תא הרוצח: מבנה, פונקציה ומחלות

תאי הרוצח הם חלק מה- המערכת החיסונית. כמו מה שמכונה תאי T ציטוטוקסיים (נרכשים המערכת החיסונית) או כתאי רוצח טבעיים (מערכת חיסונית מולדת), הם מזהים ותוקפים תאים זרים לגוף ותאים ששונו לגוף, כגון סרטן תאים, תאים נגועים ב וירוסים or בקטריה, או תאים מזדקנים. תאי הרוצח משחררים חומרים המחוררים חלקית את קרום תא מהתאים המותקפים, מה שגורם להם לעבור מוות מתוכנת של תאים, או אפופטוזיס.

מהו תא רוצח?

תאי הרוצח הם חלק חשוב מה- המערכת החיסונית. הם מזהים מבנים זרים לגוף ותאים ששונו לגוף, כגון תאים הנגועים ב וירוסים or בקטריה ותאים שהתדרדרו לתוכם סרטן תאים. ניתן לזהות שני סוגים שונים של תאי רוצח, מה שמכונה תאי רוצח טבעיים (תאי NK), שהם חלק ממערכת החיסון המולדת, ותאי T ציטוטוקסיים, שהם חלק ממערכת החיסון ההסתגלותית או הנרכשת. כדי להבדיל בין חבר לאויב, שני סוגי התאים פועלים במערכות שונות. לתאי NK יש קולטנים ספציפיים הממוקמים בקרום הפלזמה שלהם, אשר מתקשרים עם מה שמכונה MHC-I (Major Histocompatibility Complex) מולקולות שתאים אנדוגניים בריאים מוצגים על פניהם. אם ה- MHC-I מולקולות אינן קיימות או אם חסרות מולקולות מסוימות - כפי שקורה בדרך כלל סרטן תאים או תאים הנגועים ב וירוסים - הם מופעלים. בעוד שתאי NK עובדים באופן לא ספציפי, תאי ה- T הציטוטוקסיים מאופיינים בספציפיות קיצונית. בתאים סומטיים נגועים, מתחמי MHC-I מציגים גם פפטידים נוספים או חומרים ספציפיים אחרים, מה שמכונה אנטיגנים. כל תאי T ציטוטוקסיים מתמחים בזיהוי אנטיגן ספציפי אחד בלבד.

אנטומיה ומבנה

תאי NK מוצאים את מקורם בתאי אב לימפואידים המתפתחים ב מח עצם ולאחר הבידול, הם משוחררים ל דם ו לִימפָה ערוצים. ככלי נשק נגד תאים שנהרגים, ישנם מספר רב של ליזוזומים בציטופלזמה שלהם, אשר נפלטים כאשר תא ה- NK מופעל, ומשחרר את החומר הציטוטוקסי המצוי בליזוזומים ומבהיר את תא המטרה. מאפיין אנטומי חשוב הוא שני סוגים שונים של קולטנים על פניהם. הם מעכבים ומפעילים קולטנים המגיבים עם ה- MHC-I מולקולות, להציג את תאי המטרה על פניהם ולהפעיל או להשבית את תאי ה- NK. תאי T ציטוטוקסיים מקורם גם ב מח עצם, אבל קח את העקיפה דרך תימוס על הבידול שלהם, שזיכה אותם גם בשם T תא. בתוך ה תימוס, התאים מתמיינים לתאי T ומקבלים את קולטן תאי ה- T הספציפי שלהם לפני שהם משוחררים גם לזרם הדם. הקולטן הספציפי שלהם מורכב מקומפלקס חלבונים שהם נושאים על פניו ומזהה אנטיגנים ספציפיים המוצגים לתאי מטרה יחד עם מולקולות MHC-I.

פונקציה ומשימות

המשימה העיקרית של תאי הרוצח היא לזהות ולהרוג מיד תאים הנגועים בנגיפים או תוך תאיים אחרים פתוגנים ומנוונים תאי גידול. שני הסוגים השונים של תאי הרוצח, תאי NK ותאי T ציטוטוקסיים, זמינים לביצוע משימה זו. לתאי ה- NK הוותיקים הרבה יותר מבחינה אבולוציונית יש אפשרות לבדוק את ה"זהות "של תאי המטרה, את מולקולות ה- MHC-I שלהם בנוכחותם ושלמותם. אם תאי ה- NK נתקלים בתאים עם מולקולות MHC-I שלמות או בתאים ללא מולקולות MHC-I שניתן לזהותם, תאי ה- NK תוקפים מיד. הם משחררים חומרים שמבריקים את קרום תא מהתאים המותקפים. אפופטוזיס מופעל בדרך כלל בתא המותקף, מוות מתוכנת של תאים, הכרוך במעין נתיחה עצמית עם שברים מוגדרים, שרובם מוחדרים מחדש לחילוף החומרים ביניים. מקרופאגים ואז פאגוציטוזים את השאריות ומעבירים אותם משם. תאי הרוצח הציטוטוקסיים הרבה יותר "מודרניים" מתמחים באמצעות הקולטנים הספציפיים שלהם רק לאנטיגן ספציפי אחד כל אחד, כך שהם אינם מזהים אנטיגנים אחרים, אך יש להם יותר אפשרויות במקרה של הפעלתם. הם יכולים להתבגר לתאי עוזר T או לתאי T ציטוטוקסיים במהירות גבוהה ולהיות פעילים בהתאם. הם מפרישים פרפורינים כדי להבהיר את קרום תא המטרה וגרנזים המשרים אפופטוזיס. בנוסף, הם מפרישים אינטרלוקינים ו אינטרפרונים, פפטידים רגולטוריים לבקרת התגובה החיסונית לזיהום נגיפי שהתרחש. מכיוון שתא T ציטוטוקסי יכול לזהות רק את האנטיגן הספציפי "שלו", ה- תימוס חייבים לייצר תאי T ציטוטוקסיים לכל סוג אנטיגן, אשר ככל הנראה ישנם כמה מיליונים. היתרון בהתמחות הוא שההגנה החיסונית יכולה להסתגל לדרישות חדשות, למשל לווירוסים שעברו שינוי מתמיד. למעשה, קיים מרוץ מתמיד בין מערכת החיסון ההסתגלותית לבין הנגיפים המשתנים גנטית. כדי להימנע מהצורך לשמור כל הזמן על מאגר גדול של כל תא T שנדרש אי פעם, התימוס מייצר אורך חיים זיכרון תאים המשמשים בסיס להילחם בזיהום חדש עם הפתוגן המתאים, מה שהופך את התגובה החיסונית למהירה פי 100.

מחלות

עבודתם של תאי הרוצח היא דינמית ביותר, כפופה לשליטה הורמונלית. למשל, חריפה לחץ האירוע מוביל לריבוי מוגבר של תאי NK ולערנות מוגברת, או כוננות אדומה, כביכול. תאי ה- T הציטוטוקסיים היעילים במיוחד מואטים מכיוון שהם לא צפויים לתרום תרומה מועילה במצב אקוטי הדורש תגובות מהירות. במהלך כרוני לחץמצד שני, מערכת החיסון כולה נחלשת. כל סוגי תאי הרוצח יורדים במספר ובערנות, ומגבירים את הרגישות לזיהום. אחת המחלות החשובות ביותר הקשורות לתאי T ציטוטוקסיים הן מחלות אוטואימוניות, בהם תאי הרוצח אינם מזהים את תאי הגוף עצמו ככאלה, אלא תוקפים אותם ויוצרים אוטואימוניות תואמת נוגדנים. המנגנון להתפתחות מחלות אוטואימוניות עדיין לא מובן לגמרי. מקובל כי גורמים גנטיים ממלאים לפחות תפקיד מועדף.