Mõrvarakud on osa immuunsüsteemi. Nn tsütotoksiliste T-rakkudena (omandatud immuunsüsteemi) või looduslike tapjarakkudena (kaasasündinud immuunsüsteem) tunnevad nad ära ja ründavad kehavõõraid rakke ja kehale kuulunud muutunud rakke, näiteks vähk rakud, nakatunud rakud viirused or bakteridvõi vananevad rakud. Mõrvarakud vabastavad aineid, mis osaliselt perforeerivad rakumembraan rünnatud rakkudest, põhjustades neile programmeeritud rakusurma või apoptoosi.
Mis on tapjarakk?
Tapjarakud on oluline osa immuunsüsteemi. Nad tunnevad ära kehavõõrad struktuurid ja kehasse kuuluvad muutunud rakud, näiteks nakatunud rakud viirused or bakterid ja taandarenenud rakud vähk rakke. Võib identifitseerida kahte erinevat tüüpi tapjarakke, nn loomulikke tapjarakke (NK-rakud), mis on osa kaasasündinud immuunsüsteemist, ja tsütotoksilisi T-rakke, mis on osa adaptiivsest või omandatud immuunsüsteemist. Sõbra ja vaenlase eristamiseks töötavad need kaks rakutüüpi erinevate süsteemidega. NK-rakkudel on nende plasmamembraanis spetsiifilised retseptorid, mis interakteeruvad nn MHC-I-ga (Major Histocompatibility Complex) molekulid et nende pinnal kuvatakse terveid endogeenseid rakke. Kui MHC-I molekulid neid ei esine või kui teatud molekulid puuduvad - nagu tavaliselt vähk rakud või nakatunud rakud viirused - need on aktiveeritud. Kui NK-rakud töötavad mittespetsiifiliselt, siis tsütotoksilisi T-rakke iseloomustab äärmine spetsiifilisus. Nakatunud somaatilistes rakkudes näitavad MHC-I kompleksid ka täiendavaid peptiide või muid spetsiifilisi aineid, nn antigeene. Kõik tsütotoksilised T-rakud on spetsialiseerunud ainult ühe spetsiifilise antigeeni äratundmisele.
Anatoomia ja struktuur
NK-rakud leiavad oma päritolu lümfoidsetest eellasrakkudest luuüdi ja pärast diferentseerumist lastakse keskkonda veri ja lümf kanalid. Relvana tapetavate rakkude vastu on nende tsütoplasmas arvukalt lüsosoome, mis NK-raku aktiveerimisel väljutatakse, vabastades lüsosoomides leiduva tsütotoksilise aine ja lüüsides märklaudrakku. Oluline anatoomiline omadus on kaks erinevat tüüpi retseptoreid nende pinnal. Need on inhibeerivad ja aktiveerivad retseptorid, mis reageerivad MHC-I-ga molekulid, esitage sihtrakud nende pinnal ja aktiveerige või inaktiveerige NK-rakud. Tsütotoksilised T-rakud pärinevad ka luuüdi, kuid tehke ümbersõit tüüst nende eristumise eest, mis on neile pälvinud ka T-raku nime. Aastal tüüst, diferentseeruvad rakud T-rakkudeks ja saavad oma spetsiifilise T-raku retseptori enne, kui nad ka vereringesse lastakse. Nende spetsiifiline retseptor koosneb valgukompleksist, mida nad kannavad oma pinnal ja tunnevad ära spetsiifilised antigeenid, mis esitatakse sihtrakkudele koos MHC-I molekulidega.
Funktsioon ja ülesanded
Tapjarakkude põhiülesanne on viiruste või muude rakusiseste nakatunud rakkude tuvastamine ja viivitamatu hävitamine patogeenid ja degenereerunud kasvajarakud. Selle ülesande täitmiseks on saadaval kaks erinevat tüüpi tapjarakke, NK-rakud ja tsütotoksilised T-rakud. Evolutsiooniliselt palju vanematel NK-rakkudel on võime kontrollida sihtrakkude "ID-sid", nende MHC-I molekule olemasolu ja täielikkuse osas. Kui NK-rakud kohtuvad mittetäielike MHC-I molekulidega rakkudega või tuvastamata MHC-I molekulideta rakkudega, ründavad NK-rakud kohe. Nad vabastavad aineid, mis lüüsivad rakumembraan rünnatud rakkudest. Apoptoos käivitatakse tavaliselt rünnatud rakus, programmeeritud rakusurm, mis hõlmab teatud tüüpi eneselõikamist määratletud fragmentidega, millest enamik viiakse uuesti vahepealsesse ainevahetusse. Seejärel makrofaagid fagotsütoosivad jäänused ja transpordivad need minema. Evolutsiooniliselt palju "kaasaegsemad" tsütotoksilised tapjarakud on oma spetsiifiliste retseptorite kaudu spetsialiseerunud ainult ühele konkreetsele antigeenile, nii et nad ei tunnista teisi antigeene, kuid neil on nende aktiveerimise korral rohkem võimalusi. Nad võivad küpseda suurel kiirusel T-abistajarakkudeks või tsütotoksilisteks T-rakkudeks ja vastavalt sellele ka aktiivseks muutuda. Nad eraldavad perforiinid sihtraku membraani lüüsimiseks ja apoptoosi indutseerivaid granzüüme. Lisaks eritavad nad interleukiinid ja interferoonid, reguleerivad peptiidid, et kontrollida immuunvastust tekkinud viirusnakkusele. Kuna tsütotoksiline T-rakk tunneb ära ainult "selle" spetsiifilise antigeeni, siis tüüst peab tootma iga antigeeni tüübi jaoks tsütotoksilisi T-rakke, mida on tõenäoliselt mitu miljonit. Spetsialiseerumise eeliseks on see, et immuunkaitse suudab kohaneda uute nõuetega, nt pidevalt modifitseeritud viirustega. Tegelikult toimub adaptiivse immuunsüsteemi ja geneetiliselt muutuvate viiruste vahel pidev võistlus. Vältimaks vajadust pidevalt hooldada iga kunagi vajamineva T-raku suurt reservuaari, toodab harknääre pikaealisust mälu rakud, mis on aluseks vastava patogeeniga uue nakkuse vastu võitlemisel, muutes immuunvastuse 100 korda kiiremaks.
Haigused
Tapjarakkude töö on ülimalt dünaamiline ja allub hormonaalsele kontrollile. Näiteks äge stress sündmus viib NK-rakkude suurenenud proliferatsioonini ja kõrgendatud valvsuseni ehk punase erksusena. Spetsiifiliselt efektiivsed tsütotoksilised T-rakud aeglustuvad, kuna need ei anna tõenäoliselt kiiret reageerimist vajava ägeda olukorra korral kasulikku panust. Kroonilise ajal stress, teiselt poolt on kogu immuunsüsteem nõrgenenud. Igat tüüpi tapjarakud vähenevad arvul ja valvsuses, suurendades vastuvõtlikkust nakkustele. Üks olulisemaid tsütotoksiliste T-rakkudega seotud haigusi on autoimmuunhaigused, kus tapjarakud ei tunnista keha enda rakke kui selliseid, vaid ründavad neid ja moodustavad vastava autoimmuunse antikehade. -. - Arengu mehhanism autoimmuunhaigused pole veel täielikult aru saadud. On üldtunnustatud, et geneetilistel teguritel on vähemalt soodne roll.
