Komplement er et essensielt element i immunsystemet til virveldyr og mennesker, som spiller en nøkkelrolle i den humorale mekanismen for kroppens forsvar mot patogener. Begrepet ble først introdusert av Erlich for å referere til en komponent av blodserum, uten hvilken dens bakteriedrepende egenskaper forsvant. Deretter ble det funnet at denne funksjonelle faktoren er et sett av proteiner og glykoproteiner, som, når de interagerer med hverandre og med en fremmed celle, forårsaker lysis.
Complement oversettes bokstavelig t alt som "supplement". Opprinnelig ble det ansett som bare et annet element som gir de bakteriedrepende egenskapene til levende serum. Moderne ideer om denne faktoren er mye bredere. Det er fastslått at komplement er et svært komplekst, finregulert system som interagerer med både humorale og cellulære faktorer i immunresponsen og har en kraftig effekt på utviklingen av den inflammatoriske responsen.
Generelle egenskaper
I immunologi er komplementsystemet en gruppe som har bakteriedrepende egenskaperinteragerer med hverandre proteiner i blodserumet til virveldyr, som er en medfødt mekanisme for kroppens humorale forsvar mot patogener, i stand til å virke både uavhengig og i kombinasjon med immunglobuliner. I sistnevnte tilfelle blir komplement en av spakene for en spesifikk (eller ervervet) respons, siden antistoffer i seg selv ikke kan ødelegge fremmede celler, men virker indirekte.
Effekten av lysis oppnås på grunn av dannelsen av porer i membranen til en fremmed celle. Det kan være mange slike hull. Det membranperforerende komplekset til komplementsystemet kalles MAC. Som et resultat av dens virkning, blir overflaten til den fremmede cellen perforert, noe som fører til frigjøring av cytoplasmaet til utsiden.
Komplement står for omtrent 10 % av alle serumproteiner. Komponentene er alltid til stede i blodet, uten noen effekt før aktiveringsøyeblikket. Alle effekter av komplement er et resultat av suksessive reaksjoner – enten splitting av proteinene eller dannelsen av funksjonelle komplekser.
Hvert trinn i en slik kaskade er underlagt streng omvendt regulering, som om nødvendig kan stoppe prosessen. Aktiverte komplementkomponenter viser et bredt spekter av immunologiske egenskaper. Samtidig kan effektene ha både positive og negative effekter på kroppen.
Hovedfunksjoner og effekter av komplement
Handlingen til det aktiverte komplementsystemet inkluderer:
- Lyse av fremmede celler av bakteriell og ikke-bakteriell natur. Det utføres på grunn av dannelsen av et spesielt kompleks som er innebygd i membranen og lager et hull i den (perforerer).
- Aktivering av immunkompleksfjerning.
- Opsonisering. Ved å feste seg til overflatene til mål, gjør komplementkomponenter dem attraktive for fagocytter og makrofager.
- Aktivering og kjemotaktisk tiltrekning av leukocytter til fokus for betennelse.
- Danning av anafylotoksiner.
- Fasilitering av interaksjonen mellom antigenpresenterende og B-celler med antigener.
Dermed har komplement en kompleks stimulerende effekt på hele immunsystemet. Imidlertid kan overdreven aktivitet av denne mekanismen påvirke kroppens tilstand negativt. Negative effekter av komplementsystemet inkluderer:
- Verre forløp av autoimmune sykdommer.
- Septiske prosesser (med forbehold om masseaktivering).
- Negativ effekt på vev i fokus for nekrose.
Defekter i komplementsystemet kan føre til autoimmune reaksjoner, d.v.s. skade på sunt vev i kroppen av sitt eget immunsystem. Det er derfor det er en så streng flertrinnskontroll av aktiveringen av denne mekanismen.
komplementproteiner
Funksjonelt er proteinene i komplementsystemet delt inn i komponenter:
- Klassisk måte (C1-C4).
- Alternativ bane (faktorer D, B, C3b og properdin).
- Membranangrepskompleks (C5-C9).
- Regulatorisk fraksjon.
C-proteinnumrene tilsvarer sekvensen for deteksjonen, men gjenspeiler ikke rekkefølgen av aktiveringen.
Regulatoriske proteiner i komplementsystemet inkluderer:
- Factor H.
- C4-bindende protein.
- MAT.
- Membrankofaktorprotein.
- Komplementreseptorer type 1 og 2.
C3 er et nøkkelfunksjonelt element, siden det er etter dets nedbrytning at det dannes et fragment (C3b) som fester seg til membranen til målcellen, starter prosessen med dannelse av det lytiske komplekset og utløser -k alt amplification loop (positiv tilbakemeldingsmekanisme).
Aktivering av komplementsystemet
Komplementaktivering er en kaskadereaksjon der hvert enzym katalyserer aktiveringen av det neste. Denne prosessen kan skje både med deltakelse av komponentene av ervervet immunitet (immunoglobuliner), og uten dem.
Det er flere måter å aktivere komplement på, som er forskjellige i reaksjonssekvensen og settet med proteiner som er involvert i det. Alle disse kaskadene fører imidlertid til ett resultat - dannelsen av en convertase som sp alter C3-proteinet til C3a og C3b.
Det er tre måter å aktivere komplementsystemet på:
- Classic.
- Alternativ.
- Lectin.
Blant dem er bare den første assosiert med det ervervede immunresponssystemet, mens resten har en ikke-spesifikk handling.
I alle aktiveringsveier kan 2 stadier skilles:
- Starter (eller faktisk aktivering) - slår på hele kaskaden av reaksjoner til dannelsen av C3/C5-konvertase.
- Cytolytisk - betyr dannelsen av et membranangrepskompleks (MCF).
Den andre delen av prosessen er lik i alle stadier og involverer proteinene C5, C6, C7, C8, C9. I dette tilfellet er det bare C5 som gjennomgår hydrolyse, mens resten bare fester seg, og danner et hydrofobt kompleks som kan integrere og perforere membranen.
Det første trinnet er basert på sekvensiell lansering av den enzymatiske aktiviteten til proteinene C1, C2, C3 og C4 ved hydrolytisk sp alting til store (tunge) og små (lette) fragmenter. De resulterende enhetene er angitt med små bokstaver a og b. Noen av dem utfører overgangen til det cytolytiske stadiet, mens andre fungerer som humorale faktorer for immunresponsen.
Klassisk måte
Den klassiske veien for komplementaktivering begynner med interaksjonen av C1-enzymkomplekset med antigen-antistoffgruppen. C1 er en brøkdel av 5 molekyler:
- C1q (1).
- C1r (2).
- C1s (2).
I det første trinnet av kaskaden binder C1q seg til immunglobulin. Dette forårsaker en konformasjonsreorganisering av hele C1-komplekset, noe som fører til dets autokatalytiske selvaktivering og dannelsen av det aktive enzymet C1qrs, som sp alter C4-proteinet i C4a og C4b. I dette tilfellet forblir alt festet til immunglobulinet og derfor til membranenpatogen.
Etter implementeringen av den proteolytiske effekten, fester antigengruppen - C1qrs C4b-fragmentet til seg selv. Et slikt kompleks blir egnet for binding til C2, som umiddelbart sp altes av C1s til C2a og C2b. Som et resultat blir C3-konvertasen C1qrs4b2a opprettet, hvis handling danner C5-konvertasen, som utløser dannelsen av MAC.
Alternativ bane
Denne aktiveringen kalles ellers inaktiv, siden C3-hydrolyse skjer spontant (uten deltagelse av mellomledd), noe som fører til periodisk årsaksløs dannelse av C3-konvertase. En alternativ rute utføres når spesifikk immunitet mot patogenet ennå ikke er dannet. Kaskaden består av følgende reaksjoner:
- Blank hydrolyse av C3 for å danne C3i-fragment.
- C3i binder seg til faktor B for å danne C3iB-komplekset.
- Bundet faktor B blir tilgjengelig for sp altning av D-proteinet.
- Ba-fragmentet fjernes og C3iBb-komplekset forblir, som er C3-konvertasen.
Essensen av blank aktivering er at i væskefasen er C3-konvertase ustabil og hydrolyserer raskt. Men ved kollisjon med membranen til patogenet, stabiliserer det seg og starter det cytolytiske stadiet med dannelse av MAC.
Lectin pathway
Lectinbanen er veldig lik den klassiske. Hovedforskjellen ligger i den førsteaktiveringstrinn, som ikke utføres gjennom interaksjon med immunglobulin, men gjennom binding av C1q til de terminale mannangruppene som er tilstede på overflaten av bakterieceller. Ytterligere aktivering er helt identisk med den klassiske banen.
