CD2-pertenece a las familias de las Ig’s; su ligando es el CD58, glicoproteina de membrana asociada a actividades de adhesión ,activación, coestimulacion. Es un receptor coestimulador que aumenta pero no inicia la activacion.

CD28- pertenece a la familias de las Ig’s,en forma de homodimero, sus ligandos son B7-1 y B7-2.

RECEPTORES NK ESPECIFICOS DE ANTÍGENOS HLA -Los receptores NK específicos de antígenos HLA clase I son un grupo heterogéneo de glicoproteínas que pertenecen a distintas familias de moléculas. La primera familia incluye receptores de

antígenos HLA-I pertenecientes a la superfamilia de las Ig’s. Originariamente estos receptores se conocieron por su acción inhibidora de la citotoxicidad y se denominaron como KIRs (killer cell Ig-like receptors).

Otro grupo de estos receptores pertenece también a la superfamilia de las Ig’s y son conocidos como ILTs (immunogloobulin like transcripts).

Además existe otro grupo de receptores que son heterodímeros formados por la asociación de dos moléculas diferentes con dominio lectina tipo C como es el CD94

Las células NK, a diferencia de lo que ocurre con los linfocitos de la inmunidad adaptativa (que circulan en estado de reposo y necesitan varios días para activarse y expandirse) circulan en un estado de activación parcial, listas para penetrar y actuar en los tejidos infectados en cuanto los macrófagos den la alarma (mediante la producción de IL-12).

FUNCIÓN CITOTÓXICA DE LAS CÉLULAS NK Para que las células NK ejerzan su función

citotóxica se requiere la identificación, a través de los receptores implicados, de las células blanco. Entre estos receptores destacan receptores de activación que tienen como ligando moléculas de histocompatibilidad clase I.

Mediante la acción citolítica, las células NK pueden destruir un amplio espectro de células.

Esta lisis se realiza de manera directa, lisis natural, o bien mediante la participación de anticuerpo, citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos .

La citotoxicidad natural consiste en lisis de una gran variedad de células de manera espontánea y sin necesidad de un periodo de sensibilización previa.

se sabe que la función de las células NK está regulada en parte por el reconocimiento de moléculas MHC de clase I (MHC-I) en la célula diana; reconociendo su disminución.

Según el mecanismo bioquímico la lisis natural puede depender de: La exocitosis del contenido de las

granulaciones (mecanismo secretor); es el más importante .

La activación de receptores letales en la célula blanco (mecanismo no secretor).

El reconocimiento de la célula blanco y la activación NK llevan a la polimerización de los microtúbulos del citoesqueleto que movilizan los gránulos NK hacia el lugar del contacto. Los gránulos contienen principalmente Granzima (activadoras de caspasas) y perforina (que altera la membrana de forma similar a C9).

Ambas proteínas están formando un complejo con una tercera, denominada serglicina, que actúa como proteína transportadora. El trímero se libera en la zona de contacto y se endocita por la célula blanco mediante un denominado Receptor de Manosa 3-fosfato .

Actividad de FasL Fas- Las NK en reposo almacenan FasL (Fas ligando) en los lisosomas y, tras la activación, este se trasloca a la membrana y desde allí puede reconocer al Fas (CD95), que se expresa constitutivamente por distintos tipos celulares. La interacción induce la apoptosis de la célula blanco.

Actividad LAK (Lymphokine Activated Killer) Citotoxicidad inducida por citocinas (IL-2, IFNα) frente a células diana NK resistentes.

La citotoxicidad dependiente de anticuerpos (ADCC), implica la presencia de anticuerpos que son reconocidos por su extremo Fc por los receptores CD16 presentes en las células NK y también en otras células, como son los macrófagos. Cuando el CD16 reconoce su ligando activa la maquinaria lítica de la célula NK.

FUNCIÓN SECRETORA DE LAS CÉLULAS NK Además de la acción citotóxica, las

células NK tienen la propiedad de sintetizar y liberar diversos tipos de citocinas de gran importancia en la regulación del sistema inmunitario, en la acción de las propias células NK y en otras funciones como es la hematopoyesis .

Las principales citocinas producidas por las células NK son TNF-α, IFN-γ, IL-3, GM-CFS y M-GSF.

Estos inmunomoduladores se producen como consecuencia de la activación de células NK: Por su interacción con la célula blanco. por la acción de diferentes citocinas como son

IL-2 y Il-12. por activación directa, por anticuerpos frente

a las moléculas CD16, CD69, CD80 y otras.

También las células NK producen cuando son estimuladas ciertas quimiocinas, tales como MIP-1α, MIP-1β y RANTES de gran importancia en los fenómenos inflamatorios.

Hoy se sabe que las células NK mas positivas para el CD56 (CD56bright) poseen mayor capacidad para producir citocinas que las células mas débiles para esta molécula (CD56dim). A su vez las células NK CD56dim poseen mayor capacidad citotóxica que las CD56 bright.

EL CONCEPTO DE LA VIGILANCIA INMUNE Se considera que las células NK son las

vigilantes permanentes de la población celular de nuestro organismo. Como todas las células de un organismo portan las mismas moléculas de histocompatibilidad de Clase I, se las puede considerar como el “carnét de identidad” que acredita que son propias y sanas.

Las células NK son las encargadas de verificar que la célula examinada tiene carné, que este es adecuado y que no está alterado. Si no se cumplen las condiciones anteriores, la célula NK se activa y destruye a la célula blanco.

TRANSDUCCION DE SEÑALES

Tanto los receptores KIR, ILT como el homodímero de CD94 con distintos miembros de la familia de NKG2, pueden ejercer acciones inhibidoras como activantes.

El que ejerzan una u otra acción depende de la cola citoplasmática de dichas moléculas y de las cinasas con las cuales se asocien.

Mecanismos de inhibición-Los receptores inhibidores se caracterizan por poseer en sus dominios intracitoplasmáticos los motivos denominados ITIM (immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motifs). Estos motivos tienen la propiedad de unirse al dominio SH2 que contiene las tirosin fosfatasas, SHP-1 y SHP-2, y así producir inhibición de la citotoxicidad.

Cuando una célula deja de expresar moléculas de histocompatibilidad, entonces puede ser destruida por las células NK al no ser frenada su actividad por no actuar los receptores de tipo inhibidor .

Mecanismos de activación-se han encontrado receptores muy homólogos a los inhibitorios, que diferían solo en los dominios intracelulares y que funcionaban induciendo señales de tipo activador. Estos receptores poseen una parte citoplasmática muy corta, carecen de la secuencias ITIMs y tienen la propiedad de asociarse a las molécula DAP-12. La molécula DAP12 se caracteriza por contener en su parte citoplasmática un dominio conocido como ITAM (immunoreceptor tyrosine-based activating motif).