Complement is een essentieel onderdeel van het immuunsysteem van gewervelde dieren en mensen, dat een sleutelrol speelt in het humorale mechanisme van de verdediging van het lichaam tegen ziekteverwekkers. De term werd voor het eerst geïntroduceerd door Erlich om te verwijzen naar een bestanddeel van bloedserum, zonder welke zijn bacteriedodende eigenschappen verdwenen. Vervolgens werd gevonden dat deze functionele factor een reeks eiwitten en glycoproteïnen is, die, wanneer ze met elkaar en met een vreemde cel interageren, de lysis ervan veroorzaken.
Complement verta alt zich letterlijk als "supplement". Aanvankelijk werd het beschouwd als gewoon een ander element dat de bacteriedodende eigenschappen van levend serum biedt. Moderne ideeën over deze factor zijn veel breder. Er is vastgesteld dat complement een zeer complex, fijn gereguleerd systeem is dat interageert met zowel humorale als cellulaire factoren van de immuunrespons en een krachtig effect heeft op de ontwikkeling van de ontstekingsreactie.
Algemene kenmerken
In de immunologie is het complementsysteem een groep die bacteriedodende eigenschappen vertoontinteractie met elkaar eiwitten van het bloedserum van gewervelde dieren, wat een aangeboren mechanisme is van de humorale afweer van het lichaam tegen pathogenen, in staat om zowel onafhankelijk als in combinatie met immunoglobulinen te werken. In het laatste geval wordt complement een van de hefbomen van een specifieke (of verworven) respons, aangezien antilichamen op zichzelf geen vreemde cellen kunnen vernietigen, maar indirect werken.
Het effect van lysis wordt bereikt door de vorming van poriën in het membraan van een vreemde cel. Er kunnen veel van dergelijke gaten zijn. Het membraanperforerende complex van het complementsysteem wordt MAC genoemd. Als gevolg van zijn werking wordt het oppervlak van de vreemde cel geperforeerd, wat leidt tot het vrijkomen van het cytoplasma naar buiten.
Complement is goed voor ongeveer 10% van alle serumeiwitten. De componenten zijn altijd aanwezig in het bloed, zonder enig effect tot het moment van activering. Alle effecten van complement zijn het resultaat van opeenvolgende reacties - ofwel het splitsen van de eiwitten, ofwel leidend tot de vorming van hun functionele complexen.
Elke fase van een dergelijke cascade is onderworpen aan strikte omgekeerde regelgeving, die, indien nodig, het proces kan stoppen. Geactiveerde complementcomponenten vertonen een breed scala aan immunologische eigenschappen. Tegelijkertijd kunnen de effecten zowel positieve als negatieve effecten hebben op het lichaam.
Belangrijkste functies en effecten van complement
De werking van het geactiveerde complementsysteem omvat:
- Lyse van vreemde cellen van bacteriële en niet-bacteriële aard. Het wordt uitgevoerd door de vorming van een speciaal complex dat is ingebed in het membraan en er een gat in maakt (perforeert).
- Activering van de verwijdering van het immuuncomplex.
- Opsonisatie. Door zich te hechten aan de oppervlakken van doelwitten, maken complementcomponenten ze aantrekkelijk voor fagocyten en macrofagen.
- Activering en chemotactische aantrekking van leukocyten naar het brandpunt van ontsteking.
- Vorming van anafylotoxinen.
- Vergemakkelijking van de interactie van antigeenpresenterende en B-cellen met antigenen.
Complete heeft dus een complex stimulerend effect op het gehele immuunsysteem. Overmatige activiteit van dit mechanisme kan echter de toestand van het lichaam nadelig beïnvloeden. Negatieve effecten van het complementsysteem zijn onder meer:
- Erger beloop van auto-immuunziekten.
- Septische processen (onder voorbehoud van massale activering).
- Negatief effect op weefsels in de focus van necrose.
Defecten in het complementsysteem kunnen leiden tot auto-immuunreacties, d.w.z. schade aan gezonde weefsels van het lichaam door het eigen immuunsysteem. Daarom is er zo'n strikte controle in meerdere fasen van de activering van dit mechanisme.
Complementeer eiwitten
Functioneel zijn de eiwitten van het complementsysteem verdeeld in componenten:
- Klassieke manier (C1-C4).
- Alternatief pad (factoren D, B, C3b en properdin).
- Membraan Attack Complex (C5-C9).
- Regelgevende factie.
C-eiwitnummers komen overeen met de volgorde van hun detectie, maar geven niet de volgorde van hun activering weer.
Regulerende eiwitten van het complementsysteem omvatten:
- Factor H.
- C4-bindend eiwit.
- VOEDING.
- Membraan cofactor eiwit.
- Complementeer receptoren type 1 en 2.
C3 is een belangrijk functioneel element, aangezien na de afbraak ervan een fragment (C3b) wordt gevormd, dat zich hecht aan het membraan van de doelcel, waardoor het proces van vorming van het lytische complex wordt gestart en de zo -versterkingslus genoemd (positief feedbackmechanisme).
Activering van het complementsysteem
Complementactivering is een cascadereactie waarbij elk enzym de activering van het volgende katalyseert. Dit proces kan zowel plaatsvinden met de deelname van de componenten van verworven immuniteit (immunoglobulinen) als zonder deze.
Er zijn verschillende manieren om complement te activeren, die verschillen in de volgorde van reacties en de set eiwitten die erbij betrokken zijn. Al deze cascades leiden echter tot één resultaat: de vorming van een convertase die het C3-eiwit splitst in C3a en C3b.
Er zijn drie manieren om het complementsysteem te activeren:
- Klassiek.
- Alternatief.
- Lectine.
Onder hen is alleen de eerste geassocieerd met het verworven immuunsysteem, terwijl de rest een niet-specifieke actie heeft.
In alle activeringsroutes zijn 2 stadia te onderscheiden:
- Begin (of eigenlijk activering) - zet de hele cascade van reacties aan tot de vorming van C3/C5-convertase.
- Cytolytisch - betekent de vorming van een membraanaanvalscomplex (MCF).
Het tweede deel van het proces is vergelijkbaar in alle stadia en omvat eiwitten C5, C6, C7, C8, C9. In dit geval ondergaat alleen C5 hydrolyse, terwijl de rest zich eenvoudig hecht en een hydrofoob complex vormt dat het membraan kan integreren en perforeren.
De eerste fase is gebaseerd op de opeenvolgende lancering van de enzymatische activiteit van de eiwitten C1, C2, C3 en C4 door hydrolytische splitsing in grote (zware) en kleine (lichte) fragmenten. De resulterende eenheden worden aangegeven met kleine letters a en b. Sommigen van hen voeren de overgang naar het cytolytische stadium uit, terwijl andere fungeren als humorale factoren van de immuunrespons.
Klassieke manier
De klassieke route van complementactivering begint met de interactie van het C1-enzymcomplex met de antigeen-antilichaamgroep. C1 is een fractie van 5 moleculen:
- C1q (1).
- C1r (2).
- C1s (2).
Bij de eerste stap van de cascade bindt C1q zich aan immunoglobuline. Dit veroorzaakt een conformationele herschikking van het gehele C1-complex, wat leidt tot autokatalytische zelfactivering en de vorming van het actieve enzym C1qrs, dat het C4-eiwit in C4a en C4b splitst. In dit geval blijft alles gehecht aan het immunoglobuline en dus aan het membraanpathogeen.
Na de implementatie van het proteolytische effect hecht de antigeengroep - C1qrs het C4b-fragment aan zichzelf. Zo'n complex wordt geschikt voor binding aan C2, dat onmiddellijk door C1s wordt gesplitst in C2a en C2b. Als resultaat wordt de C3-convertase C1qrs4b2a gecreëerd, waarvan de actie de C5-convertase vormt, die de vorming van MAC veroorzaakt.
Alternatief pad
Deze activering wordt ook wel inactief genoemd, aangezien C3-hydrolyse spontaan plaatsvindt (zonder tussenkomst van tussenpersonen), wat leidt tot periodieke, oorzaakloze vorming van C3-convertase. Een alternatieve route wordt uitgevoerd wanneer er nog geen specifieke immuniteit tegen de ziekteverwekker is gevormd. De cascade bestaat uit de volgende reacties:
- Lege hydrolyse van C3 om C3i-fragment te vormen.
- C3i bindt aan factor B om het C3iB-complex te vormen.
- Bound factor B komt beschikbaar voor splitsing door het D-eiwit.
- Het Ba-fragment wordt verwijderd en het C3iBb-complex blijft achter, wat het C3-convertase is.
De essentie van blanco activatie is dat C3-convertase in de vloeibare fase onstabiel is en snel hydrolyseert. Bij botsing met het membraan van de ziekteverwekker stabiliseert het zich en begint het cytolytische stadium met de vorming van MAC.
Lectineroute
De lectineroute lijkt erg op de klassieke. Het belangrijkste verschil ligt in de eersteactiveringsstap, die niet wordt uitgevoerd door interactie met immunoglobuline, maar door de binding van C1q aan de terminale mannangroepen die aanwezig zijn op het oppervlak van bacteriële cellen. Verdere activering is volledig identiek aan het klassieke pad.
