Células Natural Killer: características y funciones

Las células Natural Killer son un tipo de linfocito ligado a la inmunidad innata del organismo. Destruyen células cancerígenas y patógenos mediante un proceso denominado citólisis.

Escrito y verificado por el biólogo Samuel Antonio Sánchez Amador.

Última actualización: 20 febrero, 2021

Las células Natural Killer (NK) son uno de los tipos de linfocitos, junto con las variedades B y T, que eliminan de forma espontánea células tumorales y cuerpos celulares infectados por diferentes patógenos. Debido a su naturaleza, son unos componentes esenciales para el sistema inmunitario innato del organismo.

A diferencia de los macrófagos y otros leucocitos, estas células no fagocitan a los patógenos, pues los eliminan atacando a su membrana y causando un proceso denominado citólisis. Si quieres saberlo todo sobre las características y funciones de las células NK, continúa leyendo.

El sistema inmunitario y su importancia

Empezar hablando de las particularidades de las células NK sin antes circunscribir al sistema inmunitario en lo que a funcionalidad e integrantes se refiere es como comenzar a construir una casa por el tejado. Por ello, dedicamos estas primeras líneas a cimentar conocimientos básicos.

El sistema inmunitario se define como el conjunto de elementos y procesos biológicos que permiten al organismo mantener el equilibrio interno frente a 3 amenazas: agentes patógenos (virus, bacterias, hongos y protozoos), elementos físico-químicos nocivos (toxinas, venenos) y procesos internos deletéreos (cáncer, por ejemplo).

Dentro de este complejo sistema se engloban tanto células como proteínas, tejidos y órganos. La función es compleja pero a la vez muy clara: defender al cuerpo de lo externo y de sí mismo. Te contamos, de forma somera, los dos tipos de inmunidad presentes en los seres humanos.

Inmunidad innata

Tal y como indica la Revista Médica Clínica Las Condes, el sistema inmunitario innato es la primera línea de defensa del hospedador. Comprende una serie de procesos preexistentes que se activan de manera rápida y eficaz, pero con una especificidad muy limitada. Dentro de esta categoría encontramos tanto células como barreras biológicas.

Algo tan inocuo como las mucosas, la saliva, el sudor e incluso los epitelios externos (como la piel) son las barreras inmunitarias innatas que más ataques previenen en primera instancia. Estos fluidos, además de otras propiedades, presentan defensinas, lisozimas, ácidos grasos especiales y otros compuestos que evitan la proliferación de patógenos.

Dentro de este grupo también tenemos a los leucocitos (glóbulos blancos), como los neutrófilos, los macrófagos y las células Natural Killer que aquí nos atañen. Veremos sus particularidades en líneas posteriores.

Inmunidad adaptativa

Según el portal médico Elsevier Connect, la inmunidad adaptativa surge como respuesta a una infección y se adapta a ella, por lo que es muy específica y se “entrena” con la vida del individuo. Sus propiedades principales son las siguientes:

1. Especificidad y diversidad: las respuestas adquiridas son específicas para los distintos antígenos (sustancias producidas por el patógeno que son reconocidas por los anticuerpos).
2. Memoria: la exposición del sistema inmunitario a un determinado antígeno favorece que su respuesta en futuras ocasiones sea más rápida y efectiva. Los linfocitos de memoria son los encargados principales de ello.
3. Tolerancia a lo propio: salvo algunas patologías, el sistema inmunitario adaptativo no ataca a los cuerpos celulares vitales del hospedador.

Dentro de este grupo encontramos a las células más representativas del sistema inmunitario: los linfocitos B y T. También se diferencian dos tipos de respuesta, la celular y la humoral, cuyas características dejamos para otra ocasión.

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Aunque el sistema inmunitario innato y el adquirido suelen concebirse como dos elementos diferentes, esto no es para nada así. Esta clasificación es solo didáctica, pues ambas maquinarias funcionan de forma conjunta por 2 motivos principales:

1. El sistema inmunitario innato activa al sistema inmunitario adquirido en respuesta a las infecciones.
2. El sistema inmunitario adquirido usa los mecanismos efectores de la inmunidad innata para eliminar los microorganismos patógenos del cuerpo.

¿Dónde caen las células Natural Killer?

Esta extensa explicación y repaso por el sistema inmunitario era esencial, pues las células Natural Killer (NK) son una de las figuras principales de la inmunidad innata. Este tipo celular se puede definir como una variedad de linfocitos producidos en la médula ósea, cuya función está mediada por la producción de citoquinas (proteínas reguladoras) y una actividad citotóxica.

Se encuentran en ciertos elementos del sistema linfático (nódulos linfoides) y sangre, pero también se pueden observar en los pulmones, el hígado y el útero. A continuación, veremos una serie de particularidades que las caracterizan.

Una anatomía similar a la de un linfocito grande

Tal y como indican documentos médicos, las células NK representan entre el 7 y el 15 % de todos los leucocitos circulantes en sangre. Su anatomía se define como la de un linfocito grande y granular, pues presentan una gran cantidad de gránulos citoplasmáticos de naturaleza secretora y lítica, es decir, con el fin de destruir células.

Son un tipo de linfocito particular, pues no presenta receptores de membrana BCR (típico de los linfocitos B) ni TCR (análogo en linfocitos T). Las proteínas de membrana que caracterizan a los NK son las CD16 y CD56, cuya proporción o presencia varía según la subpoblación celular consultada.

Funciones de las células NK

Según la Revista Médica de Chile, la función principal de las células NK es de naturaleza citotóxica y de secreción de citoquinas. Desgranamos cada una de estas labores de forma rápida y sencilla en posteriores líneas.

Función citotóxica

La citotoxicidad se define como la cualidad de ciertas células para ser tóxicas frente a otras que están alteradas. Las células NK ejercen esta capacidad sobre diferentes tipos celulares, como son las células tumorales, las infectadas/transformadas por virus, las afectadas por bacterias y un largo etcétera. Esta función se divide en dos tipos.

1. Citotoxicidad natural

La célula NK no requiere de activación previa para actuar. Este tipo de actividad es independiente del reconocimiento antigénico típico de los linfocitos B y T y, por tanto, de los anticuerpos o inmunoglobulinas circulantes en sangre. Por esta razón, las NK forman parte de las primeras barreras celulares ante una infección.

2. Citotoxicidad mediada por anticuerpos

Esta variante se conoce como citotoxicidad mediada por células dependientes de anticuerpos (ADDC). Los linfocitos aquí comprendidos son capaces de atacar cuerpos celulares patógenos, pero estos deben ser marcados antes por inmunoglobulinas específicas, es decir, anticuerpos.

No vamos a detenernos demasiado en terminología compleja, pues nos basta con saber lo siguiente: las proteínas de membrana CD16 y CD56 de las células NK se adhieren a una fracción del anticuerpo, el cual está unido al antígeno, que forma parte del agente infeccioso. Así, la NK interpreta que ese elemento ajeno es peligroso y lo destruye.

Mecanismo de la citotoxicidad

Una vez se ha reconocido al potencial patógeno, las células NK liberan granzimas y perforinas, sustancias proteicas cuya función es formar poros en la membrana celular del microorganismo dañino e inducir su muerte celular. La lisis osmótica y la activación de caspasas son algunos de los mecanismos ejercidos por estas sustancias proteicas.

Todos estos efectos provocan que la célula patógena pierda su equilibrio osmótico, causando así su muerte de forma rápida y efectiva.

Secreción de citoquinas

Para comprender esta función, nos basta con saber que las células NK secretan una serie de proteínas, las citoquinas, esenciales para la comunicación celular y la respuesta inflamatoria, entre otros procesos.

Tal y como indica el portal Mi Sistema Inmune, algunas de las citoquinas secretadas por este tipo celular son el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α), el interferón gamma (IFN-γ) y el factor estimulante de colonias de granulocitos y monocitos (GM-CSF). Estas sustancias son esenciales para la diferenciación y la proliferación de diversas células del sistema inmunitario.

Inhibición y activación

Estas células “programadas para matar” deben estar muy reguladas, pues el organismo no puede permitir que ataquen a células sanas. Según la British Society for Immunology, para ello presentan una serie de receptores de activación e inhibición. Consisten en lo siguiente:

1. Inhibición fuerte: las células sanas presentan una concentración suficiente de moléculas MHC I (complejos mayores de histocompatibilidad) que inactivan el proceso de lisis celular de las NK. Están protegidas, por tanto, frente a su ataque.
2. Inhibición reducida: las células tumorales o infectadas por virus suelen reducir su cantidad de moléculas MHC I de superficie. No son capaces de emitir una señal de inactivación potente, por lo que las NK las interpretan como amenazas y las destruyen.
3. Activación fuerte: además de presentar menos moléculas MHC I, las células infectadas muestran diversos ligandos que son reconocibles por las NK. Estos las incitan a actuar con rapidez y destreza, destruyendo la amenaza.

Las células Natural Killer en medicina

Comprender el rol de las células Natural Killer en procesos cancerígenos y otras enfermedades es muy complejo pues, sin ir más lejos, los mecanismos que codifican su citotoxicidad natural aún no han sido descubiertos. Está claro que son células esenciales para nuestro bienestar pero también parecen tener un potencial negativo.

Según el portal Medisur, la activación de las células NK a largo plazo podría promover la aparición de ciertos tipos de cáncer. Estudios citados en este portal muestran que, por ejemplo, las mujeres que presentaban más señales inhibitorias que activadoras con respecto a las NK tenían menos probabilidades de sufrir cáncer cervical.

Este tipo de neoplasia está asociada a la infección por el virus del papiloma humano (VPH). Al luchar las células NK contra el patógeno de forma continuada, sus respuestas de inflamación local y destrucción de tejidos podrían promover la aparición del propio cáncer.

Aunque estos resultados deben ser tomados con extrema cautela, subrayan el doble sentido que suponen muchos de nuestros mecanismos inmunitarios. En la mayoría de los casos suponen un salvación pero, en contadas ocasiones, podría llegar a ser peor el remedio que la enfermedad.

Resumen

Como habrás podido observar, las células NK representan un tipo de linfocito fuera de la norma. Son esenciales para la respuesta inmunitaria y, en muchos casos, actúan sin activación previa mediada por anticuerpos. Esto es una verdadera rareza en el mundo de los glóbulos blancos tan especializados.

Si bien se conocen muchas cosas acerca de estos curiosos tipos celulares, aún nos queda muchísimo por saber de ellos. Quizá, con conocimiento y perseverancia, podamos utilizar las características citotóxicas de las NK para acabar de una vez por todas con enfermedades tan deletéreas como el cáncer.