Структура и функции системы комплемента - комплекса белков сыворотки крови, способных к самоорганизации и опосредованию реакций гуморального иммунитета и фагоцитоза. Классический и альтернативный пути ее активации. Характеристика механизмом опсонизации.
Аннотация к работе
Кафедра микробиологии и вирусологии Работу выполнил Ковальчук О.В.Это каскадная система протеолитических ферментов, предназначенная для гуморальной защиты организма от действия чужеродных агентов, она участвует в реализации иммунного ответа организма.В конце XIX столетия было установлено, что сыворотка крови содержит некий "фактор", обладающий бактерицидными свойствами. В 1896 году молодой бельгийский ученый Жюль Борде, работавший в Институте Пастера в Париже, показал, что в сыворотке имеются два разных вещества, совместное действие которых приводит к лизису бактерий: термостабильный фактор и термолабильный (теряющий свои свойства при нагревании сыворотки) фактор. Термостабильный фактор, как оказалось, мог действовать только против определенных микроорганизмов, в то время как термолабильный фактор имел неспецифическую антибактериальную активность. Термолабильный фактор позднее был назван комплементом.Комплемент - система белков, включающая около 20 взаимодействующих компонентов: С 1 (комплекс из трех белков), С 2, СЗ, …, С 9, фактор В, фактор D и ряд регуляторных белков. Все эти компоненты - растворимые белки с мол. массой от 24 000 до 400 000, циркулирующие в крови и тканевой жидкости. Белки комплемента синтезируются в основном в печени и составляют приблизительно 5 % от всей глобулиновой фракции плазмы крови. Большинство из них неактивны до тех пор, пока не будут приведены в действие или в результате иммунного ответа (с участием антител), или непосредственно внедрившимся микроорганизмом (см. ниже). Агрегация поздних компонентов происходит в результате ряда последовательных реакций протеолитической активации с участием ранних компонентов (С 1, С 2, С 3, С 4, фактора В и фактора D).Комплемент активируется тремя биохимическими путями: классическим, альтернативным и лектиновым путем. Классический путь (он был открыт первым, но эволюционно является новым) требует антител для активации (специфический иммунный ответ, приобретенный иммунитет), в то время как альтернативный и лектиновый пути могут быть активизированы антигенами без присутствия антител (неспецифический иммунный ответ, врожденный иммунитет). Итог активации комплемента во всех трех случаях одинаков: С3-конвертаза гидролизует СЗ, создавая C3a и C3b и вызывая каскад дальнейшего гидролиза элементов системы комплемента и событий активации. С 1-комплекс, в свою очередь, для активации должен связаться с иммуноглобулинами класса М или G. C3b связывается с поверхностью болезнетворных микроорганизмов, что приводит к большей "заинтересованности" фагоцитов к связанным с СЗВ клеткам (опсонизация).Классический путь запускается активацией комплекса С 1 (он включает одну молекулу С 1q и по две молекулы С 1r и С 1s). Комплекс С 1 связывается с помощью С 1q с иммуноглобулинами классов М и G, связанными с антигенами. Для инициации этого пути достаточно единственной молекулы IGM, активация молекулами IGG менее эффективна и требует больше молекул IGG. С 1q связывается прямо с поверхностью патогена, это ведет к конформационным изменениям молекулы С 1q, и вызывает активацию двух молекул сериновых протеаз С 1r. С 5 расщепляется на C5a и C5b.C5b остается на мембране и соединяется с комплексом C4b2a3b.Потом соединяются С 6, С 7, С 8 и С 9,которая полимеризуется и возникает трубочка внутри мембраны.Система комплемента может быть очень опасной для тканей хозяина, поэтому ее активация должна хорошо регулироваться. Если в течение этого времени они не встретятся со следующим компонентом комплекса, то активные формы теряют связь с комплексом и становятся неактивными. Система комплемента регулируется специальными белками, которые находятся в плазме крови даже в большей концентрации, чем сами белки системы комплемента. Эти же белки представлены на мембранах собственных клеток организма, предохраняя их от атаки со стороны белков системы комплемента. Действует двумя путями: ограничивает действие С 4 и С 2 с помощью связывания C1r-и С 1s-протеаз и подобным образом выключает лектиновый путь, удаляя ферменты MASP из MBP-комплекса.Система комплемента играет большую роль во многих болезнях, связанных с иммунитетом. При болезнях иммунных комплексов комплемент провоцирует воспаление главным образом двумя путями: 1. c C3b и C4b, фиксированными на иммунных комплексах, связываются лейкоцитами, активируемые и привлекаемые в места отложения этих комплексов образовавшимися здесь анафилатоксинами.