Células Natural Killer: características e funções

26 março, 2021
This article has been written and endorsed by el biólogo Samuel Antonio Sánchez Amador
As células Natural Killer são um tipo de linfócito ligado à imunidade inata do organismo. Elas destroem células cancerosas e patógenos por meio de um processo chamado de citólise.

As células Natural Killer (NK) são um dos tipos de linfócitos que, juntamente com os tipos B e T, matam espontaneamente as células tumorais e corpos celulares infectados por diferentes patógenos. Devido à sua natureza, são componentes essenciais para o sistema imunológico inato do organismo.

Ao contrário dos macrófagos e outros leucócitos, essas células não fagocitam os patógenos, pois os eliminam atacando a sua membrana e causando um processo denominado citólise. Se você quer saber tudo sobre as características e funções das células NK, continue lendo.

O sistema imunológico e sua importância

Começar a falar sobre as particularidades das células NK sem falar primeiramente sobre o sistema imunológico em termos de funcionalidade e componentes é como começar a construir uma casa pelo telhado. Por isso, vamos dedicar essas primeiras linhas a consolidar os conhecimentos básicos.

O sistema imunológico é definido como o conjunto de elementos e processos biológicos que permitem ao organismo manter o equilíbrio interno contra 3 ameaças: patógenos (vírus, bactérias, fungos e protozoários), elementos físico-químicos nocivos (toxinas, venenos) e processos internos deletérios (câncer, por exemplo).

Este sistema complexo inclui tanto células quanto proteínas, tecidos e órgãos. A sua função é complexa, mas ao mesmo tempo muito clara: defender o corpo de ameaças externas e de si mesmo. Vamos apresentar, de forma resumida, os dois tipos de imunidade presentes nos seres humanos.

Imunidade inata

Conforme indicado na Revista Médica Clínica Las Condes, o sistema imunológico inato é a primeira linha de defesa do hospedeiro. É composto por uma série de processos pré-existentes que são ativados de forma rápida e eficiente, mas com uma especificidade muito limitada. Dentro desta categoria encontramos tanto células quanto barreiras biológicas.

Algo tão inócuo quanto as mucosas, a saliva, o suor e até mesmos os epitélios externos (como a pele) são as barreiras imunológicas inatas que mais previnem ataques em primeira instância. Esses fluidos, além de outras propriedades, apresentam defensinas, lisozimas, ácidos graxos especiais e outros compostos que impedem a proliferação de patógenos.

Dentro deste grupo também temos leucócitos (glóbulos brancos), como os neutrófilos, os macrófagos e as células Natural Killer das quais vamos tratar aqui. Veremos as suas peculiaridades mais adiante.

As células Natural Killer são responsáveis por proteger o corpo contra múltiplas infecções.
Bactérias e vírus são alguns dos microrganismos que podem ser eliminados por meio da ação coordenada do sistema imunológico.

Imunidade adaptativa

De acordo com o portal médico Elsevier Connect, a imunidade adaptativa surge como resposta a uma infecção e se adapta a ela, por isso, ela é altamente específica e é “treinada” ao longo da vida do indivíduo. Suas principais propriedades são as seguintes:

  1. Especificidade e diversidade: as respostas adquiridas são específicas para os diferentes antígenos (substâncias produzidas pelo patógeno que são reconhecidas pelos anticorpos).
  2. Memória: a exposição do sistema imunológico a um determinado antígeno favorece que a sua resposta seja mais rápida e eficaz em ocasiões futuras. Os linfócitos de memória são os principais responsáveis por isso.
  3. Tolerância a si mesmo: exceto para algumas patologias, o sistema imunológico adaptativo não ataca os corpos celulares vitais do hospedeiro.

Dentro desse grupo, encontramos as células mais representativas do sistema imunológico: os linfócitos B e T. Também se diferenciam dois tipos de resposta, a celular e a humoral, cujas características deixaremos para outra ocasião.

Mais relacionados do que você imagina

Embora o sistema imunológico inato e o adquirido geralmente sejam concebidos como dois elementos diferentes, esse não é o caso. Esta classificação é apenas didática, uma vez que ambas as estruturas trabalham de forma conjunta por 2 motivos principais:

  1. O sistema imunológico inato ativa o sistema imunológico adquirido em resposta a infecções.
  2. O sistema imunológico adquirido usa os mecanismos efetores da imunidade inata para eliminar microrganismos patogênicos do corpo.

E como ficam as células Natural Killer?

Essa ampla explicação e revisão do sistema imunológico era essencial, já que as células Natural Killer (NK) são uma das principais figuras da imunidade inata. Esse tipo de célula pode ser definido como uma variedade de linfócitos produzidos na medula óssea, cuja função é mediada pela produção de citocinas (proteínas regulatórias) e por uma atividade citotóxica.

Elas são encontradas em certos elementos do sistema linfático (nódulos linfoides) e no sangue, mas também podem ser vistas nos pulmões, no fígado e no útero. A seguir, veremos uma série de peculiaridades que as caracterizam.

O maior número de células Natural Killer é encontrado no sangue.
As células Natural Killer se movem no sangue, assim como outros elementos figurados, como os glóbulos vermelhos e as plaquetas.

Uma anatomia semelhante à de um grande linfócito

Conforme indicado por documentos médicos, as células NK representam entre 7 e 15% de todos os leucócitos circulantes no sangue. Sua anatomia é definida como a de um linfócito grande e granular, pois apresentam uma grande quantidade de grânulos citoplasmáticos de natureza secretora e lítica, ou seja, com o objetivo de destruir células.

São um tipo especial de linfócito, pois não possuem receptores de membrana BCR (típicos dos linfócitos B) ou TCR (análogo nos linfócitos T). As proteínas de membrana que caracterizam as NKs são as CD16 e CD56, cuja proporção ou presença varia de acordo com a subpopulação celular consultada.

Suas peculiaridades são bastante heterogêneas, já que foram registradas até 4 subpopulações de células NK.

Funções das células NK

De acordo com a Revista Médical de Chile, a principal função das células NK é de natureza citotóxica e de secreção de citocinas. Vamos detalhar cada uma dessas tarefas de forma rápida e simples nas linhas subsequentes.

Função citotóxica

A citotoxicidade é definida como a qualidade de certas células de serem tóxicas diante de outras que estão alteradas. As células NK exercem essa capacidade sobre diferentes tipos de células, tais como as células tumorais, as infectadas/transformadas por vírus, as afetadas por bactérias e um longo etc. Esta função é dividida em dois tipos.

1. Citotoxicidade natural

A célula NK não requer ativação prévia para agir. Esse tipo de atividade é independente do reconhecimento antigênico típico dos linfócitos B e T e, portanto, dos anticorpos ou imunoglobulinas circulantes no sangue. Por esse motivo, as NK fazem parte das primeiras barreiras celulares diante de uma infecção.

2. Citotoxicidade mediada por anticorpos

Esta variante é conhecida como citotoxicidade mediada por células dependentes de anticorpos (ADCC). Os linfócitos aqui incluídos são capazes de atacar corpos celulares patogênicos, mas estes devem ser primeiramente marcados por imunoglobulinas específicas, ou seja, anticorpos.

Não vamos nos alongar muito em terminologias complexas, pois basta sabermos o seguinte: as proteínas de membrana CD16 e CD56 das células NK se aderem a uma fração do anticorpo, que está ligado ao antígeno, que faz parte do agente infeccioso. Assim, a NK interpreta que este elemento estranho é perigoso e o destrói.

Mecanismo da citotoxicidade

Uma vez reconhecido o potencial patogênico, as células NK liberam granzimas e perforinas, substâncias proteicas cuja função é formar poros na membrana celular do microrganismo nocivo e induzir a sua morte celular. A lise osmótica e a ativação das caspases são alguns dos mecanismos exercidos por essas substâncias proteicas.

Todos esses efeitos fazem com que a célula patogênica perca o seu equilíbrio osmótico, causando assim a sua morte de forma rápida e eficaz.

Secreção de citocinas

Para entender essa função, basta sabermos que as células NK secretam uma série de proteínas, as citocinas, essenciais para a comunicação celular e a resposta inflamatória, entre outros processos.

Conforme indicado pelo portal Mi Sistema Imune, algumas das citocinas secretadas por este tipo de célula são o fator de necrose tumoral alfa (TNF-α), o interferon gama (IFN-γ) e o fator estimulador de colônias de granulócitos e monócitos (GM-CSF). Essas substâncias são essenciais para a diferenciação e proliferação de diversas células do sistema imunológico.

Inibição e ativação

Essas células “programadas para matar” devem ser altamente reguladas, pois o organismo não pode permitir que ataquem as células saudáveis. De acordo com a British Society for Immunology, para isso, elas possuem uma série de receptores de ativação e inibição. Consistem no seguinte:

  1. Forte inibição: as células saudáveis têm uma concentração suficiente de moléculas MHC I (principais complexos de histocompatibilidade) que inativam o processo de lise celular das NK. Portanto, estão protegidas contra os seus ataques.
  2. Inibição reduzida: as células tumorais ou infectadas por vírus geralmente reduzem a quantidade de moléculas MHC I de superfície. Não são capazes de emitir um sinal de inativação poderoso e, por isso, as NK as interpretam como ameaças e as destroem.
  3. Forte ativação: além de apresentar menos moléculas de MHC I, as células infectadas apresentam vários ligantes reconhecíveis pelas NK. Isso as incita a agir com rapidez e destreza, destruindo a ameaça.

As células Natural Killer na medicina

Entender o papel das células Natural Killer nos processos carcinogênicos e em outras doenças é muito complexo porque, sem ir mais longe, os mecanismos que codificam a sua citotoxicidade natural ainda não foram descobertos. É claro que são células essenciais para o nosso bem-estar, mas também parecem ter um potencial negativo.

De acordo com o portal Medisur, a ativação das células NK a longo prazo pode favorecer o aparecimento de certos tipos de câncer. Estudos citados neste portal mostram que, por exemplo, as mulheres que apresentavam mais sinais inibitórios do que ativadores em relação às NK tinham menor probabilidade de sofrer de câncer cervical.

Esse tipo de neoplasia está associado à infecção pelo papilomavírus humano (HPV). Como as células NK lutando continuamente contra o patógeno, as suas respostas de inflamação local e destruição do tecido podem promover o desenvolvimento do próprio câncer.

Embora esses resultados devam ser vistos com extrema cautela, eles sublinham o duplo sentido de muitos dos nossos mecanismos imunológicos. Na maioria dos casos, eles são uma salvação, mas, em raras ocasiões, o remédio pode ser pior do que a doença.

Resumo

Como você deve ter visto, as células NK representam um tipo de linfócito fora do comum. Elas são essenciais para a resposta imune e, em muitos casos, agem sem ativação prévia mediada por anticorpos. Esta é uma verdadeira raridade no mundo dos glóbulos brancos, altamente especializados.

Embora muito se saiba sobre esses curiosos tipos de células, ainda temos muito que aprender sobre eles. Talvez, com conhecimento e perseverança, possamos usar as características citotóxicas das NK para acabar de uma vez por todas com doenças deletérias como o câncer.

  • Dra, T. P. P. (2012). Visión panorámica del sistema inmune. Revista Médica Clínica Las Condes, 23(4), 446-457.
  • Tipos de inmunidad adaptativa, la respuesta ‘mutante’ contra la infección, Elsevier Connect. Recogido a 11 de enero en https://www.elsevier.com/es-es/connect/medicina/edu-tipos-de-inmunidad-adaptativa
  • Taborda, N., & Hernández, J. C. (2013). Las células natural killer y su papel en la respuesta inmunitaria durante la infección por el virus de la inmunodeficiencia…
  • Sepúlveda, C., & Puente, J. (2000). Células natural killer y el sistema inmune innato en la patología infecciosa. Revista médica de Chile, 128(12), 1361-1370.
  • Células NK, misistemainmune.es. Recogido a 11 de enero en https://www.misistemainmune.es/celulas-natural-killer-asesinas-por-naturaleza/
  • Células Natural Killer, British Society for Immunology. Recogido a 11 de enero en https://www.immunology.org/es/public-information/bitesized-immunology/cells/c%C3%A9lulas-natural-killer
  • Estudio sobre el cáncer y las células NK, medisur.sld.cu. Recogido a 11 de enero en http://www.medisur.sld.cu/index.php/medisur/announcement/view/3137