Система комплемента - Иммунология; Аллергические расстройства - Справочник MSD Профессиональная верс

Система комплемента — Иммунология; Аллергические расстройства — Справочник MSD Профессиональная верс

Альтернативный путь активации комплемента: общий обзор

При альтернативном пути активации системы комплемента основные события аналогичны тем, которые известны для классического пути , однако в альтернативной активации антитела не участвуют (рис. 1.11 im альтернативный путь активации комплемента).

Функциональное основное отличие альтернативной реакции состоит в скорости ответной реакции на патоген. Если классическому пути активации комплемента требуется время для накопления специфических антител, то альтернативный путь развивается сразу после проникновения патогена. Инициатором процесса является ковалентносвязанный с поверхностью клетки С3b .

Последовательность реакций, вызываемая непосредственно микроорганизмами, приводящая к расщеплению C3 и регулируемая фактором I и фактором H , носит название » альтернативный путь активации комплемента» ( рис. 1.11 ). С филогенетической точки зрения этот путь является более древним, но он был открыт после классического пути активации комплемента. Поэтому данный путь активации комплемента ошибочно носит название альтернативного.

Компонент комплемента С3 , обильно представленный в плазме, постоянно расщепляется на С3а и С3b . Внутренняя тиоэфирная связь в нативной молекуле C3 чувствительна к спонтанному гидролизу. Эта постоянная, происходящая на низком уровне самопроизвольная активация C3 в плазме назвается «холостой», и она поддерживает в плазме крови небольшую концентрацию C3b.

Связь С3b с патогеном особенно существенна, так как контакт с чужеродной поверхностью (в частности с мембраной бактериальной клетки) определяет комплекс реакций, которые приводят к дальнейшему накоплению С3b . Накопление C3b происходит следующим образом.

В клеточно-связанном состоянии С3b способен нековалентно взаимодействовать на поверхности с фактором В . Образовавшийся C3bB становится субстратом для сывороточной протеазы — сериновой эстеразы ( фактора D ). Фактор D отщепляет от фактора B мелкий фрагмент Ва . Крупный фрагмент Вb остается связанным с С3b .

Образовавшийся в результате этого на поверхности патогена комплекс C3bBb

весьма быстро диссоциирует, если не будет стабилизирован связыванием с пропердином (фактором P) и образованием комплекса C3bBbP

, который является связанной с поверхностью C3-конвертазой альтернативного пути .

C3-конвертаза расщепляет много все новых молекул C3 ( петля усиления ). Поскольку конвертаза локализована на поверхности патогена, образующиеся молекулы C3b будут связываться именно там.

(Следует отметить, что петля усиления функционирует и в том случае, когда C3b фиксируется на поверхности в результате классической (зависимой от антител) активации комплемента).

Результатом цепочки реакций альтернативного пути активации комплемента является накопление двух существенных факторов неспецифической защиты: опсонина С3b и факторов воспаления: С3а и С5b ( рис. 13.1 ). Комплекс СЗbВb стабилизируется пропердином , в отсутствие последнего комплекс СЗbВb быстро разрушается.

Активацию альтернативного пути комплемента инициируют клетки, инфицированные некоторыми вирусами (например, вирусом Эпштейна-Барр ), многие грам-положительные и грам-отрицательные бактерии, трипаносомы , лейшмании , многие грибы, гетерологичные эритроциты, полисахариды (например, агароза ), декстрансульфат , а также комплексы IgG , IgA или IgE с антигеном (менее эффективно, чем при инициации классического пути).

Активация комплемента

Пути активации комплемента

Существует три механизма (пути) активации комплемента: классический, альтернативный и лектиновый.

Классический путь активации комплемента

Классический путь активации комплемента связан с образованием иммунно­го комплекса (антиген-антитело), для него необходимо 5-6 дней. Начинается он с первого компонента комплемента (С1), который взаимодействует своим Fc-рецептором с антителами иммунного комплекса, перекрестно связывая не­сколько их Fc-фрагментов. Поэтому более удобной для активации комплемен­та является молекула IgM, содержащая сразу 5 Fc-участков.

Читайте также:  Особенности проведения отопластики ребенку от 5 до 14 лет - МЕДСИ

С1-компонент состоит из 3 субкомпонентов — q, r и s. Активированный Clq изменяет свою конформацию и приобретает свойство связывать С1r, который при активации взаимодействуете Cls. Образованный комплекс Clqrs вовлека­ет в каскад С4-компонент, от которого отделяется фрагмент С4а. Оставшийся фрагмент С4b повторно фиксируется на антителе или мембране клетки-мишени, после чего присоединяет фрагмент С2а. При этом отщепленный C2b высвобож­дается и поступает в плазму крови. Комплекс С4b-С2а является С3-конвертазой, и вся дальнейшая судьба комплемента определяется именно этим ферментом. Рецепторы к фрагментам С3-компонента содержатся на многих клетках, по­этому он является самым активным компонентом системы. Именно на этом компоненте объединяются классический и альтернативный пути (рис. 2).

Впоследствии при расщеплении третьего компонента С3-конвертазой обра­зуется конвертаза 5-го компонента комплемента (С4b-С2а-С3b), которая связы­вает С5 и расщепляет его на С5а и С5b. С5а поступает в плазму, а C5b прини­мает участие в дальнейшей активации каскада. Последующие компоненты при активации не расщепляются. В дальнейшем последовательно активируются компоненты С6-С9, которые фиксируются на поверхности мишени, формируя мембранатакующий комплекс (МАК). При этом С8 углубляется в фосфолипид­ный бислой цитолеммы клетки-мишени и образует патологическое отверстие в ней, а несколько компонентов С9 полимеризуются внутри образованного отверстия, составляя морфологический субстрат стенок патологической поры. Это предотвращает закрытие сформированного канала (см. рис. 2).

Поскольку внутриклеточная среда имеет высокую осмолярность, внеклеточ­ная вода устремляется через патологические поры в цитоплазму. В связи с этим внутриклеточное давление постоянно увеличивается, что приводит к критическому нарастанию напряжения цитолеммы и последующему разрыву клетки. Описанный механизм называется осмотическим лизисом и свойственен клеткам с упругими внешними покровами (например, вирус-инфинированные или опухолевые клетки). Бактерии имеют ригидную клеточную стенку, предо­твращающую резкое изменение размеров клетки. Поэтому считают, что наряду с осмотическими механизмами бактериальные агенты гибнут в связи с утратой через образованные поры эссенциальных (стратегически важных) метаболитов, а также в результате нарушения физиологической ионной асимметрии между цитоплазмой и внеклеточной средой. Поскольку клетки-мишени активно со­противляются комплемент-опосредованному лизису (осуществляют эндоцитоз или экзоцитоз участков мембраны, где содержатся патологические поры), описанная функциональная «иммобилизация» имеет существенное значение и в случае опухолевых иди вирус-инфицированных клеток.

Альтернативный путь активации комплемента

Альтернативный путь (см. рис. 2) активации начинается с СЗ-компонента, а в последующем разворачивается подобно классическому. В роли инициато­ров выступают липополисахариды (LPS) клеточных стенок бактерий, зимозан грибов и многие другие субстанции, с которыми взаимодействует C3b-фрагмент — продукт спонтанного гидролиза, всегда присутствующего в плазме крови компонента СЗ. В последующем фиксированный C3b присоединяет В-фактор, который изменяет свою конформацию и становится чувствительным к действию плазматического фермента D-фактора. Активированный В-фактор гидролизируется указанным ферментом, что приводит к высвобождению Bb- и Ba-фрагментов. Комплекс LPS-C3b-Bb является нестойким, поэтому стабилизируется за счет присоединения пропердина (фактора Р), Комплекс Р-C3b-Bb является C3-конвертазой альтернативного пути активации компле­мента. Факторы В, D и пропердин принадлежат к пропердиновой системе, яв­ляющейся стратегически важной для реализации альтернативного пути акти­вации комплемента.

Цитолитическая активность комплемента при альтернативном пути актива­ции определяется свойствами оболочки микроорганизма. Поскольку в данном случае нет необходимости в формировании иммунных комплексов, альтерна­тивный путь реализуется сразу же после поступления патогена.

Читайте также:  Скорость клубочковой фильтрации

Лектиновый путь активации комплемен­та

В последнее время выделяют также лектиновый путь активации комплемен­та. Осуществляется он за счет так называемых лектинов — белков, способных связывать углеводы клеточных стенок бактерий и грибов. Классическим лек­тином является маннозосвязывающий протеин. Материал с сайта http://wiki-med.com

Анафилатоксины, хемоаттрактанты и опсонины

При активации каскада комплемента в плазму высвобождается ряд фраг­ментов отдельных компонентов (С4а, C2b, C3a, С5а, а также C3b и C4b), вы­полняющих ряд важных функций. Таким образом, комплемент является очень экономной системой, так как даже побочные продукты реакции также наде­лены выраженной биологической активностью. Они способствуют развитию воспаления в месте обезвреживания патогена. Так, фрагменты C3a, С4а и С5а (анафилатоксины) немедленно вызывают дегрануляцию тучных клеток, что при­водит к высвобождению гистамина и развитию локальной гиперемии, гипертермии и отека. В то же время С5а и Ba (хемоаттрактанты) способствуют поступлению нейтрофилов в очаг, т.е. развитию его клеточной инфильтрации. А фрагменты C3b и C4b выполняют роль опсонинов, облегчая распознавание и захват пато­генов фагоцитами. Все это приводит к формированию экссудата, сначала сероз­ною, в котором преобладает плазменная жидкость, а затем гнойного, в кото­ром содержится большое количество тканевого детрита, погибших патогенов и разрушенных нейтрофилов. Высвобожденный фрагмент C2b способствует на­коплению кининоподобных веществ, что приводит к усилению вазодилатации, обуславливает возникновение болевых ощущений, а также вызывает актива­цию фактора Хагемана (XII фактора системы свертывания крови). С активацией последнего связано состояние гиперкоагуляций в очаге воспаления.

Таким образом, все классические признаки воспаления (покраснение, отек, боль, локальная гипертермия и нарушение функции органа) могут развиваться даже вследствие разворачивания только каскада комплемента.

С3 компонент комплемента

СЗ – ключевой компонент комплемента, участвующий в классическом и альтернативном пути активации системы комплемента. Он играет важную роль в реализации опсонизирующей функции крови, процессов хемотаксиса (движения микроорганизмов в ответ на химический раздражитель), фагоцитоза (захватывания клетками крови крупных частиц) и цитолиза (разрушения клеток).

Бета1-С-глобулин, фактор А в альтернативном пути активации системы комплемента.

Г/л (грамм на литр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Как правильно подготовиться к исследованию?

  • Не принимать пищу в течение 2-3 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
  • Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение и не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Система комплемента – это каскад из 20 белков – ферментов плазмы крови, обеспечивающих иммунную реакцию в ответ на взаимодействие антигена с антителом. Эта система отвечает за фагоцитоз, разрушение чужеродных бактерий и поддерживает различные воспалительные реакции. Активация каскада комплемента может осуществляться классическим путем, при котором стимулирующим фактором является взаимодействие антигена с антителом, или альтернативным путем, когда в роли этих факторов выступают полисахариды, эндотоксины или иммуноглобулины. Независимо от исходного стимулирующего фактора, конечным продуктом активации системы комплемента является сложный белок, способный разрушать мембраны клеток, содержащих чужеродные антигены. Девять главных компонентов комплемента обозначены как С1-С9. Для выявления нарушений в системе комплемента и оценки ее функциональной целостности обычно проводится определение двух компонентов – С3 и С4.

Читайте также:  Что делать при ожоге Выбираем лучшее противоожоговое средство обезболивающая мазь, спрей, крем, баль

С3-компонент синтезируется в различных тканях и органах и составляет до 70 % от всех белков комплемента. Он участвует как в классическом (активируется комплексами антигена с IgG, IgM), так и в альтернативном пути активации (активируется комплексами антигена с IgA, IgE, Fab-фрагментами Ig, полисахаридными антигенами бактерий).

С3 – это ключевой компонент комплемента, участвующий в обеспечении неспецифической устойчивости (резистентности) организма к бактериальной инфекции. Под влиянием С3 повышается проницаемость сосудистой стенки и лейкоциты перемещаются к очагу воспаления, происходит их дегрануляция, в результате чего высвобождается большое количество биологически активных веществ. Фиксация С3-компонента комплемента на клеточной стенке бактерий (опсонизация) приводит к усилению фагоцитоза. Кроме того, С3-компонент играет важную роль в развитии аутоиммунных заболеваний: он входит в состав иммунных комплек­сов. Снижение уровня С3 может приводить к ослаблению опсонизирующей функции крови, фагоцитоза и цитолиза.

Для чего используется исследование?

  • Чтобы выявить активацию классического или альтернативного пути (в сочетании с определением С4).
  • Для диагностики состояний, связанных с врождённым дефицитом белков системы комплемента (частых инфекционных заболеваний, аутоиммунных заболеваний и др.).
  • Для мониторинга аутоиммунных заболеваний (снижение концентрации компонентов комплемента прямо пропорционально активности процесса).
  • Для контроля за эффективностью терапии этих заболеваний.
  • Для оценки иммунного статуса при инфекционных заболеваниях.

Когда назначается исследование?

  • При подозрении на врождённый дефицит комплемента (аутоиммунные нарушения, повторные бактериальные инфекции и др.).
  • При динамическом наблюдении за больными с аутоиммунными заболеваниями.
  • При диагностике заболеваний, имеющих иммунопатологическую основу, таких как системная красная волчанка, васкулиты, подострый бактериальный эндокардит, постстрептококковый или мезангиокапиллярный гломерулонефрит, грамнегативный сепсис и др.

Что означают результаты?

Референсные значения: 0,9 — 1,8 г/л.

Снижение уровня СЗ может быть связано с нарушением его синтеза или усилением катаболизма, а также адсорбцией на иммунных комплексах при аутоиммун­ных и иммунокомплексных заболеваниях. В остром периоде инфекции уровень СЗ повышается, а в период выздоровления – нормализуется, поэтому он может рассматриваться как острофазовый белок. Снижение С3 наряду со снижением С4 свидетельствует об активации классического пути (что может наблюдаться, например, при вирусном гепатите, начале формирования иммунных комплексов). Снижение С3 при нормальном С4 свидетельствует о врождённом дефиците С3 или инактиватора С3b либо об активации альтернативного пути.

Причины повышения уровня C3:

  • острые и подострые бактериальные, грибковые, паразитарные или вирусные инфекции;
  • холестаз;
  • желчнокаменная болезнь;
  • нефротический синдром;
  • амилоидоз (в фазу ремиссии);
  • ревматическая лихорадка и ревматоидный артрит;
  • злокачественные новообразования с метастазами;
  • лечение глюкокортикоидами.

Причины снижения уровня C3:

  • врождённая недостаточность комплемента или нарушения в системе комплемента;
  • аутоиммунные и иммунокомплексные заболевания (в том числе сывороточная болезнь, острый постстрептококковый и мембранозно-пролиферативный гломерулонефрит, хронический подострый бактериальный эндокардит, системная красная волчанка, синдром Шегрена, ревматоидный артрит, целиакия);
  • рецидивирующие пиогенные инфекции;
  • болезнь Рейно;
  • рассеянный склероз;
  • лимфогранулематоз, хронический лимфолейкоз, миеломная болезнь;
  • герпетиформный дерматит;
  • B12-дефицитная или фолиеводефицитная анемия;
  • хронический гепатит и цирроз печени;
  • белковое голодание;
  • уремия;
  • грамотрицательный сепсис;
  • лечение цитостатиками и иммунодепрессантами;
  • воздействие ионизирующего излучения;
  • отторжение почечного трансплантата;
  • ДВС-синдром (синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания);
  • пароксизмальная ночная гемоглобинурия;
  • обширные повреждения и неврозы тканей.



  • С4 компонент комплемента
Ссылка на основную публикацию
Синупрет — инструкция по применению, показания, противопоказания, аналоги
Синупрет Инструкция по применению Немного интересных фактов Современная фармацевтическая промышленность является очень развитой и предлагает широкий ассортимент химических средств для...
Синдактилия — причины, симптомы, диагностика и лечение
Генетические отклонения великих людей Природа заложила в человека защитный механизм для сохранения своего рода отвергать все уродливое, то есть отличающееся...
Синдром Дауна признаки, причины, статистика
Синдром Дауна Аномалия хромосом у новорожденного как причина возникновения синдрома Дауна. Диагностика заболевания в период новорожденности, физические и эндокринные нарушения...
Синупрет для ингаляций небулайзером инструкция по применению
Небулайзер для детей от кашля и насморка Есть противопоказания. Необходима консультация специалиста. 18+ Кашель и насморк являются частыми спутниками осеннего...
Adblock detector