Komplementti on olennainen osa selkärankaisten ja ihmisten immuunijärjestelmää, ja sillä on keskeinen rooli kehon humoraalisessa mekanismissa, joka suojaa patogeeneja vastaan. Erlich esitteli termin ensimmäisen kerran viittaamaan veriseerumin komponenttiin, jota ilman sen bakterisidiset ominaisuudet katosivat. Myöhemmin havaittiin, että tämä toiminnallinen tekijä on joukko proteiineja ja glykoproteiineja, jotka vuorovaikutuksessa keskenään ja vieraan solun kanssa aiheuttavat sen hajoamisen.
Täydennys tarkoittaa kirjaimellisesti "lisää". Aluksi sitä pidettiin vain yhtenä elementtinä, joka tarjoaa elävän seerumin bakterisidiset ominaisuudet. Nykyaikaiset käsitykset tästä tekijästä ovat paljon laajempia. On osoitettu, että komplementti on erittäin monimutkainen, hienosti säädelty järjestelmä, joka on vuorovaikutuksessa immuunivasteen humoraalisten ja solujen tekijöiden kanssa ja jolla on voimakas vaikutus tulehdusvasteen kehittymiseen.
Yleiset ominaisuudet
Immunologiassa komplementtijärjestelmä on ryhmä, jolla on bakterisidisia ominaisuuksiavuorovaikutuksessa toistensa kanssa selkärankaisten veren seerumin proteiinit, joka on luontainen mekanismi kehon humoraaliselle suojautumiselle patogeeneja vastaan ja joka pystyy toimimaan sekä itsenäisesti että yhdessä immunoglobuliinien kanssa. Jälkimmäisessä tapauksessa komplementista tulee yksi spesifisen (tai hankitun) vasteen vipuvipu, koska vasta-aineet eivät itsessään voi tuhota vieraita soluja, vaan toimivat epäsuorasti.
Lyysin vaikutus saavutetaan huokosten muodostumisen ansiosta vieraan solun kalvoon. Tällaisia reikiä voi olla monia. Komplementtijärjestelmän kalvoa lävistävää kompleksia kutsutaan MAC:ksi. Sen vaikutuksesta vieraan solun pinta perforoituu, mikä johtaa sytoplasman vapautumiseen ulos.
Komplementti muodostaa noin 10 % kaikista seerumin proteiineista. Sen komponentit ovat aina läsnä veressä ilman vaikutusta aktivointihetkeen asti. Kaikki komplementin vaikutukset ovat seurausta peräkkäisistä reaktioista - joko hajottamalla sen proteiineja tai johtavat niiden toiminnallisten kompleksien muodostumiseen.
Tällaisen kaskadin jokainen vaihe on tiukan käänteisen säätelyn alainen, mikä voi tarvittaessa pysäyttää prosessin. Aktivoiduilla komplementtikomponenteilla on laaja valikoima immunologisia ominaisuuksia. Samaan aikaan vaikutuksilla voi olla sekä myönteisiä että kielteisiä vaikutuksia kehoon.
Komplementin päätoiminnot ja tehosteet
Aktivoidun komplementtijärjestelmän toiminta sisältää:
- Viraiden bakteeri- ja ei-bakteerisolujen hajoaminen. Se suoritetaan, koska muodostuu erityinen kompleksi, joka upotetaan kalvoon ja tekee siihen reiän (rei'itetään).
- Immuunikompleksin poiston aktivointi.
- Opsonointi. Kiinnittyessään kohteiden pintoihin komplementtikomponentit tekevät niistä houkuttelevia fagosyyteille ja makrofageille.
- Leukosyyttien aktivointi ja kemotaktinen vetovoima tulehduksen keskukseen.
- Anafylotoksiinien muodostuminen.
- Antigeeniä esittelevien ja B-solujen vuorovaikutuksen helpottaminen antigeenien kanssa.
Täten komplementilla on monimutkainen stimuloiva vaikutus koko immuunijärjestelmään. Tämän mekanismin liiallinen aktiivisuus voi kuitenkin vaikuttaa haitallisesti kehon tilaan. Komplementtijärjestelmän negatiivisia vaikutuksia ovat:
- Autoimmuunisairauksien pahempi kulku.
- Septiset prosessit (jossa massaaktivoinnit).
- Negatiivinen vaikutus kudoksiin nekroosikohdassa.
Komplementtijärjestelmän viat voivat johtaa autoimmuunireaktioihin, ts. oman immuunijärjestelmän aiheuttama vahinko kehon terveille kudoksille. Siksi tämän mekanismin aktivointia valvotaan niin tiukasti monivaiheisesti.
Täydennä proteiineja
Funktionaalisesti komplementtijärjestelmän proteiinit on jaettu komponentteihin:
- Klassinen tapa (C1-C4).
- Vaihtoehtoinen polku (tekijät D, B, C3b ja propidiini).
- Membrane Attack Complex (C5-C9).
- Sääntelyryhmä.
C-proteiinien numerot vastaavat havaitsemisjärjestystä, mutta eivät heijasta niiden aktivointijärjestystä.
Komplementtijärjestelmän säätelyproteiineja ovat:
- tekijä H.
- C4:ää sitova proteiini.
- RUOKA.
- Membraanin kofaktoriproteiini.
- Komplementoi tyypin 1 ja 2 reseptoreja.
C3 on keskeinen toiminnallinen elementti, koska sen hajoamisen jälkeen muodostuu fragmentti (C3b), joka kiinnittyy kohdesolun kalvoon käynnistäen lyyttisen kompleksin muodostumisprosessin ja laukaisee niin. -kutsutaan vahvistussilmukaksi (positiivinen takaisinkytkentämekanismi).
Komplementtijärjestelmän aktivointi
Komplementin aktivaatio on kaskadireaktio, jossa kukin entsyymi katalysoi seuraavan entsyymin aktivoitumista. Tämä prosessi voi tapahtua sekä hankitun immuniteetin komponenttien (immunoglobuliinien) kanssa että ilman niitä.
On olemassa useita tapoja aktivoida komplementti, jotka eroavat toisistaan reaktiojärjestyksen ja siihen osallistuvien proteiinien suhteen. Kaikki nämä kaskadit johtavat kuitenkin yhteen tulokseen - konvertaasin muodostumiseen, joka pilkkoo C3-proteiinin C3a:ksi ja C3b:ksi.
Komplementtijärjestelmä voidaan aktivoida kolmella tavalla:
- Klassikko.
- Vaihtoehto.
- Lectin.
Joista vain ensimmäinen liittyy hankittuun immuunivastejärjestelmään, kun taas muilla on epäspesifinen vaikutus.
Kaikissa aktivointireiteissä voidaan erottaa 2 vaihetta:
- Käynnistys (tai varsinainen aktivointi) - käynnistää koko reaktiosarjan C3/C5-konvertaasin muodostumiseen asti.
- Sytolyyttinen - tarkoittaa kalvohyökkäyskompleksin (MCF) muodostumista.
Prosessin toinen osa on samanlainen kaikissa vaiheissa ja sisältää proteiineja C5, C6, C7, C8, C9. Tässä tapauksessa vain C5 käy läpi hydrolyysin, kun taas loput yksinkertaisesti kiinnittyvät muodostaen hydrofobisen kompleksin, joka voi integroida ja lävistää kalvon.
Ensimmäinen vaihe perustuu proteiinien C1, C2, C3 ja C4 entsymaattisen aktiivisuuden peräkkäiseen käynnistämiseen hydrolyyttisellä pilkkoutumisella suuriksi (raskaiksi) ja pieniksi (kevyiksi) fragmenteiksi. Tuloksena saadut yksiköt on merkitty pienillä kirjaimilla a ja b. Jotkut niistä suorittavat siirtymisen sytolyyttiseen vaiheeseen, kun taas toiset toimivat immuunivasteen humoraalisina tekijöinä.
Klassinen tapa
Klassinen komplementtiaktivaatioreitti alkaa C1-entsyymikompleksin vuorovaikutuksesta antigeeni-vasta-aineryhmän kanssa. C1 on 5 molekyylin osa:
- C1q (1).
- C1r (2).
- C1s (2).
Kaskadin ensimmäisessä vaiheessa C1q sitoutuu immunoglobuliiniin. Tämä aiheuttaa koko C1-kompleksin konformationaalisen uudelleenjärjestelyn, mikä johtaa sen autokatalyyttiseen itseaktivoitumiseen ja aktiivisen C1qrs-entsyymin muodostumiseen, joka pilkkoo C4-proteiinin C4a:ksi ja C4b:ksi. Tässä tapauksessa kaikki pysyy kiinni immunoglobuliinissa ja siten kalvossataudinaiheuttaja.
Proteolyyttisen vaikutuksen toteuttamisen jälkeen antigeeniryhmä - C1qrs kiinnittää C4b-fragmentin itseensä. Tällaisesta kompleksista tulee sopiva sitoutumaan C2:een, jonka Cls pilkkoo välittömästi C2a:ksi ja C2b:ksi. Tuloksena syntyy C3-konvertaasi C1qrs4b2a, jonka vaikutuksesta muodostuu C5-konvertaasi, joka laukaisee MAC:n muodostumisen.
Vaihtoehtoinen polku
Tätä aktivointia kutsutaan muuten tyhjäkäynniksi, koska C3-hydrolyysi tapahtuu spontaanisti (ilman välittäjien osallistumista), mikä johtaa ajoittain syyttömään C3-konvertaasin muodostumiseen. Vaihtoehtoinen reitti suoritetaan, kun spesifistä immuniteettia taudinaiheuttajalle ei ole vielä muodostunut. Kaskadi koostuu seuraavista reaktioista:
- C3:n tyhjä hydrolyysi C3i-fragmentin muodostamiseksi.
- C3i sitoutuu tekijään B muodostaen C3iB-kompleksin.
- Sitoutunut tekijä B tulee saataville D-proteiinin pilkkomiseen.
- Ba-fragmentti poistetaan ja C3iBb-kompleksi jää jäljelle, joka on C3-konvertaasi.
Tyhjäaktivoinnin ydin on, että nestefaasissa C3-konvertaasi on epästabiili ja hydrolysoituu nopeasti. Törmäyksessä taudinaiheuttajan kalvon kanssa se kuitenkin stabiloituu ja aloittaa sytolyyttisen vaiheen MAC:n muodostuessa.
Lektiinireitti
Lektiinireitti on hyvin samanlainen kuin klassinen. Suurin ero on ensimmäisessäaktivaatiovaihe, jota ei suoriteta vuorovaikutuksella immunoglobuliinin kanssa, vaan C1q:n sitoutumisen kautta bakteerisolujen pinnalla oleviin terminaalisiin mannaaniryhmiin. Lisäaktivointi on täysin identtinen klassisen polun kanssa.
