Systém komplementu: prehľad. komplementový systém. Klasická aktivačná cesta. Alternatívny spôsob aktivácie. Funkcie Krvné sérum obsahuje kompliment

8381 0

Systém komplementu, pozostávajúci z približne 30 proteínov, cirkulujúcich aj exprimovaných na membráne, je dôležitou efektorovou vetvou tak vrodených, ako aj protilátkami sprostredkovaných adaptívnych imunitných reakcií. Pojem „doplnok“ pochádza zo skutočnosti, že sa zistilo, že tento materiál krvného séra citlivý na teplotu „dopĺňa“ schopnosť protilátok zabíjať baktérie. Je známe, že komplement hrá hlavnú úlohu v obrane proti mnohým infekčným mikroorganizmom.

Najdôležitejšie zložky jeho ochrannej funkcie sú: 1) produkcia opsonínov - molekúl, ktoré zvyšujú schopnosť makrofágov a neutrofilov fagocytózu; 2) produkcia anafylatoxínov - peptidov, ktoré vyvolávajú lokálne a systémové zápalové reakcie; 3) priame zabíjanie mikroorganizmov.

Známe sú aj ďalšie dôležité funkcie komplementu, ako je posilnenie antigén-špecifických imunitných reakcií a udržiavanie homeostázy (stability v tele) odstránením imunitných komplexov a mŕtvych alebo umierajúcich buniek. Vieme tiež, že narušenie aktivácie komplementu môže viesť k poškodeniu buniek a tkanív v tele.

Komponenty komplementu sú syntetizované v pečeni, ako aj bunkami zapojenými do zápalovej reakcie. Koncentrácia všetkých komplementových proteínov v cirkulujúcej krvi je približne 3 mg/ml. (Na porovnanie: koncentrácia IgG v krvi je asi 12 mg/ml) Koncentrácie niektorých zložiek komplementu sú vysoké (napríklad asi 1 mg/ml pre C3), zatiaľ čo iné zložky (ako faktor D a C2) sú prítomné v stopové množstvá..

Doplňte aktivačné cesty

Počiatočné štádiá Aktivácia komplementu spočíva v postupnej kaskádovej aktivácii jedného po druhom jeho komponentov. V tomto štádiu aktivácia jednej zložky indukuje pôsobenie enzýmu, čo vedie k aktivácii ďalšej zložky v poradí. Pretože jedna molekula aktívneho enzýmu je schopná štiepiť veľa molekúl substrátu, táto kaskáda reakcií zosilňuje relatívne slabý počiatočný signál. Tieto kaskádové vlastnosti komplementového systému sú podobné tým, ktoré sú pozorované v iných sérových kaskádach zameraných na tvorbu zrazenín a produkciu kinínov, vaskulárnych zápalových mediátorov.

Po aktivácii sa jednotlivé komponenty rozdelia na fragmenty, označené malými písmenami. Menší z rozdelených fragmentov sa zvyčajne označuje písmenom "a", väčší - "b". Historicky sa však väčší zo štiepených fragmentov C2 zvyčajne označuje ako C2a a menší ako C2b. (V niektorých textoch a článkoch sú však fragmenty komponentov komplementu C2 označované inverzne.) Ďalšie fragmenty štiepenia sú tiež označené malými písmenami, napríklad C3d.

Existujú tri spôsoby aktivácie komplementu: klasické, lektínové a alternatívne.

Začiatok každej z dráh aktivácie je charakterizovaný svojimi vlastnými komponentmi a procesmi rozpoznávania, avšak v neskorších štádiách vo všetkých troch prípadoch sa používajú rovnaké komponenty. Ďalej sa diskutuje o vlastnostiach každej aktivačnej dráhy a látkach, ktoré ich aktivujú.

klasickým spôsobom

Klasická aktivačná dráha sa tak nazýva, pretože bola definovaná ako prvá. Proteínové zložky klasickej dráhy sú označené C1, C2, C9. (Čísla sú v poradí, v akom boli zložky objavené, nie v akom boli aktivované.) Komplexy antigén-protilátka sú hlavnými aktivátormi klasickej dráhy. To je teda hlavná efektorová dráha na aktiváciu humorálnej adaptívnej imunitnej odpovede.

Ďalšími aktivátormi sú určité vírusy, mŕtve bunky a intracelulárne membrány (napr. mitochondrie), imunoglobulínové agregáty a β-amyloid nachádzajúci sa v plakoch pri Alzheimerovej chorobe. C-reaktívny proteín je proteín akútnej fázy – zložka zápalovej odpovede; viaže sa na polysacharid fosforylcholín exprimovaný na povrchu mnohých baktérií (napr. Streptococcus pneumoniae) a aktivuje aj klasickú dráhu.

Klasická dráha sa spustí, keď sa C1 naviaže na protilátku v komplexe antigén-protilátka, ako je napríklad protilátka naviazaná na antigén exprimovaný na povrchu baktérie (obrázok 13.1). Komponent C1 je komplex troch rôznych proteínov: Clq (obsahujúci šesť rovnakých subkomponentov) spojený s dvoma molekulami (každá s dvoma) - Clr a Cls. Po aktivácii Cl sa jeho globulárne oblasti - subkomponenty Clq - viažu na Clq-špecifickú oblasť na Fc fragmentoch buď jednej IgM alebo dvoch tesne umiestnených molekúl IgG spojených s antigénom (väzba IgG je znázornená na obr. 13.1).

Protilátky IgM a IgG sú teda účinnými aktivátormi komplementu. Ľudské imunoglobulíny, ktoré majú schopnosť viazať sa na Cl a aktivovať ho, v zostupnom poradí podľa tejto schopnosti, sú: IgM>> IgG3> IgG 1 » IgG2. Imunoglobulíny IgG4, IgD, IgA a IgE s Clq neinteragujú, nefixujú ho ani neaktivujú, t.j. neaktivujú komplement klasickou cestou.

Potom, čo sa C1 naviaže na komplex Cls antigén-protilátka, získa enzymatickú aktivitu. Táto aktívna forma je známa ako Cls-esteráza. Rozdeľuje ďalšiu zložku klasickej cesty - C4 - na dve časti: C4a a C4b. Menšia časť - C4a - zostáva v rozpustenom stave a C4b sa kovalentne viaže na povrch baktérie alebo inej aktivačnej látky.

Časť C4b pripojená k povrchu bunky potom viaže C2, ktorý je štiepený Cls. Keď sa C2 štiepi, získa sa fragment C2b, ktorý zostáva v rozpustenom stave, a C2a. C2a sa zase viaže na C4b na bunkovom povrchu za vzniku komplexu C4b2a. Tento komplex sa nazýva klasická dráha C3 konvertáza, pretože, ako uvidíme neskôr, tento enzým štiepi ďalšiu zložku, C3.

lektínová cesta

Lektínová dráha je aktivovaná terminálnymi zvyškami manózy v proteínoch a polysacharidoch umiestnených na povrchu baktérie. Tieto zvyšky sa nenachádzajú na povrchu cicavčích buniek, preto lektínovú dráhu možno považovať za prostriedok na rozpoznanie seba a neosobnosti. Pretože táto aktivačná dráha nevyžaduje prítomnosť protilátok, je súčasťou vrodeného imunitného obranného systému.

Na obr. Obrázok 13.1 ukazuje, ako sa bakteriálne zvyšky manózy viažu na cirkulujúci komplex lektínu viažuceho manózu (MBL); štruktúra podobná Clq klasickej dráhy) a dve pridružené proteázy tzv. serínové proteázy spojené s manózou (MASP-1 a -2). Táto väzba aktivuje MAP-1, aby následne štiepil zložky klasickej komplementovej dráhy, C4 a C2, za vzniku C4b2a, klasickej dráhy C3 konvertázy, na bakteriálnom povrchu. A MASP-2 má schopnosť priamo štiepiť C3. Lektínová dráha po aktivačnej fáze C3 je teda podobná klasickej.

Alternatívna cesta

Alternatívna dráha aktivácie komplementu je spúšťaná takmer akoukoľvek cudzorodou látkou. Medzi najviac študované látky patria lipopolysacharidy (LPS, známe aj ako endotoxíny gramnegatívnej bunkovej steny baktérií), niektoré bunkové steny kvasiniek a proteín nachádzajúci sa v kobrom jede (faktor kobrieho jedu). Niektoré činidlá, ktoré aktivujú klasickú dráhu, vírusy, imunoglobulínové agregáty a mŕtve bunky, spúšťajú aj alternatívnu dráhu.

K aktivácii dochádza v neprítomnosti špecifických protilátok. Alternatívna dráha aktivácie komplementu je teda efektorovou vetvou vrodeného imunitného obranného systému. Niektoré zložky alternatívnej dráhy sú pre ňu jedinečné (sérové ​​faktory B a D a properdín, tiež známy ako faktor P), zatiaľ čo iné (C3, C3b, C5, C6, C7, C8 a C9) sú zdieľané s klasickou dráhou.

Zložka C3b sa objavuje v krvi v malých množstvách po spontánnom odštiepení reaktívnej tiolovej skupiny v C3. Tento "preexistujúci" C3b je schopný viazať sa na hydroxylové skupiny proteínov a uhľohydrátov exprimovaných na povrchu buniek (pozri obrázok 13.1). Akumulácia C3b na bunkovom povrchu iniciuje alternatívnu dráhu.

Môže sa vyskytnúť tak na cudzej, ako aj na telu vlastnej bunke; teda, pokiaľ ide o alternatívnu cestu, vždy beží. Ako je však podrobnejšie uvedené nižšie, telu vlastné bunky regulujú priebeh reakcií alternatívnej dráhy, zatiaľ čo iné ako vlastné bunky takéto regulačné schopnosti nemajú a nedokážu zabrániť rozvoju následných dejov alternatívnej dráhy.

Ryža. 13.1. Spustenie klasickej, lektínovej a alternatívnej cesty. Ukážka aktivácie každej dráhy a tvorby C3 konvertázy

V ďalšom kroku alternatívnej dráhy sa srvátkový proteín, faktor B, viaže na C3b na bunkovom povrchu za vzniku komplexu C3bB. Faktor D potom štiepi faktor B, ktorý sa nachádza na bunkovom povrchu v komplexe C3bB, výsledkom čoho je fragment Ba, ktorý sa uvoľňuje do okolitej tekutiny, a Bb, ktorý zostáva spojený s C3b. Tento C3bBb je alternatívna dráha C3 konvertáza, ktorá štiepi C3 na C3a a C3b.

Zvyčajne sa C3bBb rozpúšťa rýchlo, ale môže byť stabilizovaný v kombinácii s properdínom (pozri obr. 13.1). V dôsledku toho je C3bBb stabilizovaný properdínom schopný viazať a štiepiť veľké množstvá C3 vo veľmi krátkom čase. Akumulácia na bunkovom povrchu týchto rýchlo vznikla v vo veľkom počte C3b vedie k takmer „výbušnému“ spusteniu alternatívnej cesty. Väzba properdínu na C3bBb teda vytvára slučku amplifikácie alternatívnej dráhy. Schopnosť properdínu aktivovať amplifikačnú slučku je riadená opačným pôsobením regulačných proteínov. Preto k aktivácii alternatívnej cesty nedochádza stále.

Aktivácia C3 a C5

C3 štiepenie je hlavnou fázou pre všetky tri aktivačné dráhy. Na obr. 13.2 ukazuje, že C3 konvertázy v klasickej a alternatívnej dráhe (C4b2a a C3bBb, v tomto poradí) štiepia C3 na dva fragmenty. Menší C3a je rozpustný anafylatoxínový proteín: aktivuje bunky zapojené do zápalovej reakcie. Väčší fragment, C3b, pokračuje v procese aktivácie komplementovej kaskády väzbou na bunkové povrchy okolo miesta aktivácie. Ako je uvedené nižšie, C3b sa tiež podieľa na obrane hostiteľa, zápale a imunitnej regulácii.


Ryža. 13.2. Štiepenie zložky C3 C3-konvertázou a zložky C5 C5-konvertázou v klasickej a lektínovej (hore) a alternatívnej (dole) dráhe. Vo všetkých prípadoch sa C3 štiepi na C3b, ktorý sa ukladá na povrchu bunky, a C3, ktorý sa uvoľňuje do kvapalného média. Rovnakým spôsobom sa C5 štiepi na C5b, ktorý sa ukladá na povrchu bunky, a C5a, ktorý sa uvoľňuje do kvapalného média.

Väzba C3b na C3 konvertázy, v klasickej aj alternatívnej dráhe, iniciuje väzbu a štiepenie ďalšej zložky, C5 (pozri obr. 13.2). Z tohto dôvodu sú C3 konvertázy spojené s C3b klasifikované ako C5 konvertázy (C4b2a3b v klasickej dráhe; C3bBb3b v alternatíve). Keď sa C5 štiepi, vytvoria sa dva fragmenty. Fragment C5a sa uvoľňuje v rozpustnej forme a je aktívnym anafylatoxínom. Fragment C5b sa viaže na bunkový povrch a tvorí jadro pre väzbu na terminálne zložky komplementu.

koncová cesta

Koncové zložky komplementovej kaskády - C5b, C6, C7, C8 a C9 - sú spoločné pre všetky aktivačné dráhy. Viažu sa na seba a vytvárajú komplex membránového útoku (MAC), ktorý spôsobuje lýzu buniek (obr. 13.3).


Ryža. 13.3 Tvorba komplexu atakujúceho membránu. Komponenty komplementu neskorej fázy - C5b-C9 - sa postupne spájajú a vytvárajú komplex na povrchu bunky. Početné zložky C9 sa pripájajú k tomuto komplexu a polymerizujú za vzniku poly-C9, čím vytvárajú kanál, ktorý preklenuje bunkovú membránu.

Prvou fázou tvorby MAC je pripojenie C6 k C5b na bunkovom povrchu. C7 sa potom viaže na C5b a C6 a preniká vonkajšou membránou bunky. Následná väzba C8 na C5b67 vedie k vytvoreniu komplexu, ktorý preniká hlbšie do bunkovej membrány. Na bunkovej membráne pôsobí C5b-C8 ako receptor pre C9, molekulu perforínového typu, ktorá sa viaže na C8.

Ďalšie molekuly C9 interagujú v komplexe s molekulou C9 a vytvárajú polymerizovaný C9 (poly-C9). Tieto poly-C9 tvoria transmembránový kanál, ktorý narúša osmotickú rovnováhu v bunke: cez ňu prenikajú ióny a vstupuje voda. Bunka napučí, membrána sa stáva priepustnou pre makromolekuly, ktoré potom bunku opúšťajú. Výsledkom je lýza buniek.

R. Koiko, D. Sunshine, E. Benjamini

№ 6 Komplement, jeho štruktúra, funkcie, spôsoby aktivácie, úloha v imunite.
Povaha a vlastnosti doplnku. Komplement je jedným z dôležitých faktorov humorálnej imunity, ktorý hrá úlohu v obrane organizmu proti antigénom. Komplement je komplexný komplex proteínov krvného séra, ktorý je zvyčajne v neaktívnom stave a je aktivovaný, keď sa antigén skombinuje s protilátkou alebo keď sa antigén zhlukuje. Komplement pozostáva z 20 interagujúcich proteínov, z ktorých deväť je hlavnými zložkami komplementu; sú označené číslami: C1, C2, NW, C4...C9. Dôležitú úlohu zohrávajú aj faktory B, D a P (properdin). Doplnkové proteíny sú globulíny a navzájom sa líšia množstvom fyzikálno-chemických vlastností. Výrazne sa líšia najmä v molekulovej hmotnosti a tiež majú komplexné zloženie podjednotiek: C1-C1q, C1r, C1s; SZ-SZ, SZ b; C5-C5a, C5b Komponenty komplementu sú syntetizované vo veľkých množstvách (tvoria 5-10% všetkých krvných bielkovín), niektoré z nich sú tvorené fagocytmi.
Doplnkové funkcierôznorodé: a) podieľa sa na lýze mikrobiálnych a iných buniek (cytotoxický účinok); b) má chemotaktickú aktivitu; c) zúčastňuje sa anafylaxie; d) podieľa sa na fagocytóze. Preto je komplement súčasťou mnohých imunologických reakcií, ktorých cieľom je zbaviť telo mikróbov a iných cudzích buniek a antigénov (napr. nádorových buniek, štepu).
Aktivačný mechanizmus dopĺňať je veľmi zložitý a ide o kaskádu enzymatických proteolytických reakcií, ktorých výsledkom je vytvorenie aktívneho cytolytického komplexu, ktorý ničí stenu baktérií a iných buniek. Sú známe tri cesty aktivácie komplementu: klasická, alternatívna a lektínová.
Po klasickej cesteKomplement je aktivovaný komplexom antigén-protilátka. Na to stačí podieľať sa na väzbe antigénu jednej molekuly IgM alebo dve molekuly IgG . Proces začína pridaním zložky C1 ku komplexu AG + AT, ktorý sa rozkladá na podjednotky C 1 q , C 1 r a C1 s . Ďalej sa sekvenčne aktivované „skoré“ zložky komplementu zúčastňujú reakcie v nasledujúcom poradí: C4, C2, NW. Táto reakcia má charakter rastúcej kaskády, t.j. keď jedna molekula predchádzajúcej zložky aktivuje niekoľko molekúl nasledujúcej. „Skorá“ zložka komplementu C3 aktivuje zložku C5, ktorá má schopnosť naviazať sa na bunkovú membránu. Na zložke C5 sa postupným pripájaním „neskorých“ zložiek C6, C7, C8, C9 vytvorí lytický alebo membránu útočiaci komplex, ktorý naruší integritu membrány (vytvorí v nej dieru) a bunka odumiera. výsledkom osmotickej lýzy.
Alternatívna cestaaktivácia komplementu prebieha bez účasti protilátok. Táto dráha je charakteristická pre ochranu proti gramnegatívnym mikróbom. Kaskádová reťazová reakcia v alternatívnej dráhe začína interakciou antigénu (napríklad polysacharidu) s proteínmi B, D a properdínu (P), po ktorej nasleduje aktivácia zložky C3. Ďalej reakcia prebieha rovnako ako pri klasickom spôsobe - vzniká komplex membránového útoku.
lektínová cestaK aktivácii komplementu dochádza aj bez účasti protilátok. Iniciuje ho špecifický proteín viažuci manózu krvné sérum, ktoré po interakcii so zvyškami manózy na povrchu mikrobiálnych buniek katalyzuje C4. Ďalšia kaskáda reakcií je podobná klasickému spôsobu.
V procese aktivácie komplementu vznikajú produkty proteolýzy jeho zložiek – podjednotky C3 a C3 b, C5a a C5b a iní, ktorí majú vysokú biologická aktivita. Napríklad C3 a C5a sa zúčastňujú anafylaktickej reakcie, sú chemoatraktanty, C3 b - hrá úlohu pri opsonizácii objektov fagocytózy a pod. Prebieha komplexná kaskádová reakcia komplementu za účasti iónov Ca 2+ a Mg2+.

Komplement je komplexný proteínový komplex v krvnom sére. Doplnkový systém pozostáva z 30 proteínov (komponenty, príp frakcie komplementové systémy). Aktivované komplementový systém v dôsledku kaskádového procesu: produkt predchádzajúcej reakcie pôsobí ako katalyzátor pre nasledujúcu reakciu. Navyše, keď sa aktivuje frakcia zložky, v prvých piatich zložkách dochádza k jej štiepeniu. Produkty tohto štiepenia sú označené ako aktívne frakcie komplementového systému.

1. Väčšie fragmenty(označuje sa písmenom b), vznikajúce pri štiepení neaktívnej frakcie, zostáva na povrchu bunky - aktivácia komplementu prebieha vždy na povrchu mikrobiálnej bunky, nie však na vlastných eukaryotických bunkách. Tento fragment nadobúda vlastnosti enzýmu a schopnosť pôsobiť na nasledujúcu zložku a aktivovať ju.

2. Menší fragment(označuje sa písmenom a) je rozpustný a „odchádza“ v kvapalnej fáze, t.j. do krvného séra.

B. Zlomky komplementového systému sú určené inak.

1. Deväť – prvé objavené – proteíny komplementového systému označené písmenom C(od anglické slovo doplnok) so zodpovedajúcou číslicou.

2. Zvyšné frakcie komplementového systému sú označené iné latinské písmená alebo ich kombinácie.

Doplňte aktivačné cesty

Existujú tri cesty aktivácie komplementu: klasická, lektínová a alternatívna.

A. klasickým spôsobom aktivácia komplementu je Hlavná. Podieľa sa na tejto dráhe aktivácie komplementu hlavná funkcia protilátok.

1. Aktivácia komplementu klasickou cestou Spustí sa imunitný komplex : komplex antigén-imunoglobulín (trieda G alebo M). Miesto protilátky môže „zaujať“ C-reaktívny proteín- takýto komplex aktivuje aj komplement pozdĺž klasickej dráhy.

2. Klasická dráha aktivácie komplementuuskutočnené nasledujúcim spôsobom.

A. Najprv frakcia C1 je aktivovaná: zbiera sa z troch podfrakcií (C1q, C1r, C1s) a premieňa sa na enzým C1-esteráza(С1qrs).

b. C1-esteráza štiepi frakciu C4.

V. Aktívna frakcia C4b sa kovalentne viaže na povrch mikrobiálnych buniek - tu sa pripája k frakcii C2.

d) Frakcia C2 v komplexe s frakciou C4b sa štiepi C1-esterázou s tvorba aktívnej frakcie С2b.

e) Aktívne frakcie C4b a C2b v jednom komplexe - С4bС2b- Majúce enzymatickú aktivitu. Tento tzv Klasická dráha C3 konvertázy.

C3 konvertáza štiepi frakciu C3, akumulujem veľké množstvá aktívnej frakcie C3b.

a. Aktívna frakcia С3b spája komplex C4bC2b a premení ho na C5 konvertáza(С4bС2bС3b).

h. C5 konvertáza štiepi frakciu C5.

A. Výsledná aktívna frakcia C5b sa pripája k frakcii C6.

j) komplex C5bC6 sa pripája k frakcii C7.

l. Komplex С5bС6С7 uložené vo fosfolipidovej dvojvrstve membrány mikrobiálnych buniek.

m.K tomuto komplexu spája sa proteín C8 A proteín C9. Tento polymér vytvára v membráne mikrobiálnej bunky pór s priemerom asi 10 nm, čo vedie k lýze mikróbu (keďže na jeho povrchu sa vytvára veľa takýchto pórov - „aktivita“ jednej jednotky C3-konvertázy vedie k vzniku asi 1000 pórov). Komplexné С5bС6С7С8С9, vytvorený v dôsledku aktivácie komplementu sa nazýva memranový útočný komplex (MAK).

B. lektínová cesta Aktiváciu komplementu spúšťa komplex normálneho proteínu krvného séra - lektín viažuci manany (MBL) - so sacharidmi povrchových štruktúr mikrobiálnych buniek (so zvyškami manózy).

IN
.Alternatívna cesta Aktivácia komplementu začína kovalentnou väzbou aktívnej frakcie C3b - ktorá je vždy prítomná v krvnom sére v dôsledku spontánneho štiepenia frakcie C3, ktorá sa tu neustále vyskytuje - s povrchovými molekulami nie všetkých, ale niektorých mikroorganizmov.

1. Ďalší vývojrozvíjať nasledujúcim spôsobom.

A. C3b viaže faktor B tvoriaci komplex C3bB.

b. Súvisí s C3b faktor B pôsobí ako substrát pre faktor D(sérová serínová proteáza), ktorá ju štiepi za vzniku aktívneho komplexu С3bВb. Tento komplex má enzymatickú aktivitu, je štrukturálne a funkčne homológny s C3-konvertázou klasickej dráhy (C4bC2b) a je tzv. Alternatívna dráha C3-konvertázy.

V. Samotná C3 konvertáza alternatívnej dráhy je nestabilná. Aby tento enzým úspešne pokračoval v alternatívnej dráhe aktivácie komplementu stabilizovaný faktorom P(správne).

2. Hlavnáfunkčný rozdiel Alternatívnym spôsobom aktivácie komplementu v porovnaní s klasickým je rýchla odpoveď na patogén: pretože nie je potrebný čas na akumuláciu špecifických protilátok a tvorbu imunitných komplexov.

D. Je dôležité pochopiť, že klasické aj alternatívne cesty aktivácie komplementu fungovať paralelne, tiež navzájom zosilňujúce (t. j. zosilňujúce). Inými slovami, komplement sa neaktivuje „buď klasickým alebo alternatívnym“, ale „klasickým aj alternatívnym“ spôsobom aktivácie. Toto, s pridaním lektínovej aktivačnej dráhy, je jediný proces, ktorého rôzne zložky sa môžu jednoducho prejaviť v rôznej miere.

Funkcie komplementového systému

Systém komplementu hrá veľmi dôležitú úlohu v obrane hostiteľa proti patogénom.

A. Systém komplementu je zapojený do inaktivácia mikroorganizmov, vrát. sprostredkúva pôsobenie protilátok na mikróby.

B. Aktívne frakcie komplementového systému aktivovať fagocytózu (opsoníny - C3b aC5 b) .

B. Zúčastňujú sa aktívne frakcie komplementového systému tvorba zápalovej reakcie.

Nazývajú sa aktívne frakcie komplementu C3a a C5a anafylotoxíny, keďže sa okrem iného podieľajú na alergickej reakcii nazývanej anafylaxia. Najsilnejší anafylotoxín je C5a. Anafylotoxíny prevádzkovať na rôznych bunkách a tkanivách makroorganizmu.

1. Ich vplyv na žírne bunky spôsobuje degranuláciu.

2. Účinkujú aj anafylotoxíny hladké svaly spôsobí ich kontrakciu.

3. Pracujú aj ďalej cievna stena: spôsobujú aktiváciu endotelu a zvyšujú jeho permeabilitu, čo vytvára podmienky pre extravazáciu (výstup) tekutiny a krviniek z cievneho riečiska pri rozvoji zápalovej reakcie.

Okrem toho sú to anafylotoxíny imunomodulátory, t.j. pôsobia ako regulátory imunitnej odpovede.

1. C3a pôsobí ako imunosupresor (t.j. potláča imunitnú odpoveď).

2. C5a je imunostimulant (t.j. zvyšuje imunitnú odpoveď).

OTÁZKA 10 „Imunita je pojem. Klasifikácia foriem imunity. orgánov imunitného systému. Imunogenéza »

Imunita sa chápe obranné mechanizmy, ktoré sa realizujú za účasti lymfocytov a sú zamerané na rozpoznanie a elimináciu z vnútorného prostredia tela skupiny molekúl alebo aj častí molekúl, považovaných za „cudziu značku“. Termín antigén. Imunitný systém rozpoznaním týchto "značiek" - antigénov odstraňuje z vnútorného prostredia tela:

    vlastné, ktoré sa z rôznych dôvodov stali nepotrebnými, bunky,

    mikroorganizmy,

    potraviny, inhalácia a aplikácia vonkajších látok,

    transplantácie.

Existujú dva hlavné formy imunity- špecifické (vrodené) a získané. Existuje klasifikácia získaná imunita v závislosti od pôvodu, podľa ktorého sa delí na prirodzenú (nezamieňať s prirodzenou imunitou vplyvom nešpecifických faktorov rezistencie) a umelú.

A. Prirodzené získaná imunita sa tvorí prirodzene (odtiaľ názov).

1. Aktívne prirodzená získaná imunita vzniká v dôsledku infekcie a preto sa nazýva postinfekčné.

2. Pasívne prirodzená získaná imunita sa vytvára v dôsledku materských protilátok, ktoré vstupujú do tela plodu cez placentu a po narodení do tela dieťaťa s materským mliekom. V dôsledku toho sa tento typ imunity nazýva materská.

B. Umelé získanú imunitu tvorí u pacienta lekár.

1. Aktívne umelá získaná imunita vzniká v dôsledku očkovania a je preto tzv po očkovaní.

2. Pasívne umelá získaná imunita sa vytvára v dôsledku zavedenia terapeutických a profylaktických sér a preto sa nazýva postsérum.

Získaná imunita môže byťtiež sterilné (bez prítomnosti patogénu)a nesterilné (existujúce v prítomnosti patogénu v tele),humorné Abunkové, systémové Amiestny, podľa smeru -antibakteriálne, antivírusové, antitoxické, protinádorové, protitransplantačné.

Imunitný systém - súbor orgánov, tkanív a buniek, ktoré zabezpečujú bunkovo-genetickú stálosť tela. Princípy antigénna (genetická) čistota sú založené na rozpoznávaní „svojho – niekoho iného“ a sú z veľkej časti spôsobené systémom génov a glykoproteínov (produktov ich expresie) – hlavný histokompatibilný komplex (MHC), u ľudí, často označovaný ako systém HLA (ľudské leukocytové antigény).

orgánov imunitného systému.

Prideliť centrálny(kostná dreň – hematopoetický orgán, týmus alebo týmus, lymfoidné tkanivo čreva) a periférne(slezina, lymfatické uzliny, nahromadenie lymfoidného tkaniva vo vlastnej vrstve slizníc črevného typu) imunitných orgánov.

    Imunitný systém zahŕňa:

    LYMFOHIDNÝ SYSTÉM (lymfoidné orgány a lymfocyty)

    SYSTÉM MONOCYT-MAKROFÁG ( monocyty, tkanivové makrofágy , dendritické bunky , mikrofágy resppolymornonukleárne granulocyty sú bazofily, eozinofily, neutrofily).

    Imunitný systém zahŕňa úrovne:

    Organúrovni

    Bunkovýúrovni (makrofágy a mikrofágy, T a B lymfocyty, monocyty, krvné doštičky a iné bunky)

    Humorálna alebo molekulárna úroveň(imunoglobulíny alebo protilátky, cytokíny, interferóny atď.).

CYTOKÍNY- biologicky aktívne molekuly, ktoré zabezpečujú interakciu buniek imunitného systému medzi sebou a s inými systémami

    ORGÁNY IMUNITNÉHO SYSTÉMU

A. CENTRÁLNE ORGÁNY:

    týmusu

    Kostná dreň

FUNKCIA: Tvorba, antigén-nezávislá diferenciácia a proliferácia imunokompetentných buniek.

B. PERIFÉRNE ORGÁNY:

    Lymfatické uzliny

    Slezina

    Lymfoidné tkanivo slizníc (Peyerove pláty čreva, slepé črevo, mandle, difúzne nahromadenie lymfocytov v pľúcach a črevách atď.).

FUNKCIA: Antigén-dependentná diferenciácia a proliferácia imunokompetentných buniek.

Progenitorové bunky imunokompetentných buniek sú produkované kostnou dreňou. Niektorí potomkovia kmeňových buniek sa stávajú lymfocytmi. Lymfocyty sa delia do dvoch tried – T a B. Prekurzory T-lymfocytov migrujú do týmusu, kde dozrievajú na bunky, ktoré sa môžu podieľať na imunitnej odpovedi. U ľudí dozrievajú B-lymfocyty v kostnej dreni. U vtákov nezrelé B bunky migrujú do Fabriciovej burzy, kde dosiahnu zrelosť. Zrelé B a T lymfocyty kolonizujú periférne lymfatické uzliny. teda centrálne orgány imunitného systému uskutočňujú tvorbu a dozrievanie imunokompetentných buniek, periférne orgány zabezpečujú adekvátnu imunitnú odpoveď na antigénnu stimuláciu - "spracovanie" antigénu, jeho rozpoznanie a klonálna proliferácia lymfocytov -antigén-dependentná diferenciácia.

Existujú tri cesty aktivácie komplementu: klasická, lektínová a alternatívna.

A. klasickým spôsobom aktivácia komplementu je hlavná. Účasť na tejto dráhe aktivácie komplementu je hlavnou funkciou protilátok.

1. Aktivácia komplementu klasickou cestou Spustí sa imunitný komplex: komplex antigénu s imunoglobulínom (trieda G - prvé tri podtriedy - alebo M). Miesto protilátky môže „zaujať“ C-reaktívny proteín – takýto komplex aktivuje aj komplement po klasickej dráhe.

2. Klasická dráha aktivácie komplementu uskutočnené nasledovne (obrázok 26.2-1).

A. Najprv frakcia C1 je aktivovaná: zbiera sa z troch podfrakcií (C1q, C1r, C1s) a konvertuje sa na enzým C1-esterázu (C1qrs).

b. C1-esteráza štiepi frakciu C4.

V. Aktívna frakcia C4b sa kovalentne viaže na povrch mikrobiálnych buniek (ale nie na vlastné eukaryotické bunky hostiteľa). sa pripája k frakcii C2.

d) Frakcia C2 v komplexe s frakciou C4b sa štiepi C1-esterázou s tvorba aktívnej frakcie C2b.

e) Aktívne frakcie C4b a C2b v jednom komplexe - C4bC2b- Majúce enzymatickú aktivitu. Tento tzv Klasická dráha C3 konvertázy.

C3 konvertáza štiepi frakciu C3, akumulujem veľké množstvá aktívnej frakcie C3b.

a. Aktívna frakcia С3b spája komplex C4bC2b a premení ho na C5 konvertáza(C4bC2bC3b).

h. C5 konvertáza štiepi frakciu C5.

A. Výsledná aktívna frakcia C5b sa pripája k frakcii C6.

j) komplex C5bC6 sa pripája k frakcii C7.

l. Komplex С5bС6С7 uložené vo fosfolipidovej dvojvrstve membrány mikrobiálnych buniek.

m.K tomuto komplexu spája sa proteín C8.

n. Je spolu s celým komplexom vo fosfolipidovej dvojvrstve membrány mikrobiálnych buniek, proteín C8 katalyzuje polymerizáciu 10 - 16 molekúl proteín C9. Tento polymér vytvára v membráne mikrobiálnej bunky nespadajúci pór s priemerom asi 10 nm (obrázok 26.2-2), čo vedie k lýze mikróbu (keďže na jeho povrchu sa tvorí veľa takýchto pórov - „aktivita jednej jednotky C3-konvertázy vedie k vzniku asi 1000 pórov). Nazýva sa komplex C5bC6C7C8C9, ktorý je výsledkom aktivácie komplementu memranový útočný komplex(MAK).

B. lektínová cesta Aktiváciu komplementu spúšťa komplex normálneho proteínu krvného séra - lektín viažuci manany (MBL) - so sacharidmi povrchových štruktúr mikrobiálnych buniek (so zvyškami manózy). MSL-asociovaná serínová proteáza aktivovaná ako výsledok tohto procesu pôsobí podobne ako C1-esteráza klasickej dráhy, pozdĺž ktorej sa v skutočnosti vyvíjajú ďalšie deje končiace tvorbou MAC (obr. 26.2-3).

IN. Alternatívna cesta aktivácia komplementu (obr. 26.2-4) začína kovalentnou väzbou aktívnej frakcie C3b - ktorá je vždy prítomná v krvnom sére v dôsledku spontánneho štiepenia frakcie C3, ktorá sa tu neustále vyskytuje - s povrchovými molekulami ne všetky, okrem niektorých mikroorganizmov.

1. Ďalší vývoj rozvíjať nasledujúcim spôsobom.

A. C3b viaže faktor B(ktorý je štrukturálne a funkčne homológny s faktorom C2), tvoriaci komplex C3bB.

b. Súvisí s C3b faktor B pôsobí ako substrát pre faktorD(sérová serínová proteáza), ktorá ju štiepi za vzniku aktívneho komplexu C3bBb. Tento komplex má enzymatickú aktivitu, je štrukturálne a funkčne homológny s C3-konvertázou klasickej dráhy (C4bC2b) a je tzv. Alternatívna dráha C3-konvertázy.

V. Samotná C3 konvertáza alternatívnej dráhy je nestabilná. Aby tento enzým úspešne pokračoval v alternatívnej dráhe aktivácie komplementu stabilizovaný faktorom P(správne).

1 . Veľa C3b sa vyvíja a vzniká komplexС3bВbС3b, je C5 konvertáza.

2 . Aktivácia C5 vedie k vytvoreniu komplexu atakujúceho membránu (pozri oddiely 26.2.A.2. a - 26.2.A.2.n).

2. Základné funkčný rozdiel Alternatívnym spôsobom aktivácie komplementu v porovnaní s klasickým je rýchla odpoveď na patogén: pretože nie je potrebný čas na akumuláciu špecifických protilátok a tvorbu imunitných komplexov.

D. Je dôležité pochopiť, že klasické aj alternatívne cesty aktivácie komplementu fungovať paralelne, tiež navzájom zosilňujúce (t. j. zosilňujúce). Inými slovami, komplement sa neaktivuje „buď klasickým alebo alternatívnym“, ale „klasickým aj alternatívnym“ spôsobom aktivácie. Toto je s pridaním lektínovej aktivačnej dráhy jeden proces (pozri obr. 26.2-5), ktorého rôzne zložky sa môžu jednoducho prejaviť v rôznej miere.

Doplnkový systém

Membránový útočný komplex spôsobujúci lýzu buniek.

Doplnkový systém- komplex komplexných bielkovín, ktoré sú neustále prítomné v krvi. Ide o kaskádový systém proteolytických enzýmov, určený na humorálnu ochranu tela pred pôsobením cudzích látok, podieľa sa na realizácii imunitnej odpovede organizmu. Je dôležitou súčasťou vrodenej aj získanej imunity.

História konceptu

IN koniec XIX storočia sa zistilo, že krvné sérum obsahuje určitý „faktor“ s baktericídnymi vlastnosťami. V roku 1896 mladý belgický vedec Jules Bordet, ktorý pracoval na Pasteurovom inštitúte v Paríži, ukázal, že v sére sú dve rôzne látky, ktorých spoločné pôsobenie vedie k lýze baktérií: termostabilný faktor a termolabilný (stratový jeho vlastnosti pri zahrievaní séra) faktor. Termostabilný faktor, ako sa ukázalo, mohol pôsobiť len proti určitým mikroorganizmom, zatiaľ čo termolabilný faktor mal nešpecifickú antibakteriálnu aktivitu. Neskôr bol pomenovaný termolabilný faktor dopĺňať. Termín „doplnok“ zaviedol Paul Ehrlich koncom 90. rokov 19. storočia. Ehrlich bol autorom humorálnej teórie imunity a zaviedol do imunológie mnohé termíny, ktoré sa neskôr stali všeobecne akceptovanými. Podľa jeho teórie majú bunky zodpovedné za imunitné reakcie na svojom povrchu receptory, ktoré slúžia na rozpoznávanie antigénov. Tieto receptory teraz nazývame „protilátky“ (základom variabilného receptora lymfocytov je protilátka triedy IgD pripojená k membráne, menej často IgM. Protilátky iných tried v neprítomnosti zodpovedajúceho antigénu nie sú na bunky naviazané). Receptory sa viažu na špecifický antigén, ako aj na tepelne labilnú antibakteriálnu zložku krvného séra. Ehrlich nazval termolabilný faktor „doplnkom“, pretože táto zložka krvi „slúži ako doplnok“ k bunkám imunitného systému.

Ehrlich veril, že existuje veľa komplementov, z ktorých každý sa viaže na svoj vlastný receptor, rovnako ako sa receptor viaže na špecifický antigén. Naproti tomu Bordet tvrdil, že existuje len jeden typ „doplnku“. Začiatkom 20. storočia bol spor vyriešený v prospech Bordeta; ukázalo sa, že komplement môže byť aktivovaný za účasti špecifických protilátok alebo nezávisle, nešpecifickým spôsobom.

Všeobecný pohľad

Komponenty komplementového systému

Komplement je proteínový systém, ktorý zahŕňa približne 20 vzájomne pôsobiacich zložiek: C1 (komplex troch proteínov), C2, C3, ..., C9, faktor B, faktor D a množstvo regulačných proteínov. Všetky tieto zložky sú rozpustné bielkoviny s mol. s hmotnosťou od 24 000 do 400 000, cirkulujúcich v krvi a tkanivovej tekutine. Proteíny komplementu sa syntetizujú hlavne v pečeni a tvoria približne 5 % celkovej globulínovej frakcie krvnej plazmy. Väčšina je neaktívna, kým sa neaktivuje buď imunitnou odpoveďou (zahŕňajúcou protilátky) alebo priamo inváznym mikroorganizmom (pozri nižšie). Jedným z možných výsledkov aktivácie komplementu je sekvenčné spojenie takzvaných neskorých komponentov (C5, C6, C7, C8 a C9) do veľkého proteínového komplexu, ktorý spôsobuje lýzu buniek (lytický alebo membránový atakujúci komplex). K agregácii neskorých zložiek dochádza ako výsledok série postupných proteolytických aktivačných reakcií zahŕňajúcich skoré zložky (C1, C2, C3, C4, faktor B a faktor D). Väčšina z týchto skorých zložiek sú proenzýmy aktivované postupne proteolýzou. Keď sa ktorýkoľvek z týchto proenzýmov špecificky štiepi, stáva sa aktívnym proteolytickým enzýmom a štiepi ďalší proenzým atď.. Pretože mnohé z aktivovaných zložiek sa pevne viažu na membrány, väčšina týchto udalostí sa vyskytuje na povrchu buniek. Centrálnou zložkou tejto proteolytickej kaskády je C3. Jeho aktivácia štiepením je hlavnou reakciou celého aktivačného reťazca komplementu. C3 je možné aktivovať dvoma hlavnými spôsobmi – klasickým a alternatívnym. V oboch prípadoch je C3 štiepený enzýmovým komplexom nazývaným C3 konvertáza. Dve rôzne dráhy vedú k tvorbe rôznych C3 konvertáz, obe však vznikajú ako výsledok spontánnej asociácie dvoch zložiek komplementu aktivovaných skôr v reťazci proteolytickej kaskády. C3 konvertáza štiepi C3 na dva fragmenty, z ktorých väčší (C3b) sa viaže na membránu cieľovej bunky vedľa C3 konvertázy; v dôsledku toho sa vytvorí ešte väčší komplex enzýmov so zmenenou špecifickosťou, C5-konvertáza. Potom C5 konvertáza štiepi C5 a tým iniciuje spontánne zostavenie lytického komplexu z neskorých komponentov - z C5 na C9. Pretože každý aktivovaný enzým štiepi mnoho molekúl ďalšieho proenzýmu, aktivačná kaskáda skorých zložiek pôsobí ako zosilňovač: každá molekula aktivovaná na začiatku celého reťazca vedie k tvorbe mnohých lytických komplexov.

Hlavné fázy aktivácie komplementového systému.

Klasické a alternatívne spôsoby aktivácie komplementového systému.

Systém komplementu funguje ako biochemická kaskáda reakcií. Komplement je aktivovaný tromi biochemickými cestami: klasickou, alternatívnou a lektínovou cestou. Všetky tri aktivačné dráhy produkujú rôzne varianty C3 konvertázy (proteín, ktorý štiepi C3). klasickým spôsobom(bol objavený ako prvý, ale evolučne nový) vyžaduje na aktiváciu protilátky (špecifická imunitná odpoveď, adaptívna imunita), pričom alternatíva A lektín dráhy môžu byť aktivované antigénmi bez prítomnosti protilátok (nešpecifická imunitná odpoveď, vrodená imunita). Výsledok aktivácie komplementu je vo všetkých troch prípadoch rovnaký: C3 konvertáza hydrolyzuje C3, vytvára C3a a C3b a spôsobuje kaskádu ďalšej hydrolýzy prvkov systému komplementu a aktivačných udalostí. V klasickej dráhe vyžaduje aktivácia C3 konvertázy vytvorenie komplexu C4bC2a. Tento komplex vzniká po štiepení C2 a C4 komplexom C1. Komplex C1 sa zase na aktiváciu musí viazať na imunoglobulíny triedy M alebo G. C3b sa viaže na povrch patogénov, čo vedie k väčšiemu „záujmu“ fagocytov o bunky spojené s C3b (opsonizácia). C5a je dôležitý chemoatraktant, ktorý pomáha priťahovať nové imunitné bunky do oblasti aktivácie komplementu. C3a aj C5a majú anafylotoxickú aktivitu, priamo spôsobujúcu degranuláciu žírnych buniek (v dôsledku toho uvoľnenie zápalových mediátorov). C5b spúšťa tvorbu membránových atakujúcich komplexov (MAC), ktoré pozostávajú z C5b, C6, C7, C8 a polymérneho C9. MAC - cytolytický finálny produkt aktivácia komplementového systému. MAC tvorí transmembránový kanál, ktorý spôsobuje osmotickú lýzu cieľovej bunky. Makrofágy pohlcujú patogény označené komplementovým systémom.

biologické funkcie

Teraz existujú nasledujúce funkcie:

  1. opsonizačná funkcia. Bezprostredne po aktivácii komplementového systému sa vytvárajú opsonizačné zložky, ktoré pokrývajú patogény alebo imunitné komplexy a priťahujú fagocyty. Prítomnosť receptora C3b na povrchu fagocytujúcich buniek zvyšuje ich pripojenie k opsonizovaným baktériám a aktivuje proces absorpcie. Toto pevnejšie pripojenie buniek alebo imunitných komplexov naviazaných na C3b na fagocytárne bunky sa nazývalo fenomén imunitného pripútania.
  2. Solubilizácia (t. j. rozpustenie) imunitných komplexov (molekula C3b). Pri nedostatku komplementu sa vyvíja imunokomplexná patológia (stavy podobné SLE). [SLE = systémový lupus erythematosus]
  3. Účasť na zápalových reakciách. Aktivácia komplementového systému vedie k uvoľneniu biologicky aktívnych látok (histamín, serotonín, bradykinín) z tkanivových bazofilov (žírnych buniek) a bazofilných krvných granulocytov, ktoré stimulujú zápalovú odpoveď (zápalové mediátory). Biologicky aktívne zložky, ktoré vznikajú pri štiepaní C3 A C5 vedú k uvoľňovaniu vazoaktívnych amínov, ako je histamín, z tkanivových bazofilov (žírnych buniek) a krvných bazofilných granulocytov. Na druhej strane je to sprevádzané relaxáciou hladkých svalov a kontrakciou kapilárnych endotelových buniek a zvýšenou vaskulárnou permeabilitou. Fragment C5a a ďalšie produkty aktivácie komplementu podporujú chemotaxiu, agregáciu a degranuláciu neutrofilov a tvorbu voľných kyslíkových radikálov. Podávanie C5a zvieratám viedlo k arteriálnej hypotenzii, pulmonálnej vazokonstrikcii a zvýšenej vaskulárnej permeabilite v dôsledku poškodenia endotelu.
    Funkcie C3a:
    • pôsobí ako chemotaktický faktor, ktorý spôsobuje migráciu neutrofilov smerom k miestu jeho uvoľnenia;
    • indukovať pripojenie neutrofilov k vaskulárnemu endotelu a k sebe navzájom;
    • aktivovať neutrofily, čo spôsobí, že sa u nich vyvinie respiračný výbuch a degranulácia;
    • stimulovať produkciu leukotriénov neutrofilmi.
  4. Cytotoxická alebo lytická funkcia. V konečnom štádiu aktivácie komplementového systému sa z neskorých komponentov komplementu vytvorí membránový útočný komplex (MAC), ktorý napadne membránu bakteriálnej alebo akejkoľvek inej bunky a zničí ju.
Faktor C3e, ktorý vzniká rozkladom faktora C3b, má schopnosť spôsobiť migráciu neutrofilov z kostnej drene a v tomto prípade byť príčinou leukocytózy.

Aktivácia komplementového systému

klasickým spôsobom

Klasická cesta sa spúšťa aktiváciou komplexu C1(zahŕňa jednu molekulu C1q a jednu molekulu C1r a C1s). Komplex C1 sa viaže cez C1q na imunoglobulíny triedy M a G spojené s antigénmi. Hexamérny C1q má tvar kytice neotvorených tulipánov, ktorých „púčiky“ sa môžu viazať na miesto protilátky. Na spustenie tejto dráhy stačí jedna molekula IgM, aktivácia molekulami IgG je menej účinná a vyžaduje si viac molekúl IgG.

С1q sa viaže priamo na povrch patogénu, čo vedie ku konformačným zmenám v molekule C1q a spôsobuje aktiváciu dvoch molekúl serínových proteáz C1r. Štiepia C1 (tiež serínová proteáza). Komplex C1 sa potom viaže na C4 a C2 a potom ich štiepi za vzniku C2a a C4b. C4b a C2a sa navzájom viažu na povrchu patogénu za vzniku klasickej dráhy C3 konvertázy, C4b2a. Výskyt C3 konvertázy vedie k štiepeniu C3 na C3a a C3b. C3b tvorí spolu s C2a a C4b C5 konvertázu klasickej dráhy. C5 sa štiepi na C5a a C5b.C5b zostáva na membráne a spája sa s komplexom C4b2a3b.Potom sa spájajú C6,C7,C8 a C9, ktoré polymerizujú a vo vnútri membrány sa objaví tubul. Tak sa naruší osmotická rovnováha a následkom turgoru baktéria praskne. Klasický spôsob je presnejší, keďže sa takto zničí akákoľvek cudzia bunka.

Alternatívna cesta

Alternatívna cesta sa spúšťa hydrolýzou C3 priamo na povrchu patogénu. Na alternatívnej dráhe sa podieľajú faktory B a D. S ich pomocou vzniká enzým C3bBb. Stabilizuje ho a zabezpečuje jeho dlhodobé fungovanie Proteín P. Ďalej PC3bBb aktivuje C3, čím sa vytvorí C5-konvertáza a spustí sa tvorba komplexu membránového útoku. K ďalšej aktivácii koncových komponentov komplementu dochádza rovnakým spôsobom ako pri klasickej dráhe aktivácie komplementu. V kvapaline v komplexe C3bBb je B nahradený faktorom H a vplyvom deaktivačnej zlúčeniny (H) sa mení na C3bi.Keď sa mikróby dostanú do tela, komplex C3bBb sa začne hromadiť na membráne. Spája sa s C5, ktorá sa rozdeľuje na C5a a C5b. C5b zostáva na membráne. Potom sa spoja C6, C7, C8 a C9. Po zlúčení C9 s C8 sa polymerizuje C9 (zosieťuje sa až 18 molekúl) a vytvorí sa trubica, ktorá prenikne cez bakteriálnu membránu, načerpá sa voda a baktéria praskne.

Alternatívna dráha sa od klasickej líši v tom, že aktivácia komplementového systému nevyžaduje tvorbu imunitných komplexov, prebieha bez účasti prvých komplementových komponentov - C1, C2, C4. Líši sa aj tým, že pôsobí hneď po objavení sa antigénov – jeho aktivátormi môžu byť bakteriálne polysacharidy a lipopolysacharidy (sú to mitogény), vírusové častice, nádorové bunky.

Lektínová (manózová) dráha aktivácie komplementového systému

Lektínová dráha je homológna s klasickou dráhou aktivácie komplementového systému. Používa lektín viažuci manózu (MBL), proteín podobný klasickej aktivačnej dráhe C1q, ktorý sa viaže na zvyšky manózy a iné cukry na membráne, čo umožňuje rozpoznanie rôznych patogénov. MBL je sérový proteín patriaci do skupiny kolektorínových proteínov, ktorý sa syntetizuje najmä v pečeni a môže aktivovať komplementovú kaskádu priamou väzbou na povrch patogénu.

V krvnom sére MBL tvorí komplex s MASP-I a MASP-II (Mannan-binding lectin Associated Serine Protease, MBL-binding serine proteases). MASP-I a MASP-II sú veľmi podobné C1r a C1s klasickej aktivačnej dráhy a môžu mať spoločného evolučného predka. Keď sa niekoľko aktívnych miest MBL naviaže na špecificky orientované manózové zvyšky na fosfolipidovej dvojvrstve patogénu, aktivujú sa MASP-I a MASP-II a štiepia proteín C4 na C4a a C4b a proteín C2 na C2a a C2b. C4b a C2a sa potom spoja na povrchu patogénu za vzniku C3 konvertázy a C4a a C2b pôsobia ako chemoatraktanty pre bunky imunitného systému.

Regulácia komplementového systému

Systém komplementu môže byť veľmi nebezpečný pre hostiteľské tkanivá, takže jeho aktivácia musí byť dobre regulovaná. Väčšina komponentov je aktívna len ako súčasť komplexu, pričom ich aktívne formy môžu existovať veľmi krátky čas. Ak sa počas tejto doby nestretnú s ďalšou zložkou komplexu, aktívne formy stratia spojenie s komplexom a stanú sa neaktívnymi. Ak je koncentrácia ktorejkoľvek zo zložiek pod prahovou hodnotou (kritická), potom práca komplementového systému nepovedie k fyziologickým následkom. Systém komplementu je regulovaný špeciálnymi proteínmi, ktoré sa nachádzajú v krvnej plazme v ešte vyšších koncentráciách ako samotné proteíny systému komplementu. Rovnaké proteíny sú prítomné na membránach vlastných buniek tela, ktoré ich chránia pred napadnutím proteínmi komplementového systému.

Regulačné mechanizmy fungujú najmä v troch bodoch.

  1. C1. Inhibítor C1 riadi klasickú a lektínovú aktivačnú dráhu. Pôsobí dvoma spôsobmi: obmedzuje pôsobenie C4 a C2 väzbou na proteázy C1r a C1s a podobne vypína lektínovú dráhu odstránením enzýmov MASP z komplexu MBP.
  2. C3 konvertáza. Životnosť C3-konvertázy je znížená faktormi, ktoré urýchľujú rozpad. Niektoré z nich sa nachádzajú na povrchu ich vlastných buniek (napríklad DAF a CR1). Pôsobia na C3 konvertázy v klasickej aj alternatívnej dráhe aktivácie. DAF urýchľuje rozpad alternatívnej cesty C3 konvertázy. CR1 (C3b/C4b receptor) sa nachádza hlavne na povrchu erytrocytov a je zodpovedný za odstraňovanie opsonizovaných imunitných komplexov z krvnej plazmy. Ďalšie regulačné proteíny sú produkované pečeňou a v neaktívnom stave sú rozpustené v krvnej plazme. Faktor I je serínová proteáza, ktorá štiepi C3b a C4b. Proteín viažuci C4 (C4BP) štiepi C4 a pomáha faktoru I štiepiť C4b.Faktor H sa viaže na glykozaminoglykány, ktoré sú prítomné na vlastných bunkách, ale nie na bunkách patogénu. Tento proteín je kofaktorom faktora I a tiež inhibuje aktivitu C3bBb.
  3. C9. CD59 a Homologous Limiting Factor inhibujú polymerizáciu C9 počas tvorby komplexu atakujúceho membránu, čím bránia jeho tvorbe.

Úloha komplementového systému pri chorobe

Systém komplementu hrá veľkú úlohu pri mnohých ochoreniach súvisiacich s imunitou.