Какво е комплимент в имунологията? Основните етапи на активиране на системата на комплемента. Класически път на активиране на системата на комплемента

ДОПЪЛНЕНИЕ(лат. complementum add) - полимолекулна система от суроватъчни протеини, един от най-важните фактори на естествения имунитет. Функции в кръвта на човека, студенокръвните и топлокръвните животни. Съдържа се в лимфата и тъканните течности. Включвайки се в състава на имунните комплекси, К. извършва лизиране на клетъчни антигени, сенсибилизирани от антитела, определя реакцията на имунна адхезия (виж), участва в опсонизацията на бактерии, вируси и корпускулярни антигени, ускорявайки тяхната фагоцитоза и участва в развитието на възпаление.

К. е описан за първи път под името "алексин" в края на 19 век. като неспецифичен термолабилен фактор, който определя бактерицидните свойства на пресния кръвен серум (G. Bukhner, 1889). Терминът "комплемент" е въведен от P. Ehrlich (1900), който смята, че бактерицидният фактор допълва цитолитичния ефект на антителата.

Известни са най-малко 18 протеина, които изграждат системата К. Те включват 9 К компонента, 8 от които са индивидуални протеини, а един е комплекс: 4 протеина от пропердиновата система, 1 ензимен инхибитор и 2 инактивиращи ензима.

Според номенклатурата, приета от СЗО, системата K се обозначава със символа C, нейните отделни компоненти с цифри (C1, C2...C9), а фрагментите от K компоненти с малки букви (например SZa). Наличието на ензимна активност във фрагмент се обозначава с линия над неговия символ, а наличието на свързващ център с клетъчната мембрана се обозначава със звездичка близо до неговия символ [K. F. Austen et al., 1968].

Компонентите на К. циркулират в кръвта под формата на предшественици, без да се комбинират със свободни антитела или антигени. Описани са два биол, механизма на активиране (свързване) на системата К. - класически и т.нар. алтернативен или пропердин [Мюлер-Еберхард (H. J. Muller-Eberhard), 1975; Фогт (W. Vogt), 1974].

Класическият механизъм на активиране на K. се осъществява с участието на IgG и IgM антитела, които са част от имунни комплекси, или неспецифично агрегирани имуноглобулини от тези класове. Когато се комбинират с антигени или в резултат на неспецифична агрегация, в молекулите на тези имуноглобулини се образуват центрове, които свързват С1, първия компонент на системата К (A. Ya. Kulberg, 1975). Фиксиран върху имуноглобулин С1 инициира верига от реакции, в които последователно влизат останалите компоненти на системата К.

C1 е комплекс от три подкомпонента (C1q, C1rr и C1s), образувани в присъствието на калциеви йони; C1q е колагеноподобен протеин с мол. с тегло (маса) 400 000, състоящ се от шест нековалентно свързани идентични субединици. Всяка субединица съдържа център за разпознаване за свързване с имуноглобулинова молекула. Прикрепването на C1q към имуноглобулина е придружено от вътрешномолекулно пренареждане на C1q и активиране на свързания проензим Clr, който действа върху C1s проестераза. Получената C1s-естераза (C1s) засяга втория (C2) и четвъртия (C4) компонент на K в течната фаза.

Молекулата С4 (молекулно тегло 208 000) е изградена от три пептидни вериги – алфа, бета и гама, свързани с дисулфидни връзки. C1s отцепва C4a пептида от алфа веригата, mol. теглото е 8000, а в останалия C4b фрагмент на молекулата се появява свързващ център с клетъчната мембрана, чувствителна от антитела. Когато C1s действа върху C2, mol. с тегло 117 000 се образуват два фрагмента - C2b (мол. тегло 37 000) и C2a (мол. тегло 80 000). В последния се образува свързващ център за C4b. Комплексът C42, образуван върху клетъчната мембрана, е способен да разцепи C3; затова се нарича S3 конвертаза.

Молекулата SZ (молекулно тегло 180 000) е изградена от две пептидни вериги – алфа и бета. В резултат на отцепването на С3 пептида от алфа веригата от С3 конвертаза с мол. с тегло 9000 във фрагмента C3b на молекулата се образува свързващ център с клетъчната мембрана и върху мембраната се образува комплекс C423 с пептидазна активност спрямо C5 (C5 конвертаза).

След протеолитичното разцепване на С5, сглобяването на мембранно атакуващото звено започва от т.нар. крайни компоненти на системата К. Молекулата С5 е изградена подобно на S3 от две пептидни вериги а и р, мол. чието тегло е съответно 110 000 и 70 000. С5 конвертазата отцепва пептида С5а от алфа веригата с мол. с тегло 16 500. Полученият C5b фрагмент има способността да сорбира последователно една молекула от C6 и C7. Комплексът C567 сорбира една молекула C8 и шест молекули C9. В момента на образуване комплексът C5-9 атакува клетъчната мембрана, причинявайки нейното разрушаване. Цитолитичната активност на комплекса се определя от С8 и значително се засилва от С9.

Наред с цитолитичните компоненти, при активиране на системата К се образуват физиологично активните пептиди С3а и С5а, наречени анафилатоксини; те предизвикват освобождаването на хистамин от мастоцитите. свиване на гладките мускули и повишаване на съдовата пропускливост, а също така служат като хемотаксични фактори за полиморфонуклеарните клетки. Насочената миграция на полиморфонуклеарни клетки на мястото на активиране на K. също се причинява от тримолекулния комплекс C567 [Ward (P. Ward), 1975]. Друг биологично активен пептид, който се появява при активиране на системата K е C3b. Когато се свързва с клетъчната мембрана, той придобива втори стабилен свързващ център по отношение на рецептори, разположени на повърхността на редица клетки (макрофаги, тромбоцити, еритроцити). Този процес, наречен имунна адхезия, засилва фагоцитозата на К.-натоварени клетки и корпускулярни частици [S. Ruddy, 1974].

К. също участва в механизма на неспецифична резистентност към инфекции. В този случай системата K. се активира без участието на антитела от полизахариди или липополизахариди, които са част от клетъчните стени на бактерии, дрожди, растения или агрегиран IgA. Свързването на K. става по алтернативен път, като се започне от C3, заобикаляйки етапите на активиране на C1, C4 и C2. Доказано е, че серумният протеин пропердин, С3 конвертазният активатор и редица негови прекурсори участват в образуването на С3 и С5 конвертазите на алтернативния път. При активиране на K по алтернативния път, както и по класическия, се образува цитолитичният комплекс C5-9, както и физиологично активните пептиди C3a и C5a. Този механизъм вероятно е в основата на неспецифичното елиминиране на вируси и променени еритроцити от тялото [L. Pillemer, 1954, 1955].

Всички посочени функции на реакционните продукти на компонентите на К. са насочени към унищожаване и бързо отстраняване на инф. или чужди агенти. Те определят значението на системата К като защитен фактор на организма.

В допълнение към защитната си функция, системата K може да допринесе за увреждане на собствените тъкани на тялото при редица заболявания с автоимунен компонент (гломерулонефрит, системен лупус еритематозус, артериит, миокардит, ендокардит). В този случай активирането на системата K. се извършва както от антитела, насочени срещу тъкани, така и от разтворими или фиксирани имунни комплекси в тъканите. Получените комплекси C423 и C5-9 на K компонентите се фиксират както върху сенсибилизирани, така и върху несенсибилизирани клетки от антитела, причинявайки разрушаване на техните мембрани. Важна роля в автоимунния процес имат и пептидите С3а и С5а и комплексът С567 [N.R.Cooper, 1974; L. G. Hunsicker, 1974; МакКлъски (R. Mc Cluskey), 1975].

Съдържанието на K. най-често се оценява по неговата хемолитична активност срещу овчи еритроцити, сенсибилизирани със заешки хемолизин. Титърът на K. се изразява в 100 или 50% хемолитични единици (CH100 или CH50), т.е. минималното количество K., което при избраните стандартни експериментални условия лизира съответно 100 или 50% от оптимално сенсибилизираните еритроцити. Съдържанието на K. може да се оцени и чрез неговия цитолитичен ефект в лимфоцитно-антилимфоцитната серумна система [Terasaki (R. I. Terasaki), 1964]. К., който няма литична активност напр. К. кон, бик, мишка, може да се определи в реакцията на аглутинация на сенсибилизирани еритроцити, натоварени с К. с говежди серумен протеин - конглутинин (виж Конглутинация).

Индивидуалните компоненти на К. се титруват в хемолитичен тест с помощта на специални реагенти, които са препарати от пресен серум от морско свинче, лишен само от титрувания компонент и съдържащ останалите компоненти в излишък. Съответните междинни хемолизни продукти могат също да се използват като субстрати за титруване. Широко използвани са имунохимични и титруващи методи, използващи антисеруми към чисти компоненти на K.

Съдържанието на К. в серума на животни от различни видове, според хемолитичното титруване, варира значително. Най-високият му титър, достигащ 200 CH50 на 1 ml, е определен при морски свинчета. 1 ml човешки серум съдържа средно 70, а заешки 20 CH50 [R. Audran, 1959, 1960]. Въпреки това, титрите на K. в хемолитичния тест не винаги съответстват на истинското му съдържание. По този начин К. на някои видове не лизира чувствителните овчи еритроцити, въпреки че се свързва с тях. Хемолитичната активност на K. от различни видове не е еднаква, когато се тества в различни хемолитични системи [Boyd (W. S. Boyd), 1969].

Biol, свойствата на К. от различни видове до голяма степен се определят от съдържанието на отделните компоненти в тях. Видовите различия са особено изразени в съдържанието на С2 и С4. Тези компоненти липсват напълно или се съдържат в много ниски титри в серумите на коне, бикове и мишки, които нямат литична активност. Серумите от всички видове се характеризират с високо съдържание на С1. Съдържанието на К. компоненти в човешки серум се определя в тегловни единици.

Индивидуалните колебания в нивото и състава на K. при здрави хора на възраст 8-35 години са незначителни и не зависят от кръвната група и Rh фактора. Обикновено жените съдържат 10% по-малко К от мъжете, а при новородени и бременни жени съдържанието му е намалено средно с 30% [J. Gumbreitier et al., 1960, 1961]. Имаше тенденция за повишаване на нивата на K. на възраст между 35 и 60 години.

Съдържанието на К. в серума на пациентите зависи от естеството на заболяването. При повечето остри инфекции с гнойна етиология, както и при стафилококова бактериемия, в началния период се наблюдава повишаване на титрите на К. Смята се, че това е свързано с активирането на клетките на ретикулоендотелната система, по-специално макрофагите, които синтезират С2 , C4, C5. По време на периода на елиминиране на антигени с участието на антитела, титрите на K. намаляват и достигат нормата по време на възстановяване. При редица заболявания, които засягат клетките на чернодробния паренхим, например цироза, хепатит, хрон, холецистит, се нарушава синтеза на С3-, С6-, С9- и С1-инхибитори, което води до намаляване на общото ниво на К. Като правило, нивото на К. намалява при алергични състояния, автоимунни заболявания и заболявания на имунните комплекси поради свързването на К., циркулиращ в кръвта и свързан в тъканите с имунни комплекси. Описани са случаи на дефицит на отделни компоненти на К., придружени от различни патологични състояния.

Системата K. е активна в тялото и в прясно изолирани серуми. К. се инактивира в рамките на 2-4 дни, когато серуми се съхраняват в хладилник (t ° 5 °), и в резултат на нагряване на серума при t ° 56 ° - за 20 минути. Описано е инактивирането на К. под въздействието на различни физични агенти. фактори - слънчева светлина, ултравиолетова радиация, разклащане, под въздействието на химикали. агенти - слаби разтвори на киселини, основи, органични разтворители, протеолитични ензими (L. S. Reznikova, 1967). Активността на K. остава дълго време в лиофилизирани серуми, когато натриев сулфат (5%) и борна киселина (4%) се добавят към пресни серуми, в серуми, съхранявани при температура -40 ° и по-ниска.

Способността на К. да бъде включена в имунните комплекси се използва за откриване на антитела и антигени (виж Реакция на антиген - антитяло, Реакция на фиксиране на комплемента). Трябва обаче да се има предвид, че много антисеруми и някои антигени свързват K. неспецифично. Това явление, наречено антикомплементарен ефект, се изразява в намаляване на хемолитичната активност на К. Може да се дължи на примеса на агрегирани глобулини, липополизахариди или протеолитични ензими в титрувани препарати, както и на бактериално замърсяване на препаратите (Boyd, 1969). Повишената способност на антителата на някои индивиди в рамките на един вид за неспецифична фиксация на К. се нарича отклонение, а антителата, които имат това свойство, се наричат ​​отклонение.

Изследването на процеса на активиране на К., изясняването на биол, свойствата на продуктите на активиране на компонентите на К., нивото на К. в нормални условия и при различни заболявания позволява да се разбере неговата защитна функция и ролята му в тъканите щета. Тези знания са необходими, по-специално, за разработването на научно обосновани методи за превенция и лечение на заболявания, причинени от активиране на системата K.

Определянето на титрите на К. при различни заболявания във времето е от практическо значение, тъй като е показател за имунола, състоянието на тялото, ефективността на лечението. дейности и има прогностично значение.

Библиография:Бойд У. Основи на имунологията, прев. от английски, стр. 346, М., 1969; Възпаление, имунитет и свръхчувствителност, изд. Г. 3. Мовета, пер. от английски, стр. 422, М., 1975, библиогр.; Kulberg A. Ya. Имуноглобулини като биологични регулатори, p. 106, М., 1975, библиогр.; CabotE. iMeyer M, Експериментална имунохимия, прев. от английски, стр. 140, М., 1968, библиогр.; P e z n и до острова и L. S. Допълнение и неговото значение в имунологичните реакции, М., 1967, библиогр.; Ау сте н К. Ф. а. о. Номенклатура на комплемента, Бул. Wld Hlth Org., v. 39, стр. 935, 1968; Col ten H. R. Biosynthesis of complement, Advanc. Immunol., v. 22, стр. 67, 1976, библиогр.; Цялостна имунология, изд. от N. K. Day a. Р. А. Добър, v. 2, N.Y., 1977; Muller-Eberhard H. J. Complement, Ann Rev. Biochem., v. 44, стр. 697, 1975, библиогр.; Yogt W. Активиране, дейности и фармакологично активни продукти на комплемента, Pharmacol. Rev., v. 26, стр. 125, 1974, библиогр.

И. А. Тарханова.

Допълнениее система, състояща се от самите протеини на комплемента, мембранни рецептори за комплемента, плазмени и мембранни регулатори на активността на комплемента.

Протеини от системата на комплемента

Самите протеини на комплемента са поредица от гликопротеини и протеинови фактори в кръвната плазма, включително 9 различни компонента. Те образуват мултиензимна молекулярна каскада, в която продуктът на една реакция е субстрат за следващата. В този случай настъпва постепенно увеличаване на литичния потенциал и първоначално слаб иницииращ стимул води до мощен краен антимикробен ефект.

Рецептори за системата на комплемента

Има 4 вида рецептори за компонентите на комплемента (рецептор на комплемента, CR - I, II, III, IV). Първият тип рецептор (CR) се намира на повърхността на антиген-представящите клетки и червените кръвни клетки. Той медиира улавянето на патоген, към който са прикрепени опсонини C3b и C4b. Свързването на имунните комплекси от еритроцитите осигурява транспортирането им до черния дроб и далака, където се съдържат макрофагите. Рецепторът от втори тип (CR II) се експресира върху В-лимфоцити и фоликуларни дендритни клетки. Той участва във фиксирането от тези клетки на имунни комплекси в зародишните центрове на фоликулите на лимфните възли, причинявайки по-нататъшна соматична хипермутагенеза на имуноглобулиновите рецептори на В-лимфоцитите и образуването на В-клетки на паметта. CR III и CR IV по своята същност принадлежат към β 2 -интегрини (адхезионни молекули) и са специфични за iC3b (инактивиран под влиянието на фактор H) и C3d. Тези рецептори се намират предимно върху фагоцитите и изпълняват двойна функция. Първо, те насърчават миграцията на фагоцитите към мястото на възпалението, тъй като те могат да взаимодействат с адхезионните мембранни молекули ICAM-1 и ICAM-2, експресията на които върху тъканните клетки е един от ориентирите за насочено движение. Второ, фагоцитите, проникващи в лезията благодарение на CR III CR IV, разпознават компонентите на комплемента, което насърчава фагоцитозата на белязания с опсонин патоген.

Инхибитори на комплемента

Заедно с множество компоненти на комплемента, в кръвната плазма циркулират протеини с антагонистични свойства, които ограничават активирането на системата на комплемента по време на неутрализирането на патогена. Един от най-важните е инхибиторът на първия компонент (С1-инхибитор), чийто дефицит води до повишен риск от развитие на наследствен ангиоедем. Така нареченият фактор H осигурява инактивирането на C3b, насърчавайки по-нататъшното му разцепване на фрагменти C3c и C3d, а фактор I унищожава C3b и C4b.

Както можете да видите, 2 плазмени фактора неутрализират C3b наведнъж. Това е необходимо за правилното функциониране на алтернативния път, тъй като излишъкът от този фрагмент причинява неразумна хиперактивация на комплемента, причинявайки тежко самоувреждане. Инициирането на каскадата се случва именно благодарение на C3b, образуван по време на спонтанната хидролиза на C3. Трябва да се отбележи, че спонтанната хидролиза винаги е ограничена, което предотвратява евентуална хиперактивация на системата. В същото време, под действието на C3 конвертаза, фрагментът C3b се образува в количество, достатъчно за иницииране на нова каскада, при разгръщането на която се освобождава допълнителна порция C3b. Благодарение на тази положителна обратна връзка, комплементът увеличава своя литичен потенциал, докато количеството на патогена остава непроменено. Въпреки това, ако описаният процес не се контролира правилно, е напълно възможно неразумно хиперактивиране на комплемента по алтернативния път и в резултат на това увреждане на собствените тъкани. Освен това, алтернативният механизъм може също да бъде потенциран от C3b, освободен в резултат на класическия път на активиране, протичащ паралелно. Следователно, за правилната работа на цялата система е необходимо адекватно инактивиране на получения C3b.

Тъй като комплементът извършва разпознаване на модели и мембранните структури на собствените клетки обикновено претърпяват динамични промени, съществува потенциална опасност от автоагресия, медиирана от комплемента. За да го предотвратят, защитните протеини се „вграждат“ в мембраните на собствените клетки, дезактивирайки каскадата на комплемента. Говорим за фактор, ускоряващ гниенето (на английски: Decay accelerating factor, DAF), който се намира върху кръвните клетки, епителните клетки и ендотелните клетки. Засилва катаболизма на ключовите ензими от каскадата - С3 и С5 конвертазите. Мембранните защитни протеини също включват мембранен кофакторен протеин (MCP), който е кофактор в протеолизата на C3b и C4b, използвайки фактор 1.

Роля на системата на комплемента

Ролята на системата на комплемента е: Материал от сайта

• Осигуряване на цитолиза (унищожаване на модифицирани собствени клетки) и бактерицидна активност (унищожаване на бактерии). В този смисъл комплементът допълва (лат. complementare – допълвам) действието на лизозима.
• Образуването на анафилатоксини (C3a, C4a и C5a), които индуцират освобождаването на хистамин и други биологично активни вещества от мастоцитите и базофилите, причинявайки развитие на вазодилатация, плазморагия и свиване на бронхиалната гладка мускулатура.
• Осъществяване на хемотаксичен ефект върху неутрофили, еозинофили и моноцити, което води до клетъчна инфилтрация на възпалителния фокус.
• Осигуряване на адхезия, опсонизация и фагоцитоза, което допринася за унищожаването на патогени.
• Осигуряване на устойчивост към вируси (фрагменти C1-C9 са способни да лизират вируси; C3b фрагментът е опсонин; отделни компоненти на комплемента блокират проникването на вируса в клетката).
• Участие в клирънса на имунни комплекси, които се унищожават както директно от комплемента, така и от макрофагите на далака и черния дроб, съдържащи рецептори за комплемента (предимно за Clq).
• Осигуряване на предотвратяване на самонараняване по време на възпаление, тъй като поради разрушаването на циркулиращите имунни комплекси се предотвратява възможността за развитие на патология на имунния комплекс (гломерулонефрит, васкулит).
• Извършване на активиране

Система на комплементае сложен комплекс от серумни глобулини. Тази каскадна система от протеолитични ензими е предназначена за хуморална защита на организма от действието на чужди агенти и участва в осъществяването на имунния отговор на организма. Протеините на системата на комплемента осигуряват бърз и ефективен отговор на първоначално слаб сигнал и го довеждат до функционални последствия. Компонентите на системата на комплемента обикновено се обозначават с латински букви.

Има два механизма за активиране на системата на комплемента:

класически;

алтернатива.

Тези механизми са свързани на ниво 5-ти компонент и след това действат по същия начин.

Класическият начин.

Задействащият механизъм е образуването на комплекс антиген-антитяло (AG-AT) на повърхността на клетката-мишена. В същото време настъпват конформационни промени в имуноглобулиновата молекула (означава се: Ig или AT). В резултат на тези промени Ig придобива способността да свързва C1q компонента на комплемента. C 1 r и C 1 s се присъединяват към тях и целият този комплекс претърпява конформационно пренареждане и се превръща в C 1 естераза, която действа върху C 4, C 4 a се разцепва и C 4 b е част от комплекса. След това C2 се присъединява към комплекса, образувайки нов субстрат за действието на C1s, C2b се разцепва и C2a става част от комплекса.

Полученият комплекс се нарича "С 3 -конвертаза" и под неговото действие пептидът С 3 а се разцепва и С 3 b е част от комплекса, който сега се нарича "С 5 -конвертаза". C5 конвертазата действа върху C5, отцепва C5a от него и C5b е част от комплекса.

След това C6, C7 и C8 се свързват последователно с C5b. В резултат на това се образува комплекс, който е способен да прикрепи 2 молекули C9.

Ако този процес се случи на повърхността на клетката-мишена, тогава компонентите на комплекса C 5 b-C 9 образуват мембранен атакуващ комплекс, който образува трансмембранни канали на повърхността на клетката-мишена, които са напълно пропускливи за електролити и вода. Целевата клетка умира.

Страничните (незначителни) продукти на процеса C 3 a и C 5 a имат свойствата на анафилотоксини.

Регулиране на класическия път.

Повечето компоненти са активни само като част от комплекса. Техните активни форми могат да съществуват за много кратко време. Ако през това време те не отговарят на следващия компонент, тогава активните форми губят връзка с комплекса и стават неактивни. Ако концентрацията на някой компонент е под прага (критичен), тогава работата на системата на комплемента няма да доведе до физиологични последствия.

Ендогенните протеиназни инхибитори също участват в регулацията на системата на комплемента. Най-ефективният от тях е С1 инхибиторът.

Алтернативен начин.

Разликата между алтернативния път и класическия е, че той не изисква образуването на имунни комплекси, за да го задейства.

Задействащият механизъм на алтернативния път е образуването на C 3 b от C 3 под въздействието на някакъв задействащ фактор: например полизахариди на бактериалната клетъчна стена.

C3b образува комплекс с фактор “B” (C 3 bB), който е изложен на протеаза D (винаги активна в кръвната плазма!). В резултат на това "Ba" се отцепва и се образува комплекс C3bBb, който има протеолитична активност към C5 - той отцепва C5a от него.

След това реакциите протичат по същия начин, както при класическия начин.

Субстратът за C 3 b също е C 3, в резултат на което се образува още по-голямо количество C 3 b - наблюдава се положителна обратна връзка. Следователно, дори малки количества C 3 bBb са достатъчни за получаване на все повече и повече от активната му форма (усилване на първоначално слабия сигнал).

Алтернативният път обикновено работи винаги и много активно, което осигурява бърз неспецифичен отговор на въвеждането на чужди клетки.

В регулацията на системата на комплемента участват специфични инхибитори, които регулират скоростта на ензимите на ключовите реакции.

Комплементът е сложен набор от протеини, които действат заедно, за да отстранят извънклетъчните форми на патогена; системата се активира спонтанно от определени патогени или от комплекса антиген:антитяло. Активираните протеини или директно унищожават патогена (убийствен ефект), или осигуряват по-доброто им усвояване от фагоцитите (опсонизиращ ефект); или изпълняват функцията на хемотаксични фактори, привличайки възпалителни клетки в зоната на проникване на патогена.

Протеиновият комплекс на комплемента образува каскадни системи, открити в кръвната плазма. Тези системи се характеризират с формирането на бърз, многократно усилен отговор на първичния сигнал, дължащ се на каскаден процес. В този случай продуктът от една реакция служи като катализатор за следващата, което в крайна сметка води до лизиране на клетката или микроорганизма.

Има два основни пътя (механизма) за активиране на комплемента – класически и алтернативен.

Класическият път на активиране на комплемента се инициира от взаимодействието на компонента на комплемента C1q с имунни комплекси (антитела, свързани с антигени на бактериална клетъчна повърхност); в резултат на последващото развитие на каскада от реакции се образуват протеини с цитолитична (убийствена) активност, опсонини и хемоатрактанти. Този механизъм свързва придобития имунитет (антитела) с вродения имунитет (комплемент).

Алтернативният път на активиране на комплемента се инициира от взаимодействието на компонента на комплемента C3b с повърхността на бактериалната клетка; активирането става без участието на антитела. Този път на активиране на комплемента принадлежи към факторите на вродения имунитет.

Като цяло системата на комплемента се отнася до основните системи на вродения имунитет, чиято функция е да разграничава „себе си“ от „не-себе си“. Тази диференциация в системата на комплемента се извършва поради наличието в собствените клетки на тялото на регулаторни молекули, които потискат активирането на комплемента.

Резюме.Допълнение [лат. комплементум- допълнение]:

1) в имунологията, група протеини (обикновено от 9 до 20), нормално присъстващи в кръвния серум на гръбначни животни, които се активират в резултат на имунния отговор на организма под въздействието на двете антитела, принадлежащи към имуноглобулините от класове IgG и IgM и бактериални липозахариди или други съединения; протеинов комплекс от кръвен серум, един от компонентите на вродения имунитет. Комплементът участва в регулирането на възпалителните процеси, активирането на фагоцитозата и литичното действие върху клетъчните мембрани и се активира при взаимодействие с имунния комплекс. Sa системата се счита, заедно с макрофагите, за предната линия на имунната защита на организма. По време на активирането на комплемента възниква каскада от последователни реакции на специфична ограничена ензимна протеолиза, при която компонентите на комплемента са неактивни. преминават в активно състояние в резултат на разцепване на пептидни фрагменти. Последните имат различни физиологични активности и могат да бъдат анафилатоксини (предизвикват контракции на гладките мускули, повишават съдовата пропускливост и др.), хемотаксисни фактори (осигуряват насочено движение на клетките) и левкоцитоза, медиатори на реакциите на имунния отговор, участват в активирането на макрофагите и лимфоцитите, в регулирането на производството на антитела, а също така изпълняват някои други функции. Фрагменти от активирани компоненти на комплемента също контролират биосинтезата и освобождаването на интерлевкини, простагландини и левкотриени. Комплементът причинява смущения в имунните реакции (може да причини автоимунни заболявания) и освобождаването на хистамин при незабавни алергични реакции. Терминът "комплемент" е въведен от P. Ehrlich и J. Morgenroth през 1900 г.;

2) в генетиката, група хромозоми, произведени от специфично ядро ​​на гамета или зигота и състоящи се от един, два или повече хромозомни комплекта (H. Darlington, 1932).

КОРЕСПОНДЕНТНА АКАДЕМИЯ ЗА СЛЕДДИПЛОМНО ОБРАЗОВАНИЕ

КОРЕСПОНДЕНТНА АКАДЕМИЯ ЗА СЛЕДДИПЛОМНО ОБРАЗОВАНИЕ

К. П. Кашкин, Л. Н. Дмитриева

ПРОТЕИНИ ОТ СИСТЕМАТА НА КОМПЛЕМЕНТА: СВОЙСТВА И БИОЛОГИЧНА АКТИВНОСТ (Лекция)

Катедра по имунология, Руска медицинска академия за следдипломно образование, Министерство на здравеопазването на Руската федерация, Москва

Защитата на организма от чужди агенти се осъществява с участието на много така наречени антиген-неспецифични клетъчни и хуморални фактори на имунитета. Последните са представени от различни кръвни протеини и пептиди. присъства и в други телесни течности. Хуморалните антиген-специфични имунни фактори или сами по себе си имат антимикробни свойства, или са способни да активират други хуморални и клетъчни механизми на имунната защита на организма.

През 1894 г. В. И. Исаев и Р. Пфайфър показват, че пресният кръвен серум на имунизирани животни има бактериолитични свойства. По-късно този антимикробен серумен фактор се нарича алексин (гръцки alexo - защита, отразяване) или комплемент и се характеризира като термолабилен фактор, който осигурява лизиране на микроби в имунния серум, както и лизиране на еритроцити, сенсибилизирани от антитела.

Според съвременните идеи,комплементът е система от серумни протеини, които могат да бъдат активирани в резултат на взаимодействието на някои първоначални компоненти на системата с комплекси антиген-антитяло или с други молекули, които активират системата.

Протеините на системата на комплемента са представени от 13 гликопротеини в кръвната плазма. Системата се регулира от седем протеина на кръвната плазма и много протеини и рецептори, свързани с клетъчната мембрана.

В литературата системата на комплемента се обозначава с латинската буква C, докато отделните компоненти се обозначават допълнително с арабски цифри (Cl, C2, C3 и т.н.) или с главни букви (фактори: B, D): субединици на комплемента, като както и продукти на разцепване на протеини или системи за активиране - допълнително с малки латински букви (например: Clq, СЗа, СЗь и др.);

активираните форми на компонентите на комплемента могат да бъдат обозначени с буква (Cl, SZ, B и т.н.). Номерирането на компонентите "С" съответства на хронологията на тяхното откриване и не винаги съвпада с последователността на компонентите, участващи в реакцията на активиране на системата на комплемента.

Активирането на системата на комплемента възниква в резултат на взаимодействието на определени протеини на системата на комплемента, циркулиращи в кръвта, с агенти, активиращи системата. Това взаимодействие променя конформационната структура на молекулите на съответните компоненти на комплемента, така че протеиновите молекули отварят области, които могат да взаимодействат със следващите компоненти на системата, да ги фиксират и понякога да ги разделят.

Този "каскаден" тип активиране е характерен както за системата на комплемента, така и за много други кръвни протеинови системи. Когато системата на комплемента се активира, плазменоразтворимите нативни протеини на комплемента се „консумират“ и се фиксират върху различни неразтворими носители (молекулни агрегати, клетъчни повърхности и др.).

Класически път на активиране на системата на комплемента

Има два основни пътя за активиране на комплемента - класическият, открит първо, и алтернативният, установен по-късно. Класическият път се различава от алтернативния по това, че активирането на системата се инициира от Clq субкомпонента на комплемента, в резултат на взаимодействието на Clq с Fc фрагмента на конформационно променена IgG и IgM кръв. Конформационните промени в Fc фрагментите на IgG и IgM възникват по време на взаимодействието на тези кръвни имуноглобулини с антигени, както и изкуствено в резултат на термична (63 ° C, 10 минути) или химическа (диазобензидин) обработка на имуноглобулини.

В зависимост от ролята, която отделните компоненти на комплемента играят в процеса на активиране и осигуряване на функцията на системата, протеините на комплемента могат да бъдат разделени на няколко блока: разпознаващи (Cl), активиращи системата (C2, C4, C3) и атакуващи клетъчните мембрани (C5, C6, C7, C8, C9). Свойствата на протеините, включени в тези блокове, са обобщени в табл. I. Активирането на системата на комплемента по класическия начин започва с Clq субкомпонента на комплемента, конформационните промени в молекулите на който "задействат" този процес (фиг. 1). Clq е суроватъчен гликопротеин, изграден от 18 полипептидни вериги от три типа: A, B и C. Вериги A, B и C от N-краищата на веригите са събрани заедно, образувайки шест кълбовидни глави. Самите A-, B- и C-вериги се държат заедно чрез дисулфидни връзки, образувайки шест колагенови тройни спирали. С-краищата на полипептидните вериги на всичките шест Clq спирали се държат заедно. Формата на молекулата Clq наподобява мекотело с шест пипала (фиг. 2). Подобно на колагена, Clq съдържа големи количества глицин, хидроксипролин и хидроксилизин. Около 8% от масата на Clq се състои от въглехидрати, сред които доминират гликозил-галактозилните остатъци. Clq няма ензимна активност, но с помощта на своите шест колагенови триспирални нишки - "пипала" - той взаимодейства както с комплексите на Clg- и Cls-субкомпонентите на комплемента, циркулиращи в кръвта (участъци от нишките между глобуларните глави и централната част на Clq молекулата), и с Fc области на конформационно променени IgG и IgM молекули (глобуларни глави в свободните краища на шест Clq нишки). Компонентът на Clr комплемента, изолиран от кръвта, е димер (Clr), който при pH 5,0 се дисоциира на две мономерни Clr молекули. Всеки C1r мономер е представен от полипептидна верига от 688 аминокиселинни остатъка. Полипептидната верига на мономера образува един домен в крайните участъци на молекулата. По време на димеризацията мястото на контактно свързване на мономерите е разположено между тези домени, така че C1rs димерът има формата на асиметрично „X“. Активираният Clr2 е серинова протеаза и в конструкцията на активен

Ориз. 1. Класически път на активиране на системата на комплемента.

а - компоненти на комплемента във водната фаза; b- компоненти на комплемента, имобилизирани върху клетъчните мембрани; Ag - антигени на клетъчната мембрана;при- антитела къмсъответни антигени от класове IgM и IgG; МАК. - комплекс за мембранна атака.