As proteínas do complemento estão normalmente presentes. Ativação dos mastócitos, resultando na liberação de histamina, que dilata os capilares e causa vermelhidão local durante inflamações e reações alérgicas; esta função está associada aos fragmentos C5a, C3a, Ba,

Sem regulamentação mecanismos agindo em vários estágios, o sistema complementar seria ineficaz; o consumo ilimitado de seus componentes pode levar a danos graves e potencialmente fatais às células e tecidos do corpo. Na primeira etapa, o inibidor de C1 bloqueia a atividade enzimática de Clr e Cls e, consequentemente, a clivagem de C4 e C2. O C2 ativado dura apenas um curto período de tempo e sua relativa instabilidade limita a vida útil do C42 e do C423. A enzima ativadora de C3 da via alternativa, C3bBb, também tem meia-vida curta, embora a ligação da properdina ao complexo enzimático prolongue o tempo de vida do complexo.

EM sérum existe um inativador de anafilatoxinas - uma enzima que cliva a arginina N-terminal de C4a, C3a e C5a e, assim, reduz drasticamente sua atividade biológica. O fator I inativa C4b e C3b, o fator H acelera a inativação de C3b pelo fator I e um fator semelhante, a proteína de ligação a C4 (C4-bp), acelera a clivagem de C4b pelo fator I. Três proteínas constitutivas das membranas celulares - PK1 , uma proteína cofator de membrana e um fator que acelera a degradação (FUR) - destroem os complexos C3- e C5-convertase que se formam nessas membranas.

Outro componentes das membranas celulares- proteínas associadas (entre as quais CD59 é a mais estudada) - podem ligar-se a C8 ou C8 e C9, o que impede a incorporação do complexo de ataque à membrana (C5b6789). Algumas proteínas do soro sanguíneo (entre as quais a proteína S e a clusterina são as mais estudadas) bloqueiam a ligação do complexo C5b67 à membrana celular, sua ligação de C8 ou C9 (ou seja, a formação de um complexo de ataque à membrana completo) ou de outra forma prevenir a formação e incorporação deste complexo.

O papel protetor do complemento

Neutralização vírus C1 e C4 são potencializados por anticorpos e aumentam ainda mais quando C3b é fixado, que é formado pela via clássica ou alternativa. Assim, o complemento é de particular importância nos estágios iniciais de uma infecção viral, quando o número de anticorpos ainda é baixo. Os anticorpos e o complemento também limitam a infecciosidade de pelo menos alguns vírus, formando os "buracos" típicos do complemento visíveis na microscopia eletrônica. A interação do Clq com seu receptor opsoniza o alvo, ou seja, facilita sua fagocitose.

C4a, C3a e C5a são fixados por mastócitos, que passam a secretar histamina e outros mediadores, levando à vasodilatação e edema e hiperemia característicos da inflamação. Sob a influência de C5a, os monócitos secretam TNF e IL-1, que aumentam a resposta inflamatória. C5a é o principal fator quimiotático para neutrófilos, monócitos e eosinófilos capazes de fagocitar microrganismos opsonizados por C3b ou seu produto de clivagem iC3b. A inativação adicional do C3b ligado à célula, levando ao aparecimento do C3d, o priva de sua atividade opsonizante, mas sua capacidade de se ligar aos linfócitos B é mantida. A fixação do C3b na célula-alvo facilita sua lise pelas células NK ou macrófagos.

ligação C3b com imunocomplexos insolúveis os solubiliza, já que o C3b, aparentemente, destrói a estrutura de treliça do complexo antígeno-anticorpo. Ao mesmo tempo, torna-se possível que esse complexo interaja com o receptor C3b (PK1) nos eritrócitos, que transferem o complexo para o fígado ou baço, onde é absorvido pelos macrófagos. Esse fenômeno explica em parte o desenvolvimento da doença do soro (doença de imunocomplexos) em indivíduos com deficiência de C1, C4, C2 ou C3.

Sistema de complemento

Complexo de ataque à membrana causando lise celular.

Sistema de complemento- um complexo de proteínas complexas que estão constantemente presentes no sangue. Este é um sistema em cascata de enzimas proteolíticas, projetado para a proteção humoral do corpo da ação de agentes estranhos, está envolvido na implementação da resposta imune do corpo. É um componente importante da imunidade inata e adquirida.

História do conceito

No final do século XIX, descobriu-se que o soro sanguíneo contém um certo “fator” com propriedades bactericidas. Em 1896, o jovem cientista belga Jules Bordet, que trabalhava no Instituto Pasteur de Paris, mostrou que existem duas substâncias diferentes no soro, cuja ação combinada leva à lise das bactérias: um fator termoestável e um fator termolábil (perde suas propriedades quando o soro é aquecido). O fator termoestável, como se viu, só poderia agir contra certos microorganismos, enquanto o fator termolábil tinha atividade antibacteriana inespecífica. O fator termolábil foi posteriormente denominado complemento. O termo "complemento" foi cunhado por Paul Ehrlich no final da década de 1890. Ehrlich foi o autor da teoria humoral da imunidade e introduziu muitos termos na imunologia, que mais tarde se tornaram geralmente aceitos. Segundo sua teoria, as células responsáveis ​​pelas respostas imunes possuem receptores em sua superfície que servem para reconhecer antígenos. Agora chamamos esses receptores de "anticorpos" (a base do receptor variável de linfócitos é um anticorpo da classe IgD ligado à membrana, menos frequentemente IgM. Anticorpos de outras classes na ausência do antígeno correspondente não são ligados às células). Os receptores se ligam a um antígeno específico, bem como ao componente antibacteriano termolábil do soro sanguíneo. Ehrlich chamou o fator termolábil de "complemento" porque esse componente do sangue "serve de complemento" para as células do sistema imunológico.

Ehrlich acreditava que existem muitos complementos, cada um dos quais se liga ao seu próprio receptor, assim como um receptor se liga a um antígeno específico. Em contraste, Bordet argumentou que existe apenas um tipo de "complemento". No início do século XX, a disputa foi resolvida em favor de Bordet; descobriu-se que o complemento pode ser ativado com a participação de anticorpos específicos ou independentemente, de forma não específica.

Visão geral

Componentes do sistema complemento

O complemento é um sistema proteico que inclui cerca de 20 componentes interativos: C1 (um complexo de três proteínas), C2, C3, ..., C9, fator B, fator D e várias proteínas reguladoras. Todos esses componentes são proteínas solúveis com um mol. pesando de 24.000 a 400.000, circulando no sangue e fluido tecidual. As proteínas do complemento são sintetizadas principalmente no fígado e compõem aproximadamente 5% da fração total de globulinas do plasma sanguíneo. A maioria fica inativa até ser ativada por uma resposta imune (envolvendo anticorpos) ou diretamente por um microrganismo invasor (veja abaixo). Um dos possíveis resultados da ativação do complemento é a associação sequencial dos chamados componentes tardios (C5, C6, C7, C8 e C9) em um grande complexo proteico que causa a lise celular (complexo lítico ou de ataque à membrana). A agregação de componentes tardios ocorre como resultado de uma série de sucessivas reações de ativação proteolítica envolvendo componentes precoces (C1, C2, C3, C4, fator B e fator D). A maioria desses componentes iniciais são pró-enzimas ativadas sequencialmente por proteólise. Quando qualquer uma dessas proenzimas é especificamente clivada, ela se torna a enzima proteolítica ativa e cliva a próxima proenzima, e assim por diante.Como muitos dos componentes ativados se ligam firmemente às membranas, a maioria desses eventos ocorre nas superfícies celulares. O componente central desta cascata proteolítica é o C3. Sua ativação por clivagem é a principal reação de toda a cadeia de ativação do complemento. C3 pode ser ativado de duas maneiras principais - clássica e alternativa. Em ambos os casos, o C3 é clivado por um complexo enzimático chamado C3 convertase. Duas vias diferentes levam à formação de C3 convertases distintas, porém ambas são formadas como resultado da associação espontânea de dois componentes do complemento ativados anteriormente na cadeia da cascata proteolítica. C3 convertase cliva C3 em dois fragmentos, o maior dos quais (C3b) se liga à membrana da célula-alvo ao lado de C3 convertase; como resultado, um complexo enzimático ainda maior com uma especificidade alterada, C5-convertase, é formado. Em seguida, a convertase C5 cliva C5 e, assim, inicia a montagem espontânea do complexo lítico dos componentes tardios - de C5 a C9. Uma vez que cada enzima ativada cliva muitas moléculas da próxima proenzima, a cascata de ativação dos componentes iniciais atua como um intensificador: cada molécula ativada no início de toda a cadeia leva à formação de muitos complexos líticos.

As principais etapas de ativação do sistema complemento.

Formas clássicas e alternativas de ativação do sistema complemento.

O sistema complemento funciona como uma cascata bioquímica de reações. O complemento é ativado por três vias bioquímicas: a clássica, a alternativa e a das lectinas. Todas as três vias de ativação produzem diferentes variantes de C3 convertase (uma proteína que cliva C3). maneira clássica(foi descoberto primeiro, mas evolutivamente novo) requer anticorpos para ativar (resposta imune específica, imunidade adaptativa), enquanto alternativa E lectina vias podem ser ativadas por antígenos sem a presença de anticorpos (resposta imune inespecífica, imunidade inata). O resultado da ativação do complemento em todos os três casos é o mesmo: C3 convertase hidrolisa C3, criando C3a e C3b e causando uma cascata de hidrólise adicional de elementos do sistema complemento e eventos de ativação. Na via clássica, a ativação da convertase C3 requer a formação do complexo C4bC2a. Este complexo é formado pela clivagem de C2 e C4 pelo complexo C1. O complexo C1, por sua vez, deve se ligar às imunoglobulinas classe M ou G. O C3b liga-se à superfície dos patógenos, o que leva a um maior “interesse” dos fagócitos nas células associadas ao C3b (opsonização). O C5a é um importante quimioatraente que ajuda a atrair novas células imunes para a área de ativação do complemento. Tanto o C3a quanto o C5a têm atividade anafilotóxica, causando diretamente a degranulação dos mastócitos (como resultado, liberação de mediadores inflamatórios). C5b inicia a formação de complexos de ataque à membrana (MACs) que consistem em C5b, C6, C7, C8 e C9 polimérico. O MAC é o produto citolítico final da ativação do complemento. O MAC forma um canal transmembrana que causa lise osmótica da célula-alvo. Os macrófagos englobam patógenos marcados pelo sistema complemento.

funções biológicas

Agora existem as seguintes funções:

1. função opsonizante. Imediatamente após a ativação do sistema complemento, formam-se componentes opsonizantes que recobrem patógenos ou imunocomplexos, atraindo fagócitos. A presença do receptor C3b na superfície das células fagocíticas aumenta sua ligação a bactérias opsonizadas e ativa o processo de absorção. Essa ligação mais estreita de células ligadas a C3b ou complexos imunes a células fagocíticas foi denominada fenômeno de apego imune.
2. Solubilização (isto é, dissolução) de complexos imunes (molécula C3b). Com a deficiência de complemento, desenvolve-se uma patologia imunocomplexa (condições semelhantes ao LES). [LES = lúpus eritematoso sistêmico]
3. Participação em reações inflamatórias. A ativação do sistema complemento leva à liberação de substâncias biologicamente ativas (histamina, serotonina, bradicinina) dos basófilos teciduais (mastócitos) e granulócitos sanguíneos basofílicos, que estimulam a resposta inflamatória (mediadores inflamatórios). Componentes biologicamente ativos que são formados durante a divisão C3 E C5, levam à liberação de aminas vasoativas, como a histamina, de basófilos teciduais (mastócitos) e granulócitos basófilos sanguíneos. Por sua vez, isso é acompanhado por relaxamento dos músculos lisos e contração das células endoteliais capilares e aumento da permeabilidade vascular. Fragmento C5a e outros produtos de ativação do complemento promovem quimiotaxia, agregação e desgranulação de neutrófilos e formação de radicais livres de oxigênio. A administração de C5a a animais resultou em hipotensão arterial, vasoconstrição pulmonar e aumento da permeabilidade vascular devido ao dano endotelial.
   Funções de C3a:
   • atuar como fator quimiotático, provocando a migração de neutrófilos em direção ao local de sua liberação;
   • induzem a fixação de neutrófilos ao endotélio vascular e uns aos outros;
   • ativar os neutrófilos, levando-os a desenvolver uma explosão respiratória e degranulação;
   • estimulam a produção de leucotrienos pelos neutrófilos.
4. Função citotóxica ou lítica. No estágio final de ativação do sistema complemento, um complexo de ataque à membrana (MAC) é formado a partir dos componentes tardios do complemento, que ataca a membrana de uma bactéria ou qualquer outra célula e a destrói.

Ativação do sistema complemento

maneira clássica

O caminho clássico é desencadeado pela ativação do complexo C1(inclui uma molécula C1q e uma C1r e C1s cada). O complexo C1 liga-se via C1q às imunoglobulinas de classe M e G associadas a antígenos. O C1q hexamérico tem a forma de um buquê de tulipas fechadas, cujos “botões” podem se ligar ao local do anticorpo. Uma única molécula de IgM é suficiente para iniciar esta via, a ativação por moléculas de IgG é menos eficiente e requer mais moléculas de IgG.

С1q liga-se diretamente à superfície do patógeno, isso leva a alterações conformacionais na molécula C1q e causa a ativação de duas moléculas de serina proteases C1r. Eles clivam C1s (também uma serina protease). O complexo C1 então se liga a C4 e C2 e então os cliva para formar C2a e C4b. C4b e C2a ligam-se um ao outro na superfície do patógeno para formar a via clássica C3 convertase, C4b2a. O aparecimento de C3 convertase leva à divisão de C3 em C3a e C3b. C3b forma, juntamente com C2a e C4b, a convertase C5 da via clássica. C5 é clivado em C5a e C5b, C5b permanece na membrana e se conecta ao complexo C4b2a3b, então C6, C7, C8 e C9 se conectam, que se polimeriza e um túbulo aparece dentro da membrana. Assim, o equilíbrio osmótico é perturbado e, como resultado do turgor, a bactéria estoura. A maneira clássica é mais precisa, pois qualquer célula estranha é destruída dessa maneira.

caminho alternativo

Uma via alternativa é desencadeada pela hidrólise de C3 diretamente na superfície do patógeno. Na via alternativa estão envolvidos os fatores B e D. Com a ajuda deles, forma-se a enzima C3bBb. A proteína P o estabiliza e garante seu funcionamento a longo prazo. Além disso, o PC3bBb ativa o C3, como resultado, a C5-convertase é formada e a formação de um complexo de ataque à membrana é desencadeada. A ativação adicional dos componentes terminais do complemento ocorre da mesma forma que na via clássica de ativação do complemento. No líquido do complexo C3bBb, B é substituído pelo fator H e, sob a influência de um composto desativante (H), se transforma em C3bi.Quando os micróbios entram no corpo, o complexo C3bBb começa a se acumular na membrana. Ele se conecta ao C5, que se divide em C5a e C5b. C5b permanece na membrana. Em seguida, C6, C7, C8 e C9 são conectados. Depois que C9 é combinado com C8, C9 é polimerizado (até 18 moléculas são reticuladas entre si) e um tubo é formado que penetra na membrana bacteriana, a água é bombeada e a bactéria rajadas.

A via alternativa difere da clássica no seguinte: a ativação do sistema complemento não requer a formação de imunocomplexos, ocorre sem a participação dos primeiros componentes do complemento - C1, C2, C4. Também difere porque funciona imediatamente após o aparecimento de antígenos - seus ativadores podem ser polissacarídeos bacterianos e lipopolissacarídeos (são mitógenos), partículas virais, células tumorais.

Via de ativação da lectina (manose) do sistema complemento

A via das lectinas é homóloga à via clássica de ativação do sistema complemento. Ele usa a lectina ligadora de manose (MBL), uma proteína semelhante à via clássica de ativação C1q, que se liga a resíduos de manose e outros açúcares na membrana, permitindo o reconhecimento de uma variedade de patógenos. A MBL é uma proteína sérica pertencente ao grupo das colectinas, que é sintetizada principalmente no fígado e pode ativar a cascata do complemento ligando-se diretamente à superfície do patógeno.

No soro sanguíneo, a MBL forma um complexo com MASP-I e MASP-II (Mannan-binding lectin Associated Serine Protease, MBL-binding serine proteases). MASP-I e MASP-II são muito semelhantes a C1r e C1s da via de ativação clássica e podem ter um ancestral evolutivo comum. Quando vários sítios ativos de MBL se ligam a resíduos de manose especificamente orientados na bicamada fosfolipídica do patógeno, MASP-I e MASP-II são ativados e clivam a proteína C4 em C4a e C4b, e a proteína C2 em C2a e C2b. C4b e C2a então se combinam na superfície do patógeno para formar C3 convertase, e C4a e C2b atuam como quimioatraentes para células do sistema imunológico.

Regulação do sistema de complemento

O sistema complemento pode ser muito perigoso para os tecidos do hospedeiro, portanto sua ativação deve ser bem regulada. A maioria dos componentes está ativa apenas como parte do complexo, enquanto suas formas ativas podem existir por um tempo muito curto. Se durante esse tempo eles não encontrarem o próximo componente do complexo, as formas ativas perdem sua conexão com o complexo e se tornam inativas. Se a concentração de qualquer um dos componentes estiver abaixo do limite (crítico), o trabalho do sistema de complemento não levará a consequências fisiológicas. O sistema complemento é regulado por proteínas especiais que são encontradas no plasma sanguíneo em concentrações ainda maiores do que as próprias proteínas do sistema complemento. As mesmas proteínas estão presentes nas membranas das próprias células do corpo, protegendo-as do ataque das proteínas do sistema complemento.

Os mecanismos regulatórios operam principalmente em três pontos.

1. C1. O inibidor C1 controla as vias de ativação clássica e de lectinas. Atua de duas maneiras: limita a ação de C4 e C2 ao se ligar às proteases C1r e C1s e, da mesma forma, desliga a via das lectinas ao remover as enzimas MASP do complexo MBP.
2. C3 convertase. O tempo de vida da C3-convertase é reduzido por fatores aceleradores de decaimento. Alguns deles são encontrados na superfície de suas próprias células (por exemplo, DAF e CR1). Atuam nas C3 convertases nas vias de ativação clássica e alternativa. DAF acelera a degradação da convertase C3 da via alternativa. O CR1 (receptor C3b/C4b) está localizado principalmente na superfície dos eritrócitos e é responsável pela remoção de imunocomplexos opsonizados do plasma sanguíneo. Outras proteínas reguladoras são produzidas pelo fígado e são dissolvidas no plasma sanguíneo em um estado inativo. O fator I é uma serina protease que cliva C3b e C4b. A proteína de ligação a C4 (C4BP) cliva C4 e ajuda o fator I a clivar C4b. O fator H se liga a glicosaminoglicanos que estão presentes nas células próprias, mas não nas células do patógeno. Essa proteína é um cofator do fator I e também inibe a atividade do C3bBb.
3. C9. O CD59 e o Fator Limitante Homólogo inibem a polimerização de C9 durante a formação do complexo de ataque à membrana, impedindo sua formação.

O papel do sistema complemento na doença

O sistema complemento desempenha um grande papel em muitas doenças relacionadas ao sistema imunológico.

CORRESPONDÊNCIA ACADEMIA DE PÓS-GRADUAÇÃO

CORRESPONDÊNCIA ACADEMIA DE PÓS-GRADUAÇÃO

K. P. Kashkin, L. N. Dmitrieva

PROTEÍNAS DO SISTEMA COMPLEMENTO: PROPRIEDADES E ATIVIDADE BIOLÓGICA (Palestra)

Departamento de Imunologia, Academia Médica Russa de Pós-Graduação, Ministério da Saúde da Federação Russa, Moscou

A proteção do corpo contra agentes estranhos é realizada com a participação de muitos dos chamados fatores de imunidade celular e humoral não específicos do antígeno. Estes últimos são representados por várias proteínas e peptídeos do sangue. também presente em outros fluidos corporais. Os fatores de imunidade específicos do antígeno humoral possuem propriedades antimicrobianas ou são capazes de ativar outros mecanismos humorais e celulares da defesa imunológica do corpo.

Em 1894 V. I. Isaev e R. Pfeiffer mostraram que o soro de sangue fresco de animais imunizados tem propriedades bacteriolíticas. Posteriormente, esse fator sérico antimicrobiano foi denominado alexina (do grego alexo - proteger, refletir), ou complemento, e caracterizado como um fator termolábil que garante a lise de micróbios no soro imune, bem como a lise de eritrócitos sensibilizados por anticorpos.

De acordo com o moderno Ideias, O complemento é um sistema de proteínas séricas que pode ser ativado como resultado da interação de alguns dos componentes iniciais do sistema com complexos antígeno-anticorpo ou com outras moléculas que ativam o sistema.

As proteínas do sistema complemento são representadas por 13 glicoproteínas do plasma sanguíneo. O sistema é regulado por sete proteínas do plasma sanguíneo e uma infinidade de proteínas e receptores associados às membranas celulares.

Na literatura, o sistema de complemento é denotado pela letra latina C", enquanto os componentes individuais recebem adicionalmente algarismos arábicos (Cl, C2, C3, etc.) ou letras maiúsculas (fatores: B, D): subunidades de complemento, bem como produtos de clivagem ou ativação de sistemas de proteínas - adicionalmente em letras latinas minúsculas (por exemplo: Clq, C3a, C3b, etc.);

formas ativadas de componentes do complemento podem ser indicadas por um toque de cima (Cl, C3, B, etc.). A numeração dos componentes C" corresponde à cronologia de sua descoberta e nem sempre coincide com a sequência de envolvimento dos componentes na reação de ativação do sistema complemento.

A ativação do sistema complemento ocorre como resultado da interação de algumas proteínas do sistema complemento circulantes no sangue com agentes ativadores. Essa interação altera a estrutura conformacional das moléculas dos componentes correspondentes do complemento, de modo que as moléculas de proteína abrem regiões que podem interagir com os componentes subsequentes do sistema, fixá-los e, às vezes, dividi-los.

Esse tipo de ativação em "cascata" é característico tanto do sistema complemento quanto de muitos outros sistemas de proteínas sanguíneas. Quando o sistema complemento é ativado, as proteínas nativas do complemento plasmáticas são “consumidas” e fixadas em vários carreadores insolúveis (agregados de moléculas, superfícies celulares, etc.).

Via clássica de ativação do sistema complemento

Duas vias principais de ativação do complemento são conhecidas - a clássica, descoberta primeiro, e a alternativa, estabelecida posteriormente. A via clássica difere da alternativa porque a ativação do sistema é iniciada pelo subcomponente Clq do complemento como resultado da interação de Clq com o fragmento Fc do sangue IgG e IgM alterados conformacionalmente. Alterações conformacionais em fragmentos Fc em IgG e IgM ocorrem quando essas imunoglobulinas sanguíneas interagem com antígenos, bem como artificialmente como resultado do tratamento térmico (63°C, 10 min) ou químico (diazobenzidina) de imunoglobulinas.

Dependendo do papel desempenhado pelos componentes individuais do complemento no processo de ativação e garantindo a função do sistema, as proteínas do complemento podem ser divididas em vários blocos: reconhecer (Cl), ativar o sistema (C2, C4, C3) e atacar as membranas celulares (C5, C6, C7, C8, C9). As propriedades das proteínas incluídas nestes blocos estão resumidas na Tabela. I. A ativação do sistema complemento na forma clássica começa com o subcomponente Clq do complemento, mudanças conformacionais nas moléculas das quais "desencadeiam" esse processo (Fig. 1). Clq é uma glicoproteína sérica construída a partir de 18 cadeias polipeptídicas de três tipos: A, B e C. As cadeias A, B e C do terminal N das cadeias são reunidas para formar seis cabeças globulares. As próprias cadeias A, B e C são mantidas juntas por ligações dissulfeto, formando seis hélices triplas semelhantes ao colágeno. Os terminais C das cadeias polipeptídicas de todas as seis hélices Clq são mantidos juntos. A forma da molécula Clq se assemelha a um molusco com seis tentáculos (Fig. 2). Como o colágeno, o Clq contém grandes quantidades de glicina, hidroxiprolina e hidroxilisina. Cerca de 8% da massa do Clq é composta por carboidratos, entre os quais predominam os resíduos de glicosilgalactosil. O Clq não possui atividade enzimática, mas com a ajuda de seus seis filamentos de três hélices semelhantes a colágeno - "tentáculos" - interage tanto com complexos de subcomponentes C1r como Cls do complemento que circulam no sangue (seções de filamentos entre as cabeças globulares e a parte central da molécula Clq) e com regiões Fc de moléculas IgG e IgM alteradas conformacionalmente (cabeças globulares nas extremidades livres de seis fitas Clq). Isolado do sangue, o componente Clr do complemento é um dímero (C1Gs), dissociando-se em duas moléculas monoméricas C1g em pH 5,0. Cada monômero C1r é representado por uma cadeia polipeptídica de 688 resíduos de aminoácidos. A cadeia polipeptídica do monômero forma um domínio no final da molécula. Durante a dimerização, o local de ligação de contato dos monômeros está localizado entre esses domínios, de modo que o dímero C1r3 tenha uma forma de "X" assimétrica. C1r2 ativado é uma serina protease e na construção de ativa

Arroz. 1. A forma clássica de ativação do sistema complemento.

a - componentes do complemento na fase aquosa; b- componentes do complemento, imobilizados nas membranas celulares; Ag - antígenos na membrana celular;no- anticorpos para antígenos correspondentes das classes IgM e IgG; PAPOILA. - complexo de ataque à membrana.

O termo "complemento" foi proposto pela primeira vez por Borclet como resultado da observação de que, para realizar uma série de efeitos imunológicos (hemólise, atividade bactericida), juntamente com os anticorpos, é necessário um fator sérico, que é destruído quando aquecido a + 56°C. Ao longo de 70 anos de estudo do complemento, estabeleceu-se que é um sistema complexo de 11 proteínas séricas, cuja atividade é regulada pelo menos pelo mesmo número de fatores. O complemento é um sistema de proteases altamente eficientes de ação em cascata que são ativadas sequencialmente pela clivagem ou adição de fragmentos peptídicos e, finalmente, levam à bacteriólise ou citólise. Em termos de complexidade, o sistema complemento é comparável ao sistema de coagulação sanguínea, com o qual está conectado, assim como ao sistema cinina, por elos funcionais. Na filogênese, o sistema complemento apareceu antes do sistema imunológico. Ontogeneticamente, isso se manifesta no fato de que um feto de 6 semanas já é capaz de sintetizar componentes individuais do sistema e, a partir da 10ª semana, pode ser detectada atividade hemolítica dos fatores sintetizados, embora concentrações normais de todos os C- componentes são determinados apenas durante o primeiro ano após o nascimento. Da quantidade total de proteínas do soro, o sistema complemento responde por cerca de 10%. É a base das defesas do corpo. Defeitos funcionais no sistema complemento podem levar a infecções recorrentes graves e condições patológicas devido a complexos imunes. Existe uma relação funcional direta entre o sistema complemento e o sistema fagocítico, uma vez que a ligação direta ou mediada por anticorpos dos componentes do complemento às bactérias é uma condição necessária para a fagocitose (opsonização de microorganismos). O complemento é o componente humoral dominante da resposta inflamatória, uma vez que seus produtos são quimiotaxinas e anafilactoxinas que têm um efeito pronunciado nos fagócitos, no metabolismo e no sistema de coagulação sanguínea. Assim, o complemento é considerado um elemento importante do sistema de resistência, bem como um componente efetivo da imunidade humoral. Além disso, o sistema complemento inclui fatores importantes na regulação da resposta imune.

Síntese e metabolismo de fatores C. A formação de fatores C ocorre principalmente no fígado, medula óssea e baço. Uma posição especial é ocupada por C1, que aparentemente é sintetizado no epitélio do intestino delgado. Os macrófagos desempenham um papel decisivo na síntese dos componentes do complemento, refletindo a estreita relação filogenética entre esses dois sistemas. O uso contínuo de fatores C no corpo e o alto nível de seu catabolismo determinam a necessidade de sua síntese contínua, e a taxa de síntese é relativamente alta. Para C3, por exemplo, 0,5-1,0 mg de proteína por 1 kg de peso corporal é sintetizado a cada hora. Tanto a ativação quanto a inibição, assim como o consumo e a síntese, estão em um equilíbrio lábil. Ao mesmo tempo, as concentrações séricas de fatores individuais, por um lado, e o conteúdo de fragmentos e produtos de clivagem, por outro, permitem avaliar o estado e o nível de ativação de todo o sistema.

Os fatores C geralmente consistem em várias cadeias polipeptídicas. C3, C4 e C5 são sintetizados na forma de uma única cadeia polipeptídica, como resultado da clivagem proteolítica da qual são formados C3 e C5 ou apenas C4. As cadeias polipeptídicas C1 e C8 são sintetizadas separadamente. A glicosilação ocorre imediatamente antes da secreção e é um pré-requisito necessário para este processo.

A diminuição da síntese dos componentes do complemento é observada na doença hepática grave, na uremia e no uso de altas concentrações de corticosteroides, afetando principalmente C3, C4 e C5. Uma concentração sérica reduzida de C3 também é determinada na patologia imunocomplexa crônica devido à ativação de uma via alternativa com um consumo aumentado desse componente. Ao mesmo tempo, pode ocorrer diminuição da síntese desse componente, o que indica a existência de uma retroalimentação negativa na regulação de sua síntese por meio do C3d.

Mecanismos de ativação do sistema complemento. A ativação após o estágio inicial pode se desenvolver em várias direções:

Via clássica de ativação do complemento, começando em C1;

Via alternativa de ativação do complemento começando em C3;

Ativação específica do complemento com a formação de vários produtos de clivagem.

I. A via clássica de ativação do sistema complemento. A via clássica de ativação do complemento é um processo imunologicamente mediado iniciado por anticorpos. A especificidade imunológica é fornecida pela interação de anticorpos com antígenos de bactérias, vírus e células. A reação antígeno-anticorpo está associada a uma mudança na configuração da imunoglobulina, o que leva à formação de um sítio de ligação para Clq no fragmento Fc próximo à região da dobradiça. As imunoglobulinas podem se ligar a C1. A ativação de C1 ocorre exclusivamente entre dois fragmentos Fc. Portanto, a cascata de ativação pode ser induzida mesmo por uma única molécula de IgM. No caso dos anticorpos IgG, é necessária a proximidade de duas moléculas de anticorpo, o que impõe severas restrições à densidade dos epítopos do antígeno. A este respeito, a IgM é um iniciador muito mais eficaz da citólise e da opsonização imunológica do que a IgG. Quantitativamente, esta estimativa corresponde a um valor de 800:1. O próprio processo de ativação do complemento pode ser dividido em certas etapas:
1- reconhecimento de imunocomplexos e formação de C1;
2 - formação de C3-convertase e C5-convertase;
3 - formação de um complexo termoestável C5b, 6,7;
4 - perfuração da membrana.

Perfuração da membrana. Cada complexo C5b, 6,7 formado, independentemente da ligação à membrana ou blindagem da proteína S, liga-se a 1 molécula C8 e 3 moléculas C9. O complexo livre C5b-C9 atua hemoliticamente, enquanto o complexo com a proteína S não tem esse efeito. Dois complexos C5b-C9 associados à membrana formam um par de anéis na membrana, o que leva a uma mudança brusca na pressão osmótica na célula. Se os eritrócitos são altamente sensíveis à formação de tal defeito de membrana, então as células nucleadas são capazes de reparar defeitos deste tipo e têm uma certa resistência ao ataque do complemento. Nesse sentido, o fator determinante na interação do complemento com a membrana é o número total de moléculas de Clg ligadas à célula, que depende do número e da classe de anticorpos ligados à célula. Entre as bactérias, existem espécies resistentes à ação do complemento. Nesse caso, o efeito de opsonização dos microrganismos com posterior fagocitose é decisivo. A lisozima desempenha um papel no ataque do complemento de bactérias Gram-negativas. Algumas características da ativação do complemento decorrem de padrões gerais e são determinadas pela ativação inicial de C1 por imunocomplexos solúveis ou precipitados. A reação ocorre de forma idêntica até a formação do complexo C5b, 6,7, que leva à produção de fatores quimiotáticos e anafilatoxinas. Processos semelhantes ocorrem com a administração intravenosa de IgG agregada. As manifestações clínicas neste caso podem variar de doença do soro a choque anafilático. A combinação de fragmentos Fc com componentes adesivos C5b,6,7 na composição de imunocomplexos solúveis pode levar à sua deposição em células endoteliais e associação com células sanguíneas, causando diversas lesões sistêmicas. Esses mecanismos imunocomplexos criam a base para reações alérgicas do tipo III, uma cascata de reações de ativação do complemento, um envolvimento semelhante a avalanche de componentes do complemento na reação com aumento do número de fragmentos farmacologicamente ativos.

Via alternativa para ativação do complemento. Com uma via alternativa de ativação do complemento, os fatores C1, C4, C2 não participam das reações. A ativação começa quando C3 é clivado em fragmentos C3a e C3b. O curso posterior do processo é idêntico ao caminho clássico.

Pillemer descreveu pela primeira vez o "sistema de properdina" dependente de Mg+, no qual o C3 era ativado por zymosan (um polissacarídeo) sem a participação de anticorpos. Outros polissacarídeos insolúveis também podem atuar como ativadores (inulina, dextrana de alto peso molecular), além disso, endotoxinas bacterianas, IgG4, IgA e IgE agregadas, imunocomplexos com fragmentos F, proteases (plasmina, tripsina), fator de veneno de cobra, C3b podem servir como ativadores. . Na via de ativação alternativa, atuam duas C3 convertases. C3Bb tem pouca atividade e aparece quando C3 interage com B, D e properdina. O C3Bb remove uma pequena quantidade de C3b, o que leva à formação de uma convertase C3b altamente ativa, cujo resultado é o C3b. Há um feedback positivo que aumenta muito a reação. A supressão desse realce espontâneo é realizada pelo C3b-INA, que inibe o C3b formado na forma solúvel. O fator de veneno de cobra é um análogo funcional e estrutural de C3b, mas não é inibido por C3b-INA. Endotoxinas e polissacarídeos ativam a properdina e assim criam condições para a ligação e estabilização do C3b, que é inibido pelo C3b-INA apenas no estado livre. A etapa definidora na via de ativação alternativa é a formação de C3b, que é transferido para a superfície ativada. O processo começa com a ligação do C3b ao B, sendo esta etapa dependente da presença do Mg2+. C3bB é ativado por D para o complexo C3b Bb. Properdina liga-se a C3b e assim estabiliza o complexo Bb que se dissocia espontaneamente. Um inibidor específico da via alternativa é B1H. Ele compete com o fator B pela ligação C3b, deslocando-o do complexo C3bB e disponibilizando o C3b para a ação do C3b-INA. A atividade citolítica da via alternativa é completamente determinada pelas propriedades da casca dos microorganismos e da membrana celular. Glicoproteínas e glicolipídios contendo resíduos terminais de ácido siálico tornam a membrana resistente à ação do complemento ativado pela via alternativa, enquanto o tratamento com neuraminidase abole essa resistência e torna as células altamente sensíveis. Os ácidos siálicos desempenham um papel importante na resistência dos microrganismos. A maioria das espécies bacterianas não contém ácidos siálicos em sua casca, mas muitas espécies patogênicas possuem. Os anticorpos podem alterar as propriedades da superfície e, assim, aumentar a sensibilidade dos alvos ao complemento. Um passo importante na ativação de superfície é a ligação da properdina, resultando em um receptor de alta afinidade para C3b e, ao mesmo tempo, um complexo C3Bb estável é formado. Nesse sentido, existem dois tipos de ativadores de vias alternativas: 1) ativadores dependentes de properdina (polissacarídeos, endotoxinas, anticorpos); 2) ativadores independentes de propriedade (fator de veneno de cobra, proteases).

A C5-convertase da via alternativa de ativação resulta da ligação de C3b ao complexo C3Bb como parte do mecanismo de amplificação, e o curso subsequente do processo corresponde à via clássica de ativação.

A ativação alternativa do complemento é um componente importante do sistema de resistência inespecífica a bactérias, vírus e microrganismos unicelulares. A transição de proteção inespecífica para reações mediadas por anticorpos ocorre suavemente, ou ambos os processos ocorrem em paralelo. Como um elo patogenético, a ativação alternativa do complemento está envolvida em muitas doenças. Exemplos são:
- nefrite membranoproliferativa com hipocomplementemia;
- glomerulonefrite aguda após infecção estreptocócica;
- nefrite com LES;
- doença dos criadores de pombos;
- infeções fungais;
- septicemia com choque causado por endotoxinas;
- hemoglobinúria paroxística noturna;
- lipodistrofia parcial.

Uma via alternativa também é observada em alguns casos de ativação do complemento ao longo da via clássica. Na nefrite, detecta-se o fator C3NeF, que é um complexo de autoanticorpos com C3bBb, resistente à ação do p1H e funcionando como C3 convertase. As endotoxinas devidas ao lípido A são ativadores eficazes não só da via alternativa de ativação do complemento, mas também do sistema de coagulação, bem como do sistema de cininas. A ativação do fator XII desempenha um papel decisivo nisso.

Ativação inespecífica do complemento. A ativação inespecífica do complemento pode ser realizada por proteases (tripsina, plasmina, calicreína, proteases lisossômicas e enzimas bacterianas) em cada etapa de C1 a C5. O fator ativado inicial é muito mais eficaz do que a protease indutora e, quando ativado na fase líquida, a ativação pode começar em vários processos ao mesmo tempo. Surgem as anafilatoxinas que, além do efeito hemolítico, dão um quadro completo de choque na pancreatite aguda e infecções graves. A ativação inespecífica é um dos componentes da inflamação aguda.

Mecanismos de regulação do sistema de ativação do complemento

EU. Mecanismos inibitórios. Cada etapa da cascata de ativação do complemento está em equilíbrio com um estado inativado. Os efeitos farmacológicos pronunciados dos produtos de ativação requerem regulação em vários níveis.

O fator limitante no sistema de ativação da via clássica é o C2, que está presente em menor concentração.

Outro grupo de fatores limitantes é a necessidade de interação de Clq com dois fragmentos Fc de anticorpos e a possibilidade de acesso aos sítios de ligação resultantes para ativadores e substratos de reação (C2a, C4b, C3b, etc. até C9). A instabilidade de C2a, C4b, C5b e Bb na fase líquida impede o desenvolvimento ilimitado da reação e determina a concentração do processo na superfície ativada. Inibidores específicos descritos para Clr, Cls, C4b, C2, C3b, C6, C5b-6-7, Bb, C3a e C5a.

II. Mecanismos de incentivo. O mecanismo mais importante para aumentar a ativação do complemento é o feedback positivo, pelo qual o aparecimento de C3b leva a uma aceleração significativa da formação desse produto de ativação. A properdina ativada estabiliza o Bb. O efeito dos autoanticorpos patológicos é realizado de maneira semelhante.

Efeitos biológicos do sistema complemento

EU. Citólise e bactericida. A citólise e a atividade bactericida podem ser induzidas da seguinte forma:
- citólise imune por anticorpos IgM e IgG;
- PCR (proteína C-reativa) - conexão com posterior ativação do complemento;
- ativação direta da properdina através de uma via alternativa de ativação por células e bactérias;
- efeitos colaterais na reação de complexos imunes;
- envolvimento de fagócitos ativados.

II. Formação de anafilatoxinas. O termo "anafilatoxina" foi introduzido pela primeira vez por Friedberger. Neste caso, referimo-nos ao fragmento C3a e ao fragmento C5a, que se ligam aos receptores correspondentes da membrana celular e têm efeitos farmacológicos semelhantes:
- liberação de histamina e outros mediadores de mastócitos e basófilos (C5a é mais eficaz que C3a);
- contração da musculatura lisa e efeitos na microcirculação (C3a é mais eficaz que C5a);
- ativação de fagócitos e secreção de enzimas lisossômicas (a eficiência de C3a e C5a é comparável).

Neutralização de vírus. O sistema complemento é um fator importante na resistência natural contra a infecção viral. Alguns vírus oncogênicos contendo RNA são capazes de se ligar diretamente a Clq. A ativação clássica do complemento neste caso leva à lise do agente infeccioso. Alguns outros vírus interagem com o complemento via CPB. Além disso, o complemento é capaz de inativar o vírus localizado no complexo imune solúvel, o que leva à sua opsonização e fagocitose.

A ação antiviral do complemento se deve aos seguintes processos:
- lise do vírus devido a fragmentos de C1 a C9;
- agregação do vírus devido a conglutininas imunes;
- opsonização e fagocitose;
- bloqueio de ligantes virais para os receptores de membrana celular correspondentes;
- bloqueio da penetração do vírus na célula.

Por si só, o complemento não é capaz de inativar a célula afetada pelo vírus.

Destruição de complexos imunes. O aparecimento de imunocomplexos contendo anticorpos da classe IgG e IgM está associado à ativação constante do complemento. Os componentes ativados do complemento ligam-se aos componentes dos complexos imunes, incluindo anticorpos e antígenos, evitando assim a formação de grandes agregados devido a efeitos estéricos. Como a ativação do complemento está associada ao aparecimento da atividade da protease, ocorre o afrouxamento parcial e a divisão dos agregados formados. A remoção dos produtos de decomposição da corrente sanguínea é realizada devido à opsonização com a ajuda de imunofagocitose e imunoendocitose e, portanto, a acessibilidade à ligação aos receptores celulares associados aos complexos C3b desempenha um papel importante. Os imunocomplexos depositados nos tecidos também são removidos por fagocitose, e a plasmina e as enzimas lisossômicas desempenham um papel significativo nesse processo.

Complemento, coagulação sanguínea e o sistema cinina. O complemento, o sistema de coagulação do sangue e o sistema de cininas estão intimamente relacionados funcionalmente. Estamos falando de um conjunto complexo de mecanismos, cuja ativação leva à ativação de todo o complexo. Isso é claramente observado na reação de Sanarelli-Schwartzmann induzida por endotoxina e nas condições causadas por complexos imunes. Calicreína, plasmina e trombina ativam C1 e clivam C3, C5 e fator B. O fator XIIA também pode ativar C1, com C1 sendo clivado primeiro pela plasmina e, em seguida, os produtos de clivagem são usados ​​pela calicreína e fator XIIA. A ativação plaquetária é realizada pela interação de C3, fator B, properdina, fibrinogênio e trombina. Macrófagos e fagócitos ativados são fontes importantes de proteases teciduais e tromboplastina em todos os tipos de inflamação. A ativação dos três sistemas ocorre por meio da ativação do fator XII (fator de Hageman). Por outro lado, C1 = 1NH inibe tanto a calicreína quanto o fator XIIA. Os inibidores de protease - antitripsina, macroglobulina e antiquimotripsina - têm o mesmo efeito. Como resultado, forma-se um sistema com dinâmica complexa, que pode não apenas desempenhar funções de proteção, mas também participar de processos patológicos.

Respostas imunes mediadas por células T e complemento. O sistema complemento tem um efeito regulador tanto no sistema T quanto nos linfócitos B, com fragmentos C3, fator B e B1H atuando como os principais mediadores. Fatores associados à membrana e componentes do complemento C5, C6, C7, C8 e C9 foram detectados em linfócitos citotóxicos (CTLs). Por outro lado, o estudo de células-alvo CTL usando um microscópio eletrônico mostrou que estruturas semelhantes a poros formados sob a ação de fatores do sistema complemento na membrana são determinadas na área de contato intercelular.

Valor diagnóstico do sistema complemento. A avaliação do sistema complementar visa abordar as seguintes questões práticas:
- Os componentes ativados do sistema complemento estão envolvidos na patogênese da doença?
Há algum defeito no sistema complemento?

Para responder a essas questões, a atividade total do complemento é primeiro determinada usando eritrócitos ram e antissoro inativado. Como fonte de complemento, utiliza-se o soro teste em diluições seriadas e determina-se o título correspondente a 50% de hemólise. Os resultados são expressos em unidades de CH50. Os eritrócitos de coelho podem ativar diretamente uma via alternativa de ativação do complemento, caso em que a atividade do soro em estudo é medida em unidades de AP 50. Com o consumo agudo e progressivo do complemento, bem como seus defeitos, observa-se uma diminuição da atividade do complemento . Para detectar um defeito em um determinado fator, são utilizados soros que não contêm o fator estudado, que são adicionados à amostra de teste. A determinação imunoquímica de componentes individuais do sistema complemento (eletroforese de foguete e imunodifusão radial) também é usada, mas essa abordagem não pode substituir os testes funcionais, uma vez que proteínas anormais funcionalmente inativas e produtos de clivagem inativos podem levar a determinações errôneas. Todas as amostras de teste devem ser armazenadas a -70 °C até o uso. O estudo do consumo do complemento pode ser realizado por métodos de radioimunoensaio e imunoensaio enzimático para determinar os produtos de clivagem de C3, C4 e B. De particular importância é o RIA quantitativo para determinar a concentração de C5a, que é um indicador de reações anafiláticas. Ao identificar defeitos primários e secundários do complemento, recomenda-se usar o seguinte programa de pesquisa:
- determinação de CH50 e possivelmente AP50 para triagem;
- determinação quantitativa de C4 e C3 para esclarecer o papel das vias clássica e alternativa de ativação;
- análise detalhada de Clq, C5, P e outros fatores.

Na fase aguda da inflamação, com tumores e no pós-operatório, a atividade do complemento está aumentada.

Complemento em doenças do sistema imunológico. O sistema complemento desempenha um papel importante nas doenças alérgicas tipo II (anticorpos citotóxicos) e tipo III (patologia imunocomplexa, fenômeno de Arthus). O papel do complemento é confirmado pelos seguintes dados:
- consumo pronunciado de complemento (CH50 é reduzido, atividade e concentração de fatores abaixo do normal);
- o aparecimento de produtos de degradação de componentes no soro (C4a, fragmentos C3, C5a);
- determinado pela análise imuno-histoquímica de anticorpos específicos (anti-C3, anti-C4, etc.) depósitos de complemento nos tecidos;
- produção de anticorpos citotóxicos;
- evidência de aumento crônico do consumo de complemento.

Exemplos típicos são as seguintes doenças:
- infecções virais agudas (especialmente frequentemente os efeitos dos complexos imunes se manifestam na rubéola, sarampo, hepatite B, infecção com o vírus ECHO);
- infecções bacterianas agudas (ativação do complemento por imunocomplexos em infecções estreptocócicas, por exemplo, na escarlatina; ativação da via alternativa na infecção por microorganismos gram-negativos ou endotoxina);
- glomerulonefrite;
- anemia hemolítica autoimune;
trombocitopenia imune;
- lúpus eritematoso sistêmico;
- rejeição de enxerto induzida por anticorpo;
- artrite reumatoide;
- doença do soro;
- crioglobulinemia, amiloidose, plasmocitoma.

Em todas essas doenças, a avaliação do complemento não é totalmente informativa, nem em uma ampla gama de doenças crônicas. No entanto, o estudo desse sistema permite tirar uma conclusão sobre a dinâmica individual do curso da doença. O teste de complemento é obrigatório se houver história de infecções bacterianas frequentes devido à possibilidade de anomalias geneticamente determinadas. Isso também é verdade para o LES, frequentemente associado a defeitos congênitos do sistema complemento.

26.1. Conceito geral
O complemento é um complexo proteico complexo no soro sanguíneo.
A. O sistema complemento consiste em 30 proteínas (componentes, ou frações, do sistema complemento).
B. O sistema complemento é ativado por um processo em cascata: o produto da reação anterior atua como catalisador da reação subsequente. Além disso, quando a fração do componente é acionada, nos cinco primeiros componentes, ocorre o seu desdobramento. Os produtos desta clivagem são referidos como as frações ativas do sistema complemento.
1. O maior dos fragmentos (indicado pela letra b) formado durante a clivagem da fração inativa permanece na superfície celular - a ativação do complemento sempre ocorre na superfície da célula microbiana, mas não em suas próprias células eucarióticas. Este fragmento adquire as propriedades de uma enzima e a capacidade de atuar sobre o componente subsequente, ativando-o.
2. O fragmento menor (indicado pela letra a) é solúvel e "sai" na fase líquida, ou seja, no soro sanguíneo.
B. As frações do sistema complemento são designadas de forma diferente.
1. Nove - descobertas primeiro - proteínas do sistema complemento são designadas pela letra C (da palavra inglesa complement) com o número correspondente.
2. As restantes frações do sistema complementar são designadas por outras letras latinas ou suas combinações.
D. O valor do complemento para o macrorganismo é grande e variado (para mais detalhes, ver seção 26.6).
1. Parte das frações ativas do sistema complemento são proteases.
2. Alguns - ligam-se ao complexo antígeno-anticorpo (complexo imunológico).
3. Outros - ativam mastócitos e respostas inflamatórias vasculares associadas.
4. E, finalmente, parte das frações do complemento perfura as membranas das células bacterianas.

26.2. Vias de ativação do complemento
Existem três vias de ativação do complemento: clássica, lectina e alternativa.
A. A via clássica de ativação do complemento é a principal. A participação nesta via de ativação do complemento é a principal função dos anticorpos.

Figura 26.2-2. Diagrama da via clássica de ativação do complemento

1. A ativação do complemento na forma clássica é desencadeada pelo complexo imune: um complexo de antígeno com imunoglobulina (classe G - as três primeiras subclasses - ou M). O lugar do anticorpo pode ser "tomado" pela proteína C-reativa - tal complexo também ativa o complemento pela via clássica.
2. A forma clássica de ativação do complemento é realizada da seguinte forma (Fig. 26.2-1).
A. Primeiro, a fração C1 é ativada: ela é coletada de três subfrações (C1q, C1r, C1s) e convertida na enzima C1-esterase (C1qrs).
b. C1-esterase cliva a fração C4.
v. A fração C4b ativa se liga covalentemente à superfície das células microbianas (mas não às próprias células eucarióticas do macrorganismo) e aqui liga a fração C2 a si mesma.
d. A fração C2 em complexo com a fração C4b é clivada pela C1-esterase para formar a fração C2b ativa.
e) Frações ativas C4b e C2b em um complexo - C4bC2b - com atividade enzimática. Esta é a chamada convertase C3 da via clássica.
e. C3 convertase cliva a fração C3, produzindo grandes quantidades da fração ativa C3b.
e. A fração ativa de C3b se junta ao complexo C4bC2b e o converte em C5-convertase (C4bC2bC3b).
h. A convertase C5 cliva a fração C5.
E. A fração ativa resultante C5b adiciona a fração C6.
j. O complexo C5bC6 liga a fração C7.
eu. O complexo C5bC6C7 é incorporado à bicamada fosfolipídica da membrana celular microbiana.
m. A proteína C8 junta-se a este complexo.
n. Estando junto com todo o complexo na bicamada fosfolipídica da membrana celular microbiana, a proteína C8 catalisa a polimerização de 10-16 moléculas da proteína C9. Este polímero forma um poro que não cai com um diâmetro de cerca de 10 nm na membrana de uma célula microbiana (Figura 26.2-2), o que leva à lise do micróbio (uma vez que muitos desses poros se formam em sua superfície - a “atividade ” de uma unidade de C3-convertase leva ao aparecimento de cerca de 1000 poros). O complexo C5bC6C7C8C9 resultante da ativação do complemento é denominado complexo de ataque à membrana (MAC).

B. A via da lectina de ativação do complemento é desencadeada por um complexo de uma proteína normal do soro sanguíneo, a lectina ligadora de manana (MBL), com carboidratos das estruturas de superfície das células microbianas (com resíduos de manose). A serina protease associada a MSL ativada como resultado desse processo atua de maneira semelhante à C1-esterase da via clássica, ao longo da qual, de fato, outros eventos se desenvolvem, terminando com a formação de MAC (Fig. 26.2-3).
C. A via alternativa de ativação do complemento (Fig. 26.2-4) começa com a ligação covalente da fração C3b ativa - que está sempre presente no soro sanguíneo como resultado da clivagem espontânea da fração C3 que ocorre constantemente aqui - com as moléculas de superfície de não todos, mas alguns microorganismos.

1. Outros eventos se desenvolvem da seguinte maneira.
A. C3b liga-se ao fator B (que é estrutural e funcionalmente homólogo ao fator C2) para formar o complexo C3bB.
b. Quando ligado ao C3b, o fator B atua como um substrato para o fator D (serina protease sérica), que o cliva para formar o complexo ativo C3bBb. Esse complexo possui atividade enzimática, é estrutural e funcionalmente homólogo à C3 convertase da via clássica (C4bC2b) e é denominado C3 convertase da via alternativa.
v. A própria convertase C3 da via alternativa é instável. Para que a via alternativa de ativação do complemento continue com sucesso, essa enzima é estabilizada pelo fator P (properdina).
d. O que acontece a seguir é semelhante à via clássica de ativação do complemento.
1. Muito C3b é produzido e o complexo C3bBbC3b é formado, que é uma C5-convertase.
2. A ativação de C5 dá origem à formação de um complexo de ataque à membrana (ver seções 26.2.A.2.i - 26.2.A.2.n).
2. A principal diferença funcional da via alternativa de ativação do complemento, em relação à clássica, é a rápida resposta ao patógeno: já que não leva tempo para o acúmulo de anticorpos específicos e a formação de imunocomplexos.
D. É importante entender que as vias clássica e alternativa de ativação do complemento operam em paralelo, amplificando (ou seja, aumentando) uma à outra. Em outras palavras, o complemento é ativado não “tanto pela clássica quanto pela alternativa”, mas pelas vias de ativação “tanto pela clássica quanto pela alternativa”. Isso, com a adição da via de ativação da lectina, é um único processo (ver Fig. 26.2-5), cujos diferentes componentes podem simplesmente se manifestar em diferentes graus.

26.3. Anafilotoxinas
As frações ativas do complemento C3a e C5a são chamadas de anafilotoxinas, pois estão envolvidas, entre outras coisas, em uma reação alérgica chamada anafilaxia (ver abaixo). A anafilotoxina mais forte é a C5a.
A. As anafilotoxinas atuam em diferentes células e tecidos do macrorganismo.
1. Sua ação sobre os mastócitos provoca a desgranulação destes últimos.
2. As anafilotoxinas também agem nos músculos lisos, causando sua contração.
3. Atuam também na parede do vaso: provocam ativação do endotélio e aumentam sua permeabilidade, o que cria condições para extravasamento de líquido e hemácias do leito vascular durante o desenvolvimento de uma reação inflamatória.
B. Além disso, as anafilotoxinas são imunomoduladores, ou seja, atuam como reguladores da resposta imune.
1. C3a atua como um imunossupressor (isto é, suprime a resposta imune).
2. C5a é um imunoestimulante (ou seja, aumenta a resposta imune).

26.4. Receptores para componentes do complemento
As frações do complemento podem afetar as células do macrorganismo somente se estas tiverem receptores correspondentes.
A. Os fagócitos têm um receptor para C3b. Este receptor causa uma maior atividade dos fagócitos em relação aos micróbios opsonizados (ou seja, àqueles deles, em cuja superfície existe uma fração C3b).
B. Os eritrócitos possuem receptores específicos para as frações C3b e C4b. Com esses receptores, os eritrócitos se ligam às frações correspondentes do complemento na composição dos imunocomplexos circulantes (CIC) e transportam esses complexos para os macrófagos do baço e do fígado, que os destroem, realizando assim a depuração (ou seja, purificação) do sangue do CIC.
C. Os receptores para a fração C5a estão localizados nos mastócitos, por meio dos quais essa anafilatoxina ativa essas células e causa sua degranulação.
D. Os macrófagos possuem o mesmo receptor, pelo que a fração C5a também ativa essas células.

26.5. Regulação do sistema de complemento
Normalmente, na ausência de um patógeno no ambiente interno do macrorganismo, o nível de atividade espontânea do sistema complemento é baixo. O mecanismo em cascata de ativação do complemento é “lançado” por ativadores, e a regulação de seu trabalho pelo tipo “feedback” é desencadeada por inibidores, sem os quais cada episódio de ativação terminaria em exaustão completa de todo o sistema.
R. Os ativadores do sistema complemento são complexos moleculares localizados na superfície do microrganismo e desencadeando o processo de ativação do complemento de uma forma ou de outra. Eles já foram mencionados acima (ver seção 26.2).
1. Dois complexos atuam como ativadores da via clássica de ativação do complemento.
A. Complexo imune (complexo antígeno-anticorpo).
b. Complexo de antígeno com proteína C reativa.
2. O ativador da via da lectina de ativação do complemento é o complexo de uma proteína normal do soro sanguíneo - lectina ligadora de manano (MBL) - com carboidratos das estruturas de superfície das células microbianas (nomeadamente, com resíduos de manose).
3. Dois complexos atuam como ativadores da via alternativa de ativação do complemento.
A. O complexo (como resultado da ligação covalente) da fração ativa C3b - que está sempre presente no soro sanguíneo como resultado da clivagem espontânea da fração C3 que ocorre constantemente aqui - com as moléculas de superfície de não todos, mas alguns microorganismos .
b. Imunoglobulinas das classes A e E agregadas na superfície do micróbio.
B. Os inibidores do sistema complemento estão localizados no soro sanguíneo ou na membrana celular.
1. Cinco proteínas estão localizadas no soro sanguíneo - inibidores do sistema complemento.
A. O inibidor de C1 (C1inh) inativa a fração ativa de C1qrs (ou seja, C1 esterase).
b. A proteína de ligação C4 (C4BP) torna o fator C4b disponível para degradação pelo fator I.
v. Fator H - disponibiliza o fator C3b para degradação pelo fator I.
d. O fator I cliva C3b (em complexo com fator H) e C4b (em complexo com C4BP).
e. A proteína S se liga ao complexo C5bC6C7 e impede a formação adicional do complexo de ataque à membrana.
2. As células de mamíferos (e, consequentemente, humanas) contêm três proteínas - inibidores do sistema complemento.
A. DAF (fator de aceleração de decaimento) inativa C4bC2b (uma vez que se liga a C4b em vez de C2).
b. O MCP (cofator de proteólise de membrana) disponibiliza o fator C3b para degradação pelo fator I.
v. Protectina (também conhecida como molécula CD59) inativa as proteínas do complexo de ataque à membrana (evita a lise mediada por C de suas próprias células)

26.6. Funções do sistema complemento
O sistema complemento desempenha um papel muito importante na defesa do hospedeiro contra patógenos.
A. O sistema complemento está envolvido na inativação de microorganismos, incl. medeia a ação de anticorpos em micróbios.
B. As frações ativas do sistema complemento ativam a fagocitose.
C. As frações ativas do sistema complemento participam da formação da resposta inflamatória.

26.7. Determinação da atividade do sistema complemento
Para determinar a atividade do complemento em laboratórios imunológicos modernos, são utilizadas a reação de hemólise e o ensaio imunoenzimático (ELISA), que substituiu a reação de imunodifusão radial de Mancini.
A. O teste de hemólise é usado para determinar o título do complemento e para medir a atividade geral do sistema complemento.
1. O título de complemento é definido como a diluição máxima do soro sanguíneo que provoca a lise de eritrócitos ovinos carregados com anticorpos antieritrocitários (o chamado sistema heme).
2. A atividade total do sistema complemento é entendida como a quantidade de complemento que garante a lise de 50% dos eritrócitos do sistema heme (denotado como CH50).
B. ELISA é usado para determinar a concentração sérica de componentes individuais do sistema complemento (C1q, C1s, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, properdina, fator B, inibidor de C1). Anteriormente, a concentração das frações funcionalmente mais importantes do sistema complemento (mais frequentemente C3 e C4) era determinada usando a reação de imunodifusão de Mancini, mas em laboratórios modernos equipados com analisadores ELISA, o imunoensaio enzimático é usado para esse fim, o que ampliou significativamente o possibilidades de avaliar o estado funcional de um paciente e seu sistema complemento.