Il complemento è un elemento essenziale del sistema immunitario dei vertebrati e dell'uomo, che svolge un ruolo chiave nel meccanismo umorale di difesa dell'organismo contro i patogeni. Il termine fu introdotto per la prima volta da Erlich per riferirsi a un componente del siero del sangue, senza il quale le sue proprietà battericide scomparivano. Successivamente, si è scoperto che questo fattore funzionale è un insieme di proteine e glicoproteine che, quando interagiscono tra loro e con una cellula estranea, ne provocano la lisi.
Complemento si traduce letteralmente come "supplemento". Inizialmente, era considerato solo un altro elemento che fornisce le proprietà battericide del siero vivo. Le idee moderne su questo fattore sono molto più ampie. È stato stabilito che il complemento è un sistema altamente complesso e finemente regolato che interagisce con i fattori umorali e cellulari della risposta immunitaria e ha un potente effetto sullo sviluppo della risposta infiammatoria.
Caratteristiche generali
In immunologia, il sistema del complemento è un gruppo che mostra proprietà battericideinteragendo tra loro proteine del siero sanguigno dei vertebrati, che è un meccanismo innato della difesa umorale dell'organismo contro i patogeni, in grado di agire sia indipendentemente che in combinazione con le immunoglobuline. In quest'ultimo caso, il complemento diventa una delle leve di una risposta specifica (o acquisita), poiché gli anticorpi da soli non possono distruggere le cellule estranee, ma agiscono indirettamente.
L'effetto della lisi si ottiene grazie alla formazione di pori nella membrana di una cellula estranea. Potrebbero esserci molti di questi buchi. Il complesso perforante la membrana del sistema del complemento è chiamato MAC. Come risultato della sua azione, la superficie della cellula estranea si perfora, il che porta al rilascio del citoplasma all'esterno.
Il complemento rappresenta circa il 10% di tutte le proteine sieriche. I suoi componenti sono sempre presenti nel sangue, senza alcun effetto fino al momento dell'attivazione. Tutti gli effetti del complemento sono il risultato di reazioni successive: la scissione delle sue proteine o la formazione dei loro complessi funzionali.
Ogni fase di una tale cascata è soggetta a una rigida regolamentazione inversa, che, se necessario, può fermare il processo. I componenti attivati del complemento mostrano un'ampia gamma di proprietà immunologiche. Allo stesso tempo, gli effetti possono avere sia effetti positivi che negativi sul corpo.
Funzioni ed effetti principali del complemento
L'azione del sistema del complemento attivato include:
- Lisi di cellule estranee di natura batterica e non. Viene eseguito a causa della formazione di un complesso speciale che è incorporato nella membrana e vi fa un foro (perfora).
- Attivazione della rimozione del complesso immunitario.
- Opsonizzazione. Attaccandosi alle superfici dei bersagli, i componenti del complemento li rendono attraenti per fagociti e macrofagi.
- Attivazione e attrazione chemiotattica dei leucociti al focolaio dell'infiammazione.
- Formazione di anafilotossine.
- Facilitazione dell'interazione dei linfociti B presentanti l'antigene con gli antigeni.
Così, il complemento ha un complesso effetto stimolante sull'intero sistema immunitario. Tuttavia, l'eccessiva attività di questo meccanismo può influire negativamente sullo stato del corpo. Gli effetti negativi del sistema del complemento includono:
- Corso peggiore delle malattie autoimmuni.
- Processi settici (soggetti ad attivazione di massa).
- Effetto negativo sui tessuti al centro della necrosi.
I difetti del sistema del complemento possono portare a reazioni autoimmuni, ad es. danni ai tessuti sani del corpo da parte del proprio sistema immunitario. Ecco perché esiste un controllo così rigoroso a più stadi dell'attivazione di questo meccanismo.
Proteine complementari
Funzionalmente, le proteine del sistema del complemento sono divise in componenti:
- Modo classico (C1-C4).
- Percorso alternativo (fattori D, B, C3b e rightdin).
- Membrane Attack Complex (C5-C9).
- Fazione di regolamentazione.
I numeri della proteina C corrispondono alla sequenza del loro rilevamento, ma non riflettono l'ordine della loro attivazione.
Le proteine regolatrici del sistema del complemento includono:
- Fattore H.
- Proteina legante C4.
- CIBO.
- Proteina cofattore di membrana.
- Complementa i recettori di tipo 1 e 2.
C3 è un elemento funzionale chiave, poiché è dopo la sua rottura che si forma un frammento (C3b), che si attacca alla membrana della cellula bersaglio, avviando il processo di formazione del complesso litico e innescando il -chiamato loop di amplificazione (meccanismo di feedback positivo).
Attivazione del sistema del complemento
L'attivazione del complemento è una reazione a cascata in cui ogni enzima catalizza l'attivazione del successivo. Questo processo può verificarsi sia con la partecipazione dei componenti dell'immunità acquisita (immunoglobuline), sia senza di essi.
Ci sono diversi modi per attivare il complemento, che differiscono nella sequenza delle reazioni e nell'insieme delle proteine coinvolte. Tuttavia, tutte queste cascate portano a un risultato: la formazione di una convertasi che scinde la proteina C3 in C3a e C3b.
Ci sono tre modi per attivare il sistema del complemento:
- Classico.
- Alternativa.
- Lectin.
Tra questi, solo il primo è associato alla risposta immunitaria acquisita, mentre il resto ha un'azione non specifica.
In tutti i percorsi di attivazione si possono distinguere 2 fasi:
- Inizio (o effettivamente attivazione) - attiva l'intera cascata di reazioni fino alla formazione della conversione C3/C5.
- Citolitico - significa la formazione di un complesso di attacco di membrana (MCF).
La seconda parte del processo è simile in tutte le fasi e coinvolge le proteine C5, C6, C7, C8, C9. In questo caso, solo C5 subisce idrolisi, mentre il resto si attacca semplicemente, formando un complesso idrofobico in grado di integrare e perforare la membrana.
Il primo stadio si basa sul lancio sequenziale dell'attività enzimatica delle proteine C1, C2, C3 e C4 mediante scissione idrolitica in frammenti grandi (pesanti) e piccoli (leggeri). Le unità risultanti sono indicate con lettere minuscole a e b. Alcuni di essi effettuano il passaggio allo stadio citolitico, mentre altri agiscono come fattori umorali della risposta immunitaria.
Moda classica
Il percorso classico dell'attivazione del complemento inizia con l'interazione del complesso enzimatico C1 con il gruppo antigene-anticorpo. C1 è una frazione di 5 molecole:
- C1q (1).
- C1r (2).
- C1 (2).
Nella prima fase della cascata, C1q si lega all'immunoglobulina. Ciò provoca un riarrangiamento conformazionale dell'intero complesso C1, che porta alla sua autoattivazione autocatalitica e alla formazione dell'enzima attivo C1qrs, che scinde la proteina C4 in C4a e C4b. In questo caso, tutto resta attaccato all'immunoglobulina e, quindi, alla membranaagente patogeno.
Dopo l'implementazione dell'effetto proteolitico, il gruppo antigene - C1qrs attacca a se stesso il frammento C4b. Un tale complesso diventa adatto per legarsi a C2, che viene immediatamente scisso da C1 in C2a e C2b. Di conseguenza, viene creata la conversione C3 C1qrs4b2a, la cui azione forma la conversione C5, che innesca la formazione di MAC.
Percorso alternativo
Questa attivazione è altrimenti chiamata inattiva, poiché l'idrolisi di C3 avviene spontaneamente (senza la partecipazione di intermediari), che porta alla formazione periodica senza causa di C3-convertasi. Una via alternativa viene eseguita quando non si è ancora formata un'immunità specifica all'agente patogeno. La cascata consiste nelle seguenti reazioni:
- Idrolisi in bianco di C3 per formare il frammento C3i.
- C3i si lega al fattore B per formare il complesso C3iB.
- Il fattore legato B diventa disponibile per la scissione da parte della proteina D.
- Il frammento Ba viene rimosso e rimane il complesso C3iBb, che è la convertasi C3.
L'essenza dell'attivazione del bianco è che nella fase liquida la C3-convertasi è instabile e si idrolizza rapidamente. Tuttavia, in caso di collisione con la membrana del patogeno, si stabilizza e avvia lo stadio citolitico con la formazione di MAC.
Percorso della lectina
Il percorso della lectina è molto simile a quello classico. La differenza principale sta nel primofase di attivazione, che avviene non attraverso l'interazione con le immunoglobuline, ma attraverso il legame di C1q ai gruppi terminali mannani presenti sulla superficie delle cellule batteriche. L'ulteriore attivazione è completamente identica al percorso classico.
