Eine natürliche Killer- oder NK-Zelle ist ein weißes Blutkörperchen, das als erste Verteidigungslinie des Immunsystems gegen fremde Eindringlinge wie Tumore, Bakterien und Viren fungiert. NK-Zellen werden als „natürliche Killer“ bezeichnet, weil sie nicht auf bestimmte Antigene reagieren müssen, sondern nur erkennen müssen, dass eine Zelle fremd ist und nicht dazugehört. Da diese Zellen so mächtig sind, verfügt der Körper über eine Reihe von Maßnahmen, die verhindern sollen, dass NK-Zellen zügellos laufen und ihren Wirt versehentlich angreifen.
Um zu verstehen, wie natürliche Killerzellen funktionieren, ist ein kurzer Ausflug in die Biologie notwendig. Diese Zellen suchen nach Proteinen, die als Humane Leukozyten-Antigene (HLAs) bekannt sind und auf der Oberfläche anderer Zellen präsentiert werden. Wenn eine natürliche Killerzelle die HLA-Proteine als zum „Selbst“ gehörend erkennt, ignoriert sie die Zelle und nimmt an, dass sie dazugehört. Erscheinen die HLAs hingegen fremd, setzt die natürliche Killerzelle Toxine frei, die die fremde Zelle abtöten.
HLAs werden durch den Major Histocompatibility Complex exprimiert, eine Gruppe von Genen, die sich auf dem sechsten Chromosom befinden. Der Major Histocompatibility Complex ist „major“, weil er eine entscheidende Rolle bei der Annahme oder Abstoßung von transplantiertem Gewebe spielt. Wenn die HLAs auf einem Organ nicht übereinstimmen, wird der Körper es abstoßen, wobei die natürlichen Killerzellen einziehen, um den Körper vor einem wahrgenommenen Eindringling zu schützen.
Eine natürliche Killerzelle besitzt eine Reihe von Rezeptoren, mit denen sie Informationen über die Zellen sammelt, mit denen sie in Kontakt kommt. Typischerweise muss mindestens ein spezifischer Rezeptor aktiviert werden, damit eine natürliche Killerzelle aktiv wird. Andere Zellen des Immunsystems können ebenfalls an der Reaktion beteiligt sein, wobei das Immunsystem aktiv wird, um aufkommende Gesundheitsprobleme anzugehen. Die natürliche Killerzelle funktioniert, indem sie sich an die verdächtige Zelle heftet und ihr im Wesentlichen Zytotoxine injiziert, Substanzen, die dazu bestimmt sind, Zellen abzutöten.
Manchmal gehen Dinge mit natürlichen Killerzellen schief. Zum Beispiel trägt eine Frau manchmal ein Baby mit inkompatiblen HLAs und die natürlichen Killerzellen denken, dass der Fötus gefährlich ist. In diesen Fällen werden verschiedene medizinische Behandlungen mit dem Ziel angewendet, dem Baby die Entwicklung zu ermöglichen, damit die Frau das Kind austragen kann. Natürliche Killerzellen können auch bösartig werden und Lymphome, eine Krebsart, entwickeln. NK-Zell-Lymphome können äußerst schwierig zu behandeln sein.