Краткий Обзор
В этом видео объясняется система комплемента, группа белков плазмы крови, которые помогают уничтожать патогенные микроорганизмы. Рассматриваются три пути активации системы комплемента: классический, лектиновый и альтернативный. Объясняется, как каждый путь запускается, какие белки участвуют и как они приводят к образованию мембраноатакующего комплекса (MAC), который разрушает бактериальные клетки. Также обсуждается роль фрагментов комплемента в опсонизации, хемотаксисе и анафилаксии, а также последствия дефицита различных белков комплемента.
- Система комплемента состоит из белков плазмы крови, которые помогают уничтожать патогенные микроорганизмы.
- Существуют три пути активации системы комплемента: классический, лектиновый и альтернативный.
- Все три пути приводят к образованию мембраноатакующего комплекса (MAC), который разрушает бактериальные клетки.
Введение в систему комплемента
Система комплемента — это группа белков плазмы крови, вырабатываемых в печени, которые совместно помогают уничтожать патогенные микроорганизмы. Эти белки можно рассматривать как спецотряд, дополняющий работу антител. Существует три пути активации системы комплемента: классический, альтернативный и лектиновый.
Классический путь активации
В классическом пути участвуют белки c1, c2, c3, c4, c5, c6, c7, c8 и c9. Активация начинается с c1, который состоит из трех компонентов: c1q, c1r и c1s. C1q имеет шесть субъединиц, способных связываться с Fc-частью антитела, когда оно связано с антигеном. Связывание двух или более частей c1q с Fc-рецепторами двух или более антител вызывает конформационное изменение молекулы c1, обнажая сайты серийных протеаз c1s и c1r. Активированная c1 расщепляет c4 до c4a и c4b, а также c2 до c2a и c2b. C4b связывается с поверхностью патогена, а c2a присоединяется к c4b, образуя белковый комплекс c4b2a, или c3-конвертазу. C3-конвертаза расщепляет c3 на c3a и c3b.
Опсонизация и образование C5-конвертазы
C3b действует как опсонин, помогая фагоцитам прочно удерживать бактерии. Определенное количество c3b связывается с c4b2a, превращая его в c4b2a3b, или c5-конвертазу. C5-конвертаза расщепляет c5 на c5a и c5b. C5b связываются с c6, c7 и c8, и вместе эти белки начинают проникать через клеточную мембрану патогена. К ним присоединяются небольшие группы белков c9, которые помогают сформировать канал через мембрану патогена.
Мембраноатакующий комплекс (MAC)
Кластеры белков c5b, c6, c7, c8 и c9 образуют мембраноатакующий комплекс (MAC), который создает отверстие в мембране бактериальной клетки.
Лектиновый путь активации
В лектиновом пути вместо комплексов антиген-антитело и белка c1 используется маннозосвязывающий лектин (MBL). MBL связывает маннозу, сахар, обнаруженный на поверхности многих бактериальных поверхностей. MBL имеет сходную функцию с c1 и может расщеплять c4 и c2, помогая создать c4b2a, или c3-конвертазу. С этого момента все идет так же, как и в классическом пути.
Альтернативный путь активации
В альтернативном пути c3 расщепляется на c3a и c3b c3-конвертазой, но это может происходить и в отсутствие фермента, хотя и очень медленно. Фактор B связывается с c3b на поверхности бактерий, и фактор D расщепляет фактор B, образуя Bb. Комплекс c3bBb обладает способностью расщеплять c3, выступая в качестве усилителя. После этого путь следует классическим или лектиновым путем, строя MAC.
Регуляция системы комплемента
C3 может спонтанно расщепляться и запускать альтернативный путь, поэтому его необходимо тщательно регулировать. C1-ингибитор отделяет факторы Bb от c3b, отключая альтернативную c3-конвертазу. Фактор H действует как кофактор для фактора I, который расщепляет c3b на неактивный c3bi.
Функции фрагментов комплемента
C3b служит опсонином, а c5a и c3a действуют как хемотаксины, рекрутируя нейтрофилы, эозинофилы, моноциты и макрофаги в область воспаления. C5a и c3a также являются анафилатоксинами, помогая базофилам и тучным клеткам дегранулировать, высвобождая провоспалительные молекулы, такие как гистамин и гепарин.
Дефицит белков комплемента и заболевания
Люди, у которых отсутствует какой-либо из белков c1, c2, c3 или c4, могут страдать от волчанки, хронической болезни почек и повторных инфекций. Люди с дефицитом c5, c6, c7 или c8 страдают от повторных инфекций Neisseria и имеют более высокий риск развития гонореи или менингита. У людей с дефицитом c9, похоже, нет проблем, потому что c5, c6, c7 и c8 могут лизировать бактерии самостоятельно.
Резюме
Существуют классический, лектиновый и альтернативный пути активации системы комплемента. Классический путь начинается с антитела, связанного с патогеном, лектиновый начинается с маннозосвязывающего лектина, а альтернативный путь активен всегда, потому что всегда есть некоторое количество c3, которое расщепляется на c3a и c3b без участия фермента. Все три пути заканчиваются созданием мембраноатакующего комплекса, который убивает патоген. В ходе этого происходит создание c3a и c5a, оба действуют как хемотаксины и анафилатоксины, а c3b действует как опсонин, который помогает фагоцитам захватывать и уничтожать патогены.
