Komplement je bitan element imunološkog sustava kralježnjaka i ljudi, koji igra ključnu ulogu u humoralnom mehanizmu obrane tijela od patogena. Pojam je prvi uveo Erlich za označavanje komponente krvnog seruma, bez koje su nestala njegova baktericidna svojstva. Naknadno je ustanovljeno da je ovaj funkcionalni čimbenik skup proteina i glikoproteina, koji u interakciji jedni s drugima i sa stranom stanicom uzrokuju njezinu lizu.
Complement doslovno se prevodi kao "dodatak". U početku se smatrao samo još jednim elementom koji pruža baktericidna svojstva živog seruma. Suvremene ideje o ovom čimbeniku mnogo su šire. Utvrđeno je da je komplement vrlo složen, fino reguliran sustav koji u interakciji s humoralnim i staničnim čimbenicima imunološkog odgovora ima snažan učinak na razvoj upalnog odgovora.
Opće karakteristike
U imunologiji, sustav komplementa je skupina koja pokazuje baktericidna svojstvameđusobno djelujući proteini krvnog seruma kralježnjaka, što je urođeni mehanizam humoralne obrane tijela od patogena, sposoban djelovati i samostalno iu kombinaciji s imunoglobulinima. U potonjem slučaju, komplement postaje jedna od poluga specifičnog (ili stečenog) odgovora, budući da antitijela sama po sebi ne mogu uništiti strane stanice, već djeluju neizravno.
Učinak lize postiže se stvaranjem pora u membrani strane stanice. Takvih rupa može biti mnogo. Kompleks koji perforira membranu sustava komplementa naziva se MAC. Kao rezultat njegovog djelovanja, površina strane stanice postaje perforirana, što dovodi do oslobađanja citoplazme prema van.
Komplement čini oko 10% svih proteina u serumu. Njegove komponente su uvijek prisutne u krvi, bez ikakvog učinka do trenutka aktivacije. Svi učinci komplementa rezultat su uzastopnih reakcija - ili cijepanja njegovih proteina, ili dovode do stvaranja njihovih funkcionalnih kompleksa.
Svaka faza takve kaskade podliježe strogoj obrnutoj regulaciji, koja, ako je potrebno, može zaustaviti proces. Aktivirane komponente komplementa pokazuju širok raspon imunoloških svojstava. U isto vrijeme, učinci mogu imati i pozitivne i negativne učinke na tijelo.
Glavne funkcije i učinci komplementa
Djelovanje aktiviranog sustava komplementa uključuje:
- Liza stranih stanica bakterijske i nebakterijske prirode. Provodi se zbog stvaranja posebnog kompleksa koji se ugrađuje u membranu i u njoj pravi rupu (perforira).
- Aktivacija uklanjanja imunološkog kompleksa.
- Opsonizacija. Spajanjem na površine meta, komponente komplementa ih čine privlačnima za fagocite i makrofage.
- Aktivacija i kemotaktičko privlačenje leukocita u žarište upale.
- Stvaranje anafilotoksina.
- Olakšavanje interakcije antigen-prezentirajućih i B-stanica s antigenima.
Dakle, komplement ima kompleksno stimulativno djelovanje na cjelokupni imunološki sustav. Međutim, prekomjerna aktivnost ovog mehanizma može negativno utjecati na stanje tijela. Negativni učinci sustava komplementa uključuju:
- Loši tijek autoimunih bolesti.
- Septički procesi (podložni masovnoj aktivaciji).
- Negativan učinak na tkiva u žarištu nekroze.
Defekti u sustavu komplementa mogu dovesti do autoimunih reakcija, t.j. oštećenje zdravih tkiva tijela od strane vlastitog imunološkog sustava. Zato postoji tako stroga višestepena kontrola aktivacije ovog mehanizma.
Proteini komplementa
Funkcionalno, proteini sustava komplementa podijeljeni su na komponente:
- Klasični način (C1-C4).
- Alternativni put (faktori D, B, C3b i properdin).
- Membrane Attack Complex (C5-C9).
- Regulatorna frakcija.
C-protein brojevi odgovaraju slijedu njihovog otkrivanja, ali ne odražavaju redoslijed njihove aktivacije.
Regulatorni proteini sustava komplementa uključuju:
- Faktor H.
- C4 vezni protein.
- HRANA.
- Protein membranskog kofaktora.
- Receptori komplementa tipa 1 i 2.
C3 je ključni funkcionalni element, budući da nakon njegovog razgradnje nastaje fragment (C3b) koji se pričvršćuje na membranu ciljne stanice, započinje proces formiranja litičkog kompleksa i pokreće tzv. -naziva se petlja pojačanja (mehanizam pozitivne povratne informacije).
Aktivacija sustava komplementa
Aktivacija komplementa je kaskadna reakcija u kojoj svaki enzim katalizira aktivaciju sljedećeg. Ovaj proces se može dogoditi i uz sudjelovanje komponenti stečenog imuniteta (imunoglobulina), i bez njih.
Postoji nekoliko načina za aktiviranje komplementa, koji se razlikuju po slijedu reakcija i skupu proteina koji su uključeni u njega. Međutim, sve ove kaskade dovode do jednog rezultata - stvaranja konvertaze koja cijepa protein C3 na C3a i C3b.
Postoje tri načina za aktiviranje sustava komplementa:
- Classic.
- Alternativa.
- Lectin.
Među njima je samo prvi povezan sa stečenim imunološkim sustavom, dok ostali imaju nespecifično djelovanje.
U svim putevima aktivacije mogu se razlikovati 2 stupnja:
- Pokretanje (ili zapravo aktivacija) - uključuje cijelu kaskadu reakcija do stvaranja C3/C5-konvertaze.
- Citolitik - znači stvaranje kompleksa napada na membranu (MCF).
Drugi dio procesa je sličan u svim fazama i uključuje proteine C5, C6, C7, C8, C9. U ovom slučaju, samo C5 prolazi kroz hidrolizu, dok se ostatak jednostavno veže, tvoreći hidrofobni kompleks koji može integrirati i perforirati membranu.
Prva faza temelji se na sekvencijalnom pokretanju enzimske aktivnosti proteina C1, C2, C3 i C4 hidrolitičkim cijepanjem na velike (teške) i male (lake) fragmente. Rezultirajuće jedinice označene su malim slovima a i b. Neki od njih provode prijelaz u citolitički stadij, dok drugi djeluju kao humoralni čimbenici imunološkog odgovora.
Klasični način
Klasični put aktivacije komplementa počinje interakcijom kompleksa C1 enzima sa skupinom antigen-antitijelo. C1 je ulomak od 5 molekula:
- C1q (1).
- C1r (2).
- C1s (2).
Na prvom koraku kaskade, C1q se veže na imunoglobulin. To uzrokuje konformacijsko preuređenje cijelog C1 kompleksa, što dovodi do njegove autokatalitičke samoaktivacije i stvaranja aktivnog enzima C1qrs, koji cijepa C4 protein na C4a i C4b. U tom slučaju sve ostaje vezano za imunoglobulin, a time i za membranupatogen.
Nakon provedbe proteolitičkog učinka, antigenska skupina - C1qrs veže C4b fragment na sebe. Takav kompleks postaje prikladan za vezanje na C2, koji se C1s odmah cijepa na C2a i C2b. Kao rezultat, stvara se C3-konvertaza C1qrs4b2a, čije djelovanje stvara C5-konvertazu, koja pokreće stvaranje MAC-a.
Alternativni put
Ova aktivacija se inače naziva mirovanjem, budući da se hidroliza C3 događa spontano (bez sudjelovanja posrednika), što dovodi do periodičnog bezuzročnog stvaranja C3-konvertaze. Alternativni put se provodi kada još nije formirana specifična imunost na patogen. Kaskada se sastoji od sljedećih reakcija:
- Prazna hidroliza C3 da nastane fragment C3i.
- C3i se veže na faktor B kako bi formirao C3iB kompleks.
- Vezani faktor B postaje dostupan za cijepanje od strane D-proteina.
- Ba fragment je uklonjen i ostaje kompleks C3iBb, a to je C3 konvertaza.
Suština slijepe aktivacije je da je u tekućoj fazi C3-konvertaza nestabilna i brzo hidrolizira. Međutim, nakon sudara s membranom patogena, on se stabilizira i započinje citolitički stadij s stvaranjem MAC-a.
Lektinski put
Lektinski put vrlo je sličan klasičnom. Glavna razlika leži u prvomkorak aktivacije, koji se ne provodi kroz interakciju s imunoglobulinom, već kroz vezanje C1q na terminalne manan skupine prisutne na površini bakterijskih stanica. Daljnja aktivacija potpuno je identična klasičnom putu.
