СИСТЕМА ДОПОВНЕННЯ: КЛАСИЧНИЙ ТА АЛЬТЕРНАТИВНИЙ ШЛЯХ, ФУНКЦІЇ, ЗАХВОРЮВАННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

Система комплементу - це група, що складається з понад тридцяти плазмових білків, сприйнятливих до нагрівання, які посилюють руйнівну дію патогенних мікроорганізмів.

Його називають «комплементом», оскільки було показано, що він доповнює дію антитіл при знищенні патогенів. Однак він також здатний виконувати свої функції за відсутності антитіл. Тому його можна розглядати як частину компонентів вродженої імунної системи.

Короткий огляд шляху активації каскаду доповнення. Автор Пергеліон, із Вікісховища.

Його дія залежить від серійної активації ("каскаду") білків, що їх містять, щоб гарантувати розрив патогенів через утворення пір на їх мембрані, маркування (опсонізацію) для їх руйнування фагоцитарними клітинами та нейтралізація вірусів.

Імунна система: адаптаційний імунітет і вроджений імунітет

Імунна система - захисна система організму, яка захищається від нападу мікроорганізмів, здатних викликати захворювання.

Він складається з набору клітин, органів і білків цитокінів, які залишаються напоготові про надходження патогенів. Як тільки вони виявлять їх, вони здійснюють напад на них, щоб гарантувати їх усунення. Його методологія була б точно так, як це роблять би солдати казарм, які приходять на захист, коли виникають ситуації нападу чи надзвичайних ситуацій.

Як і в будь-якій системі оборони, атака, яку вони здійснюють, вимагає тактики, здібностей, навичок та співпраці її компонентів. Все це бере участь у ряді стратегічних кроків, які в сукупності відомі як імунна відповідь.

Імунна відповідь відбувається у дві великі, розділені за часом фази: вроджена імунна відповідь та адаптаційна імунна відповідь.

Вроджена імунна відповідь

Вроджена імунна відповідь - це перша лінія захисту від інфекції, викликаної приходом чужорідного організму.

Цей тип початкової реакції передбачає, з одного боку, дію стримуючих ліній (шкіра та слизові оболонки), які виступають бар'єрами, що перешкоджають проникненню патогенів. З іншого - дія клітин, які залишаються пильними у найпотаємніших шарах шкіри до потрапляння патогенів. Ці мікроорганізми можуть «повзати» внаслідок відмови перших бар’єрів, таких як діра або поріз, що існує в них.

Клітини, що діють на цьому рівні, відомі як фагоцити, які відповідають за розпізнавання вторгнення мікроорганізмів, їх поглинання (пожирання) і, нарешті, руйнування їх у цитоплазмі.

Крім цього, ці клітини відповідають за надсилання сигналів до клітин, які беруть участь у другій гілці відповіді, щоб ефективно усунути будь-який збудник, якому вдається подолати першу лінію відповіді.

Нарешті, клітинні та неклітинні компоненти, які беруть участь у такому типі відповіді, присутні з народження організму. Тобто вони не залежать від наявності антигенів (сторонніх збудників або токсичних речовин).

Адаптивна імунна відповідь

Цей тип відповіді, який виникає після запуску ефекторних механізмів вродженого імунітету, здійснюють інші клітини, відомі як лімфоцити.

Лімфоцити підсилюють захисні механізми вродженого імунітету, водночас вони змушують систему запам’ятовувати вторгнення в організми, на всякий випадок, коли вони повернуться.

Тобто, у разі другого вторгнення чужорідного організму, останній швидко розпізнає це, сприяючи його швидкому виведенню. Ці реакції, як правило, швидші за попередні саме через їх характерну імунну пам'ять.

Нарешті, слід зазначити, що адаптаційний імунітет розвивається протягом усього життя організму. З нею стикаються різні інфекційні агенти. Тобто воно набувається.

Коли ці клітини виявляють організм вдруге, вони запускають лінію атаки клітин і гуморальну лінію. Другий передбачає вивільнення антитіл, білків, які нейтралізують токсини і маркують збудників для елімінації.

Антитіла, в свою чергу, можуть активувати групу білків, що складають систему комплементу. Останнє допомагає швидко знищити мікроби і вже заражені клітини.

Система доповнення

Система комплементу - це набір білків плазми, які активуються присутністю патогенних організмів.

Хоча ця активація в багатьох випадках залежить від антитіл (компонентів адаптивних реакцій), вона також може бути активована і за їх відсутності. З цієї причини це вважається важливим компонентом вроджених відповідей.

Білків, що входять до цієї системи, більше 30. Вони взаємодіють між собою, щоб доповнити дію антитіл та фагоцитарних клітин на виведення збудників.

Ці білки були ідентифіковані буквою "С" для комплементу, і утворюються комбінуванням 9 білків (С1 до С9). Всі вони є протеазами і постійно циркулюють пильно і неактивно в організмі.

Після виявлення присутності стороннього мікроорганізму вони активізуються під дією інших протеаз, завдяки чому вони переходять до атаки на захист організму.

Тепер ця активація може бути здійснена через три різні маршрути: класичний маршрут, альтернативний та лектиновий маршрут. Хоча вони відрізняються тим, як відбувається активація, всі вони збігаються при формуванні атакуючого комплексу на мембрані збудника (MAC).

Цей комплекс утворений асоціацією багатьох білків на зовнішній стороні мембрани збудника, що досягає кульмінації утворення в ній пор або дірок.

Як відбувається активація системи комплементу?

Активація відбувається в місцях, де відбувається зараження, і викликана наявністю вторгнення мікроорганізмів.

Під час неї всі спочатку неактивні білки комплементу активуються в ланцюговій реакції. Тобто, як тільки один активується, останній активує наступний тощо.

Активні протеази утворюються шляхом розщеплення білка-попередника або зимогену (неактивна форма). Останній розрізає наступне надвоє, активуючи його.

Таким чином, активація невеликої групи білків на початку каскаду викликає величезне збільшення активації послідовних зимогенів (ампліфікація).

Це посилення допомагає мембранному атакуючому комплексу збудника швидко формуватися. Це сприяє відкриттю пір, що врешті-решт руйнує паразитів, бактерій та інших організмів, здатних викликати зараження.

Доповнення можна активувати трьома незалежними способами

Незважаючи на те, що кінцевою метою активації комплементу є завжди формування комплексу атаки патогенної мембрани, є три шляхи, якими це можна досягти. Початок кожного з них залежить від дії різних молекул.

Однак усі вони сходяться на активації С3 конвертази, білка, який розщеплює білок С3 на С3а та С3b. Останній зв’язується з мембраною збудника і руйнує C5 на C5a та C5b. C5b також зв'язується з мембраною і набирає решту білків, які збиратимуться для пори (C6, C7, C8 і C9).

Класичний спосіб

Цю назву він отримує за те, що описується першим способом. Він являє собою точку зв'язку між механізмами вродженої та адаптаційної реакцій, оскільки активується комплексами антитіл, які раніше зв'язувалися з поверхнею збудника.

Це починається з зв'язування C1q (першого білка каскаду комплементу) до мембрани вторгнення мікроорганізму. Цей союз може відбуватися трьома різними способами:

- Безпосередньо з білковими та небілковими компонентами на поверхні бактерій, таких як ліпотейхоєва кислота, присутня в грампозитивних бактеріях.

- С-реактивний білок, білок плазми, який зв’язується з фосфохоліновими залишками, присутніми в полісахаридах поверхневих бактерій.

- до імунних комплексів, що складаються з двох або більше антитіл ізотипів IgG або IgM, які раніше зв'язувалися з патогеном.

Лектиновий шлях

Активація цим шляхом залежить від розпізнавання специфічних вуглеводів, що потрапляють на поверхню збудника, протеїнами, званими лектинами.

Лектини - це білки, які взаємодіють лише з вуглеводами. Деякі приклади цього: білок MLB, який специфічно зв'язується з полісахаридами, які містять цукрову маннозу, присутніми на поверхні вірусів і бактерій, і ті, які розпізнають лише залишки N-ацетилглюкозаміну, що знаходяться в бактеріальній стінці.

Альтернативний маршрут

Цей шлях активується безпосередньо зв'язуванням білка С3 (який генерує С3b), який вже є активним на поверхні збудника.

Важливо знати, що за відсутності інфекцій C3b відбувається цим шляхом у дуже низьких значеннях. Ці обмежені кількості C3b залишаються неактивними під дією білка, відомого як фактор H.

Тільки коли є інфекція і C3 пов'язується з збудником, регуляторний ефект фактора H ухиляється, і він пов'язується з другим фактором, відомим як фактор B. Останній розщеплюється дією фактора D, а продукти зв'язуються з C3 вже присутні в мембрані, що утворює конвертазу С3.

Звідси слідують кроки активації, загальні для трьох шляхів.

Особливості

Він дозволяє швидко знищувати патогенні клітини через утворення пір, які швидко руйнують їх мембрану.

Зв'язуючи білки активованого комплементу, він відзначає, що патогени розпізнаються та приймаються фагоцитарними клітинами для знищення. Цей процес відомий як опсонізація.

Дрібні фрагменти, що утворюються при розпаді зимогенів, діють як хіміотрактанти, які набирають більше фагоцитів до місця зараження.

Це дозволяє нейтралізувати вторгнення вірусів. Тобто він інактивує їх, щоб згодом вони фагоцитозувались та елімінувалися.

Супутні захворювання

Рентгенографія ніг при ревматоїдному артриті, захворюванні, спричиненому недостатністю в системі комплементу. Автор Ларіоба з Вікімедіа.

Дефіцит синтезу білків комплементу, а також фактори, що виробляють нерегульовану активацію цих білків, можуть призвести до численних захворювань.

Дефіцит, як правило, викликаний генетичними помилками, що призводять до помилкових подій активації. Це призводить до збою підвищеної сприйнятливості до інфекцій, ревматичних захворювань та ангіоневротичного набряку (набряку шкіри та слизової оболонки).

Відсутність регуляції, наприклад відсутність Фактора Н, може викликати надлишок активації. Це закінчується неконтрольованим запаленням, що виробляється лізисом власних клітин.

Список літератури

1. Alberts В, Джонсон А, Льюїс Дж, Рафф М, Робертс К, Вальтер Р . 2002. Молекулярна біологія клітини, 4-е видання. Нью-Йорк: Гарленд Наука.
2. McCulloch J, Martin SJ. Аналізи клітинної активності. 1994. Клітинна імунологія, стор.95-113.
3. Rich R, Fleisher T, Shearer W, Schroeder H, Frew A, Weyand C. 2012. Клінічна імунологія, 4-е видання. Канада: Elsevier.
4. Сарма СП, Уорд ПА. Система доповнення. Дослідження клітин і тканин. 2011 р .; 343 (1), 227-235.
5. Томас Дж, Кіндт Річард А. Голдсбі Амхерстський коледж Барбара А. Осборн. Хав'єр де Леон Фрага (Ред.). 2006. У шостому виданні Імунології Кубі. pp. 37, 94-95.
6. Trascasa L. Недоліки комплементу. Лабораторна діагностика. Представлення іспанського реєстру недоліків доповнення. Іспанський реєстр недоліків доповнення. 2000 р .; 19: 41-48.