Täydennysjärjestelmä: yleiskatsaus. täydentävä järjestelmä. Klassinen aktivointipolku. Vaihtoehtoinen aktivointitapa. Toiminnot Veriseerumi sisältää kohteliaisuuden

8381 0

Komplementtijärjestelmä, joka koostuu noin 30 proteiinista, jotka sekä kiertävät että ilmentyvät kalvolla, on tärkeä efektorihaara sekä synnynnäisissä että vasta-ainevälitteisissä adaptiivisissa immuunivasteissa. Termi "komplementti" tulee siitä tosiasiasta, että tämän lämpöherkän veriseerumimateriaalin havaittiin "täydentävän" vasta-aineiden kykyä tappaa bakteereja. Täydennyksen tiedetään olevan tärkeä rooli puolustuksessa monia tarttuvia mikro-organismeja vastaan.

Sen suojatoiminnon tärkeimmät osat ovat: 1) opsoniinien tuotanto - molekyylejä, jotka lisäävät makrofagien ja neutrofiilien kykyä fagosytoosiin; 2) anafylatoksiinien tuotanto - peptidit, jotka aiheuttavat paikallisia ja systeemisiä tulehdusreaktioita; 3) mikro-organismien suora tappaminen.

Muita tärkeitä komplementtitoimintoja tunnetaan, kuten antigeenispesifisten immuunivasteiden tehostaminen ja homeostaasin (kehon stabiilisuuden) ylläpitäminen poistamalla immuunikomplekseja ja kuolleita tai kuolevia soluja. Tiedämme myös, että komplementin aktivaation häiriintyminen voi johtaa solu- ja kudosvaurioihin kehossa.

Komplementtikomponentit syntetisoidaan maksassa, samoin kuin tulehdusvasteeseen osallistuvat solut. Kaikkien komplementtiproteiinien pitoisuus kiertävässä veressä on noin 3 mg/ml. (Vertailuksi: IgG-pitoisuus veressä on noin 12 mg/ml) Joidenkin komplementin komponenttien pitoisuudet ovat korkeita (esimerkiksi noin 1 mg/ml C3:lle), kun taas muita komponentteja (kuten tekijä D ja C2) on läsnä jälkiä..

Täydennä aktivointireittejä

Aktivoinnin yhteydessä yksittäiset komponentit jaetaan fragmenteiksi, jotka on merkitty pienillä kirjaimilla. Pienempi jaetuista fragmenteista on yleensä merkitty kirjaimella "a", suurempi - "b". Kuitenkin historiallisesti suurempaa pilkottua C2-fragmenttia kutsutaan yleensä C2a:ksi ja pienempään C2b:ksi. (Joissakin teksteissä ja artikkeleissa C2-komplementtikomponenttien fragmentit on kuitenkin merkitty käänteisesti.) Myös muut katkaisufragmentit on merkitty pienillä kirjaimilla, esimerkiksi C3d.

Komplementin aktivoimiseen on kolme reittiä: klassinen, lektiini ja vaihtoehto.

Jokaisen aktivointipolun alkuun on ominaista omat komponenttinsa ja tunnistusprosessinsa, mutta myöhemmissä vaiheissa kaikissa kolmessa tapauksessa käytetään samoja komponentteja. Seuraavassa käsitellään kunkin aktivointireitin ominaisuuksia ja niitä aktivoivia aineita.

klassisella tavalla

Muita aktivaattoreita ovat tietyt virukset, kuolleet solut ja solunsisäiset kalvot (esim. mitokondriot), immunoglobuliiniaggregaatit ja β-amyloidi, jota löytyy Alzheimerin taudin plakeista. C-reaktiivinen proteiini on akuutin vaiheen proteiini - tulehdusvasteen komponentti; se kiinnittyy monien bakteerien (esim. Streptococcus pneumoniae) pinnalla ekspressoituvaan ja aktivoi myös klassisen reitin.

Klassinen reitti käynnistyy, kun C1 kiinnittyy vasta-aineeseen antigeeni-vasta-ainekompleksissa, kuten vasta-aineeseen, joka on sitoutunut bakteerin pinnalla ekspressoituvaan antigeeniin (kuva 13.1). Komponentti C1 on kolmen eri proteiinin kompleksi: Clq (sisältää kuusi identtistä alakomponenttia), joka liittyy kahteen molekyyliin (kummassakin on kaksi) - Clr ja Cls. Cl:n aktivoituessa sen pallomaiset alueet - Clq:n alakomponentit - sitoutuvat Clq-spesifiseen alueeseen joko yhden IgM:n tai kahden antigeeniin liittyvän lähekkäin olevan IgG-molekyylin Fc-fragmenteissa (IgG:n sitoutuminen on esitetty kuvassa 13.1).

Siten IgM- ja IgG-vasta-aineet ovat tehokkaita komplementtiaktivaattoreita. Ihmisen immunoglobuliinit, joilla on kyky sitoutua Cl:aan ja aktivoida sitä, ovat tämän kyvyn alenevassa järjestyksessä: IgM>> IgG3> IgG 1 » IgG2. Immunoglobuliinit IgG4, IgD, IgA ja IgE eivät ole vuorovaikutuksessa Clq:n kanssa, eivät korjaa tai aktivoi sitä, ts. älä aktivoi komplementtia klassisen reitin kautta.

Kun C1 sitoutuu Cls-antigeeni-vasta-ainekompleksiin, se saa entsymaattisen aktiivisuuden. Tämä aktiivinen muoto tunnetaan nimellä Cls-esteraasi. Se jakaa klassisen polun seuraavan komponentin - C4 - kahteen osaan: C4a ja C4b. Pienempi osa - C4a - jää liuenneeseen tilaan ja C4b sitoutuu kovalenttisesti bakteerin tai muun aktivoivan aineen pintaan.

Solun pintaan kiinnittynyt C4b:n osa sitoutuu sitten C2:een, jonka Cls pilkkoo. Kun C2 pilkotaan, saadaan C2b-fragmentti, joka pysyy liuenneessa tilassa, ja C2a. C2a puolestaan ​​kiinnittyy C4b:hen solun pinnalla muodostaen C4b2a-kompleksin. Tätä kompleksia kutsutaan klassiseksi polun C3-konvertaasiksi, koska, kuten näemme myöhemmin, tämä entsyymi pilkkoo seuraavan komponentin, C3:n.

lektiinireitti

Kuvassa Kuva 13.1 näyttää, kuinka bakteerien mannoositähteet sitoutuvat kiertävään mannoosia sitovaan lektiinikompleksiin (MBL), rakenteeltaan samanlainen kuin klassisen reitin Clq) ja kahteen siihen liittyvään proteaasiin, ns. mannoosiin liittyvät seriiniproteaasit (MASP-1 ja -2). Tämä sitoutuminen aktivoi MAP-1:n pilkkomaan myöhemmin klassisen komplementtireitin komponentit, C4 ja C2, muodostaen C4b2a:n, klassisen polun C3-konvertaasin, bakteerin pinnalle. Ja MASP-2:lla on kyky pilkkoa C3 suoraan. Siten lektiinireitti C3-aktivaatiovaiheen jälkeen on samanlainen kuin klassinen.

Vaihtoehtoinen polku

Aktivointi tapahtuu spesifisten vasta-aineiden puuttuessa. Siten vaihtoehtoinen komplementin aktivaatioreitti on synnynnäisen immuunipuolustusjärjestelmän efektorihaara. Jotkut vaihtoehtoisen reitin komponentit ovat sille ainutlaatuisia (seerumitekijät B ja D ja propidiini, joka tunnetaan myös nimellä tekijä P), kun taas toiset (C3, C3b, C5, C6, C7, C8 ja C9) ovat yhteisiä klassisen reitin kanssa.

C3b-komponentti ilmaantuu vereen pieninä määrinä C3:n reaktiivisen tioliryhmän spontaanin pilkkoutumisen jälkeen. Tämä "aiemmin olemassa oleva" C3b kykenee sitoutumaan proteiinien ja hiilihydraattien hydroksyyliryhmiin, jotka ilmentyvät solun pinnoilla (katso kuva 13.1). C3b:n kerääntyminen solun pinnalle käynnistää vaihtoehtoisen reitin.

Se voi esiintyä sekä vieraassa että kehon omassa solussa; siten vaihtoehtoisen polun kannalta se on aina käynnissä. Kuitenkin, kuten alla yksityiskohtaisemmin käsitellään, kehon omat solut säätelevät vaihtoehtoisten reaktioiden kulkua, kun taas ei-itsesoluilla ei ole tällaisia ​​säätelykykyjä, eivätkä ne voi estää vaihtoehtoisen reitin myöhempien tapahtumien kehittymistä.

Riisi. 13.1. Klassisten, lektiini- ja vaihtoehtoisten polkujen lanseeraus. Jokaisen reitin aktivoitumisen ja C3-konvertaasin muodostumisen osoittaminen

Vaihtoehtoisen reitin seuraavassa vaiheessa heraproteiini, tekijä B, sitoutuu C3b:hen solun pinnalla muodostaen C3bB-kompleksin. Tekijä D pilkkoo sitten tekijän B:n, joka sijaitsee solun pinnalla C3bB-kompleksissa, jolloin syntyy Ba-fragmentti, joka vapautuu ympäröivään nesteeseen, ja Bb, joka pysyy yhteydessä C3b:hen. Tämä C3bBb on vaihtoehtoinen reitti C3 konvertaasi, joka pilkkoo C3:n C3a:ksi ja C3b:ksi.

Yleensä C3bBb liukenee nopeasti, mutta se voidaan stabiloida, kun se yhdistetään propodiinin kanssa (katso kuva 13.1). Tämän seurauksena propidiinistabiloitu C3bBb pystyy sitomaan ja pilkkomaan suuria määriä C3:a hyvin lyhyessä ajassa. Näiden kertyminen solun pinnalle muodostui nopeasti sisään suurissa määrissä C3b johtaa vaihtoehtoisen polun lähes "räjähdysmäiseen" laukaisuun. Siten propidiinin sitoutuminen C3bBb:hen luo vaihtoehtoisen polun monistussilmukan. Prodidiinin kykyä aktivoida amplifikaatiosilmukka ohjataan säätelyproteiinien vastakkaisella toiminnalla. Siksi vaihtoehtoisen polun aktivointi ei tapahdu koko ajan.

C3:n ja C5:n aktivointi

Riisi. 13.2. Komponentin C3 pilkkominen C3-konvertaasilla ja komponentin C5 pilkkominen C5-konvertaasilla klassisissa ja lektiini- (ylhäällä) ja vaihtoehtoisissa (alhaalla) reiteissä. Kaikissa tapauksissa C3 pilkkoutuu C3b:ksi, joka kerrostuu solun pinnalle, ja C3:ksi, joka vapautuu nestemäiseen väliaineeseen. Samalla tavalla C5 pilkkoutuu C5b:ksi, joka kerrostuu solun pinnalle, ja C5a:ksi, joka vapautuu nestemäiseen väliaineeseen.

C3b:n sitoutuminen C3-konvertaasiin, sekä klassisilla että vaihtoehtoisilla reiteillä, käynnistää seuraavan komponentin, C5:n, sitoutumisen ja pilkkoutumisen (katso kuva 13.2). Tästä syystä C3b:hen liittyvät C3-konvertaasit luokitellaan C5-konvertaasiksi (C4b2a3b klassisessa reitissä; C3bBb3b vaihtoehtoisesti). Kun C5 pilkkoutuu, muodostuu kaksi fragmenttia. Fragmentti C5a vapautuu liukoisessa muodossa ja on aktiivinen anafylatoksiini. C5b-fragmentti sitoutuu solun pintaan ja muodostaa ytimen sitoutumista varten terminaalisiin komplementtikomponentteihin.

terminaalin polku

Riisi. 13.3 Kalvohyökkäyskompleksin muodostuminen. Myöhäisen vaiheen komplementtikomponentit - C5b-C9 - liittyvät peräkkäin ja muodostavat kompleksin solun pinnalla. Lukuisat C9-komponentit kiinnittyvät tähän kompleksiin ja polymeroituvat muodostaen poly-C9:ää, luoden kanavan, joka kattaa solukalvon.

MAC:n muodostumisen ensimmäinen vaihe on C6:n kiinnittyminen C5b:hen solun pinnalla. C7 sitoutuu sitten C5b:hen ja C6:een ja tunkeutuu solun ulkokalvon läpi. Myöhempi C8:n sitoutuminen C5b67:ään johtaa kompleksin muodostumiseen, joka tunkeutuu syvemmälle solukalvoon. Solukalvolla C5b-C8 toimii reseptorina C9:lle, perforiinityyppiselle molekyylille, joka sitoutuu C8:aan.

Muut C9-molekyylit ovat vuorovaikutuksessa kompleksina C9-molekyylin kanssa muodostaen polymeroituneen C9:n (poly-C9). Nämä poly-C9 muodostavat kalvon läpäisevän kanavan, joka häiritsee solun osmoottista tasapainoa: ionit tunkeutuvat sen läpi ja vesi pääsee sisään. Solu turpoaa, kalvo läpäisee makromolekyylejä, jotka sitten poistuvat solusta. Tuloksena on solujen hajoaminen.

R. Koiko, D. Sunshine, E. Benjamini

№ 6 Komplementti, sen rakenne, toiminnot, aktivointitavat, rooli immuniteetissa.
Komplementin luonne ja ominaisuudet. Komplementti on yksi tärkeimmistä humoraalisen immuniteetin tekijöistä, jolla on rooli kehon suojassa antigeenejä vastaan. Komplementti on monimutkainen veren seerumiproteiinien kompleksi, joka on yleensä inaktiivisessa tilassa ja aktivoituu, kun antigeeni yhdistetään vasta-aineeseen tai kun antigeeni aggregoituu. Komplementti koostuu 20 vuorovaikutuksessa olevasta proteiinista, joista yhdeksän on komplementin pääkomponentteja; ne on merkitty numeroilla: C1, C2, NW, C4...C9. Tärkeä rooli on myös tekijöillä B, D ja P (properdiini). Komplementtiproteiinit ovat globuliineja ja eroavat toisistaan ​​useiden fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien osalta. Erityisesti ne eroavat toisistaan ​​huomattavasti molekyylipaino ja niillä on myös monimutkainen alayksikkökoostumus: C1-C1q, C1r, C1s; NW-NW, NW b; C5-C5a, C5b jne. Komplementtikomponentteja syntetisoidaan suuria määriä (muodostavat 5-10 % kaikista veren proteiineista), osa niistä on fagosyyttien muodostamia.
Täydennä toimintojamonipuolinen: a) osallistuu mikrobi- ja muiden solujen hajoamiseen (sytotoksinen vaikutus); b) sillä on kemotaktista aktiivisuutta; c) osallistuu anafylaksiaan; d) osallistuu fagosytoosiin. Siksi komplementti on osa monissa immunologisissa reaktioissa, joiden tarkoituksena on poistaa kehosta mikrobit ja muut vieraat solut ja antigeenit (esim. kasvainsolut, siirrännäinen).
Aktivointimekanismi täydentää on erittäin monimutkainen ja on entsymaattisten proteolyyttisten reaktioiden sarja, joka johtaa aktiivisen sytolyyttisen kompleksin muodostumiseen, joka tuhoaa bakteerien ja muiden solujen seinämän. Tunnetaan kolme komplementtiaktivaatioreittiä: klassinen, vaihtoehtoinen ja lektiini.
Klassista polkua pitkinAntigeeni-vasta-ainekompleksi aktivoi komplementin. Tätä varten riittää osallistuminen yhden molekyylin antigeenin sitoutumiseen IgM tai kaksi molekyyliä IgG . Prosessi alkaa komponentin C1 lisäämisellä AG + AT -kompleksiin, joka hajoaa alayksiköiksi C1q, C1r ja C1s . Lisäksi peräkkäin aktivoidut "varhaiset" komplementtikomponentit osallistuvat reaktioon seuraavassa järjestyksessä: C4, C2, NW. Tällä reaktiolla on lisääntyvän kaskadin luonne, ts. kun yksi edellisen komponentin molekyyli aktivoi useita seuraavan komponentin molekyylejä. Komplementin C3 "varhainen" komponentti aktivoi komponentin C5, jolla on kyky kiinnittyä solukalvoon. C5-komponenttiin kiinnittämällä peräkkäin "myöhäiset" komponentit C6, C7, C8, C9 muodostuu lyyttinen tai kalvoa hyökkäävä kompleksi, joka rikkoo kalvon eheyden (muodostaa siihen reiän) ja solu kuolee osmoottisen hajoamisen seurauksena.
Vaihtoehtoinen polkukomplementin aktivaatio tapahtuu ilman vasta-aineiden osallistumista. Tämä reitti on tyypillinen suojalle gramnegatiivisia mikrobeja vastaan. Kaskadiketjureaktio vaihtoehtoisessa reitissä alkaa antigeenin (esimerkiksi polysakkaridin) vuorovaikutuksesta proteiinien B kanssa, D ja propidiini (P), jota seuraa C3-komponentin aktivointi. Lisäksi reaktio etenee samalla tavalla kuin klassisella tavalla - muodostuu kalvohyökkäyskompleksi.
lektiinireittiKomplementin aktivaatio tapahtuu myös ilman vasta-aineiden osallistumista. Sen käynnistää spesifinen mannoosia sitova proteiini veriseerumi, joka vuorovaikutuksessa mikrobisolujen pinnalla olevien mannoositähteiden kanssa katalysoi C4:ää. Reaktioiden lisäkaskadi on samanlainen kuin klassinen tapa.
Komplementin aktivaatioprosessissa muodostuu sen komponenttien proteolyysituotteita - alayksiköitä C3 ja C3 b, C5a ja C5b ja muut, joilla on korkea biologista toimintaa. Esimerkiksi C3 ja C5a osallistuvat anafylaktisiin reaktioihin, ovat kemoattraktantteja, C3 b - osallistuu fagosytoosikohteiden opsonointiin jne. Komplementin monimutkainen kaskadireaktio tapahtuu Ca 2 -ionien osallistuessa+ ja Mg2+.

Komplementti on monimutkainen proteiinikompleksi veren seerumissa. Täydennä järjestelmää koostuu 30 proteiinia (komponentteja tai ryhmittymiä, täydentävät järjestelmät). Aktivoitu komplementtijärjestelmä johtuen kaskadiprosessista: edellisen reaktion tuote toimii seuraavan reaktion katalyyttinä. Lisäksi kun komponentin osa aktivoidaan, sen halkeaminen tapahtuu viidessä ensimmäisessä komponentissa. Tämän jaon tuotteet on merkitty komplementtijärjestelmän aktiiviset fraktiot.

1. Suuremmat palaset(merkitty kirjaimella b), joka muodostuu inaktiivisen fraktion pilkkoutumisen aikana, jää solun pinnalle - komplementin aktivaatio tapahtuu aina mikrobisolun pinnalla, mutta ei sen omissa eukaryoottisoluissa. Tämä fragmentti saa entsyymin ominaisuudet ja kyvyn vaikuttaa seuraavaan komponenttiin aktivoimalla sen.

2. Pienempi fragmentti(merkitty kirjaimella a) on liukoinen ja "lähtee" nestefaasiin, ts. veren seerumiin.

B. Komplementtijärjestelmän murto-osat on nimetty eri tavalla.

1. Yhdeksän - ensimmäiset löydetyt - komplementtijärjestelmän proteiinia merkitty kirjaimella C(alkaen Englanninkielinen sana täydennys) vastaavalla numerolla.

2. Komplementtijärjestelmän jäljellä olevat fraktiot nimetään muut latinalaiset kirjaimet tai niiden yhdistelmiä.

Täydennä aktivointireittejä

On olemassa kolme komplementtiaktivaatioreittiä: klassinen, lektiini ja vaihtoehtoinen.

A. klassisella tavalla komplementin aktivointi on pää. Mukana tähän komplementin aktivaatioreittiin vasta-aineiden päätehtävä.

1. Täydennä aktivointi klassisen reitin kautta Aloittaa immuunikompleksi : antigeeni-immunoglobuliinikompleksi (luokka G tai M). Vasta-aineen paikka voi "ottaa" C-reaktiivinen proteiini- Tällainen kompleksi aktivoi myös komplementin klassista reittiä pitkin.

2. Klassinen komplementtiaktivaatioreittitoteutettu seuraavalla tavalla.

A. Ensiksi fraktio C1 aktivoituu: se kerätään kolmesta alafraktiosta (C1q, C1r, C1s) ja muunnetaan entsyymiksi C1-esteraasi(С1qrs).

b. C1-esteraasi jakaa C4-fraktion.

V. Aktiivinen fraktio C4b sitoutuu kovalenttisesti mikrobisolujen pintaan - täällä liittyy C2-ryhmään.

d. Fraktio C2 kompleksissa fraktion C4b kanssa pilkkoutuu C1-esteraasin avulla aktiivisen fraktion С2b muodostuminen.

e. Aktiiviset fraktiot C4b ja C2b yhdessä kompleksissa - С4bС2b- jolla on entsymaattista aktiivisuutta. Tämä ns Klassisen polun C3-konvertaasi.

e. C3-konvertaasi jakaa C3-osuuden, kerään suuria määriä aktiivista fraktiota C3b.

ja. Aktiivinen fraktio С3b liittyy C4bC2b-kompleksiin ja muuttaa sen C5-konvertaasi(С4bС2bС3b).

h. C5-konvertaasi jakaa C5-fraktion.

Ja. Tuloksena oleva aktiivinen fraktio C5b liittyy C6-ryhmään.

j. C5bC6-kompleksi liittyy C7-ryhmään.

l. Kompleksi С5bС6С7 upotettuna mikrobisolukalvon fosfolipidikaksoiskerrokseen.

m. Tähän kompleksiin proteiini C8 liittyy Ja proteiini C9. Tämä polymeeri muodostaa mikrobisolun kalvoon huokosen, jonka halkaisija on noin 10 nm, mikä johtaa mikrobin hajoamiseen (koska sen pinnalle muodostuu monia tällaisia ​​huokosia - yhden C3-konvertaasiyksikön "aktiivisuus" johtaa noin 1000 huokosen ilmestymiseen). Monimutkainen С5bС6С7С8С9, kutsutaan komplementin aktivoitumisen seurauksena memran-hyökkäyskompleksi (UNIKKO).

B. lektiinireitti Komplementin aktivoitumisen laukaisee normaalin veren seerumiproteiinin - mannaania sitovan lektiinin (MBL) - kompleksi mikrobisolujen pintarakenteiden hiilihydraattien kanssa (jossa on mannoosijäämiä).

SISÄÄN
.Vaihtoehtoinen polku Komplementin aktivaatio alkaa aktiivisen C3b-fraktion kovalenttisella sitoutumisella - joka on aina läsnä veren seerumissa C3-fraktion spontaanin pilkkomisen seurauksena, joka tapahtuu täällä jatkuvasti - ei kaikkien, vaan joidenkin mikro-organismien pintamolekyyleihin.

1. Jatkokehityskehittää seuraavalla tavalla.

A. C3b sitoo tekijän B muodostaen C3bB-kompleksin.

b. Liittyy C3b:hen tekijä B toimii tekijän D substraattina(seerumin seriiniproteaasi), joka pilkkoo sen muodostaen aktiivisen kompleksin С3bВb. Tällä kompleksilla on entsymaattista aktiivisuutta, se on rakenteellisesti ja toiminnallisesti homologinen klassisen reitin C3-konvertaasin (C4bC2b) kanssa ja on ns. C3-konvertaasi vaihtoehtoinen reitti.

V. Vaihtoehtoisen reitin C3-konvertaasi itsessään on epävakaa. Vaihtoehtoinen komplementtiaktivaatioreitti jatkaa onnistuneesti tätä entsyymiä stabiloitu tekijä P:llä(properdiini).

2. Maintoiminnallinen ero Vaihtoehtoinen tapa komplementin aktivoimiseksi klassiseen verrattuna on nopea vaste taudinaiheuttajalle: koska se ei vie aikaa spesifisten vasta-aineiden kerääntymiseen ja immuunikompleksien muodostumiseen.

D. On tärkeää ymmärtää, että sekä klassiset että vaihtoehtoiset komplementtiaktivaatioreitit toimivat rinnakkain, myös vahvistavat (eli vahvistavat) toisiaan. Toisin sanoen komplementtia ei aktivoida "joko klassisen tai vaihtoehtoisen", vaan "sekä klassisen että vaihtoehtoisen" aktivointipolun kautta. Tämä, lisättynä lektiiniaktivaatioreitti, on yksittäinen prosessi, jonka eri komponentit voivat yksinkertaisesti ilmetä eri määrin.

Komplementtijärjestelmän toiminnot

Komplementtijärjestelmällä on erittäin tärkeä rooli isännän puolustuksessa patogeenejä vastaan.

A. Komplementtijärjestelmä on mukana mikro-organismien inaktivointi, sis. välittää vasta-aineiden vaikutusta mikrobeihin.

B. Komplementtijärjestelmän aktiiviset fraktiot aktivoivat fagosytoosia (opsoniinit - C3b jaC5 b) .

B. Komplementtijärjestelmän aktiiviset fraktiot ovat mukana tulehdusvasteen muodostuminen.

Aktiiviset komplementtifraktiot C3a ja C5a ovat nimeltään anafylotoksiinit, koska ne osallistuvat muun muassa allergiseen reaktioon, jota kutsutaan anafylaksiaksi. Vahvin anafylotoksiini on C5a. Anafylotoksiinit toimia makro-organismin eri soluissa ja kudoksissa.

1. Niiden vaikutus syöttösolut aiheuttaa degranulaatiota.

2. Anafylotoksiinit vaikuttavat myös sileät lihakset saada ne supistumaan.

3. Ne toimivat myös aluksen seinä: aiheuttaa endoteelin aktivoitumista ja lisää sen läpäisevyyttä, mikä luo olosuhteet nesteen ja verisolujen ekstravasaatiolle (ulostulolle) verisuonikerroksesta tulehdusreaktion kehittyessä.

Lisäksi anafylotoksiinit ovat immunomodulaattorit, eli ne toimivat immuunivasteen säätelijöinä.

1. C3a toimii immunosuppressorina (eli suppressoi immuunivastetta).

2. C5a on immunostimulantti (eli tehostaa immuunivastetta).

KYSYMYS 10 ”Immuniteetti on käsite. Immuniteetin muotojen luokittelu. immuunijärjestelmän elimiä. Immunogeneesi »

Immuniteetti ymmärretään puolustusmekanismeja, jotka toteutetaan lymfosyyttien osallistuessa ja joiden tarkoituksena on tunnistaa ja poistaa kehon sisäisestä ympäristöstä molekyyliryhmä tai jopa molekyylien osia, joita pidetään "vieraana leimana". Termi antigeeni. Tunnistaessaan nämä "merkit" - antigeenit, immuunijärjestelmä poistaa kehon sisäisestä ympäristöstä:

omat, jotka ovat tulleet tarpeettomiksi eri syistä, solut,

mikro-organismit,

ruoka, hengittäminen ja käyttö ulkoiset aineet,

elinsiirrot.

On kaksi immuniteetin tärkeimmät muodot- spesifinen (synnynnäinen) ja hankittu. Luokittelu on olemassa hankittu immuniteetti alkuperästä riippuen, jonka mukaan se jaetaan luonnolliseen (ei pidä sekoittaa luonnolliseen immuniteettiin epäspesifisten vastustuskykytekijöiden vuoksi) ja keinotekoiseen.

A. Luonnollinen hankittu immuniteetti muodostuu luonnollisesti (tästä nimi).

1. Aktiivinen luonnollinen hankittu immuniteetti muodostuu infektion seurauksena ja siksi sitä kutsutaan tartunnan jälkeinen.

2. Passiivinen luonnollinen hankittu immuniteetti muodostuu äidin vasta-aineista, jotka tulevat sikiön kehoon istukan kautta, ja syntymän jälkeen - lapsen kehoon äidinmaidon kanssa. Tämän seurauksena tämän tyyppistä immuniteettia kutsutaan äidin.

B. Keinotekoinen Lääkäri muodostaa potilaaseen hankitun immuniteetin.

1. Aktiivinen keinotekoinen hankittu immuniteetti muodostuu rokotuksen seurauksena, ja siksi sitä kutsutaan rokotuksen jälkeen.

2. Passiivinen keinotekoinen hankittu immuniteetti muodostuu terapeuttisten ja profylaktisten seerumien käyttöönoton seurauksena, ja siksi sitä kutsutaan postseerumi.

Hankittu immuniteetti voi ollamyös steriili (ilman taudinaiheuttajaa)ja ei-steriilit (jotka esiintyvät elimistössä patogeenin läsnä ollessa),humoraalinen Jasolu, systeeminen Japaikallinen, suunnan mukaan -antibakteerinen, antiviraalinen, antitoksinen, kasvaimia estävä, antitransplantaatio.

Immuunijärjestelmä - joukko elimiä, kudoksia ja soluja, jotka varmistavat kehon solugeneettisen pysyvyyden. periaatteet antigeeninen (geneettinen) puhtaus perustuvat "oman - jonkun muun" tunnistamiseen ja johtuvat suurelta osin geenien ja glykoproteiinien (niiden ilmentymisen tuotteiden) järjestelmästä - suuri histoyhteensopivuuskompleksi (MHC), ihmisillä, jota usein kutsutaan HLA-järjestelmäksi (human leukocyte antigens).

immuunijärjestelmän elimiä.

jakaa keskeinen(luuydin - hematopoieettinen elin, kateenkorva tai kateenkorva, suolen imukudos) ja oheislaite(perna, imusolmukkeet, imusolmukkeiden kerääntyminen omaan suoliston limakalvokerrokseen) immuunielimiä.

Immuunijärjestelmä sisältää:

LYMFOIDIJÄRJESTELMÄ (lymfoidiset elimet ja lymfosyytit)

MONOSYYTTI-MAKROFAGIJÄRJESTELMÄ ( monosyytit, kudosmakrofagit , dendriittisolut , mikrofageja taipolymornonukleaariset granulosyytit ovat basofiilit, eosinofiilit, neutrofiilit).

Immuunijärjestelmä sisältää tasot:

Urut taso

Solu taso (makrofagit ja mikrofagit, T- ja B-lymfosyytit, monosyytit, verihiutaleet ja muut solut)

Humoraalinen tai molekyylitaso(immunoglobuliinit tai vasta-aineet, sytokiinit, interferonit jne.).

SYTOKIINIT- biologisesti aktiiviset molekyylit, jotka varmistavat immuunijärjestelmän solujen vuorovaikutuksen keskenään ja muiden järjestelmien kanssa

IMMUUNOISTOJÄRJESTELMÄN ELIMET

A. KESKUSVIRANOMAISET:

kateenkorva

Luuydin

TOIMINTO: Immunokompetenttien solujen muodostuminen, antigeenista riippumaton erilaistuminen ja lisääntyminen.

B. OHJEELIMET:

Imusolmukkeet

Perna

Limakalvojen lymfoidikudos (Peyerin laastarit suolessa, umpilisäke, risat, lymfosyyttien diffuusi kerääntyminen keuhkoihin ja suolistoihin jne.).

TOIMINTO: Immunokompetenttien solujen antigeeniriippuvainen erilaistuminen ja lisääntyminen.

Immunokompetenttien solujen esisoluja tuottaa luuydin. Joistakin kantasolujen jälkeläisistä tulee lymfosyyttejä. Lymfosyytit jaetaan kahteen luokkaan - T ja B. T-lymfosyyttien esiasteet siirtyvät kateenkorvaan, jossa ne kypsyvät soluiksi, jotka voivat osallistua immuunivasteeseen. Ihmisillä B-lymfosyytit kypsyvät luuytimessä. Linnuissa epäkypsät B-solut siirtyvät Fabriciuksen bursaan, jossa ne saavuttavat kypsyyden. Kypsät B- ja T-lymfosyytit kolonisoivat perifeerisiä imusolmukkeita. Täten, immuunijärjestelmän keskuselimet suorittavat immunokompetenttien solujen muodostumisen ja kypsymisen, perifeeriset elimet tarjoavat riittävän immuunivasteen antigeenistimulaatiolle - antigeenin "käsittelylle", sen tunnistamiselle ja lymfosyyttien klooniselle lisääntymiselle -antigeeniriippuvainen erilaistuminen.

On olemassa kolme komplementtiaktivaatioreittiä: klassinen, lektiini ja vaihtoehtoinen.

A. klassisella tavalla komplementin aktivointi on tärkein. Osallistuminen tähän komplementtiaktivaatioreittiin on vasta-aineiden päätehtävä.

1. Täydennä aktivointi klassisen reitin kautta Aloittaa immuunikompleksi: antigeenikompleksi immunoglobuliinin kanssa (luokka G - kolme ensimmäistä alaluokkaa - tai M). Vasta-aineen paikan voi "ottaa" C-reaktiivinen proteiini - tällainen kompleksi aktivoi myös komplementin klassista reittiä pitkin.

2. Klassinen komplementtiaktivaatioreitti toteutettu seuraavasti (Kuva 26.2-1).

A. Ensiksi fraktio C1 aktivoituu: se kerätään kolmesta alafraktiosta (C1q, C1r, C1s) ja muunnetaan C1-esteraasientsyymiksi (C1qrs).

b. C1-esteraasi jakaa C4-fraktion.

V. Aktiivinen fraktio C4b sitoutuu kovalenttisesti mikrobisolujen pintaan (mutta ei isännän omiin eukaryoottisoluihin) liittyy C2-ryhmään.

d. Fraktio C2 kompleksissa fraktion C4b kanssa pilkkoutuu C1-esteraasin avulla aktiivisen fraktion C2 muodostuminenb.

e. Aktiiviset fraktiot C4b ja C2b yhdessä kompleksissa - C4bC2b- jolla on entsymaattista aktiivisuutta. Tämä ns Klassisen polun C3-konvertaasi.

e. C3-konvertaasi jakaa C3-osuuden, kerään suuria määriä aktiivista fraktiota C3b.

ja. Aktiivinen fraktio С3b liittyy C4-kompleksiinbC2b ja muuttaa sen C5-konvertaasi(C4bC2bC3b).

h. C5-konvertaasi jakaa C5-fraktion.

Ja. Tuloksena oleva aktiivinen fraktio C5b liittyy C6-ryhmään.

j. C5bC6-kompleksi liittyy C7-ryhmään.

l. Kompleksi С5bС6С7 upotettuna mikrobisolukalvon fosfolipidikaksoiskerrokseen.

m. Tähän kompleksiin proteiini C8 liittyy.

n. Proteiini C8 on yhdessä koko kompleksin kanssa mikrobisolukalvon fosfolipidikaksoiskerroksessa. katalysoi polymeroitumista 10-16 molekyyliä proteiini C9. Tämä polymeeri muodostaa mikrobisolun kalvoon putoamattoman huokosen, jonka halkaisija on noin 10 nm (kuva 26.2-2), mikä johtaa mikrobien hajoamiseen (koska sen pinnalle muodostuu monia tällaisia ​​huokosia - "aktiivisuus" 1 yksikkö C3-konvertaasi johtaa noin 1000 huokosen ilmestymiseen). Komplementin aktivaatiosta johtuvaa C5bC6C7C8C9-kompleksia kutsutaan memran-hyökkäyskompleksi(UNIKKO).

B. lektiinireitti Komplementin aktivoitumisen laukaisee normaalin veren seerumiproteiinin - mannaania sitovan lektiinin (MBL) - kompleksi mikrobisolujen pintarakenteiden hiilihydraattien kanssa (jossa on mannoosijäämiä). Tämän prosessin seurauksena aktivoitu MSL:ään liittyvä seriiniproteaasi toimii samalla tavalla kuin klassisen reitin C1-esteraasi, jota pitkin itse asiassa kehittyy lisätapahtumia, jotka päättyvät MAC:n muodostumiseen (kuvat 26.2-3).

SISÄÄN. Vaihtoehtoinen polku komplementin aktivaatio (kuvat 26.2-4) alkaa aktiivisen fraktion C3b kovalenttisella sitoutumisella - joka on aina läsnä veren seerumissa C3-fraktion spontaanin pilkkomisen seurauksena, joka tapahtuu täällä jatkuvasti - pintamolekyyleihin ei kaikki, mutta jotkut mikro-organismit.

1. Jatkokehitys kehittää seuraavalla tavalla.

A. C3b sitoo tekijän B(joka on rakenteellisesti ja toiminnallisesti homologinen tekijä C2:n kanssa), muodostaen C3bB-kompleksin.

b. Liittyy C3b:hen tekijä B toimii tekijän substraattinaD(seerumin seriiniproteaasi), joka pilkkoo sen muodostaen aktiivisen kompleksin C3bBb. Tällä kompleksilla on entsymaattista aktiivisuutta, se on rakenteellisesti ja toiminnallisesti homologinen klassisen reitin C3-konvertaasin (C4bC2b) kanssa ja on ns. C3-konvertaasi vaihtoehtoinen reitti.

V. Vaihtoehtoisen reitin C3-konvertaasi itsessään on epävakaa. Vaihtoehtoinen komplementtiaktivaatioreitti jatkaa onnistuneesti tätä entsyymiä stabiloitu tekijä P:llä(properdiini).

1 . Paljon C3b:tä kehitetään ja muodostuu kompleksiС3bВbС3b, on C5-konvertaasi.

2 . C5 aktivointi aiheuttaa kalvohyökkäyskompleksin muodostumisen (katso kohdat 26.2.A.2.ja - 26.2.A.2.n).

2. Perus toiminnallinen ero Vaihtoehtoinen tapa komplementin aktivoimiseksi klassiseen verrattuna on nopea vaste taudinaiheuttajalle: koska se ei vie aikaa spesifisten vasta-aineiden kerääntymiseen ja immuunikompleksien muodostumiseen.

D. On tärkeää ymmärtää, että sekä klassiset että vaihtoehtoiset komplementtiaktivaatioreitit toimivat rinnakkain, myös vahvistavat (eli vahvistavat) toisiaan. Toisin sanoen komplementtia ei aktivoida "joko klassisen tai vaihtoehtoisen", vaan "sekä klassisen että vaihtoehtoisen" aktivointipolun kautta. Tämä, lisättynä lektiiniaktivaatioreitti, on yksittäinen prosessi (katso kuva 26.2-5), jonka eri komponentit voivat yksinkertaisesti ilmetä eriasteisesti.

Täydennä järjestelmää

Kalvohyökkäyskompleksi aiheuttaa solujen hajoamisen.

Täydennä järjestelmää- kompleksi monimutkaisia ​​proteiineja, joita on jatkuvasti veressä. Tämä on proteolyyttisten entsyymien kaskadijärjestelmä, joka on suunniteltu kehon humoraaliseen suojaamiseen vieraiden aineiden vaikutukselta, se on mukana kehon immuunivasteen toteuttamisessa. Se on tärkeä osa sekä synnynnäistä että hankittua immuniteettia.

Käsitteen historia

SISÄÄN myöhään XIX vuosisatojen ajan havaittiin, että veriseerumi sisältää tietyn "tekijän", jolla on bakteereja tappavia ominaisuuksia. Vuonna 1896 nuori belgialainen tiedemies Jules Bordet, joka työskenteli Pasteur-instituutissa Pariisissa, osoitti, että seerumissa on kaksi erilaista ainetta, joiden yhteisvaikutus johtaa bakteerien hajoamiseen: lämpöstabiili tekijä ja lämpölabiili (menetys). sen ominaisuuksia, kun seerumia kuumennetaan) tekijä. Lämpöstabiili tekijä, kuten kävi ilmi, pystyi vaikuttamaan vain tiettyjä mikro-organismeja vastaan, kun taas lämpölabiililla tekijällä oli epäspesifistä antibakteerista aktiivisuutta. Lämpölabiili tekijä nimettiin myöhemmin täydentää. Termin "komplementti" loi Paul Ehrlich 1890-luvun lopulla. Ehrlich oli immuniteetin humoraalisen teorian kirjoittaja ja toi immunologiaan monia termejä, jotka myöhemmin hyväksyttiin yleisesti. Hänen teoriansa mukaan immuunivasteista vastaavien solujen pinnalla on reseptoreita, jotka tunnistavat antigeenejä. Kutsumme nyt näitä reseptoreita "vasta-aineiksi" (lymfosyyttien vaihtelevan reseptorin perusta on kalvoon kiinnittynyt IgD-luokan vasta-aine, harvemmin IgM. Muiden luokkien vasta-aineet, kun vastaavaa antigeeniä puuttuu, eivät kiinnity soluihin). Reseptorit sitoutuvat tiettyyn antigeeniin sekä veren seerumin lämpölabiiliin antibakteeriseen komponenttiin. Ehrlich kutsui termolabiilia tekijää "komplementiksi", koska tämä veren komponentti "toimii komplementtina" immuunijärjestelmän soluille.

Ehrlich uskoi, että on olemassa monia komplementteja, joista jokainen sitoutuu omaan reseptoriinsa, aivan kuten reseptori sitoutuu tiettyyn antigeeniin. Sitä vastoin Bordet väitti, että on olemassa vain yhden tyyppinen "täydennys". 1900-luvun alussa kiista ratkaistiin Bordetin eduksi; kävi ilmi, että komplementti voidaan aktivoida spesifisten vasta-aineiden osallistuessa tai itsenäisesti, epäspesifisellä tavalla.

Yleisnäkymä

Komplementtijärjestelmän komponentit

Komplementti on proteiinijärjestelmä, joka sisältää noin 20 vuorovaikutuksessa olevaa komponenttia: C1 (kolmen proteiinin kompleksi), C2, C3, ..., C9, tekijä B, tekijä D ja joukon säätelyproteiineja. Kaikki nämä komponentit ovat liukoisia proteiineja, joiden mol. jotka painavat 24 000 - 400 000, kiertävät veressä ja kudosnesteessä. Komplementtiproteiineja syntetisoidaan pääasiassa maksassa ja ne muodostavat noin 5 % veriplasman kokonaisglobuliinifraktiosta. Useimmat ovat inaktiivisia, kunnes ne aktivoituvat joko immuunivasteen (mukaan lukien vasta-aineet) tai suoraan tunkeutuneen mikro-organismin vaikutuksesta (katso alla). Yksi komplementin aktivaation mahdollisista tuloksista on ns. myöhäisten komponenttien (C5, C6, C7, C8 ja C9) peräkkäinen yhdistyminen suureksi proteiinikompleksiksi, joka aiheuttaa solujen hajoamisen (lyyttinen eli kalvohyökkäyskompleksi). Myöhäisten komponenttien aggregoituminen tapahtuu sarjan peräkkäisten proteolyyttisten aktivaatioreaktioiden seurauksena, joihin liittyy varhaisia ​​komponentteja (C1, C2, C3, C4, tekijä B ja tekijä D). Useimmat näistä varhaisista komponenteista ovat proentsyymejä, jotka aktivoidaan peräkkäin proteolyysin avulla. Kun jokin näistä proentsyymeistä pilkkoutuu spesifisesti, siitä tulee aktiivinen proteolyyttinen entsyymi ja se pilkkoo seuraavan proentsyymin jne. Koska monet aktivoiduista komponenteista sitoutuvat tiukasti kalvoihin, suurin osa näistä tapahtumista tapahtuu solun pinnoilla. Tämän proteolyyttisen kaskadin keskeinen komponentti on C3. Sen aktivointi pilkkomalla on koko komplementin aktivaatioketjun pääreaktio. C3 voidaan aktivoida kahdella päätavalla - klassisella ja vaihtoehtoisella tavalla. Molemmissa tapauksissa C3 pilkkoo entsyymikompleksilla, jota kutsutaan C3-konvertaasiksi. Kaksi eri reittiä johtaa erilaisten C3-konvertaasien muodostumiseen, mutta ne molemmat muodostuvat proteolyyttisen kaskadin ketjussa aikaisemmin aktivoituneiden kahden komplementtikomponentin spontaanin yhdistymisen seurauksena. C3-konvertaasi pilkkoo C3:n kahdeksi fragmentiksi, joista suurempi (C3b) sitoutuu kohdesolukalvoon C3-konvertaasin vieressä; seurauksena muodostuu vielä suurempi entsyymikompleksi, jolla on muuttunut spesifisyys, C5-konvertaasi. Sitten C5-konvertaasi pilkkoo C5:n ja käynnistää siten lyyttisen kompleksin spontaanin kokoonpanon myöhäisistä komponenteista - C5:stä C9:ään. Koska jokainen aktivoitu entsyymi pilkkoo monia seuraavan proentsyymin molekyylejä, varhaisten komponenttien aktivaatiokaskadi toimii tehostajana: jokainen koko ketjun alussa aktivoitunut molekyyli johtaa monien lyyttisten kompleksien muodostumiseen.

Komplementtijärjestelmän aktivoinnin päävaiheet.

Klassisia ja vaihtoehtoisia tapoja aktivoida komplementtijärjestelmä.

Komplementtijärjestelmä toimii biokemiallisena reaktioiden sarjana. Komplementti aktivoituu kolmella biokemiallisella reitillä: klassinen, vaihtoehtoinen ja lektiinireitti. Kaikki kolme aktivaatioreittiä tuottavat erilaisia ​​C3-konvertaasin variantteja (proteiini, joka pilkkoo C3:n). klassisella tavalla(se löydettiin ensin, mutta evoluutionaalisesti uusi) vaatii vasta-aineiden aktivoitumista (spesifinen immuunivaste, adaptiivinen immuniteetti), kun taas vaihtoehto Ja lektiini antigeenit voivat aktivoida reittejä ilman vasta-aineiden läsnäoloa (epäspesifinen immuunivaste, synnynnäinen immuniteetti). Komplementin aktivaation tulos kaikissa kolmessa tapauksessa on sama: C3-konvertaasi hydrolysoi C3:n muodostaen C3a:n ja C3b:n ja aiheuttaa komplementtijärjestelmän elementtien lisähydrolyysin ja aktivaatiotapahtumien kaskadin. Klassisessa reitissä C3-konvertaasin aktivaatio edellyttää C4bC2a-kompleksin muodostumista. Tämä kompleksi muodostuu C1-kompleksin C2:n ja C4:n pilkkoutuessa. C1-kompleksin on puolestaan ​​sitouduttava luokan M tai G immunoglobuliineihin aktivoituakseen. C3b sitoutuu patogeenien pintaan, mikä johtaa fagosyyttien suurempaan "kiinnostukseen" C3b:hen liittyvissä soluissa (opsonisaatio). C5a on tärkeä kemoattraktantti, joka auttaa houkuttelemaan uusia immuunisoluja komplementin aktivoitumisalueelle. Sekä C3a:lla että C5a:lla on anafylotoksista aktiivisuutta, mikä aiheuttaa suoraan syöttösolujen degranulaatiota (sekä tulehdusvälittäjien vapautumisen seurauksena). C5b aloittaa kalvohyökkäyskompleksien (MAC) muodostumisen, joka koostuu C5b:stä, C6:sta, C7:stä, C8:sta ja polymeerisestä C9:stä. MAC - sytolyyttinen lopputuote komplementtijärjestelmän aktivointi. MAC muodostaa transmembraanisen kanavan, joka aiheuttaa kohdesolun osmoottisen hajoamisen. Makrofagit imevät komplementtijärjestelmän leimaamat patogeenit.

biologiset toiminnot

Nyt on seuraavat toiminnot:

1. opsonoiva toiminto. Välittömästi komplementtijärjestelmän aktivoitumisen jälkeen muodostuu opsonisoivia komponentteja, jotka peittävät patogeenit tai immuunikompleksit ja houkuttelevat fagosyyttejä. C3b-reseptorin läsnäolo fagosyyttisolujen pinnalla tehostaa niiden kiinnittymistä opsonoituneisiin bakteereihin ja aktivoi absorptioprosessia. Tätä C3b:hen sitoutuneiden solujen tai immuunikompleksien tiukempaa kiinnittymistä fagosyyttisoluihin on kutsuttu immuunikiinnitysilmiö.
2. Immuunikompleksien (C3b-molekyyli) liukeneminen (eli liukeneminen). Komplementin puutteen yhteydessä kehittyy immunokompleksipatologia (SLE:n kaltaiset tilat). [SLE = systeeminen lupus erythematosus]
3. Osallistuminen tulehdusreaktioihin. Komplementtijärjestelmän aktivointi johtaa biologisesti aktiivisten aineiden (histamiinin, serotoniinin, bradykiniinin) vapautumiseen kudoksen basofiileistä (syöttösoluista) ja basofiilisistä veren granulosyyteistä, jotka stimuloivat tulehdusvastetta (tulehdusvälittäjät). Biologisesti aktiiviset komponentit, joita muodostuu halkeamisen aikana C3 Ja C5, johtavat vasoaktiivisten amiinien, kuten histamiinin, vapautumiseen kudoksen basofiileistä (syöttösoluista) ja veren basofiilisistä granulosyyteistä. Tähän vuorostaan ​​liittyy sileiden lihasten rentoutuminen ja kapillaarien endoteelisolujen supistuminen ja lisääntynyt verisuonten läpäisevyys. Kappale C5a ja muut komplementin aktivaatiotuotteet edistävät kemotaksista, neutrofiilien aggregaatiota ja degranulaatiota sekä happivapaiden radikaalien muodostumista. C5a:n antaminen eläimille johti valtimon hypotensioon, keuhkojen vasokonstriktioon ja lisääntyneeseen verisuonten läpäisevyyteen endoteelivaurion vuoksi.
   C3a:n toiminnot:
   • toimivat kemotaktisena tekijänä aiheuttaen neutrofiilien kulkeutumisen kohti vapautumispaikkaa;
   • indusoivat neutrofiilien kiinnittymistä verisuonten endoteeliin ja toisiinsa;
   • aktivoida neutrofiilejä, jolloin ne kehittävät hengityspursketta ja degranulaatiota;
   • stimuloivat neutrofiilien leukotrieenien tuotantoa.
4. Sytotoksinen tai lyyttinen toiminta. Komplementtijärjestelmän aktivaation loppuvaiheessa myöhäisistä komplementtikomponenteista muodostuu kalvohyökkäyskompleksi (MAC), joka hyökkää bakteerin tai minkä tahansa muun solun kalvoa vastaan ​​ja tuhoaa sen.

Komplementtijärjestelmän aktivointi

klassisella tavalla

Klassisen polun laukaisee kompleksin aktivointi C1(se sisältää yhden C1q-molekyylin sekä yhden C1r- ja C1-molekyylin). C1-kompleksi sitoutuu C1q:n kautta antigeeneihin liittyviin luokan M ja G immunoglobuliineihin. Heksameerinen C1q on muotoiltu avaamattomien tulppaanien kimppuun, jonka "silmut" voivat sitoutua vasta-ainekohtaan. Yksi IgM-molekyyli riittää käynnistämään tämän reitin, aktivaatio IgG-molekyylillä on vähemmän tehokasta ja vaatii enemmän IgG-molekyylejä.

С1q sitoutuu suoraan patogeenin pintaan, tämä johtaa konformaatiomuutoksiin C1q-molekyylissä ja saa aikaan kahden C1r-seriiniproteaasimolekyylin aktivoitumisen. Ne pilkkovat C1:itä (myös seriiniproteaasia). C1-kompleksi sitoutuu sitten C4:een ja C2:een ja sitten pilkkoo ne muodostaen C2a:n ja C4b:n. C4b ja C2a sitoutuvat toisiinsa patogeenin pinnalla muodostaen klassisen reitin C3-konvertaasin, C4b2a. C3-konvertaasin ilmaantuminen johtaa C3:n jakaantumiseen C3a:ksi ja C3b:ksi. C3b muodostaa yhdessä C2a:n ja C4b:n kanssa klassisen reitin C5-konvertaasin. C5 lohkeaa C5a:ksi ja C5b:ksi C5b jää kalvolle ja liittyy C4b2a3b-kompleksiin, sitten C6, C7, C8 ja C9 yhdistyvät, mikä polymeroituu ja kalvon sisään ilmestyy tubulus. Tällöin osmoottinen tasapaino häiriintyy ja turgorin seurauksena bakteeri räjähtää. Klassinen tapa on tarkempi, koska kaikki vieraat solut tuhoutuvat tällä tavalla.

Vaihtoehtoinen polku

Vaihtoehtoinen reitti laukaistaan ​​C3:n hydrolyysillä suoraan patogeenin pinnalla. Vaihtoehtoisessa reitissä ovat mukana tekijät B ja D. Niiden avulla muodostuu entsyymi C3bBb. Proteiini P stabiloi sitä ja varmistaa sen pitkäaikaisen toiminnan. Lisäksi PC3bBb aktivoi C3:a, jonka seurauksena muodostuu C5-konvertaasi ja laukeaa kalvohyökkäyskompleksin muodostuminen. Terminaalisten komplementtikomponenttien lisäaktivaatio tapahtuu samalla tavalla kuin klassisessa komplementtiaktivaatioreitissä. C3bBb-kompleksin nesteessä B korvautuu H-tekijällä ja muuttuu deaktivoivan yhdisteen (H) vaikutuksesta C3bi:ksi.Kun mikrobit tulevat kehoon, C3bBb-kompleksi alkaa kerääntyä kalvolle. Se yhdistetään C5:een, joka jakautuu C5a:ksi ja C5b:ksi. C5b jää kalvolle. Sitten yhdistetään C6, C7, C8 ja C9. Kun C9 on yhdistetty C8:aan, C9 polymeroituu (jopa 18 molekyyliä silloitetaan keskenään) ja muodostuu putki, joka tunkeutuu bakteerikalvon läpi, vettä pumpataan sisään ja bakteeri puhkeaa. .

Vaihtoehtoinen reitti eroaa klassisesta seuraavalla tavalla: komplementtijärjestelmän aktivointi ei vaadi immuunikompleksien muodostumista, se tapahtuu ilman ensimmäisten komplementtikomponenttien - C1, C2, C4 - osallistumista. Se eroaa myös siinä, että se toimii välittömästi antigeenien ilmestymisen jälkeen - sen aktivaattorit voivat olla bakteeripolysakkarideja ja lipopolysakkarideja (ne ovat mitogeenejä), viruspartikkeleita, kasvainsoluja.

Lektiini (mannoosi) -reitti komplementtijärjestelmän aktivoimiseksi

Lektiinireitti on homologinen komplementtijärjestelmän klassisen aktivaatioreitin kanssa. Se käyttää mannoosia sitovaa lektiiniä (MBL), klassista C1q-aktivaatioreittiä muistuttavaa proteiinia, joka sitoutuu kalvon mannoositähteisiin ja muihin sokereihin, mikä mahdollistaa useiden patogeenien tunnistamisen. MBL on kollektiiniproteiinien ryhmään kuuluva seerumiproteiini, joka syntetisoituu pääasiassa maksassa ja voi aktivoida komplementtikaskadin sitoutumalla suoraan patogeenin pintaan.

Veriseerumissa MBL muodostaa kompleksin MASP-I:n ja MASP-II:n (mannaania sitovan lektiinin assosioituneen seriiniproteaasin, MBL:ää sitovan seriiniproteaasin) kanssa. MASP-I ja MASP-II ovat hyvin samankaltaisia ​​kuin klassisen aktivaatioreitin C1r ja C1, ja niillä voi olla yhteinen evolutionaarinen esi-isä. Kun useat MBL:n aktiiviset kohdat sitoutuvat spesifisesti orientoituneisiin mannoositähteisiin patogeenin fosfolipidikaksoiskerroksessa, MASP-I ja MASP-II aktivoituvat ja pilkkovat C4-proteiinin C4a:ksi ja C4b:ksi ja C2-proteiinin C2a:ksi ja C2b:ksi. C4b ja C2a yhdistyvät sitten patogeenin pinnalla muodostaen C3-konvertaasin, ja C4a ja C2b toimivat kemoattraktantteina immuunijärjestelmän soluille.

Komplementtijärjestelmän säätely

Komplementtijärjestelmä voi olla erittäin vaarallinen isäntäkudoksille, joten sen aktivaatiota on säädeltävä hyvin. Useimmat komponentit ovat aktiivisia vain osana kompleksia, kun taas niiden aktiiviset muodot voivat olla olemassa hyvin lyhyen ajan. Jos ne eivät tänä aikana kohtaa kompleksin seuraavaa komponenttia, aktiiviset muodot menettävät yhteyden kompleksiin ja muuttuvat inaktiivisiksi. Jos jonkin komponentin pitoisuus on alle kynnyksen (kriittinen), komplementtijärjestelmän työ ei johda fysiologisiin seurauksiin. Komplementtijärjestelmää säätelevät erityiset proteiinit, joita esiintyy veriplasmassa jopa suurempina pitoisuuksina kuin itse komplementtijärjestelmän proteiinit. Samat proteiinit ovat läsnä elimistön omien solujen kalvoilla ja suojaavat niitä komplementtijärjestelmän proteiinien hyökkäyksiltä.

Sääntelymekanismit toimivat pääasiassa kolmessa kohdassa.

1. C1. Inhibiittori C1 säätelee klassisia ja lektiiniaktivaatioreittejä. Se toimii kahdella tavalla: se rajoittaa C4:n ja C2:n toimintaa sitoutumalla C1r- ja C1s-proteaaseihin ja samalla sammuttaa lektiinireitin poistamalla MASP-entsyymit MBP-kompleksista.
2. C3-konvertaasi. C3-konvertaasin elinikää lyhentävät hajoamista kiihdyttävät tekijät. Jotkut niistä löytyvät omien solujensa pinnalta (esimerkiksi DAF ja CR1). Ne vaikuttavat C3-konvertaasiin sekä klassisissa että vaihtoehtoisissa aktivaatioreiteissä. DAF nopeuttaa vaihtoehtoisen reitin C3-konvertaasin hajoamista. CR1 (C3b/C4b-reseptori) sijaitsee pääasiassa punasolujen pinnalla ja on vastuussa opsonoituneiden immuunikompleksien poistamisesta veriplasmasta. Muita sääteleviä proteiineja tuottaa maksa ja ne liukenevat veriplasmaan inaktiivisessa tilassa. Tekijä I on seriiniproteaasi, joka pilkkoo C3b:n ja C4b:n. C4:ää sitova proteiini (C4BP) pilkkoo C4:n ja auttaa tekijää I pilkkomaan C4b:tä. Tekijä H sitoutuu glykosaminoglykaaneihin, joita on omasoluissa, mutta ei patogeenisoluissa. Tämä proteiini on tekijä I kofaktori ja estää myös C3bBb:n aktiivisuutta.
3. C9. CD59 ja homologinen rajoittava tekijä estävät C9:n polymeroitumista kalvohyökkäyskompleksin muodostumisen aikana ja estävät sitä muodostumasta.

Komplementtijärjestelmän rooli taudissa

Komplementtijärjestelmällä on suuri rooli monissa immuunijärjestelmään liittyvissä sairauksissa.