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Zytotoxizität natürlicher Killerzellen (NK-Zellen)

1975
  • Rolf Kiessling
  • Eva Klein
  • Hans Wigzell
Natürliche Killerzellen in einer Laborumgebung zur Untersuchung der Zytotoxizitätsmechanismen.

(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

Natürliche Killerzellen (NK) sind zytotoxische Lymphozyten des angeborenen Immunsystems, die für die frühe Abwehr von Virusinfektionen und Krebs entscheidend sind. Anders als T-Zellen benötigen sie keine vorherige Sensibilisierung. NK-Zellen identifizieren und töten Zielzellen, die MHC-Klasse-I-Moleküle herunterreguliert haben - eine häufige Taktik zur Umgehung des Immunsystems durch Tumore und Viren - durch einen "missing-self"-Erkennungsmechanismus, der über Perforin und Granzyme die Apoptose auslöst.

Natürliche Killerzellen (NK-Zellen) bieten eine schnelle, erste Verteidigungslinie gegen zelluläre Bedrohungen. Ihre Funktion wird durch ein Gleichgewicht von Signalen aus aktivierenden und hemmenden Rezeptoren auf ihrer Oberfläche gesteuert. Gesunde Zellen exprimieren MHC-Klasse-I-Moleküle, die von hemmenden Rezeptoren auf NK-Zellen (wie KIRs und NKG2A) erkannt werden. Diese Interaktion sendet ein starkes "Töte mich nicht"-Signal, das die NK-Zelle daran hindert, anzugreifen. Dies wird als "Missing-Self"-Erkennung bezeichnet: Das Fehlen des MHC-Klasse-I-Signals ist der Auslöser für den Angriff.

Wenn eine Zelle krebsartig wird oder von bestimmten Viren infiziert ist, reduziert sie häufig die Expression von MHC-Klasse-I-Molekülen, um der Erkennung durch zytotoxische T-Zellen zu entgehen. Dies macht sie jedoch zu einem bevorzugten Ziel für NK-Zellen. Das Fehlen eines hemmenden Signals, oft in Verbindung mit dem Vorhandensein von stressinduzierten Liganden, die von aktivierenden NK-Zellrezeptoren (wie NKG2D) erkannt werden, bringt das Gleichgewicht in Richtung Aktivierung. Nach der Aktivierung ist der zytotoxische Mechanismus der NK-Zelle dem einer CTL sehr ähnlich. Sie setzt Perforin und Granzyme frei, um die Apoptose in der Zielzelle einzuleiten. NK-Zellen können den Zelltod auch über andere Wege herbeiführen, z. B. über die Fas/FasL-Interaktion, und spielen eine Schlüsselrolle bei der antikörperabhängigen zellvermittelten Zytotoxizität (ADCC), bei der sie mit Antikörpern beschichtete Zielzellen abtöten.

UNESCO Nomenclature: 2415
- Immunologie

Typ

Biologischer Mechanismus

Störung

Wesentliche

Verwendung

Weitverbreitete Verwendung

Vorläufer

  • Unterscheidung zwischen angeborener und adaptiver Immunität
  • Identifizierung von Lymphozyten als Schlüsselimmunzellen
  • Entdeckung von Interferonen und ihrer Rolle in der antiviralen Abwehr
  • Entwicklung von In-vitro-Zelltötungstests
  • Verständnis der Mechanismen der Tumorimmunevasion

Anwendungen

  • NK-Zell-basierte Krebsimmuntherapien
  • Therapien für Virusinfektionen
  • Überwachung des Immunstatus bei Patienten
  • Verständnis der Schwangerschaftsimmunologie (NK-Zellen sind in der Gebärmutter reichlich vorhanden)
  • Entwicklung von Medikamenten gegen antikörperabhängige zellvermittelte Zytotoxizität (ADCC)

Patente:

NA

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Verwandte Themen: natürliche Killerzelle, NK-Zelle, angeborene Immunität, fehlende Selbsterkennung, MHC-Klasse I, Immunologie, Krebsüberwachung, Perforin, Granzym, ADCC.

Historischer Kontext

Zytotoxizität natürlicher Killerzellen (NK-Zellen)

1960
1967
1970
1975
1977
1983
1987
1958
1960
1970
1973
1975
1979
1983
1988

(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)

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