Система комплемента
Система комплемента является частью
иммунной системы, она осуществляет неспецифическую защиту от бактерий и
других проникающих в организм возбудителей болезней. Система комплемента состоит
примерно из 20 различных белков — «факторов (компонентов) комплемента»,
которые находятся в плазме крови и составляют около 4% от всех белков
плазмы.
А. Активация
комплемента
Система комплемента может действовать
тремя различными способами:
• через хемотаксис: различные
компоненты (факторы) комплемента могут привлекать иммунные клетки, которые
атакуют бактерии и пожирают их (фагоцитируют);
• через лизис: компоненты
комплемента присоединяются к бактериальным мембранам, в результате чего
образуется отверстие в мембране и бактерия лизируется;
• через опсонизацию: компоненты
комплемента присоединяются к бактерии, в результате чего образуется метка для
узнавания фагоцитирующими клетками (например, макрофагами и лейкоцитами).
имеющими рецепторы к компонентам комплемента.
Реакции системы комплемента
осуществляются, как правило, молекулами на поверхности микроорганизма.
Факторы (компоненты) с С1 по С9 (С от англ. complement) формируют
так называемый «классический путь» (1) активации комплемента, факторы
В и D участвуют в активации «альтернативного пути» (2). Другие
компоненты системы комплемента, здесь не показанные, выполняют регуляторные
функции.
Ранние компоненты системы комплемента
являются сериновыми протеиназами (см. с. 178). Они создают амплифицирующий
ферментативный каскад реакций. Классический путь инициируется связыванием
компонента C1 (3) с несколькими молекулами IgG или с пентамерным IgM на
поверхности микроорганизма (см. ниже). Альтернативный путь инициируется
связыванием фактора В, например, с бактериальным липополисахаридом
(эндотоксином). Оба пути ведут к расщеплению компонента С3 комплемента на
два фрагмента, обладающих различными функциями. Меньший фрагмент С3а
принимает участие в развитии воспалительного процесса, индуцируя хемотаксис
лейкоцитов к очагу воспаления (хемотаксис, воспалительные процессы).
Более крупный фрагмент С3b связывается ковалентно на поверхности
бактериальной клетки и инициирует цепь реакций, приводящих к образованию
мембраноатакующего комплекса (см. ниже) поздними компонентами
системы комплемента.
Компонент C1 комплемента
представляет собой сложный молекулярный комплекс, состоящий из трех различных
компонентов C1q, C1r и C1s (3). Гексамерный C1q по форме напоминает букет
нераскрытых тюльпанов, «бутоны» которого могут связываться с
Fс-фрагментом антител. При связывании нескольких C1q с антителами
активируется серин-протеиназа C1r, с которой начинается протеолитический
каскад классического пути.
Компонент СЗ комплемента стоит в
центре активации системы. СЗ подвергается протеолизу СЗ-конвертазой с
расщеплением на СЗа и СЗb фрагменты и участвует в формировании
С5-конвертазы. СЗ-конвертаза представляет собой комплекс из C4b и С2а (в
случае классического пути) или из СЗb и Bb (в случае альтернативного пути). При
гидролизе СЗ в СЗb становится доступной очень реакционноспособная
тиолслож-ноэфирная группа, которая реагирует с гидроксильной или
аминогруппой (4). Вследствие этого СЗb ковалентно связывается с молекулами
бактериальной мембраны (опсонизация).
Мембраноатакующий комплекс — это
ионный канал (пора), в плазматической мембране бактериальной клетки, в
формировании которого участвуют компоненты СЗb, С5b, С6, С7, С8 и главным
образом С9 (5). При этом молекулы С9 последовательно присоединяются к агрегату,
формируя кольцевую структуру, через центр которой могут диффундировать небольшие
молекулы, такие, как вода и ионы. Осмотические силы способствуют «накачиванию»
воды внутрь бактериальной клетки, которая набухает и лопается
(лизирует).
Активность системы комплемента
контролируется ингибиторами в плазме крови, блокирующими избыточную
реакцию.