Complementul este un element esențial al sistemului imunitar al vertebratelor și al oamenilor, care joacă un rol cheie în mecanismul umoral de apărare a organismului împotriva agenților patogeni. Termenul a fost introdus pentru prima dată de Erlich pentru a se referi la o componentă a serului sanguin, fără de care proprietățile sale bactericide au dispărut. Ulterior, s-a constatat că acest factor funcțional este un set de proteine și glicoproteine, care, atunci când interacționează între ele și cu o celulă străină, provoacă liza acesteia.
Complement se traduce literal prin „supliment”. Inițial, a fost considerat doar un alt element care oferă proprietățile bactericide ale serului viu. Ideile moderne despre acest factor sunt mult mai largi. S-a stabilit că complementul este un sistem extrem de complex, fin reglat, care interacționează atât cu factorii umorali, cât și celulari ai răspunsului imun și are un efect puternic asupra dezvoltării răspunsului inflamator.
Caracteristici generale
În imunologie, sistemul complementului este un grup care prezintă proprietăți bactericideinteracționând între ele proteinele din serul sanguin al vertebratelor, care este un mecanism înnăscut al apărării umorale a organismului împotriva agenților patogeni, capabil să acționeze atât independent, cât și în combinație cu imunoglobulinele. În acest din urmă caz, complementul devine una dintre pârghiile unui răspuns specific (sau dobândit), deoarece anticorpii prin ei înșiși nu pot distruge celulele străine, ci acționează indirect.
Efectul de liză se realizează datorită formării de pori în membrana unei celule străine. Pot exista multe astfel de găuri. Complexul de perforare membranară al sistemului complement se numește MAC. Ca urmare a acțiunii sale, suprafața celulei străine devine perforată, ceea ce duce la eliberarea citoplasmei în exterior.
Complementul reprezintă aproximativ 10% din toate proteinele serice. Componentele sale sunt mereu prezente in sange, fara nici un efect pana in momentul activarii. Toate efectele complementului sunt rezultatul unor reacții succesive - fie divizarea proteinelor sale, fie ducând la formarea complexelor lor funcționale.
Fiecare etapă a unei astfel de cascade este supusă unei reglementări inverse stricte, care, dacă este necesar, poate opri procesul. Componentele complementului activate prezintă o gamă largă de proprietăți imunologice. În același timp, efectele pot avea atât efecte pozitive, cât și negative asupra organismului.
Funcțiile principale și efectele complementului
Acțiunea sistemului de complement activat include:
- Liza celulelor străine de natură bacteriană și non-bacteriană. Se realizează datorită formării unui complex special care este încorporat în membrană și face o gaură în ea (perforează).
- Activarea eliminării complexului imun.
- Opsonizare. Atașându-se la suprafețele țintelor, componentele complementului le fac atractive pentru fagocite și macrofage.
- Activarea și atracția chimiotactică a leucocitelor către focarul inflamației.
- Formarea anafilotoxinelor.
- Facilitarea interacțiunii celulelor prezentatoare de antigen și a celulelor B cu antigenele.
Astfel, complementul are un efect complex de stimulare asupra întregului sistem imunitar. Cu toate acestea, activitatea excesivă a acestui mecanism poate afecta negativ starea organismului. Efectele negative ale sistemului complement includ:
- Cursul mai rău al bolilor autoimune.
- Procese septice (sub rezerva activării în masă).
- Efect negativ asupra țesuturilor în centrul necrozei.
Defecte ale sistemului complement pot duce la reacții autoimune, de exemplu. deteriorarea țesuturilor sănătoase ale corpului de către propriul său sistem imunitar. De aceea există un control atât de strict în mai multe etape al activării acestui mecanism.
Complement proteine
Din punct de vedere funcțional, proteinele sistemului complement sunt împărțite în componente:
- Mod clasic (C1-C4).
- Cale alternativă (factorii D, B, C3b și properdin).
- Complex de atac cu membrană (C5-C9).
- Fracțiune de reglementare.
Numerele proteinei C corespund secvenței detectării lor, dar nu reflectă ordinea activării lor.
Proteinele reglatoare ale sistemului complement includ:
- Factor H.
- proteina de legare C4.
- FOOD.
- Proteina cofactor de membrană.
- Receptori de complement de tip 1 și 2.
C3 este un element funcțional cheie, deoarece după descompunerea lui se formează un fragment (C3b), care se atașează de membrana celulei țintă, demarând procesul de formare a complexului litic și declanșând astfel. -numită buclă de amplificare (mecanism de feedback pozitiv).
Activarea sistemului de complement
Activarea complementului este o reacție în cascadă în care fiecare enzimă catalizează activarea următoarei. Acest proces poate avea loc atât cu participarea componentelor imunității dobândite (imunoglobuline), cât și fără acestea.
Există mai multe moduri de a activa complementul, care diferă în secvența reacțiilor și în setul de proteine implicate în acesta. Cu toate acestea, toate aceste cascade duc la un rezultat - formarea unei convertaze care scindează proteina C3 în C3a și C3b.
Există trei moduri de a activa sistemul de complement:
- Clasic.
- alternativă.
- Lectin.
Dintre acestea, doar primul este asociat cu sistemul de răspuns imun dobândit, în timp ce restul au o acțiune nespecifică.
În toate căile de activare, pot fi distinse 2 etape:
- Pornire (sau activare efectivă) - pornește întreaga cascadă de reacții până la formarea convertizei C3/C5.
- Citolitic - înseamnă formarea unui complex de atac membranar (MCF).
A doua parte a procesului este similară în toate etapele și implică proteinele C5, C6, C7, C8, C9. În acest caz, doar C5 suferă hidroliză, în timp ce restul se atașează pur și simplu, formând un complex hidrofob care poate integra și perfora membrana.
Prima etapă se bazează pe lansarea secvenţială a activităţii enzimatice a proteinelor C1, C2, C3 şi C4 prin scindare hidrolitică în fragmente mari (grele) şi mici (uşoare). Unitățile rezultate sunt notate cu litere mici a și b. Unii dintre ei efectuează tranziția la stadiul citolitic, în timp ce alții acționează ca factori umorali ai răspunsului imun.
Mod clasic
Calea clasică de activare a complementului începe cu interacțiunea complexului enzimatic C1 cu grupul antigen-anticorp. C1 este o fracție de 5 molecule:
- C1q (1).
- C1r (2).
- C1s (2).
La prima etapă a cascadei, C1q se leagă de imunoglobulină. Acest lucru determină o rearanjare conformațională a întregului complex C1, ceea ce duce la auto-activarea sa autocatalitică și formarea enzimei active C1qrs, care scindează proteina C4 în C4a și C4b. În acest caz, totul rămâne atașat de imunoglobulină și, prin urmare, de membranăagent patogen.
După implementarea efectului proteolitic, grupul antigen - C1qrs atașează fragmentul C4b la sine. Un astfel de complex devine potrivit pentru legarea la C2, care este imediat scindat de C1s în C2a și C2b. Ca urmare, este creată C3-convertaza C1qrs4b2a, a cărei acțiune formează C5-convertaza, care declanșează formarea MAC.
Cale alternativă
Această activare este altfel numită inactivă, deoarece hidroliza C3 are loc spontan (fără participarea intermediarilor), ceea ce duce la formarea periodică fără cauză a C3-convertazei. O cale alternativă este efectuată atunci când nu s-a format încă imunitatea specifică față de agentul patogen. Cascada constă din următoarele reacții:
- Hidroliza goală a C3 pentru a forma fragmentul C3i.
- C3i se leagă de factorul B pentru a forma complexul C3iB.
- Factorul legat B devine disponibil pentru scindare de către proteina D.
- Fragmentul Ba este îndepărtat, iar complexul C3iBb rămâne, care este convertaza C3.
Esența activării martor este că în faza lichidă C3-convertaza este instabilă și se hidrolizează rapid. Cu toate acestea, la ciocnirea cu membrana agentului patogen, acesta se stabilizează și începe stadiul citolitic cu formarea MAC.
Calea lectinei
Calea lectinei este foarte asemănătoare cu cea clasică. Principala diferență constă în primuletapa de activare, care se realizează nu prin interacțiunea cu imunoglobulina, ci prin legarea C1q la grupările manan terminale prezente pe suprafața celulelor bacteriene. Activarea ulterioară este complet identică cu calea clasică.
