Funksionet biologjike të komplementit. Aktivizimi i sistemit të komplementit

Sistemi i komplementitështë një kompleks kompleks i globulinave të serumit. Ky sistem kaskadë i enzimave proteolitike ka për qëllim mbrojtjen humorale të trupit nga veprimi i agjentëve të huaj dhe është i përfshirë në zbatimin e përgjigjes imune të trupit. Proteinat e sistemit të komplementit ofrojnë një përgjigje të shpejtë dhe efektive ndaj një sinjali fillimisht të dobët dhe e sjellin atë në pasoja funksionale. Komponentët e sistemit të komplementit zakonisht përcaktohen me shkronja latine.

Ekzistojnë dy mekanizma për aktivizimin e sistemit të komplementit:

klasike;

alternativë.

Këta mekanizma lidhen në nivelin e komponentit të 5-të dhe më pas vazhdojnë në të njëjtën mënyrë.

Mënyra klasike.

Mekanizmi nxitës është formimi i një kompleksi antigjen-antitrup (AG-AT) në sipërfaqen e qelizës së synuar. Në këtë rast, ndryshimet konformacionale ndodhin në molekulën e imunoglobulinës (ajo caktohet: Ig ose AT). Si rezultat i këtyre ndryshimeve, Ig fiton aftësinë për të lidhur përbërësin C 1 q të komplementit. C 1 r dhe C 1 s bashkohen me to dhe i gjithë ky kompleks i nënshtrohet një rirregullimi konformativ dhe kthehet në një esterazë C 1, e cila vepron në C 4, C 4 a është copëtuar dhe C 4 b është pjesë e kompleksit. Pastaj C2 bashkohet me kompleksin, duke formuar një substrat të ri për veprimin e C1s, C2b çahet dhe C2a bëhet pjesë e kompleksit.

Kompleksi që rezulton quhet "C 3-konvertazë" dhe nën veprimin e tij ndahet peptidi C 3 a, dhe C 3 b është pjesë e kompleksit, i cili tani quhet "C 5-konvertazë". C5 konvertaza vepron në C5, shkëput C5a prej saj dhe C5b është pjesë e kompleksit.

Pas kësaj, C 6, C 7 dhe C 8 shoqërohen në mënyrë sekuenciale me C 5 b. Si rezultat, formohet një kompleks që është i aftë të bashkojë 2 molekula C9.

Nëse ky proces ndodh në sipërfaqen e qelizës së synuar, atëherë përbërësit e kompleksit C 5 b-C 9 formojnë një kompleks sulmi membranor, i cili formon kanale transmembranore në sipërfaqen e qelizës së synuar që janë plotësisht të përshkueshme nga elektrolitet dhe uji. Qeliza e synuar vdes.

Nënproduktet (të vogla) të procesit C 3 a dhe C 5 a kanë vetitë e anafilotoksinave.

Rregullimi i rrugës klasike.

Shumica e komponentëve janë aktivë vetëm si pjesë e kompleksit. e tyre forma aktive janë në gjendje të ekzistojnë shumë kohë të shkurtër. Nëse gjatë kësaj kohe ato nuk plotësojnë komponentin tjetër, atëherë format aktive humbasin kontaktin me kompleksin dhe bëhen joaktive. Nëse përqendrimi i ndonjë komponenti është nën pragun (kritik), atëherë funksionimi i sistemit të komplementit nuk do të çojë në pasoja fiziologjike.

Në rregullimin e sistemit të komplementit marrin pjesë edhe inhibitorët endogjenë të proteinazës. Më efektivi prej tyre është frenuesi C 1.

Rruga alternative.

Dallimi midis rrugës alternative dhe asaj klasike është se nuk kërkon formimin e komplekseve imune për ta shkaktuar atë.

Mekanizmi nxitës i rrugës alternative është formimi i C 3 b nga C 3 nën ndikimin e ndonjë faktori nxitës: për shembull, polisaharidet e murit qelizor bakterial.

C3b formon një kompleks me faktorin “B” (C 3 bB), i cili është i ekspozuar ndaj proteazës D (gjithmonë aktive në plazmën e gjakut!). Si rezultat, "Ba" shkëputet dhe formohet kompleksi C3bBb, i cili ka aktivitet proteolitik drejt C 5 - shkëput C 5 a prej tij.

Pas kësaj, reagimet vazhdojnë në të njëjtën mënyrë si në mënyrën klasike.

Nënshtresa për C 3 b është gjithashtu C 3, si rezultat i së cilës më shumë më shumë C 3 b - pozitive reagime. Prandaj mjafton madje sasi të vogla Me 3 bBb për të marrë gjithnjë e më shumë formën e tij aktive (duke forcuar sinjalin fillimisht të dobët).

Rruga alternative normalisht funksionon gjithmonë dhe në mënyrë shumë aktive, e cila siguron një përgjigje të shpejtë jospecifike ndaj futjes së qelizave të huaja.

Në rregullimin e sistemit të komplementit marrin pjesë frenuesit specifikë, të cilët rregullojnë shpejtësinë e enzimave të reaksioneve kryesore.

Sistemi i komplementit

Kompleksi i sulmit membranor që shkakton lizën e qelizave.

Sistemi i komplementit- komplekse proteinat komplekse, të pranishme vazhdimisht në gjak. Ky është një sistem kaskadë i enzimave proteolitike të krijuara për mbrojtjen humorale të trupit nga veprimi i agjentëve të huaj, ai është i përfshirë në zbatimin e përgjigjes imune të trupit. Është një komponent i rëndësishëm si imuniteti i lindur ashtu edhe i fituar.

Historia e konceptit

NË fundi i XIX shekulli, u zbulua se serumi i gjakut përmban një "faktor" të caktuar që ka veti baktericid. Në vitin 1896, shkencëtari i ri belg Jules Bordet, duke punuar në Institutin Pasteur në Paris, tregoi se hirra përmban dy substanca të ndryshme, veprimi i kombinuar i të cilave çon në lizën e baktereve: një faktor termostabil dhe një faktor termolabil (humb vetitë e tij kur serumi nxehet). Faktori i qëndrueshëm ndaj nxehtësisë, siç doli, mund të vepronte vetëm kundër disa mikroorganizmave, ndërsa faktori i qëndrueshëm ndaj nxehtësisë kishte aktivitet antibakterial jospecifik. Faktori termolabil u emërua më vonë plotësojnë. Termi "komplement" u krijua nga Paul Ehrlich në fund të viteve 1890. Ehrlich ishte autori i teorisë humorale të imunitetit dhe futi shumë terma në imunologji që më vonë u pranuan përgjithësisht. Sipas teorisë së tij, qelizat përgjegjëse për reaksionet imune kanë në sipërfaqen e tyre receptorë që shërbejnë për të njohur antigjenet. Ne tani i quajmë këta receptorë "antitrupa" (baza e receptorit variabël të limfociteve është një antitrup i klasës IgD i ngjitur në membranë, më rrallë IgM. Antitrupat e klasave të tjera në mungesë të antigjenit përkatës nuk janë ngjitur në qeliza. ). Receptorët lidhen me një antigjen specifik, si dhe me një përbërës antibakterial termolabil të serumit të gjakut. Ehrlich e quajti faktorin termolabil "komplement" sepse ky përbërës i gjakut "shërben si një plotësues" për qelizat. sistemi imunitar.

Ehrlich besonte se ka shumë komplemente, secila prej të cilave lidhet me receptorin e vet, ashtu si një receptor lidhet me një antigjen specifik. Në të kundërt, Bordet argumentoi se ekziston vetëm një lloj "plotësimi". Në fillim të shekullit të 20-të, mosmarrëveshja u zgjidh në favor të Bordes; Doli që komplementi mund të aktivizohet me pjesëmarrjen e antitrupave specifikë ose në mënyrë të pavarur, në një mënyrë jo specifike.

Vështrim i përgjithshëm

Komponentët e sistemit të komplementit

Komplementi është një sistem proteinash që përfshin rreth 20 komponentë ndërveprues: C1 (një kompleks prej tre proteinash), C2, C3, ..., C9, faktor B, faktor D dhe një numër proteinash rregullatore. Të gjithë këta përbërës janë proteina të tretshme me një mol. me peshë nga 24.000 deri në 400.000, që qarkullojnë në gjak dhe lëngun e indeve. Proteinat e komplementit sintetizohen kryesisht në mëlçi dhe përbëjnë afërsisht 5% të fraksionit total të globulinës në plazmën e gjakut. Shumica janë joaktive derisa të aktivizohen ose nga një përgjigje imune (që përfshin antitrupa) ose drejtpërdrejt nga një mikroorganizëm pushtues (shih më poshtë). Një nga rezultatet e mundshme Aktivizimi i komplementit - kombinimi sekuencial i të ashtuquajturve komponentë të vonshëm (C5, C6, C7, C8 dhe C9) në një kompleks të madh proteinash që shkakton lizën e qelizave (kompleksi litik ose sulmi membranor). Grumbullimi i komponentëve të vonshëm ndodh si rezultat i një sërë reaksionesh sekuenciale të aktivizimit proteolitik me pjesëmarrjen e komponentëve të hershëm (C1, C2, C3, C4, faktori B dhe faktori D). Shumica e këtyre komponentëve të hershëm janë proenzima, të aktivizuara në mënyrë sekuenciale nga proteoliza. Kur ndonjë prej këtyre proenzimave ndahet në një mënyrë specifike, ai bëhet një enzimë proteolitike aktive dhe këput proenzimën tjetër, etj. Për shkak se shumë nga përbërësit e aktivizuar lidhen fort me membranat, shumica e këtyre ngjarjeve ndodhin në sipërfaqet qelizore. Komponenti qendror i kësaj kaskade proteolitike është C3. Aktivizimi i tij me ndarje është reagimi kryesor i të gjithë zinxhirit të aktivizimit të komplementit. C3 mund të aktivizohet përmes dy rrugëve kryesore - klasike dhe alternative. Në të dyja rastet, C3 zbërthehet nga një kompleks enzimë i quajtur C3 konvertazë. Dy rrugë të ndryshme çojnë në formimin e konvertazave të ndryshme C3, por të dyja formohen si rezultat i kombinimit spontan të dy komponentëve të komplementit të aktivizuar më herët në zinxhirin e kaskadës proteolitike. C3 konvertaza e ndan C3 në dy fragmente, më i madhi prej të cilëve (C3b) lidhet me membranën qelizore të synuar pranë C3 konvertazës; Si rezultat, formohet një kompleks enzimë madhësive të mëdha me specifikë të ndryshuar - C5 konvertaza. Konvertaza C5 pastaj copëton C5 dhe në këtë mënyrë fillon grumbullimin spontan të kompleksit litik nga komponentët e vonshëm, C5 në C9. Për shkak se çdo enzimë e aktivizuar copëton shumë molekula të proenzimës tjetër, kaskada e aktivizimit të përbërësve të hershëm vepron si një përforcues: çdo molekulë e aktivizuar në fillim të të gjithë zinxhirit çon në formimin e shumë komplekseve litike.

Fazat kryesore të aktivizimit të sistemit të komplementit.

Rrugët klasike dhe alternative të aktivizimit të sistemit të komplementit.

Sistemi i komplementit funksionon si një kaskadë biokimike e reaksioneve. Komplementi aktivizohet nga tre rrugë biokimike: rrugët klasike, alternative dhe lektina. Të tre rrugët e aktivizimit prodhojnë opsione të ndryshme C3 konvertaza (proteinë që copëton C3). Mënyrë klasike(u zbulua i pari, por është evolucionarisht i ri) kërkon antitrupa për aktivizim (përgjigje specifike imune, imunitet i fituar), ndërsa alternativë Dhe lektinë rrugët mund të aktivizohen nga antigjenet pa praninë e antitrupave (përgjigje imune jospecifike, imunitet i lindur). Rezultati i aktivizimit të komplementit në të gjitha tre rasteështë e njëjtë: C3 konvertaza hidrolizon C3, duke krijuar C3a dhe C3b dhe duke shkaktuar një kaskadë të hidrolizës së mëtejshme të elementeve të sistemit të komplementit dhe ngjarjeve të aktivizimit. Në rrugën klasike, aktivizimi i C3 konvertazës kërkon formimin e kompleksit C4bC2a. Ky kompleks formohet nga ndarja e C2 dhe C4 nga kompleksi C1. Kompleksi C1, nga ana tjetër, duhet të lidhet me imunoglobulinat e klasës M ose G për aktivizim C3b lidhet me sipërfaqen e mikroorganizmave patogjenë, gjë që çon në një "interes" më të madh të fagociteve në qelizat e lidhura me C3b (opsonizimi). C5a është një kimiatraktant i rëndësishëm që ndihmon në tërheqjen e qelizave të reja imune në zonën e aktivizimit të komplementit. Si C3a ashtu edhe C5a kanë aktivitet anafilotoksik, duke shkaktuar drejtpërdrejt degranulimin e qelizave mastocitare (dhe rrjedhimisht çlirimin e ndërmjetësve inflamatorë). C5b fillon formimin e komplekseve të sulmit membranor (MAC), të përbërë nga C5b, C6, C7, C8 dhe polimeri C9. MAC - citolitik produkti final aktivizimi i sistemit të komplementit. MAC formon një kanal transmembranor që shkakton lizën osmotike të qelizës së synuar. Makrofagët gllabërojnë patogjenët e etiketuar nga komplementi.

Funksionet biologjike

Aktualisht dallohen funksionet e mëposhtme:

1. Funksioni opsonizues. Menjëherë pas aktivizimit të sistemit të komplementit, formohen komponentë opsonizues që mbulojnë organizmat patogjenë ose komplekset imune, duke tërhequr fagocitet. Prania e një receptori për C3b në sipërfaqen e qelizave fagocitare rrit lidhjen e tyre me bakteret e opsonizuara dhe aktivizon procesin e përthithjes. Kjo lidhje më e ngushtë e qelizave të lidhura me C3b ose komplekseve imune me qelizat fagocitare quhet fenomeni i lidhjes imune.
2. Tretësira (d.m.th. shpërbërja) e komplekseve imune (me molekulën C3b). Me mungesë të komplementit, zhvillohet patologjia komplekse imune (kushte të ngjashme me SLE). [SLE = lupus eritematoz sistemik]
3. Pjesëmarrja në reaksionet inflamatore. Aktivizimi i sistemit të komplementit çon në lirimin e bazofileve të indeve ( mastocitet) dhe granulocitet bazofile në gjak të substancave biologjikisht aktive (histamine, serotonin, bradikininë), të cilat stimulojnë përgjigjen inflamatore (ndërmjetësuesit inflamator). Komponentët biologjikisht aktivë që formohen gjatë zbërthimit C3 Dhe C5, çojnë në çlirimin e amineve vazoaktive si histamina nga bazofilet e indeve (mastocitet) dhe granulocitet bazofile në gjak. Nga ana tjetër, kjo shoqërohet me relaksim të muskujve të lëmuar dhe tkurrje të qelizave endoteliale të kapilarëve, duke rritur përshkueshmërinë vaskulare. Fragment C5a dhe produkte të tjera të aktivizimit të komplementit nxisin kemotaksën, grumbullimin dhe degranulimin e neutrofileve dhe formimin e radikaleve të lira të oksigjenit. Administrimi i C5a te kafshët rezultoi në hipotension arterial, vazokonstriksion pulmonar dhe rritje të përshkueshmërisë vaskulare për shkak të dëmtimit endotelial.
   Funksionet C3a:
   • veprojnë si një faktor kemotaktik, duke shkaktuar migrimin e neutrofileve drejt vendit të lëshimit të tij;
   • nxisin lidhjen e neutrofileve me endotelin vaskular dhe me njëri-tjetrin;
   • aktivizoni neutrofilet, duke shkaktuar që ata të zhvillojnë një shpërthim të frymëmarrjes dhe degranulim;
   • stimulojnë prodhimin e leukotrieneve nga neutrofilet.
4. Funksioni citotoksik ose litik. Në fazën përfundimtare të aktivizimit të sistemit të komplementit, nga komponentët e vonshëm të komplementit formohet një kompleks sulmi membranor (MAC), i cili sulmon membranën e një qelize bakteriale ose të ndonjë qelize tjetër dhe e shkatërron atë.

Faktori C3e, i formuar nga ndarja e faktorit C3b, ka aftësinë të shkaktojë migrimin e neutrofileve nga palca e eshtrave, dhe në këtë rast të shkaktojë leukocitozë.

Aktivizimi i sistemit të komplementit

Mënyrë klasike

Rruga klasike nxitet nga aktivizimi i kompleksit C1(përfshin një molekulë C1q dhe një molekulë C1r dhe C1s). Kompleksi C1 lidhet nëpërmjet C1q me imunoglobulinat e klasave M dhe G të lidhura me antigjenet. Hexameric C1q ka formën e një buqetë tulipanësh të pahapur, "gonxhet" e të cilëve mund të lidhen me vendin e antitrupave. Për të filluar këtë rrugë, një molekulë e vetme IgM është e mjaftueshme, aktivizimi nga molekulat IgG është më pak efektiv dhe kërkon më shumë molekula IgG.

С1q lidhet drejtpërdrejt me sipërfaqen e patogjenit, kjo çon në ndryshime konformacionale në molekulën C1q dhe shkakton aktivizimin e dy molekulave të serinës proteaza C1r. Ata çajnë C1s (gjithashtu një proteazë serine). Kompleksi C1 më pas lidhet me C4 dhe C2 dhe më pas i shkëput ato për të formuar C2a dhe C4b. C4b dhe C2a lidhen me njëri-tjetrin në sipërfaqen e patogjenit dhe formojnë rrugën klasike të C3 konvertazës, C4b2a. Shfaqja e C3 konvertazës çon në ndarjen e C3 në C3a dhe C3b. C3b formon, së bashku me C2a dhe C4b, konvertazën C5 të rrugës klasike. C5 ndahet në C5a dhe C5b mbetet në membranë dhe kombinohet me kompleksin C4b2a3b. Kjo çrregullon ekuilibrin osmotik dhe, si pasojë e turgorit, bakteri shpërthen. Mënyra klasike funksionon më saktë, pasi kështu shkatërrohet çdo qelizë e huaj.

Rruga alternative

Një rrugë alternative fillon nga hidroliza e C3 direkt në sipërfaqen e patogjenit. Rruga alternative përfshin faktorët B dhe D. Me ndihmën e tyre formohet enzima C3bBb. Proteina P e stabilizon atë dhe siguron funksionimin e saj afatgjatë. Më pas, PC3bBb aktivizon C3, duke rezultuar në formimin e C5 konvertazës dhe duke shkaktuar formimin e kompleksit të sulmit membranor. Aktivizimi i mëtejshëm i komponentëve të komplementit terminal ndodh në të njëjtën mënyrë si përgjatë rrugës klasike të aktivizimit të komplementit. Në lëng, në kompleksin C3bBb, B zëvendësohet nga faktori H dhe, nën ndikimin e një përbërësi çaktivizues (H), shndërrohet në C3bi Kur mikrobet hyjnë në trup, kompleksi C3bBb fillon të grumbullohet në membranë. Ai lidhet me C5, i cili ndahet në C5a dhe C5b. C5b mbetet në membranë. Pastaj lidhen C6, C7, C8 dhe C9 Pas lidhjes së C9 me C8, ndodh polimerizimi i C9 (deri në 18 molekula lidhen me njëra-tjetrën) dhe formohet një tub që depërton në membranën e bakterit, pompohet uji. në dhe bakteri shpërthen.

Rruga alternative ndryshon nga ajo klasike në mënyrën e mëposhtme: kur sistemi i komplementit aktivizohet, formimi i komplekseve imune nuk është i nevojshëm, ai ndodh pa pjesëmarrjen e komponentëve të parë të komplementit - C1, C2, C4. Dallohet gjithashtu nga fakti se shkaktohet menjëherë pas shfaqjes së antigjeneve - aktivizuesit e tij mund të jenë polisaharide dhe lipopolisakaride bakteriale (të cilat janë mitogjene), grimcat virale dhe qelizat e tumorit.

Rruga e lektinës (manozës) e aktivizimit të sistemit të komplementit

Rruga e lektinës është homologe me rrugën klasike të aktivizimit të komplementit. Ai përdor lektinën lidhëse të manozës (MBL), një proteinë e ngjashme me C1q e rrugës klasike të aktivizimit, që lidhet me mbetjet e manozës dhe sheqernat e tjera në membranë, duke lejuar njohjen e një sërë patogjenësh. MBL është një proteinë e hirrës që i përket grupit të proteinave kolektive, e cila sintetizohet kryesisht në mëlçi dhe mund të aktivizojë kaskadën e komplementit duke u lidhur drejtpërdrejt me sipërfaqen e patogjenit.

Në serumin e gjakut, MBL formon një kompleks me MASP-I dhe MASP-II (Mannan-binding lectin Associated Serine Protease, MBL-binding serine proteases). MASP-I dhe MASP-II janë shumë të ngjashme me C1r dhe C1s të rrugës klasike të aktivizimit dhe mund të kenë një paraardhës të përbashkët evolucionar. Kur disa qendrat aktive kontakt MBL në një mënyrë të caktuar nga mbetjet e manozës së orientuar në shtresën e dyfishtë fosfolipidike të patogjenit, MASP-I dhe MASP-II aktivizohen dhe çajnë proteinën C4 në C4a dhe C4b dhe proteinën C2 në C2a dhe C2b. C4b dhe C2a më pas kombinohen në sipërfaqen e patogjenit për të formuar C3 konvertazën, dhe C4a dhe C2b veprojnë si kimiatraktues për qelizat e sistemit imunitar.

Rregullimi i sistemit të komplementit

Sistemi i komplementit mund të jetë shumë i dëmshëm për indet pritëse, kështu që aktivizimi i tij duhet të rregullohet mirë. Shumica e komponentëve janë aktivë vetëm si pjesë e kompleksit, dhe format e tyre aktive mund të ekzistojnë për një kohë shumë të shkurtër. Nëse gjatë kësaj kohe ato nuk plotësojnë komponentin tjetër të kompleksit, atëherë format aktive humbasin kontaktin me kompleksin dhe bëhen joaktive. Nëse përqendrimi i ndonjërit prej përbërësve është nën pragun (kritik), atëherë funksionimi i sistemit të komplementit nuk do të çojë në pasoja fiziologjike. Sistemi i komplementit rregullohet nga proteina të veçanta që gjenden në plazmën e gjakut në përqendrime edhe më të larta se vetë proteinat e sistemit të komplementit. Të njëjtat proteina janë të pranishme në membranat e qelizave të trupit, duke i mbrojtur ato nga sulmet nga proteinat e sistemit të komplementit.

Mekanizmat rregullator kryesisht funksionojnë në tre pika.

1. C1. Inhibitori C1 kontrollon rrugët klasike dhe të aktivizimit të lektinës. Ai vepron në dy mënyra: kufizon veprimin e C4 dhe C2 duke lidhur C1r- dhe C1s-proteazat dhe në mënyrë të ngjashme fiket rruga e lektinës, duke hequr enzimat MASP nga kompleksi MBP.
2. C3 konvertaza. Jetëgjatësia e C3 konvertazës zvogëlohet nga faktorët që përshpejtojnë kalbjen. Disa prej tyre janë të vendosura në sipërfaqen e qelizave të tyre (për shembull, DAF dhe CR1). Ato veprojnë në konvertazat C3 në rrugët klasike dhe alternative të aktivizimit. DAF përshpejton degradimin e rrugës alternative të C3 konvertazës. CR1 (receptori C3b/C4b) ndodhet kryesisht në sipërfaqen e eritrociteve dhe është përgjegjës për heqjen e komplekseve imune të opsonizuara nga plazma e gjakut. Proteinat e tjera rregullatore prodhohen nga mëlçia dhe treten në plazmën e gjakut në gjendje joaktive. Faktori I është një proteazë serine që copëton C3b dhe C4b. Proteina C4-lidhëse (C4BP) zbërthen C4 dhe ndihmon në zbërthimin e faktorit I C4b që lidhet me glikozaminoglikanet qelizat e veta, por jo në qelizat patogjene. Kjo proteinë është një kofaktor i faktorit I dhe gjithashtu pengon aktivitetin e C3bBb.
3. C9. CD59 dhe faktori i kufizimit homolog pengojnë polimerizimin e C9 gjatë formimit të kompleksit të sulmit membranor, duke e penguar atë të formohet.

Roli i sistemit të komplementit në sëmundje

Sistemi i komplementit luan rol të madh në shumë sëmundje që lidhen me imunitetin.

Komplement- një sistem i proteinave të serumit të gjakut që merr pjesë në rregullimin e proceseve inflamatore, aktivizimin e fagocitozës dhe efektin shkatërrues (litik) në membranat qelizore.

Sistemi i komplementit përfshin rreth dy duzina proteina, përmbajtja e tyre është ~ 5% e të gjitha proteinave të plazmës së gjakut, domethënë përqendrimi në gjak është 3-4 g/l. Proteinat e komplementit përcaktohen me simbolin ʼʼCʼʼ dhe një numër që korrespondon me kronologjinë e zbulimit të tyre caktohen me një shkronjë të vogël latine (C3b, C5a, etj.). NË numri më i madh gjaku përmban komponentin C3, i cili kryen rol qendror në aktivizimin e komplementit.

Ky sistem karakterizohet nga një përgjigje e shpejtë, shumëfish e zgjeruar ndaj një sinjali antigjenik për shkak të një procesi kaskadë. Në këtë rast, produkti i një reaksioni është një katalizator për reaksionin tjetër.

Në mungesë të antigjenit, përbërësit e komplementit janë në gjendje joaktive. Ekzistojnë dy mënyra për të aktivizuar komplementin pa pjesëmarrjen e antitrupave - alternative, dhe me pjesëmarrjen e antitrupave - klasike. Aktivizimi i komplementit nëpërmjet rrugës alternative shkaktohet nga komponentët e qelizave mikrobike, sipas rrugës klasike, shkaktohet nga komplekset antigjen-antitrup; E zakonshme për të dy rrugët është formimi i enzimës C3 konvertazë, e cila copëton komponentin C3 në fragmente C3a dhe C3b. Fragmenti më i vogël C3a është i përfshirë në zhvillimin e procesit inflamator dhe kemotaksisë. Fragmenti më i madh C3b, që lidhet me C3 konvertazën, formon C5 covertazën, një enzimë që katalizon ndarjen e C5 në fragmente C5a dhe C5b. Fragmenti i çliruar C5b mbetet i fiksuar në membranë dhe ngjitet në mënyrë sekuenciale C6, C7, C8 dhe C9, duke rezultuar në formimin e kompleksit të sulmit membranor (MAC), i cili lizon qelizën e synuar për shkak të formimit të një kanali transmembranor. Nëpërmjet këtij kanali, jonet Na + dhe uji hyjnë në qelizë, qeliza bymehet dhe shpërthen, d.m.th., lizohet. Ndër efektet e tjera të sistemit të komplementit, duhet të theksohen sa vijon:

- zhvillimi i përgjigjes inflamatore dhe kemotaksisë. Komponentët e komplementit C3a dhe C5a mund të tërheqin qelizat imunokompetente, të tilla si fagocitet, në vendin e inflamacionit, të cilat sulmojnë dhe gllabërojnë bakteret.

- Opsonizimi (lehtësimi i njohjes) i mikroorganizmave. Fragmentet C3b lidhen me sipërfaqen e baktereve, duke krijuar kështu një shenjë për njohje nga fagocitet që kanë receptorë për këtë komponent të komplementit.

Oriz. 13. Aktivizimi i proteinave të sistemit të komplementit

Aktiviteti i sistemit të komplementit kontrollohet nga frenuesit e plazmës që bllokojnë reagimin e tepërt.

Fagocitoza("ngrënia" nga qelizat) është reagimi i parë i sistemit imunitar ndaj futjes së një antigjeni të huaj. Mekanizmi i fagocitozës përfshin 8 faza të njëpasnjëshme (Fig. 14)˸

1. Kemotaksia– Lëvizja e drejtuar e qelizave fagocitare drejt një objekti përgjatë një gradienti përqendrimi të përbërjeve kemotaktike.

Oriz. 14. Fazat e fagocitozës

2. Ngjitja - njohja dhe ngjitja e një objekti të huaj në sipërfaqen e fagocitit. Procesi i ngjitjes përmirësohet nga opsoninat (komplementi C3b, antitrupat) që mbështjellin objektet e fagocitozës. Në këtë rast, lidhja ndodh me pjesëmarrjen e receptorëve fagocitarë për antitrupat C3b dhe/ose Fc të komplementit.

Komplementi është një grup kompleks proteinash që veprojnë së bashku për të hequr format jashtëqelizore të një patogjeni; sistemi aktivizohet spontanisht nga patogjenë të caktuar ose nga kompleksi antigjen:antitrup. Proteinat e aktivizuara ose shkatërrojnë drejtpërdrejt patogjenin (efekti vrasës) ose sigurojnë përthithjen e tyre më të mirë nga fagocitet (efekti opsonizues); ose kryejnë funksionin e faktorëve kemotaktikë, duke tërhequr qelizat inflamatore në zonën e depërtimit të patogjenit.

Kompleksi i proteinave të komplementit formon sisteme kaskade që gjenden në plazmën e gjakut. Këto sisteme karakterizohen nga formimi i një përgjigjeje të shpejtë, të përforcuar shumëfish ndaj sinjalit primar për shkak të një procesi kaskadë. Në këtë rast, produkti i një reaksioni shërben si katalizator për reaksionin tjetër, i cili përfundimisht çon në lizën e qelizës ose mikroorganizmit.

Ekzistojnë dy rrugë (mekanizma) kryesore për aktivizimin e komplementit - klasike dhe alternative.

Rruga klasike e aktivizimit të komplementit nis nga ndërveprimi i komponentit të komplementit C1q me komplekset imune (antitrupat e lidhur me antigjenet sipërfaqësore qelizë bakteriale); si rezultat i zhvillimit të mëvonshëm të një kaskade reaksionesh, formohen proteina me aktivitet citolitik (vrasës), opsonina dhe kimiatraktues. Ky mekanizëm lidh imunitetin e fituar (antitrupat) me imunitetin e lindur (komplementin).

Rruga alternative e aktivizimit të komplementit nis nga ndërveprimi i komponentit të komplementit C3b me sipërfaqen e qelizës bakteriale; aktivizimi ndodh pa pjesëmarrjen e antitrupave. Kjo rrugë Aktivizimi i komplementit është një faktor i imunitetit të lindur.

Në përgjithësi, sistemi i komplementit i referohet sistemeve kryesore të imunitetit të lindur, funksioni i të cilave është të dallojë "veten" nga "jo-vetja". Ky diferencim në sistemin e komplementit kryhet për shkak të pranisë në qelizat e trupit të molekulave rregullatore që shtypin aktivizimin e komplementit.

Rezyme. Komplement [lat. komplementum- shtesë]:

1) në imunologji, një grup proteinash (zakonisht nga 9 në 20) normalisht të pranishme në serumin e gjakut të vertebrorëve, të cilat aktivizohen si rezultat i përgjigjes imune të trupit nën ndikimin e të dy antitrupave që i përkasin imunoglobulinave të klasave IgG dhe IgM. dhe liposakaride bakteriale ose komponime të tjera; kompleksi proteinik i serumit të gjakut, një nga komponentët e imunitetit të lindur. Komplementi merr pjesë në rregullimin e proceseve inflamatore, aktivizimin e fagocitozës dhe veprimin litik në membranat qelizore dhe aktivizohet nga ndërveprimi me kompleksin imunitar. Sistemi sa konsiderohet, së bashku me makrofagët, si vija e parë e mbrojtjes imune të trupit. Gjatë aktivizimit të komplementit, ndodh një kaskadë reaksionesh sekuenciale të proteolizës enzimatike specifike të kufizuar, në të cilën përbërësit e komplementit janë joaktivë. shkoni në gjendje aktive si rezultat i ndarjes së fragmenteve peptide. Këto të fundit kanë aktivitete të ndryshme fiziologjike dhe mund të jenë anafilatoksina (shkaktojnë kontraktimet e muskujve të lëmuar, rrisin përshkueshmërinë vaskulare etj.), faktorët e kemotaksisë (sigurojnë lëvizjen e drejtuar të qelizave) dhe leukocitozën, ndërmjetësues të reaksioneve të reagimit imunitar, marrin pjesë në aktivizimin e makrofagëve dhe limfocitet, në rregullimin e prodhimit të antitrupave, dhe gjithashtu kryejnë disa funksione të tjera. Fragmentet e komponentëve të aktivizuar të komplementit kontrollojnë gjithashtu biosintezën dhe çlirimin e interleukinave, prostaglandinave dhe leukotrieneve. Komplementi shkakton shqetësime në reaksionet imune (mund të shkaktojë sëmundje autoimune) dhe lirimin e histaminës në reaksione të menjëhershme alergjike. Termi "komplement" u prezantua nga P. Ehrlich dhe J. Morgenroth në 1900;

2) në gjenetikë, një grup kromozomesh të prodhuar nga një bërthamë specifike e një gamete ose zigote dhe që përbëhet nga një, dy ose më shumë grupet e kromozomeve(H. Darlington, 1932).

Sistemi i komplementit është një grup prej të paktën 26 proteinash të serumit (komponentët e komplementit) që ndërmjetësojnë reaksionet inflamatore me pjesëmarrjen e granulociteve dhe makrofagëve (Tabela 16-3). Komponentët e sistemit marrin pjesë në reaksionet e koagulimit të gjakut, nxisin ndërveprimet ndërqelizore të nevojshme për përpunimin e Ag dhe shkaktojnë lizën e baktereve dhe qelizave të infektuara me viruse. Normalisht, komponentët e sistemit janë në një formë joaktive. Aktivizimi i komplementit çon në shfaqjen alternative (kaskadë) të përbërësve aktivë të tij në një sërë reaksionesh proteolitike që stimulojnë proceset mbrojtëse. Funksionet kryesore të komponentëve të komplementit në reagimet mbrojtëse - stimulimi i fagocitozës, shkelje e integritetit të mureve qelizore të mikroorganizmave Kompleksi dëmtues i membranës (veçanërisht në speciet rezistente ndaj fagocitozës, si gonokokët) dhe induksioni i sintezës së ndërmjetësve të përgjigjes inflamatore(p.sh., IL1; Tabela 16-4). Përveç kësaj, sistemi i komplementit stimulon reaksionet inflamatore (disa komponentë janë kimiotërheqës për fagocitet), merr pjesë në zhvillimin e reaksioneve imune (përmes aktivizimit të makrofagëve) dhe anafilaktike. Aktivizimi i komponentëve të komplementit mund të ndodhë përmes rrugëve klasike dhe alternative.

Tabela e paraqitjes 16-3

Tabela 16–3 . Komponentët e sistemit të komplementit

Komponenti	Aktiviteti biologjik
Mënyrë klasike
C1q	Ndërvepron me fragmente Fc të komplekseve imune AT; ndërveprimi aktivizon C1r
C1r	C1r ndahet për të formuar proteazën C1s, e cila hidrolizon komponentët C4 dhe C2
C4	C4 ndahet për të formuar C4a dhe C4b, të cilat absorbohen në membrana dhe marrin pjesë në shndërrimin e C3.
C2	C2 ndërvepron me C4b dhe konvertohet nga C1s në C2b (komponenti i proteazës së C3/C5 konvertazës)
C3*	C2b ndahet në anafilatoksinë C3a dhe opsonin C3b; gjithashtu një përbërës i konvertazës C3/C5
Rruga alternative
Faktori B	Analog C2 i rrugës klasike të aktivizimit
Faktori D	Proteaza e serumit që aktivizon faktorin B duke e ndarë atë
Kompleksi i dëmtimit të membranës
C5	E çarë nga kompleksi C3/C5; C5a është një anafilatoksinë, C5b rregullon C6
C6	Ndërvepron me C5b dhe formon një kompleks fiksimi për C7
C7	Ndërvepron me C5b dhe C6, më pas i gjithë kompleksi integrohet në murin qelizor dhe rregullon C8
C8	Ndërvepron me kompleksin C5b, C6 dhe C7; formon një kompleks të qëndrueshëm membranor dhe fikson C9
C9	Pas ndërveprimit me kompleksin C5-C8, ai polimerizohet, gjë që çon në lizën e qelizave
Receptorët për komponentët e komplementit
receptori C1	Përmirëson disociimin e konvertazave C3, stimulon fagocitozën e mikroorganizmave të opsonizuar nga C3b dhe C4b
receptor C2	Ndërmjetëson thithjen e komplekseve imune që përmbajnë komplement; receptor për virusin Epstein-Barr
receptor C3	Shkakton ngjitjen (proteina e familjes së integrinave), stimulon fagocitozën e mikroorganizmave të opsonizuar me C3b
receptor C4	Proteina e familjes integrin, stimulon fagocitozën e mikroorganizmave të opsonizuar me C3b

* C3 shërben gjithashtu si një komponent i rrugës alternative të aktivizimit.

Tabela e paraqitjes 16-4

Tabela 16–4 . Efektet kryesore të proteinave të komplementit dhe fragmentet e tyre të ndarjes

Komponenti	Aktiviteti
C2a	Aktiviteti i esterazës ndaj disa estereve të argininës dhe lizinës
С2b	Aktiviteti i ngjashëm me kininën, rritja e lëvizshmërisë së fagociteve
C3a, C4a, C5a	Anafilatoksinat, çlirojnë histaminën, serotoninën dhe ndërmjetësues të tjerë vazoaktivë nga mastocitet, rrisin përshkueshmërinë e kapilarëve
C3b, iC3b, C4b	Ngjitja dhe opsonizimi imunitar lidh komplekset imune me membranat e makrofagëve, neutrofileve (fagocitozë e rritur) dhe eritrociteve (eliminimi i komplekseve nga makrofagët e shpretkës dhe mëlçisë)
C5a	Kemotaksia dhe kemokineza, tërheqja e qelizave fagocitare në vendin e inflamacionit dhe rritja e tyre veprimtaria e përgjithshme
C5b6789 (kompleksi i dëmtimit të membranës)	Dëmtimi i membranës, formimi i kanaleve transmembranore, çlirimi i përmbajtjes së qelizave. Qelizat e gjitarëve fryhen dhe shpërthejnë bakteret humbasin metabolitë të rëndësishëm ndërqelizor, por zakonisht nuk lizohen
Ba	Kemotaksia neutrofile
Bb	Aktivizimi i makrofagëve (ngjitja dhe përhapja në sipërfaqe)

Mënyrë klasike

Aktivizimi i komplementit nëpërmjet rrugës klasike nga komplekset Ag–AT. Përfshin formimin sekuencial të të 9 komponentëve (nga C1 në C9). Komponentët e rrugës klasike përcaktohen me shkronjën latine "C" dhe numrat arabë (C1, C2...C9 për nënkomponentët e plotësimit dhe produktet e ndarjes, shkronjat e vogla i shtohen emërtimit përkatës). shkronja latine(C1q, C3b, etj.). Komponentët e aktivizuar theksohen me një vijë mbi shkronjën, përbërësit e çaktivizuar - me shkronjën "i" (për shembull, iC3b). Fillimisht, C1 ndërvepron me kompleksin Ag–AT (nënkomponentët C1q, C1r, C1s), më pas komponentët "e hershëm" C4, C2 dhe C3 i bashkojnë ato. Ata aktivizojnë komponentin C5, i cili ngjitet në membranën e qelizës së synuar (bakteret, tumoret ose qelizat e infektuara me virus) dhe nxit formimin e kompleksit litik (C5b, C6, C7, C8 dhe C9). Ndryshe quhet dëmtuese të membranës (sulmues i membranës) komplekse, pasi formimi i tij në membranë shkakton shkatërrimin e qelizave. Shembuj të produkteve mikrobike që aktivizojnë sistemin e komplementit nëpërmjet rrugës klasike janë ADN-ja dhe proteina A e stafilokokut.

Artikulli i mëparshëm: Sa është shpejtësia e dritës Artikulli vijues: Lëkundjet harmonike Formula e fizikës së frekuencës së lëkundjeve