Натуральные или естественные киллеры (NK-клетки) обладают естественной цитотоксической активностью. Благодаря этому NK-клетки способны немедленно уничтожать опухолевые или инфицированные клетки человека. Механизм ответа заключается в распознавании клеток, утративших молекулы главного комплекса гистосовместимости (HLA) первого класса, что часто происходит при опухолевой трансформации или поражении некоторыми вирусами. Наличие достаточного количества NK-клеток позволяет избежать распространения инфекции. С другой стороны, снижение доли NK-клеток является фактором риска возникновения опухолей, а также вирусных инфекций.
Большинство NK-клеток имеет иммунофенотип CD3-CD16+CD56+. Среди них различают субпопуляцию цитолитических NK-клеток с иммунофентипом CD16highCD56dim, которые обладают собственно цитолитической активностью, но секретируют относительно немного цитокинов, и NK-клетки с иммунофенотипом CD16-CD56bright, известные как цитокин-продуцирующие натуральные киллеры, выделяющие значительное количество IFN-γ для активации других клеток, но при этом обладающих меньшей цитолитической активностью. Известны также NKT-клетки с иммунофенотипом CD3+CD16+CD56+CD8+, обладающие большей цитотоксичностью, чем цитотоксические T-клетки.
Кроме того, что пул натуральных киллеров представлен несколькими субпопуляциями, различают также степень, с которой NK-клетки могут проводить лизис других клеток. Активированные NK-клетки имеют кроме молекул CD16 и CD56 (или CD16, CD56 и CD8 в случае NKT-клеток) антигены CD38 и CD69. Как CD38, так и CD69 позволяют NK-клеткам интенсивнее проводить цитолитические реакции, и каждая активированная клетка способна уничтожить больше инфицированных или опухолевых клеток.
Так же как и NK-клетки, активированными могут стать и цитотоксические T-клетки. В норме эти клетки имеют иммунофенотип CD3+CD8+CD38-CD69-, тогда как активированные T-киллеры приобретают антигены CD38, CD69 и HLA-DR. Цитолитические свойства T-киллеров после активации также увеличиваются.
В норме доля активированных клеток составляет менее 1% от числа всех лимфоцитов. Большое число активированных NK-клеток и цитотоксических T-клеток свидетельствует о наличии острого воспалительного процесса. При успешном устранении клеток-мишеней доля активированных NK-клеток и T-киллеров постепенно снижается до нормального значения. Постепенное увеличение доли активированных NK-клеток и T-киллеров свидетельствует об активизации и распространении воспалительного процесса.
Если количество активированных клеток находится на стабильно повышенном уровне, это может быть признаком хронического воспалительного процесса. В данном случае необходимо проводить поиск очага воспаления и устранить его, так как данный процесс может стать причиной развития онкологического заболевания, а избыток активированных NK-клеток повреждает здоровые ткани организма и может быть причиной аутоиммунных заболеваний.