СИСТЕМА КОМПЛЕМЕНТА: КЛАССИЧЕСКИЙ И АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ПУТЬ, ФУНКЦИИ, БОЛЕЗНИ - БИОЛОГИЯ - 2025

Система комплемента - это группа, состоящая из более чем тридцати белков плазмы, чувствительных к нагреванию, которые усиливают разрушительное действие патогенных микроорганизмов.

Его называют «комплементом», поскольку было показано, что он дополняет действие антител при уничтожении патогенов. Однако он также способен выполнять свои функции в отсутствие антител. Следовательно, его можно рассматривать как часть компонентов врожденной иммунной системы.

Краткое изложение пути активации каскада комплемента. Автор Perhelion, из Wikimedia Commons.

Его действие зависит от последовательной активации («каскада») составляющих его белков, чтобы гарантировать разрыв патогенов через образование пор в их мембране, мечение (опсонизацию) их разрушения фагоцитарными клетками и нейтрализация вирусов.

Иммунная система: адаптивный иммунитет и врожденный иммунитет

Иммунная система - это система защиты организма, которая защищает себя от нападения микроорганизмов, способных вызвать болезнь.

Он состоит из набора клеток, органов и белков цитокинов, которые не теряют бдительности в отношении появления патогенов. Как только они обнаруживают их, они атакуют их, чтобы гарантировать их уничтожение. Его методика была бы такой же, как это делают солдаты казармы, которые встают на защиту при нападении или возникновении чрезвычайных ситуаций.

Как и в любой системе защиты, атака, которую они проводят, требует тактики, умений, навыков и взаимодействия ее компонентов. Все это объединено в серию стратегических шагов, которые в совокупности известны как иммунный ответ.

Иммунный ответ состоит из двух больших фаз, разделенных во времени: врожденного иммунного ответа и адаптивного иммунного ответа.

Врожденный иммунный ответ

Врожденный иммунный ответ - это первая линия защиты от инфекции, вызванной проникновением чужеродного организма.

Этот тип первоначальной реакции подразумевает, с одной стороны, действие линий сдерживания (кожа и слизистые оболочки), которые действуют как барьеры, препятствующие проникновению патогенов. С другой стороны, действие клеток, которые остаются бдительными в самых внутренних слоях кожи до проникновения патогенов. Эти микроорганизмы могут «проникнуть внутрь» в результате разрушения первых барьеров, таких как дыра или порез, которые существуют в них.

Клетки, которые действуют на этом уровне, известны как фагоциты, которые отвечают за распознавание вторгающихся микроорганизмов, поглощение их (пожирание) и, наконец, уничтожение их цитоплазмы.

Помимо этого, эти клетки несут ответственность за отправку сигналов клеткам, которые участвуют во второй ветви ответа, чтобы эффективно устранить любой патоген, которому удается преодолеть первую линию ответа.

Наконец, клеточные и неклеточные компоненты, которые участвуют в этом типе ответа, присутствуют с момента рождения организма. То есть они не зависят от наличия антигенов (чужеродных патогенов или токсичных веществ).

Адаптивный иммунный ответ

Этот тип ответа, который возникает после срабатывания эффекторных механизмов врожденного иммунитета, осуществляется другими клетками, известными как лимфоциты.

Лимфоциты усиливают защитные механизмы врожденного иммунитета, в то же время заставляя систему запоминать вторгшиеся организмы на случай, если они вернутся.

То есть в случае повторного вторжения чужеродного организма последний быстро распознает его, способствуя его скорейшему устранению. Эти реакции обычно быстрее первых именно из-за их характерной иммунной памяти.

Наконец, следует отметить, что адаптивный иммунитет формируется на протяжении всей жизни организма. Поскольку он сталкивается с разными инфекционными агентами. То есть приобретено.

Когда эти клетки обнаруживают организм во второй раз, они запускают линию клеточной атаки и гуморальную линию. Второй включает в себя высвобождение антител, белков, которые нейтрализуют токсины и маркируют патогены для уничтожения.

Антитела, в свою очередь, могут активировать группу белков, составляющих систему комплемента. Последний помогает быстро уничтожить микробы и уже инфицированные клетки.

Система комплемента

Система комплемента - это набор белков плазмы, которые активируются присутствием патогенных организмов.

Хотя эта активация во многих случаях зависит от антител (компонентов адаптивных ответов), она также может быть активирована в их отсутствие. По этой причине он считается важным компонентом врожденных реакций.

Белков, составляющих эту систему, больше 30. Они взаимодействуют друг с другом, дополняя действие антител и фагоцитарных клеток по устранению патогенов.

Эти белки обозначаются буквой «C», обозначающей комплемент, и образуются путем объединения 9 белков (от C1 до C9). Все они являются протеазами и постоянно и неактивно циркулируют в организме.

Как только обнаруживается присутствие чужеродных микроорганизмов, они активируются действием других протеаз, так что они начинают атаковать, защищая организм.

Теперь эта активация может осуществляться тремя разными способами: классическим, альтернативным и лектиновым. Хотя они отличаются по способу активации, все они совпадают в формировании атакующего комплекса на мембране патогена (MAC).

Этот комплекс образуется за счет ассоциации многих белков на внешней стороне мембраны патогена, что приводит к образованию в ней пор или отверстий.

Как происходит активация системы комплемента?

Активация происходит в местах заражения и вызывается присутствием вторгшихся микроорганизмов.

Во время него все изначально неактивные белки комплемента активируются в цепной реакции. То есть, как только один был активирован, последний активирует следующий и так далее.

Активные протеазы образуются в результате расщепления белка-предшественника или зимогена (неактивная форма). Последний разрезает следующий пополам, активируя его.

Таким образом, активация небольшой группы белков в начале каскада вызывает огромное увеличение активации последующих зимогенов (амплификация).

Это усиление способствует быстрому формированию комплекса атаки мембраны патогена. Это способствует открытию пор, которые в конечном итоге разрушают паразитов, бактерии и другие организмы, способные вызывать инфекцию.

Дополнение можно активировать тремя независимыми способами.

Хотя конечной целью активации комплемента всегда является формирование комплекса атаки через мембрану патогена, есть три способа, которыми это может быть достигнуто. Начало каждого из них зависит от действия разных молекул.

Однако все они сходятся при активации C3-конвертазы, белка, который расщепляет белок C3 на C3a и C3b. Последний связывается с мембраной патогена и расщепляет C5 на C5a и C5b. C5b также связывается с мембраной и рекрутирует остальные белки, которые будут собираться, чтобы образовать поры (C6, C7, C8 и C9).

Классический способ

Он получил это название за то, что был описан первым. Он представляет собой точку связи между механизмами врожденных и адаптивных ответов, поскольку активируется комплексами антител, которые ранее связывались с поверхностью патогена.

Это начинается со связывания C1q (первого белка каскада комплемента) с мембраной вторгающегося микроорганизма. Этот союз может происходить тремя разными способами:

- Непосредственно с белковыми и небелковыми компонентами на поверхности бактерий, такими как липотейхоевая кислота, присутствующая в грамположительных бактериях.

- С-реактивный белок, белок плазмы, который связывается с остатками фосфохолина, присутствующими в полисахаридах бактериальной поверхности.

- К иммунным комплексам, состоящим из двух или более антител изотипов IgG или IgM, которые ранее связались с патогеном.

Лектиновый путь

Активация этого пути зависит от распознавания определенных углеводов, экспонируемых на поверхности патогена, белками, называемыми лектинами.

Лектины - это белки, которые взаимодействуют только с углеводами. Некоторые примеры из них: белок MLB, который специфически связывается с полисахаридами, содержащими сахарную маннозу, присутствующими на поверхности вирусов и бактерий, и белки, которые распознают только остатки N-ацетилглюкозамина, присутствующие в бактериальной стенке.

Альтернативный маршрут

Этот путь активируется непосредственно связыванием белка C3 (который генерирует C3b), уже активного на поверхности патогена.

Важно знать, что при отсутствии инфекций C3b проходит через этот путь в очень низких значениях. Эти ограниченные количества C3b остаются неактивными под действием белка, известного как фактор H.

Только когда есть инфекция и C3 связывается с патогеном, регулирующий эффект фактора H обходится, и он связывается со вторым фактором, известным как фактор B. Последний расщепляется под действием фактора D, и продукты связываются с C3. уже присутствует в мембране, образующей конвертазу C3.

Отсюда следуют этапы активации, общие для трех путей.

Характеристики

Он позволяет быстро разрушать патогенные клетки за счет образования пор, которые быстро разрушают их мембрану.

Связывая активированные белки комплемента, он отмечает патогены, которые должны распознаваться и поглощаться фагоцитарными клетками для разрушения. Этот процесс известен как опсонизация.

Небольшие фрагменты, образующиеся при расщеплении зимогенов, действуют как хемоаттрактанты, которые привлекают больше фагоцитов к месту инфекции.

Это позволяет нейтрализовать вторгшиеся вирусы. То есть он инактивирует их, так что позже они фагоцитируются и устраняются.

Сопутствующие заболевания

Рентген стопы при ревматоидном артрите, заболевании, вызванном недостаточностью системы комплемента. Автор Лариоб, из Wikimedia Commons.

Дефицит синтеза белков комплемента, а также факторов, которые вызывают нерегулируемую активацию этих белков, могут привести к многочисленным заболеваниям.

Недостатки обычно вызваны генетическими ошибками, которые приводят к ошибочным событиям активации. Это приводит к неэффективности и повышенной восприимчивости к инфекциям, ревматическим заболеваниям и ангионевротическому отеку (отеку кожи и слизистой).

Отсутствие регуляции, такое как отсутствие фактора H, может вызвать избыточную активацию. Это заканчивается неконтролируемым воспалением, вызванным лизисом собственных клеток.

Ссылки

1. Alberts В, Джонсон А, Льюис Дж, Рафф М, Робертс К, Вальтер Р . 2002. Молекулярная биология клетки, 4-е издание. Нью-Йорк: Наука о гирляндах.
2. Маккалок Дж., Мартин С.Дж. Анализы клеточной активности. 1994. Клеточная иммунология, стр.95-113.
3. Рич Р., Флейшер Т., Ширер В., Шредер Н., Фрю А., Вейанд С. 2012. Клиническая иммунология, 4-е издание. Канада: Эльзевьер.
4. Sarma JV, Ward PA. Система комплемента. Исследования клеток и тканей. 2011; 343 (1), 227-235.
5. Томас Дж., Киндт Ричард А. Голдсби, Амхерстский колледж, Барбара А. Осборн. Хавьер де Леон Фрага (ред.). 2006. В шестом издании иммунологии Куби. стр. 37, 94-95.
6. Trascasa L. Недостатки комплемента. Лабораторная диагностика. Презентация испанского реестра недостатков дополнения. Испанский реестр недостатков комплемента. 2000; 19: 41-48.