Komplementas yra sudėtingas kraujo serumo baltymų kompleksas. Papildymo sistema susideda iš 30 baltymų (komponentų arba frakcijos, komplemento sistema). Suaktyvinta komplemento sistema dėl kaskadinio proceso: ankstesnės reakcijos produktas veikia kaip tolesnės reakcijos katalizatorius. Be to, kai suaktyvinama dalis komponento, ji suskaidoma pirmuosiuose penkiuose komponentuose. Šio skilimo produktai yra pažymėti kaip aktyviosios komplemento sistemos frakcijos.

1. Didesni fragmentai(žymimas raide b), susidaręs neaktyvios frakcijos skilimo metu, lieka ląstelės paviršiuje – komplemento aktyvacija visada vyksta mikrobinės ląstelės paviršiuje, bet ne eukariotinių ląstelių paviršiuje. Šis fragmentas įgyja fermento savybes ir gebėjimą paveikti vėlesnį komponentą, jį aktyvuojant.

2. Mažesnis fragmentas(žymimas raide a) yra tirpus ir „eina“ į skystąją fazę, t.y. į kraujo serumą.

B. Komplemento sistemos trupmenos yra paskirti kitaip.

1. Devyni – pirmiausia atidarykite– komplemento sistemos baltymai žymimas raide C(nuo Angliškas žodis papildymas) su atitinkamu numeriu.

2. Pažymimos likusios komplemento sistemos trupmenos kitos lotyniškos raidės arba jų deriniai.

Papildykite aktyvavimo būdus

Yra trys komplemento aktyvavimo būdai: klasikinis, lektinas ir alternatyvus.

A. Klasikinis būdas komplemento aktyvinimas yra pagrindinis. Dalyvavimas šiame komplemento aktyvinimo kelyje - pagrindinė antikūnų funkcija.

1. Komplemento aktyvinimas klasikiniu būdu Paleidžia imuninis kompleksas : antigeno kompleksas su imunoglobulinu (G arba M klasė). Antikūnai gali „užimti“ savo vietą C reaktyvusis baltymas– toks kompleksas taip pat aktyvuoja komplementą per klasikinį kelią.

2. Klasikinis komplemento aktyvacijos keliasatliko tokiu būdu.

A. Iš pradžių suaktyvinama frakcija C1: jis susideda iš trijų subfrakcijų (C1q, C1r, C1s) ir virsta fermentu C1-esterazė(С1qrs).

b. C1-esterazė suskaido C4 frakciją.

V. Aktyvi frakcija C4b kovalentiškai jungiasi su mikrobų ląstelių paviršiumi – čia prisijungia prie C2 frakcijos.

d. Frakcija C2 kartu su frakcija C4b yra skaidoma C1-esterazės su aktyvios frakcijos C2b susidarymas.

e. aktyviosios frakcijos C4b ir C2b į vieną kompleksą – С4bС2b- turintis fermentinį aktyvumą. Tai yra vadinamasis Klasikinio kelio C3 konvertazė.

e. C3 konvertazė skaido C3 frakciją, Aš dirbu prie to dideli kiekiai aktyvioji frakcija C3b.

ir. Aktyvi frakcija C3b prisijungia prie C4bC2b komplekso ir paverčia jį C5 konvertazė(С4bС2bС3b).

h. C5 konvertazė suskaido C5 frakciją.

Ir. Gauta aktyvioji frakcija C5b prisijungia prie C6 frakcijos.

j. Kompleksas C5bC6 prisijungia prie C7 frakcijos.

l. Kompleksas C5bC6C7 įterptas į mikrobų ląstelės membranos dvisluoksnį fosfolipidinį sluoksnį.

m į šį kompleksą yra prijungtas baltymas C8 Ir C9 baltymas. Šis polimeras mikrobų ląstelės membranoje sudaro apie 10 nm skersmens poras, kurios sukelia mikrobo lizę (kadangi ant jo paviršiaus susidaro daug tokių porų - vieno C3 konvertazės vieneto „aktyvumas“ lemia jo atsiradimą). apie 1000 porų). Sudėtingas С5bС6С7С8С9, susidaręs dėl komplemento aktyvacijos yra vadinamas atminimo atakos kompleksas (AGUONOS).

B. Lektino kelias komplemento aktyvaciją sukelia normalaus serumo baltymo – mananą surišančio lektino (MBL) – kompleksas su mikrobinių ląstelių paviršiaus struktūrų angliavandeniais (su manozės liekanomis).

IN
.Alternatyvus kelias komplemento aktyvacija prasideda kovalentiniu aktyviosios frakcijos C3b - kurios visada yra kraujo serume dėl čia nuolat vykstančio spontaniško C3 frakcijos skilimo - kovalentinio susiejimo su ne visų, o kai kurių mikroorganizmų paviršiaus molekulėmis.

1. Tolesni įvykiaivystosi tokiu būdu.

A. C3b suriša faktorių B, sudarant C3bB kompleksą.

b. Su C3b susijusia forma faktorius B veikia kaip faktoriaus D substratas(serino proteazė serume), kuri ją suskaido ir sudaro aktyvų kompleksą С3bВb. Šis kompleksas pasižymi fermentiniu aktyvumu, yra struktūriškai ir funkciškai homologiškas klasikinio kelio C3 konvertazei (C4bC2b) ir vadinamas Alternatyvus kelias C3 konvertazė.

V. Alternatyvus kelias C3 konvertazė yra nestabili. Kad alternatyvus komplemento aktyvinimo kelias sėkmingai tęstųsi, šis fermentas stabilizuotas faktoriumi P(properdinas).

2. Pagrindaifunkcinis skirtumas Alternatyvus komplemento aktyvinimo būdas, lyginant su klasikiniu, yra atsako į patogeną greitis: jam nereikia laiko specifiniams antikūnams susikaupti ir imuniniams kompleksams susidaryti.

D. Svarbu suprasti, kad tiek klasikiniai, tiek alternatyvūs komplemento aktyvavimo būdai veikti lygiagrečiai, taip pat sustiprina (t. y. stiprina) vienas kitą. Kitaip tariant, komplementas aktyvuojamas ne „klasikiniais arba alternatyviais“, o „klasikiniais ir alternatyviais“ aktyvavimo būdais. Tai, pridėjus lektino aktyvacijos kelią, yra vienas procesas, kurio skirtingi komponentai gali tiesiog pasireikšti skirtingais laipsniais.

Komplemento sistemos funkcijos

Komplemento sistema atlieka labai svarbų vaidmenį svarbus vaidmuo apsaugoti makroorganizmą nuo patogenų.

A. Komplemento sistema dalyvauja mikroorganizmų inaktyvavimas, įskaitant tarpininkauja antikūnų poveikiui mikrobams.

B. Komplemento sistemos aktyviosios frakcijos suaktyvina fagocitozę (opsoninai – C3b irC5 b) .

B. Dalyvauja komplemento sistemos aktyvios frakcijos uždegiminio atsako susidarymas.

Aktyvaus komplemento frakcijos C3a ir C5a vadinamos anafilotoksinai, nes jie, be kita ko, dalyvauja alerginėje reakcijoje, vadinamoje anafilaksija. Galingiausias anafilotoksinas yra C5a. Anafilotoksinai veikti ant skirtingų makroorganizmo ląstelių ir audinių.

1. Jų poveikis putliųjų ląstelių sukelia pastarųjų degranuliaciją.

2. Anafilotoksinai taip pat veikia lygiųjų raumenų, todėl jie susitraukia.

3. Jie taip pat veikia laivo sienelė: sukelti endotelio aktyvavimą ir jo pralaidumo padidėjimą, o tai sudaro sąlygas skysčių ir kraujo kūnelių ekstravazacijai (išėjimui) iš kraujagyslių sluoksnio uždegiminės reakcijos metu.

Be to, anafilotoksinai yra imunomoduliatoriai, t.y. jie veikia kaip imuninio atsako reguliatoriai.

1. C3a veikia kaip imunosupresorius (t.y. slopina imuninį atsaką).

2. C5a yra imunostimuliatorius (t. y. stiprina imuninį atsaką).

10 KLAUSIMAS „Imunitetas yra sąvoka. Imuniteto formų klasifikacija. Organai Imuninė sistema. Imunogenezė"

Imunitetas reiškia gynybos mechanizmai, kurios realizuojamos dalyvaujant limfocitams ir yra skirtos atpažinimui bei pašalinimui iš vidinė aplinka organizmas, molekulių grupė ar net molekulių dalys, laikomos „svetimu ženklu“. Norint pažymėti tokį ženklą, kurį imuninė sistema laiko „savu“ arba „svetimu“, vartojamas terminas antigenas. Atpažindama šiuos „ženklus“ - antigenus, imuninė sistema pašalina iš vidinės kūno aplinkos:

sava, kuri tapo įvairių priežasčių nereikalingos, ląstelės,

mikroorganizmai,

maistas, įkvėpimas ir naudojimas išorinėms medžiagoms,

transplantacijos.

Yra du Pagrindinės imuniteto formos- specifinis (įgimtas) ir įgytas. Yra klasifikacija įgytas imunitetas priklausomai nuo kilmės, pagal kurią skirstoma į natūralų (nepainioti su natūraliu imunitetu, kurį sukelia nespecifinio atsparumo veiksniai) ir dirbtinį.

A. Natūralusįgytas imunitetas susidaro natūraliai (iš čia ir pavadinimas).

1. Aktyvus natūralus įgytas imunitetas susidaro dėl infekcijos ir todėl vadinamas poinfekcinis.

2. Pasyvus natūralus įgytas imunitetas susidaro dėl motinos antikūnų patekimo į vaisiaus organizmą per placentą, o po gimimo – į vaiko organizmą per motinos pieną. Dėl to šis imuniteto tipas vadinamas motiniškas.

B. Dirbtinisįgytą imunitetą pacientui formuoja gydytojas.

1. Aktyvus dirbtinis įgytas imunitetas susidaro dėl vakcinacijos ir todėl vadinamas po vakcinacijos.

2. Pasyvus dirbtinis įgytas imunitetas susidaro dėl gydomųjų ir profilaktinių serumų skyrimo ir todėl vadinamas po serumo.

Įgytas imunitetas gali būtitaip pat sterilus (be patogeno)ir nesterilus (yra, kai organizme yra patogeno),humoralinis Irląstelinis, sisteminis Irvietinis, pagal kryptį -antibakterinis, antivirusinis, antitoksinis, priešnavikinis, antitransplantacija.

Imuninė sistema - organų, audinių ir ląstelių visuma, užtikrinanti ląstelinį-genetinį organizmo pastovumą. Principai antigeninis (genetinis) grynumas yra pagrįsti „draugo ar priešo“ atpažinimu ir daugiausia nulemti genų ir glikoproteinų (jų raiškos produktų) sistemos - pagrindinis histo suderinamumo kompleksas (MHC), žmonėms, dažnai vadinama HLA (žmogaus leukocitų antigenų) sistema.

Imuninės sistemos organai.

Paryškinti centrinis(kaulų čiulpai – kraujodaros organas, užkrūčio liauka arba užkrūčio liauka, žarnyno limfoidinis audinys) ir periferinis(blužnis, limfmazgiai, limfoidinio audinio sankaupos savo žarnyno tipo gleivinės sluoksnyje) imuniniai organai.

Imuninė sistema apima:

LIMFIDĖS SISTEMA (limfoidiniai organai ir limfocitai)

MONOCITO-MAKROFAGALINĖ SISTEMA ( monocitai, audinių makrofagai , dendritinės ląstelės , mikrofagai arbapolimoronukleariniai granulocitai – tai bazofilai, eozinofilai, neutrofilai).

Imuninė sistema apima lygius:

Vargonai lygiu

Ląstelinis lygis (makrofagai ir mikrofagai, T ir B limfocitai, monocitai, trombocitai ir kitos ląstelės)

Humoralinis arba molekulinis lygis (imunoglobulinai arba antikūnai, citokinai, interferonai ir kt.).

CITOKINAI– biologiškai aktyvios molekulės, užtikrinančios imuninės sistemos ląstelių sąveiką tarpusavyje ir su kitomis sistemomis

IMUNINĖS SISTEMOS ORGANAI

A. CENTRINIAI ORGANAI:

Užkrūčio liauka

Kaulų čiulpai

FUNKCIJA: Imunokompetentingų ląstelių susidarymas, nuo antigenų nepriklausoma diferenciacija ir proliferacija.

B. PERIFERINIAI ORGANAI:

Limfmazgiai

Blužnis

Gleivinių limfoidinis audinys (žarnų, apendikso, tonzilių Pejerio dėmės, difuzinės limfocitų sankaupos plaučiuose ir žarnyne ir kt.).

FUNKCIJA: Nuo antigenų priklausoma imunokompetentingų ląstelių diferenciacija ir proliferacija.

Imunokompetentingų ląstelių pirmtakas gamina kaulų čiulpai. Kai kurie kamieninių ląstelių palikuonys tampa limfocitais. Limfocitai skirstomi į dvi klases – T ir B. T limfocitų pirmtakai migruoja į užkrūčio liauką, kur subręsta į ląsteles, galinčias dalyvauti imuniniame atsake. Žmonėms B limfocitai bręsta kaulų čiulpuose. Paukščių nesubrendusios B ląstelės migruoja į Fabricijaus bursą, kur pasiekia brandą. Subrendę B ir T limfocitai užpildo periferinius limfmazgius. Taigi, Centriniai imuninės sistemos organai vykdo imunokompetentingų ląstelių formavimąsi ir brendimą, periferiniai organai suteikia tinkamą imuninį atsaką į antigeninę stimuliaciją – antigeno „apdorojimą“, jo atpažinimą ir limfocitų kloninį proliferaciją.nuo antigeno priklausoma diferenciacija.

Papildymas ir jo aktyvavimas

1 pastaba

Papildyti- Tai sudėtinga sistema baltymų, kurių skaičius viršija 30, esančių citoplazmoje ir ląstelių paviršiuje.

Komplementas – tai fermentų rinkinys, kurį aktyvuoja įvairūs specifiniai dirgikliai. Tokiu atveju susidaro greitas, daug kartų sustiprintas atsakas: pirminis signalas inicijuoja kaskadinį procesą, kurio metu vienos reakcijos produktas tarnauja kaip fermentas-katalizatorius kitai.

Papildymas yra svarbus neatskiriama dalisįgimta imuninė sistema, nes aktyvuoti arba suskaidyti produktai atlieka daugybę apsauginių funkcijų.

Daugelis komplemento komponentų žymimi simboliu „C“ ir skaičiumi, atitinkančiu jų atradimo chronologiją.

Trumpos kai kurių komplemento sistemos komponentų charakteristikos

Palyginti su kitais komplemento komponentais, organizme yra daugiausia komponento C3, kuris atlieka svarbiausias funkcijas.

Užrašas 2

IN normaliomis sąlygomis$C3$ baltymas nuolat skaidomas, kad susidarytų funkciškai panaši molekulė. Vėliau, sąveikaujant su kitais komplemento komponentais, faktoriumi B ir esant magnio jonams, susidaro naujas baltymas, turintis naują svarbų fermentinį aktyvumą – tai $C3$-konvertazė.

$C3$ skilimas vaidina svarbų vaidmenį pašalinant patogeninius mikrobus.

Infekcijos metu $C3$ konvertazė stabilizuojama ir komplementas aktyvuojamas alternatyviu būdu:

• esant daugybei mikroorganizmų, atsiranda $C3$-konvertazės aktyvumas;
• yra suformuotas didelis skaičius$C3$ skilimo produktai;
• atsiranda prisijungimas prie mikrobinių ląstelių paviršiaus;
• surištą konvertazę veikia baltymas propedinas, kuris skatina didesnį jo stabilizavimą;
• Mikrobų ląstelių paviršiuje susikaupia didelis kiekis $C3b$ baltymo.

1. Komplementas aktyvuojamas, kai mikrobų paviršiaus angliavandeniai jungiasi prie manozės surišančio lektino (MBL), kuris yra kraujo plazmos baltymas.

   • MSL jungiasi su manozės likučiais ir kitais angliavandeniais, kurie sudaro bakterijų ląsteles;
   • pradedama eilė reakcijų, kurios baigiasi komplemento aktyvavimu;
   • MSL aktyvina komplementą sąveikaudamas su serino proteazėmis;
   • $C3$ aktyvavimas pradeda teigiamo veiksmą Atsiliepimas ir membranos lizavimo komplekso susidarymas.

2. Reakcijos, kurias inicijuoja $C3$ skilimas, sukelia membraną lizuojančio komplekso susidarymą.

   • dėl daugybės transformacijų susidaro amfipatinė molekulė, kuri gali prasiskverbti pro lipidų dvigubą sluoksnį ir polimerizuotis, sudarydama membranos lizavimo kompleksą (MLC);
   • LMC sudaro transmembraninį kanalą, kuris yra visiškai pralaidus vandeniui ir elektrolitams;
   • Dėl didelio intraląstelinio slėgio ir natrio jonų patekimo į ląstelę patenka vanduo, o tai sukelia lizę.

Biologinės komplemento funkcijos

Komplementas atlieka šias apsaugines funkcijas:

1. Komponentas $C3b$ jungiasi su komplemento receptoriais. Fagocitinės ląstelės turi komplemento komponentų $C3b(CR1)$ ir $C3bi(CR3)$ receptorius, kurie palengvina mikrobų ląstelių prisijungimą prie fagocitų ir vėlesnę fagocitozę. Mikrobų ląstelių surišimo $C3bc$ procesas vadinamas opsonizacija.

2. Kai komplementas aktyvuojamas, išsiskiria biologiškai aktyvūs fragmentai. Suskaidžius molekules $C3$ ir $C5$, susidaro nedideli peptidai $C3a$ ir $C5a$, kurie yra anafilatoksinai ir atlieka nemažai svarbių funkcijų:

   • sukelti apsauginių mediatorių (histamino, naviko nekrozės faktoriaus, leukotrieno $B4$ ir kt.) išsiskyrimą;
   • paveikti eozinofilus, $C5a$ – neutrofilus;
   • stimuliuoti kvėpavimo veiklą ląstelėse;
   • padidinti paviršiaus receptorių ekspresiją $C3b$;
   • $5a$ – stiprus chemotaksinis agentas neutrofilams;
   • veikia kapiliarų endotelį, plečia kraujagysles ir didina jų pralaidumą.

3. Membraną lizuojantis komplemento kompleksas pažeidžia membraną.

4. Komplementas dalyvauja antikūnų susidarymo indukcijoje. $C3b$ receptorius dalyvauja reguliuojant $B$ ląstelių aktyvumą. $B$ ląstelių dauginimasis ir jų antikūnų sintezė priklauso nuo aktyvacijos, kurią sukelia antigeno prisijungimas prie ląstelės paviršiaus receptorių. Esant $C3b$, sumažėja slenkstinė antigeno koncentracija $B$ ląstelių aktyvacijai, todėl jos aktyvuojamos esant daug mažesniam antigeno kiekiui organizme.

Organizmas. Is svarbus komponentas tiek įgimtas, tiek įgytas imunitetas.

IN pabaigos XIX amžiuje buvo nustatyta, kad kraujo serume yra tam tikras „faktorius“, turintis baktericidinių savybių. 1896 m. jaunas belgų mokslininkas Julesas Bordet, dirbantis Pasteur institute Paryžiuje, parodė, kad išrūgose yra du skirtingos medžiagos, bendras veiksmas kuris veda prie bakterijų lizės: termostabilaus faktoriaus ir termolabilaus faktoriaus (prarandantis savo savybes, kai šildomas serumas) faktorius. Karščiui stabilus faktorius, kaip paaiškėjo, galėjo veikti tik prieš tam tikrus mikroorganizmus, o karščiui nestabilus faktorius turėjo nespecifinį antibakterinį aktyvumą. Vėliau buvo pavadintas termolabilus faktorius papildyti. Terminą „komplementas“ 1890-ųjų pabaigoje sukūrė Paulas Ehrlichas. Ehrlichas buvo humoralinės imuniteto teorijos autorius ir į imunologiją įtraukė daug terminų, kurie vėliau tapo visuotinai pripažinti. Pagal jo teoriją, ląstelės, atsakingos už imunines reakcijas, savo paviršiuje turi receptorius, kurie padeda atpažinti antigenus. Šiuos receptorius dabar vadiname „antikūnais“ (limfocitų kintamo receptoriaus pagrindas yra prie membranos prisirišęs IgD klasės antikūnas, rečiau IgM. Kitų klasių antikūnai, nesant atitinkamo antigeno, prie ląstelių neprisijungia ). Receptoriai jungiasi su specifiniu antigenu, taip pat su termolabiliu antibakteriniu kraujo serumo komponentu. Ehrlich pavadino karščiui nestabilų faktorių „komplementu“, nes šis kraujo komponentas „tarnauja kaip papildas“ imuninės sistemos ląstelėms.

Ehrlichas manė, kad yra daug komplementų, kurių kiekvienas jungiasi prie savo receptoriaus, kaip ir receptorius jungiasi prie specifinio antigeno. Priešingai, Bordetas teigė, kad yra tik vienas „papildymo“ tipas. XX amžiaus pradžioje ginčas buvo išspręstas Bordės naudai; Paaiškėjo, kad komplementas gali būti aktyvuojamas dalyvaujant specifiniams antikūnams arba savarankiškai, nespecifiniu būdu.

Komplementas yra baltymų sistema, kurią sudaro apie 20 sąveikaujančių komponentų: C1 (trijų baltymų kompleksas), C2, C3, ..., C9, B faktorius, D faktorius ir daugybė reguliuojančių baltymų. Visi šie komponentai yra tirpūs baltymai, turintys mol. sveria nuo 24 000 iki 400 000, cirkuliuoja kraujyje ir audinių skystyje. Komplementiniai baltymai daugiausia sintetinami kepenyse ir sudaro maždaug 5% visos kraujo plazmos globulino frakcijos. Dauguma jų yra neaktyvūs, kol suaktyvina imuninį atsaką (įskaitant antikūnus) arba tiesiogiai įsiveržusio mikroorganizmo (žr. toliau). Vienas iš galimų komplemento aktyvacijos rezultatų yra nuoseklus vadinamųjų vėlyvųjų komponentų (C5, C6, C7, C8 ir C9) sujungimas į didelį baltymų kompleksą, sukeliantį ląstelių lizę (lizinį arba membranos atakos kompleksą). Vėlyvųjų komponentų agregacija atsiranda dėl nuoseklių proteolitinės aktyvacijos reakcijų, kuriose dalyvauja ankstyvieji komponentai (C1, C2, C3, C4, faktorius B ir faktorius D), rezultatas. Dauguma šių ankstyvųjų komponentų yra profermentai, nuosekliai aktyvuojami proteolizės būdu. Kai kuris nors iš šių profermentų suskaidomas tam tikru būdu, jis tampa aktyviu proteolitiniu fermentu ir suskaido kitą profermentą ir tt Kadangi daugelis aktyvuotų komponentų glaudžiai jungiasi su membranomis, dauguma šių įvykių įvyksta ląstelių paviršiuose. Centrinis šios proteolitinės kaskados komponentas yra C3. Jo aktyvavimas skilimo būdu yra pagrindinė visos komplemento aktyvinimo grandinės reakcija. C3 gali būti aktyvuojamas dviem pagrindiniais būdais – klasikiniu ir alternatyviuoju. Abiem atvejais C3 skaido fermentų kompleksas, vadinamas C3 konvertaze. Du Skirtingi keliai gali sukelti skirtingų C3 konvertazių susidarymą, tačiau abi jos susidaro dėl spontaniško dviejų komplemento komponentų, aktyvuotų anksčiau proteolitinės kaskados grandinėje, derinio. C3 konvertazė suskaldo C3 į du fragmentus, iš kurių didesnis (C3b) prisijungia prie tikslinės ląstelės membranos šalia C3 konvertazės; Dėl to susidaro fermentų kompleksas dideli dydžiai su pakitusiu specifiškumu – C5 konvertazė. Tada C5 konvertazė suskaido C5 ir taip inicijuoja spontanišką lizinio komplekso surinkimą iš vėlyvųjų komponentų, C5 į C9. Kadangi kiekvienas aktyvuotas fermentas suskaido daug kito profermento molekulių, ankstyvųjų komponentų aktyvacijos kaskada veikia kaip stiprintuvas: kiekviena molekulė, aktyvuota visos grandinės pradžioje, veda į daugelio lizinių kompleksų susidarymą.

Komplemento sistema veikia kaip biocheminė reakcijų kaskada. Komplementas aktyvuojamas trimis biocheminiais keliais: klasikiniu, alternatyviuoju ir lektino keliu. Visi trys aktyvavimo būdai gamina skirtingus C3 konvertazės (baltymo, kuris skaido C3) variantus. Klasikinis būdas(jis buvo atrastas pirmasis, bet yra evoliuciškai naujas) aktyvavimui (specifiniam imuniniam atsakui, įgytam imunitetui) reikalingi antikūnai, o alternatyva Ir lektinas kelius gali suaktyvinti antigenai be antikūnų (nespecifinis imuninis atsakas, įgimtas imunitetas). Komplemento aktyvavimo rezultatas visuose trys atvejai yra tas pats: C3 konvertazė hidrolizuoja C3, sukurdama C3a ir C3b ir sukeldama tolesnės komplemento sistemos elementų hidrolizės ir aktyvacijos įvykių kaskadą. Klasikiniu būdu C3 konvertazės aktyvinimas reikalauja C4bC2a komplekso susidarymo. Šis kompleksas susidaro suskaidžius C2 ir C4 kompleksui C1. C1 kompleksas, savo ruožtu, turi prisijungti prie M arba G klasės imunoglobulinų, kad aktyvuotųsi, C3b jungiasi prie patogeninių mikroorganizmų paviršiaus, o tai lemia didesnį fagocitų „domėjimąsi“ su C3b susijusiomis ląstelėmis (opsonizacija). C5a yra svarbus chemoatraktantas, padedantis pritraukti naujas imunines ląsteles į komplemento aktyvinimo sritį. Tiek C3a, tiek C5a turi anafilotoksinį aktyvumą, tiesiogiai sukeldami putliųjų ląstelių degranuliaciją (taigi ir uždegiminių mediatorių išsiskyrimą). C5b pradeda formuotis membranos atakos kompleksai (MAC), susidedantys iš C5b, C6, C7, C8 ir polimerinio C9. MAC yra citolitinis galutinis komplemento sistemos aktyvavimo produktas. MAC sudaro transmembraninį kanalą, kuris sukelia tikslinės ląstelės osmosinę lizę. Makrofagai sugeria patogenus, pažymėtus komplemento sistema.

C3e faktorius, susidaręs skilus faktoriui C3b, gali sukelti neutrofilų migraciją iš kaulų čiulpų ir tokiu atveju sukelti leukocitozę.

Klasikinį kelią sukelia komplekso aktyvavimas C1(ji apima vieną C1q molekulę ir dvi C1r ir C1s molekules). C1 kompleksas per C1q jungiasi prie M ir G klasių imunoglobulinų, susijusių su antigenais. Heksamerinis C1q yra suformuotas kaip neatidarytų tulpių puokštė, kurios „pumpurai“ gali prisijungti prie antikūnų vietos. Norint pradėti šį kelią, pakanka vienos IgM molekulės, aktyvinimas IgG molekulėmis yra mažiau veiksmingas ir reikalingas daugiau molekulių IgG.

С1q jungiasi tiesiogiai su patogeno paviršiumi, dėl to C1q molekulėje vyksta konformaciniai pokyčiai ir suaktyvėja dvi serino proteazių C1r molekulės. Jie skaldo C1 (taip pat serino proteazę). Tada C1 kompleksas prisijungia prie C4 ir C2, o po to juos suskaido, sudarydamas C2a ir C4b. C4b ir C2a jungiasi vienas su kitu patogeno paviršiuje ir sudaro klasikinį C3 konvertazės kelią C4b2a. C3 konvertazės atsiradimas veda prie C3 skilimo į C3a ir C3b. C3b kartu su C2a ir C4b sudaro klasikinio kelio C5 konvertazę. C5 skyla į C5a ir C5b. C5b lieka ant membranos ir prisijungia prie C4b2a3b komplekso. Tada susijungia C6, C7, C8 ir C9, kurie polimerizuojasi ir membranos viduje atsiranda vamzdelis. Taip sutrinka osmosinė pusiausvyra ir dėl turgoro bakterija sprogsta. Klasikinis būdas veikia tiksliau, nes taip sunaikinama bet kokia svetima ląstelė.

Alternatyvus kelias yra inicijuojamas C3 hidrolize tiesiai ant patogeno paviršiaus. Alternatyvus kelias apima faktorius B ir D. Jų pagalba susidaro fermentas C3bBb. Proteinas P jį stabilizuoja ir užtikrina ilgalaikį veikimą. Be to, PC3bBb aktyvuoja C3, todėl susidaro C5 konvertazė ir skatinamas membranos atakos kompleksas. Tolesnis galinių komplemento komponentų aktyvavimas vyksta taip pat, kaip ir klasikiniu komplemento aktyvinimo keliu. C3bBb komplekso skystyje B pakeičiamas H faktoriumi ir, veikiamas deaktyvuojančio junginio (H), paverčiamas C3bi. Kai mikrobai patenka į organizmą, C3bBb kompleksas pradeda kauptis ant membranos, katalizuojantis C3 skilimo reakciją į C3b ir C3a, žymiai padidindamas C3b koncentraciją. Dar viena C3b molekulė pridedama prie propertydin+C3bBb komplekso. Gautas kompleksas padalija C5 į C5a ir C5b. C5b lieka ant membranos. Tolesnis MAC surinkimas vyksta pakaitomis pridedant faktorius C6, C7, C8 ir C9. Sujungus C9 su C8, vyksta C9 polimerizacija (susijungia iki 18 molekulių tarpusavyje) ir susidaro vamzdelis, kuris prasiskverbia pro bakterijos membraną, pumpuojamas vanduo ir bakterija sprogsta.

Alternatyvus kelias skiriasi nuo klasikinio tokiu būdu: suaktyvėjus komplemento sistemai, imuninių kompleksų susidarymas nėra būtinas nedalyvaujant pirmiesiems komplemento komponentams – C1, C2, C4. Jis išsiskiria ir tuo, kad suveikia iš karto po antigenų atsiradimo – jo aktyvatoriai gali būti bakteriniai polisacharidai ir lipopolisacharidai (jie yra mitogenai), virusinės dalelės, naviko ląstelės.

Lektino kelias yra homologiškas klasikiniam komplemento sistemos aktyvavimo keliui. Jis naudoja manozę surišantį lektiną (MBL), į C1q panašų klasikinio aktyvavimo kelio baltymą, kuris jungiasi su manozės likučiais ir kitais cukrumi ant membranos, leidžiantis atpažinti įvairius patogenus. MBL yra išrūgų baltymas, priklausantis kollektino baltymų grupei, kuris sintetinamas pirmiausia kepenyse ir gali aktyvuoti komplemento kaskadą tiesiogiai prisijungdamas prie patogeno paviršiaus.

Kraujo serume MBL sudaro kompleksą su MASP-I ir MASP-II (mananą rišantis lektinas, susijęs su serino proteaze, MBL surišančiomis serino proteazėmis). MASP-I ir MASP-II yra labai panašūs į klasikinio aktyvavimo kelio C1r ir C1s ir gali turėti bendrą evoliucinį protėvį. Kai keli aktyvūs centrai MBL specifiniu būdu jungiasi prie orientuotų manozės liekanų patogeno fosfolipidiniame dvisluoksnyje, MASP-I ir MASP-II aktyvuojami ir suskaido C4 baltymą į C4a ir C4b, o C2 baltymą į C2a ir C2b. Tada C4b ir C2a susijungia patogeno paviršiuje ir sudaro C3 konvertazę, o C4a ir C2b veikia kaip imuninės sistemos ląstelių chemoatraktantai.

Komplemento sistema gali būti labai žalinga šeimininko audiniams, todėl jos aktyvacija turi būti gerai reguliuojama. Dauguma komponentų yra aktyvūs tik kaip komplekso dalis, o jų aktyvios formos gali labai egzistuoti trumpam laikui. Jei per tą laiką jie neatitinka kito komplekso komponento, tada aktyvios formos praranda ryšį su kompleksu ir tampa neaktyvios. Jei kurio nors komponento koncentracija yra mažesnė už ribą (kritinė), tai komplemento sistemos veikimas nesukels fiziologinių pasekmių. Komplemento sistemą reguliuoja specialūs baltymai, kurių kraujo plazmoje randama net didesnėmis koncentracijomis nei patys komplemento sistemos baltymai. Tie patys baltymai yra ant paties organizmo ląstelių membranų, apsaugančių jas nuo komplemento sistemos baltymų atakos.

Komplemento sistema vaidina svarbų vaidmenį daugelyje su imunitetu susijusių ligų.

Imuninių kompleksinių ligų atveju komplementas sukelia uždegimą daugiausia dviem būdais:

Jau pirmosiomis valandomis po užsikrėtimo Ebolos hemoragine karštine komplemento sistema blokuojama

A. Komplemento sistema dalyvauja mikroorganizmų inaktyvavimas, įskaitant tarpininkauja antikūnų poveikiui mikrobams.

B. Komplemento sistemos aktyviosios frakcijos suaktyvinti fagocitozę(opsoninai – C3b ir C5b).

B. Dalyvauja komplemento sistemos aktyvios frakcijos uždegiminio atsako susidarymas.

Jų poveikis putliosioms ląstelėms sukelia pastarųjų degranuliaciją.

Anafilotoksinai taip pat veikia lygiuosius raumenis, todėl jie susitraukia.

Jie taip pat veikia kraujagyslės sienelę: suaktyvina endotelį ir padidina jo pralaidumą, o tai sudaro sąlygas skysčių ir kraujo kūnelių ekstravazacijai (išėjimui) iš kraujagyslių lovos uždegiminės reakcijos metu.

C3a veikia kaip imunosupresorius (t. y. slopina imuninį atsaką).

C5a yra imunostimuliatorius (t. y. stiprina imuninį atsaką).

Komplemento aktyvacijos pasekoje susidaręs kompleksas C5bC6C7C8C9 vadinamas membranos atakos kompleksas (MAC).

Norint atlikti bakteriolizę arba citolizę, reikia aktyvuoti komplemento komponentus nuo C3 iki C9 klasikiniu arba alternatyviu būdu. Dideli C3b ir C4b fragmentai veikia kaip opsoninai – adsorbuoti ląstelių paviršiuje, jie sustiprina fagocitinę reakciją ir skatina Ag-AT-komplemento komplekso imuninę adheziją prie imunokompetentingų ląstelių (B limfocitų) paviršiaus. Mažos molekulinės masės fragmentų polipeptidai – C3, C5a skatina biogeninių aminų (histamino, serotonino) išsiskyrimą iš putliųjų ląstelių, sukelia lygiųjų raumenų susitraukimą, didina kraujagyslių pralaidumą, sukelia neutrofilų ir monocitų chemotaksį į uždegimo vietą. CI-C4 komponentai neutralizuoja kai kuriuos virusus. Komplemento baltymų sintezę vykdo mononuklearinės fagocitų sistemos ląstelės, fiblastai ir kepenys. Žmonės turi daugumos komplemento komponentų genetinių defektų. Kliniškai jie pasireiškia sisteminės raudonosios vilkligės sindromu, pasikartojančiomis piogeninėmis infekcijomis ir angioedema.

Duomenys apie komplemento baltymų funkcinį aktyvumą ir jų koncentracijas suteikia labai svarbios informacijos apie ligos eigą ir pagal juos galima įvertinti eigos sunkumą, gydymo priemonių efektyvumą, ligos prognozę.

Komplemento sistemos tyrimo metodai

I. Klasikinio kelio bendro hemolizinio aktyvumo nustatymas. Kraujo serumas praskiedžiamas fiziologiniu tirpalu santykiu 1:10 ir supilamas į mėgintuvėlius 0,05 iki tūrio. 0,5 ml. Mėginio tūris fiziologiniu tirpalu reguliuojamas iki 1,5 ml ir pridedama 1,5 ml hemolizinės sistemos (vienodo tūrio 3 % avies eritrocitų suspensijų ir hemolizinio serumo mišinys). Mėgintuvėliai inkubuojami 37°C temperatūroje 45 minutes, atšaldomi iki 4°C, kad reakcija sustabdytų, ir centrifuguojami 1500 aps./min. greičiu 4-5 minutes. Po centrifugavimo nustatomas serumo tūris, sukeliantis 50% jautrintų eritrocitų lizę (įprastas hemolizinis komplemento aktyvumo vienetas - CH 50), tada apskaičiuojamas CH 50 kiekis 1 ml viso serumo. Sveikiems žmonėms komplemento titras (CH 50/ml) yra maždaug 40-60 CH 50.

Taip pat nustatomas alternatyvaus komplemento kelio hemolizinis aktyvumas, tačiau vietoj įjautrintų avių eritrocitų naudojami neįjautrinti triušio eritrocitai ir fiziologinis tirpalas, turintis Mg jonų, bet be Ca, blokuojant klasikinį aktyvacijos kelią.

2. Atskirų komponentų funkcinio aktyvumo nustatymas. Šis metodas leidžia nustatyti funkciškai aktyvių molekulių skaičių 1 ml kraujo serumo. Tam į jautrintus eritrocitus pridedamas specifinio komplemento komponento reagentas (kaip reagentas naudojamas komplemento komponentų mišinys, išskyrus reikiamą, arba kraujo serumas, kuriame nėra šio komponento aktyvumo. Serumas titruoti Klasikinio tako komponentai skiedžiami 40-50 kartų, o alternatyvus - 5-7 kartus. Tokiu būdu galima nustatyti tam tikrų komponentų defektą ir nustatyti komplemento profilį sergant įvairiomis ligomis.

3. Imunocheminis komplemento komponentų koncentracijos nustatymas. Šis tyrimo metodas leidžia nustatyti kiekvieno komplemento baltymo koncentraciją naudojant antiserumus (antikūnus) prieš juos. Baltymų koncentracija išreiškiama g/l. Nustatymui naudojamas radialinės imunodifuzijos metodas arape.

4 Komplemento ir jo komponentų aktyvumo nustatymas radialinės hemolizės būdu agaro gelyje. Hemolizinė sistema sumaišoma su išlydytu agaru santykiu 1:7 ir greitai supilama į sterilias Petri lėkštes. Po sukietėjimo agare padaromos 4 mm skersmens duobutės (iki 15 skylučių 1 puodelyje). Šulinės pripildomos tiriamojo serumo ir lėkštelės dedamos į šaldytuvą 4 °C temperatūroje 21 valandai, kad komplemento baltymai galėtų difunduoti į agarą. Tada puodeliai dedami į termostatą 60 minučių, kad būtų atskleistos hemolizės zonos. Komplemento aktyvumo kriterijus yra hemolizės zonų skersmens kvadratas.

Papildyti – Tai fermentų sistema, apimanti apie 20 baltymų, kurie atlieka svarbų vaidmenį nespecifinėje apsaugoje, uždegimo eigoje ir bakterijų membranų bei įvairių svetimkūnių sunaikinime (lizėje). Komplemento sistemą sudaro 9 komponentai, pažymėti Lotyniška raidė C (C1, C2, C3 ir kt.), o pirmasis iš jų susideda iš 3 subkomponentų – C1q, C1r ir C1s. Komplemento sistema taip pat apima reguliuojančius baltymus (B, D, P) ir specialius inhibitorių komponentus, kurie reguliuoja šios sistemos aktyvavimą ir cirkuliuoja kraujyje. Pastarieji apima C1-esterazės inhibitorių (C1-In), C3b-inaktyvatorių arba I faktorių ir H faktorių, kurie sukelia C3b disociaciją į neaktyvius subvienetus. Dauguma komplemento komponentus sintetina hepatocitai ir mononukleariniai fagocitai (makrofagai ir monocitai). Visi komplemento komponentai cirkuliuoja kraujyje neaktyvios būsenos.

Komplemento sistemos aktyvavimo procese atskiri jo komponentai suskaidomi į didelius (b) ir mažus (a) fragmentus, kurie turi tiesioginę įtaką specifinio ir nespecifinio eigai. gynybinės reakcijos. Vienintelės šios taisyklės išimtys yra fragmentai C2a ir C2b, kurie apsikeitė vietomis (C2a yra didelis fragmentas, C2b yra mažas fragmentas).

Autorius perkeltine prasme Amerikiečių imunologas Hughas Barberis, antigeno-antikūno reakcija tėra karo paskelbimas, komplemento sistemos aktyvinimas – karių mobilizavimas mūšiui. Jie pradeda šaudyti, kai atsiranda aktyvių komplementų fragmentai ir membranos atakos kompleksas (MAC).

Egzistuoti klasikiniai ir alternatyvūs sistemos aktyvavimo būdai papildyti. Trumpai apsistokime prie atskirų komplemento sistemos komponentų savybių, kai jie aktyvuojami vienu ir kitu keliu.

Klasikinis aktyvinimo kelias.

C1-komponentas yra nuo Ca 2+ priklausomas junginys iš 3 subkomponentų. C1q molekulė turi 6 valentumus, skirtus prisijungti prie imunoglobulinų, po kurių įvyksta profermentų C1r ir C1s perėjimas į aktyvi būsena, dėl kurių suaktyvinami komponentai C2 ir C4.

C2 yra skaidomas aktyvaus subkomponento C1s į 2 fragmentus – mažus (C2b) ir didelius (C2a).

C4 yra padalintas į mažus (C4a) ir didelius (C4b) fragmentus, po kurių abu fragmentai yra prijungti prie Ag + Ab komplekso arba prie ląstelės membranos, jei Ag yra su ja susijęs. Dėl šių reakcijų susidaro C3 konvertazė (C4bC2a).

C3 yra komponentas, per kurį atliekamos pagrindinės komplemento sistemos funkcijos. Jį skaido C3 konvertazė į mažus (C3a) ir didelius (C3b) fragmentus. Iš dalies C3b nusėda ant membranos ir per ją atsiranda ryšys su fagocitais. Kita C3b dalis lieka susijusi su C2a ir C4b, todėl susidaro C5 konvertazė (C4bC2aC3b). Yra inaktyvatorių, kurie sunaikina C3b į mažus fragmentus C3c (laisvas) ir C3e (susietas su membrana).

C5 C5 konvertazė skaido į mažus (C5a) ir didelius (C5b) fragmentus. Fragmentai C3a ir C5a veikia putliąsias ląsteles ir sukelia jų degranuliaciją. Be to, jie skatina granulocitų ir lygiųjų raumenų funkciją, skatina uždegiminių procesų vystymąsi. C5b fragmentas inicijuoja membranos atakos komplekso (MAC) surinkimą.

Alternatyvus aktyvavimo būdas.

B faktorius – baltymas, kurio MW yra 100 000 Da, kuris sudaro kompleksą su C3b, neatsižvelgiant į tai, kokio kelio produktas jis yra.

faktoriusD yra fermentas, kurio MW yra apie 25 000 Da, kuris veikia C3bB kompleksą, todėl susidaro konvertazė (C3bBb).

faktorius P– baltymas, stabilizuojantis C3bB kompleksą, kuris suskaldo C3 į fragmentus C3a ir C3b. Gautas C3b sąveikauja su B ir D faktoriais, todėl per grįžtamojo ryšio mechanizmą smarkiai padidėja C3b koncentracija. Šią reakciją riboja faktoriai I ir H, kurie inaktyvuoja C3.

Komponentai C5, C6, C7, C8, C9 yra bendri klasikiniams ir alternatyviems komplemento aktyvinimo keliams. Šiuo atveju komponentas C9 savo struktūra ir savybėmis primena CTL ir NK limfocitų perforiną.

Pagrindiniai klasikinio kelio iniciatoriai komplemento sistemos aktyvinimas yra imuniniai kompleksai (Ag + Ab), stafilokokai (baltymas A), C reaktyvaus baltymo kompleksai su ligandais, kai kurie virusai ir viruso paveiktos ląstelės, ląstelių citoskeletiniai elementai ir kt. Klasikinis kelias prasideda C1 komponento aktyvavimu, kuris apima jo subkomponentus kaskadoje (C1q, C1r, C1s), C4, C2, C3 ir vėlesnius iki C9.

AGUONOS yra tuščiaviduris baltyminis cilindras (aukštis 160 Å, vidinis skersmuo skiriasi priklausomai nuo įmontuotų C9 molekulių skaičiaus), panardintas dėl hidrofobinių C9 komponentų į svetimų ląstelių membranos fosfolipidinę dalį. Todėl MAC veikia kaip perforinas. Dėl membranoje susidarančių skylučių ląstelės turinys išteka ir ji miršta. Savų ląstelių žūtis užkertamas kelias, nes membranoje yra rūšiai specifinių komplemento aktyvacijos inhibitorių (C3b, C4b) ir C8 surišančio baltymo.

Papildyti receptorius randama eritrocituose, fagocituose, endotelio ląstelėse, putliosiose ląstelėse ir B limfocituose. Visi jie suriša komplemento C3 komponento skilimo produktus.

Komplemento sistema atlieka šias funkcijas:

1. Opsonic, t.y. stimuliuoja fagocitozę. Šie efektai vykdomi veikiant C3b, C1q, Bb, C4b, C5b, C5b6, C5b67;

2. Chemotaktinis– dėl C5a, C3e, C3a ir kt.;

3. Stilių ląstelių aktyvinimas, dėl ko išsiskiria histaminas, plečiantis kapiliarus ir sukeliantis vietinį paraudimą uždegimo bei alerginių reakcijų metu; ši funkcija siejama su fragmentais C5a, C3a, Ba, C4a;

4. Bakterijų, svetimų ir senų ląstelių lizė, nuo kurio paviršiaus „nulupami“ apsauginiai baltymai;

5. Ištirpimas imuniniai kompleksai, kuriuos atlieka fragmentai C3b ir C4b.

Komplemento sistemos dalyvavimas valant kraujagyslių dugną nuo pavienių bakterijų ląstelių, kurios pateko į kraują, yra susijęs su aktyvavimu alternatyviu būdu. Dėl imuninio atsako šių bakterijų antikūnai kaupiasi kraujo serume. Kai šie Abs sąveikauja su Ag bakterijų paviršiuje, susidaro sąlygos komplemento sistemai aktyvuotis klasikiniu keliu, dėl kurio vyksta bakteriolizė (9 pav.).

Žmonės, kuriems trūksta C1-C4 komplemento komponentų, dažnai patiria uždegiminių ligų ir piogeninių infekcijų atkryčius. P faktoriaus, stabilizuojančio alternatyvaus kelio daugiamolekulinio fermentinio komplekso C5 konvertazę, trūkumą lydi padidėjęs jautrumas gonokokams ir meningokokams.

Komplemento sistemos aktyvumo sumažėjimas ( hipokomplementemija) gali atsirasti dėl komplemento komponentų gamybos sumažėjimo arba padidėjusio jų vartojimo. Pastarasis gali atsirasti dėl imuninių kompleksų, kurie jungiasi su komplementu ir kartu su juo yra užfiksuoti fagocitinių ląstelių, atsiradimo. Tokiu būdu kraujagyslių lova išvaloma nuo IR pertekliaus. Hipokomplementemija yra gana dažnas reiškinys, pasireiškiantis autoimuniniuose procesuose ir kitose ligose, o tai neigiamai veikia paciento būklę.

Susipažindami su imunitetu daugiausia dėmesio skirsime kitoms nespecifinio atsparumo rūšims.