Активация 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.

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.

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

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.