Komplement er et væsentligt element i hvirveldyrs og menneskers immunsystem, som spiller en nøglerolle i den humorale mekanisme i kroppens forsvar mod patogener. Udtrykket blev først introduceret af Erlich for at henvise til en komponent af blodserum, uden hvilken dens bakteriedræbende egenskaber forsvandt. Efterfølgende blev det fundet, at denne funktionelle faktor er et sæt af proteiner og glykoproteiner, som, når de interagerer med hinanden og med en fremmed celle, forårsager dens lysis.
Complement oversættes bogstaveligt som "supplement". Oprindeligt blev det betragtet som et andet element, der giver levende serums bakteriedræbende egenskaber. Moderne ideer om denne faktor er meget bredere. Det er blevet fastslået, at komplement er et meget komplekst, fint reguleret system, der interagerer med både humorale og cellulære faktorer af immunresponset og har en kraftig effekt på udviklingen af den inflammatoriske respons.
Generelle karakteristika
I immunologi er komplementsystemet en gruppe, der udviser bakteriedræbende egenskaberinteragerer med hinanden proteiner i blodserumet fra hvirveldyr, som er en medfødt mekanisme for kroppens humorale forsvar mod patogener, i stand til at virke både uafhængigt og i kombination med immunglobuliner. I sidstnævnte tilfælde bliver komplement en af løftestængerne for en specifik (eller erhvervet) respons, da antistoffer i sig selv ikke kan ødelægge fremmede celler, men virker indirekte.
Effekten af lysis opnås på grund af dannelsen af porer i membranen af en fremmed celle. Der kan være mange sådanne huller. Det membranperforerende kompleks i komplementsystemet kaldes MAC. Som et resultat af dens virkning bliver overfladen af den fremmede celle perforeret, hvilket fører til frigivelse af cytoplasmaet til ydersiden.
Komplement tegner sig for omkring 10 % af alle serumproteiner. Dens komponenter er altid til stede i blodet, uden nogen virkning indtil aktiveringsøjeblikket. Alle effekter af komplement er resultatet af successive reaktioner - enten sp altning af dets proteiner eller fører til dannelsen af deres funktionelle komplekser.
Hvert trin i en sådan kaskade er underlagt streng omvendt regulering, som om nødvendigt kan stoppe processen. Aktiverede komplementkomponenter udviser en lang række immunologiske egenskaber. Samtidig kan virkningerne have både positive og negative effekter på kroppen.
Vigtigste funktioner og effekter af komplement
Handlingen af det aktiverede komplementsystem inkluderer:
- Lyse af fremmede celler af bakteriel og ikke-bakteriel natur. Det udføres på grund af dannelsen af et særligt kompleks, der er indlejret i membranen og laver et hul i den (perforerer).
- Aktivering af immunkompleksfjernelse.
- Opsonisering. Ved at fæstne sig til overfladerne af mål gør komplementkomponenterne dem attraktive for fagocytter og makrofager.
- Aktivering og kemotaktisk tiltrækning af leukocytter til fokus for inflammation.
- Danning af anafylotoksiner.
- Facilitering af interaktionen mellem antigen-præsenterende og B-celler med antigener.
Således har komplement en kompleks stimulerende effekt på hele immunsystemet. Imidlertid kan overdreven aktivitet af denne mekanisme påvirke kroppens tilstand negativt. Negative effekter af komplementsystemet omfatter:
- Værre forløb af autoimmune sygdomme.
- Septiske processer (med forbehold for masseaktivering).
- Negativ effekt på væv i fokus for nekrose.
Defekter i komplementsystemet kan føre til autoimmune reaktioner, dvs. skader på sundt væv i kroppen af dets eget immunsystem. Det er derfor, der er så streng en flertrinskontrol af aktiveringen af denne mekanisme.
Komplementproteiner
Funktionelt er komplementsystemets proteiner opdelt i komponenter:
- Klassisk måde (C1-C4).
- Alternativ sti (faktorer D, B, C3b og properdin).
- Membranangrebskompleks (C5-C9).
- Regulatorisk fraktion.
C-proteinnumre svarer til rækkefølgen af deres påvisning, men afspejler ikke rækkefølgen af deres aktivering.
Regulatoriske proteiner i komplementsystemet omfatter:
- Factor H.
- C4-bindende protein.
- MAD.
- Membran cofactor protein.
- Komplementreceptorer type 1 og 2.
C3 er et centr alt funktionelt element, da det er efter dets nedbrydning, at der dannes et fragment (C3b), som binder sig til målcellens membran, starter processen med dannelse af det lytiske kompleks og udløser -kaldt amplification loop (positiv feedback-mekanisme).
Aktivering af komplementsystemet
Komplementaktivering er en kaskadereaktion, hvor hvert enzym katalyserer aktiveringen af det næste. Denne proces kan forekomme både med deltagelse af komponenterne i erhvervet immunitet (immunoglobuliner) og uden dem.
Der er flere måder at aktivere komplement på, som adskiller sig i rækkefølgen af reaktioner og det sæt af proteiner, der er involveret i det. Men alle disse kaskader fører til ét resultat - dannelsen af en convertase, der sp alter C3-proteinet i C3a og C3b.
Der er tre måder at aktivere komplementsystemet på:
- klassisk.
- Alternativ.
- Lectin.
Blandt dem er kun den første associeret med det erhvervede immunresponssystem, mens resten har en uspecifik handling.
I alle aktiveringsveje kan der skelnes mellem 2 stadier:
- Start (eller faktisk aktivering) - tænder for hele reaktionskaskaden indtil dannelsen af C3/C5-konverterase.
- Cytolytisk - betyder dannelsen af et membranangrebskompleks (MCF).
Den anden del af processen er ens i alle stadier og involverer proteinerne C5, C6, C7, C8, C9. I dette tilfælde er det kun C5, der gennemgår hydrolyse, mens resten blot hæfter sig og danner et hydrofobt kompleks, der kan integrere og perforere membranen.
Det første trin er baseret på den sekventielle lancering af den enzymatiske aktivitet af proteiner C1, C2, C3 og C4 ved hydrolytisk sp altning i store (tunge) og små (lette) fragmenter. De resulterende enheder er angivet med små bogstaver a og b. Nogle af dem udfører overgangen til det cytolytiske stadie, mens andre fungerer som humorale faktorer for immunresponset.
Klassisk måde
Den klassiske vej for komplementaktivering begynder med interaktionen af C1-enzymkomplekset med antigen-antistofgruppen. C1 er en brøkdel af 5 molekyler:
- C1q (1).
- C1r (2).
- C1s (2).
I det første trin af kaskaden binder C1q til immunglobulin. Dette forårsager en konformationel omlejring af hele C1-komplekset, hvilket fører til dets autokatalytiske selvaktivering og dannelsen af det aktive enzym C1qrs, som sp alter C4-proteinet i C4a og C4b. I dette tilfælde forbliver alt knyttet til immunglobulinet og derfor til membranenpatogen.
Efter implementeringen af den proteolytiske effekt, binder antigengruppen - C1qrs C4b-fragmentet til sig selv. Et sådant kompleks bliver egnet til binding til C2, som straks sp altes af C1'er til C2a og C2b. Som et resultat heraf dannes C3-konverteringen C1qrs4b2a, hvis handling danner C5-konverteringen, som udløser dannelsen af MAC.
Alternativ sti
Denne aktivering kaldes ellers inaktiv, da C3-hydrolyse sker spontant (uden deltagelse af mellemled), hvilket fører til periodisk årsagsløs dannelse af C3-konvertase. En alternativ vej udføres, når specifik immunitet mod patogenet endnu ikke er blevet dannet. Kaskaden består af følgende reaktioner:
- Blank hydrolyse af C3 for at danne C3i-fragment.
- C3i binder til faktor B for at danne C3iB-komplekset.
- Bundet faktor B bliver tilgængelig for sp altning af D-proteinet.
- Ba-fragmentet fjernes, og C3iBb-komplekset forbliver, som er C3-konverteringen.
Essensen af blank aktivering er, at i væskefasen er C3-konverterase ustabil og hydrolyserer hurtigt. Ved kollision med patogenets membran stabiliseres det imidlertid og starter det cytolytiske stadie med dannelsen af MAC.
Lectin pathway
Lectinvejen minder meget om den klassiske. Den største forskel ligger i den førsteaktiveringstrin, som ikke udføres gennem interaktion med immunoglobulin, men gennem binding af C1q til de terminale mannangrupper, der er til stede på overfladen af bakterieceller. Yderligere aktivering er fuldstændig identisk med den klassiske vej.
