Komensální mikroflóra a cesty aktivace NK buněk ve zdravém střevě
Komensální mikroorganismy, které kolonizují tenké i tlusté střevo, mají zásadní význam pro normální funkci střeva (Artis, 2008; Guarner a Malagelada, 2003). Obrovská zátěž komenzálních mikrobů však také představuje značnou stimulační výzvu pro vrozený imunitní systém, což může mít dopad na funkci NK buněk ve střevě. Komensální bakterie mají potenciál aktivovat iNK jako vedlejší účinek aktivace TLR na střevních epiteliálních buňkách nebo prostřednictvím zrání střevních dendritických buněk, které odebírají vzorky luminálních mikrobů rozšířením buněčných procesů přes spoje mezi epiteliálními buňkami.
Střevní epiteliální buňky exprimují Toll-like receptory (TLR), které mohou být aktivovány molekulárními vzory z asociovaných komenzálních bakterií a přenášet signály vedoucí k aktivaci epiteliálních buněk (Rakoff-Nahoum et al., 2004). Aktivace střevních epiteliálních buněk zprostředkovaná TLR vede k produkci chemokinů, včetně IP-10, které mohou podporovat migraci CXCR3+ NK buněk směrem k epitelu (Lan et al., 2005). IL-15 je rovněž produkován střevními epiteliálními buňkami při interakci s ligandy TLR (Zhou et al., 2007).
V lamina propria střeva se u člověka nacházejí různé podskupiny dendritických buněk, které po dozrání produkují faktory s potenciálem aktivovat NK buňky, včetně IL-12. Zhou et al. (Bell et al., 2001; Hart et al., 2004, 2005). Několik studií modelovalo dopad stimulace NK buněk lidské periferní krve v reakci na komenzální bakterie. Laktobacily, které jsou přítomny v normální autochtonní mikroflóře tenkého a tlustého střeva, mohou přecházet přes střevní epitel, ale za normálních okolností nejsou spojeny s chorobnou patologií. Laktobacily jsou silnými induktory produkce IL-12 mononukleárními buňkami periferní krve, přičemž ve velikosti těchto reakcí jsou patrné kmenové rozdíly (Hessle et al., 1999). Lactobacillus paracasei je v indukci IL-12 silnější než L. rhamnosus a L. plantarum. Zrání lidských a myších dendritických buněk v přítomnosti kmenů laktobacilů zvyšuje jejich schopnost indukovat odpovědi regulačního typu Th-1 a T (Fink et al., 2007a,b). L. acidophilus vyvolává silnou aktivaci NK buněk zprostředkovanou DC, indukuje expresi CD69, CD25 a HLA-DR a NKp44 a produkci IFN-γ u NK buněk autologní periferní krve. Je zajímavé, že jiné laktobacily a komenzální kmeny jsou méně silnými induktory aktivace NK buněk a snižují produkci IFN-γ indukovanou L. acidophilus (Fink et al., 2007a,b). Je známo, že produkce IL-10 v reakci na TLR-ligandy, včetně LPS E. coli, vyvažuje aktivaci NK buněk závislou na IL-12 (Goodier a Londei, 2000). Kmenové rozdíly v indukci IL-10 komenzálními patogeny by mohly vysvětlit tento snižující účinek a poskytnout mechanismus pro omezení zjevných odpovědí NK buněk na komenzální patogeny (Hessle et al.,
Muramyldipeptid, gramnegativní a grampozitivní molekulární vzor (PAMP) pocházející z bakterií, je rozpoznáván jadernou oligomerizační doménou 2 (Nod2), která je exprimována ve střevních epiteliálních buňkách a jejíž mRNA se nachází v dendritických buňkách i monocytech (Athie-Morales et al., 2008). Krevní NK buňky a linie NK buněk exprimující nod2 mohou být aktivovány muramyldipeptidem v přítomnosti interferonu alfa pro indukci exprese CD69 a v kombinaci s IL-12 pro produkci IFN-γ (Athie-Morales et al.,
PAMPs včetně zymosanu, LPS a resiquimodu indukují produkci IL-23 z lidských monocytů, což následně aktivuje IL-22 a další molekuly spojené s růstem epitelu z tonzilárních NKp44+NK-22 buněk (Cella et al., 2009). Podobné funkce ve střevě mohou integrovat ochrannou schopnost komenzálních bakterií a regeneraci a reparaci střevního epitelu. IL-23 stimuluje tonzilární NKp44+ NK-22 buňky a také indukuje produkci IL-10 epiteliálními buněčnými liniemi, což naznačuje další mechanismus omezení zjevné aktivace zánětlivých reakcí komenzálními nebo patogenními mikroby (Cella et al., 2009). U laboratorních myší bez zárodků je frekvence střevních lamina propria NK1.1int NKp46+ RORγt hi buněk snížena a konstitutivní nebo IL-23 indukovaná exprese IL-22 mRNA a proteinu těmito buňkami je prakticky zrušena (Sanos et al., 2009; Satoh-Takayama et al., 2008). Konstitutivní IL-22 mRNA je rovněž zrušena u NK1.1int NKp46+CD127+ buněk z myší s deficitem RORγt, což naznačuje, že komenzální mikrobi skutečně přispívají k regeneračním cestám prostřednictvím mechanismu závislého na NKp46+RORγt+ buňkách (Satoh-Takayama et al., 2008). Střevní NK buňky, zejména ty, které se nacházejí v lamina propria tenkého a tlustého střeva, proto mohou poskytovat kritické spojení mezi vrozeným rozpoznáváním komenzálních patogenů a běžnou údržbou střevního epitelu.
Uvolňování molekulárních vzorů spojených s poškozením (DAMPs), včetně high mobility group box 1, heparin sulfátu a hyaluronanu, z poškozeného nebo zaníceného střevního epitelu a související extracelulární matrix během hojivé reakce na infekci nebo fyzické trauma může mít také vliv na aktivaci a diferenciaci střevních podskupin NK buněk a zaslouží si další zkoumání (Lotze et al..), 2007).