СИСТЕМ НАДОПУНЕ: КЛАСИЧНИ И АЛТЕРНАТИВНИ ПУТ, ФУНКЦИЈЕ, БОЛЕСТИ - БИОЛОГИЈА - 2025

Систем комплемента је група коју чине више од тридесет плазма протеина подложних топлоти, који повећавају деструктивно дејство патогених микроорганизама.

Назван је "комплементом" јер се показало да допуњава деловање антитела у уништавању патогена. Међутим, такође је способан да обавља своје функције у одсуству антитела. Стога се може сматрати делом компоненти урођеног имунолошког система.

Резиме путање активације каскаде комплемента. Аутор Перхелион, из Викимедиа Цоммонс.

Његово деловање зависи од серијске активације (каскаде) протеина који је сачињавају, како би се гарантовало руптура патогена кроз формирање пора у њиховој мембрани, обележавање (опсонизација) за њихово уништавање од стране фагоцитних ћелија и неутрализација вируса.

Имуни систем: адаптивни имунитет и урођени имунитет

Имуни систем је одбрамбени систем тела да се брани од напада микроорганизама који могу да изазову болест.

Састоји се од скупа ћелија, органа и протеина цитокина који остају будни о доласку патогена. Једном када их открију, изврше напад против њих како би гарантовали њихову елиминацију. Његова методологија била би баш онаква као што би то радили и војници једне касарне, који долазе у одбрану кад год се нападну или хитне ситуације појаве.

Као и у сваком одбрамбеном систему, напад који изводе захтева тактике, способности, вештине и сарадњу његових компоненти. Све је то обједињено низом стратешких корака који су у заједници познати као имуни одговор.

Имуни одговор се дешава у две велике, временски одвојене фазе: урођени имуни одговор и адаптивни имуни одговор.

Урођени имуни одговор

Урођени имуни одговор је прва линија одбране од инфекције проузроковане доласком страног организма.

Ова врста иницијалног одговора подразумева, с једне стране, дејство задржавајућих линија (на кожи и слузокожи) које делују као баријере које спречавају улазак патогена. Са друге стране, деловање ћелија које остају будне у најнепосреднијим слојевима коже пре уласка патогена. Ти микроорганизми могу „пузати“ као резултат неуспеха у првим баријерама, попут рупе или реза који се налази у њима.

Ћелије које делују на овом нивоу познате су као фагоцити, који су одговорни за препознавање инвазивних микроорганизама, фагоцитизацију (прождирање) и коначно уништавање у цитоплазми.

Поред овога, ове ћелије су задужене за слање сигнала ћелијама које учествују у другој грани одговора како би се ефикасно елиминисао сваки патоген који успе да преброди прву линију одговора.

Коначно, ћелијске и нећелијске компоненте које учествују у овој врсти одговора присутне су од рођења у организму. Односно, они не зависе од присуства антигена (страних патогена или токсичних супстанци).

Адаптивни имуни одговор

Ову врсту одговора, која се јавља након покретања ефекторских механизама урођеног имунитета, врше друге ћелије познате као лимфоцити.

Лимфоцити јачају одбрамбене механизме урођеног имунитета, истовремено чинећи систем памћење инвазивних организама, само у случају да се врате.

Односно, у случају друге инвазије страног организма, последњи га брзо препознају, олакшавајући његово брзо уклањање. Ови одговори су обично бржи од претходних управо због карактеристичног имуног памћења.

За крај, треба напоменути да се адаптивни имунитет развија током живота организма. Како се суочава са различитим заразним узрочницима. Односно, то је стечено.

Када ове ћелије други пут открију организам, покрећу станичну линију напада и хуморалну линију. Други укључује ослобађање антитела, протеина који неутралишу токсине и обележавају патогене за елиминацију.

Антитела, заузврат, могу активирати групу протеина који чине систем комплемента. Ово последње помаже у брзом уништавању микроба и већ заражених ћелија.

Систем допуњавања

Систем комплемента је скуп протеина у плазми који се активирају у присуству патогених организама.

Иако ова активација у многим случајевима зависи од антитела (компоненте адаптивног одговора), она се такође може активирати у њиховом одсуству. Из тог разлога се сматра важном компонентом урођених одговора.

Протеина који чине овај систем је више од 30. Они међусобно делују како би надопунили деловање антитела и фагоцитних ћелија на елиминацију патогена.

Ови протеини су идентификовани словом „Ц“ за комплементацију и формирани су комбиновањем 9 протеина (Ц1 до Ц9). Све су протеазе и стално се циркулише будним и неактивним тијелом.

Једном када се открије присуство страног микроорганизма, они се активирају дејством других протеаза, тако да крећу у напад у одбрану организма.

Сада се та активација може извести кроз три различите руте: класична рута, алтернативна и лектинска рута. Иако се разликују по начину активирања, сви се подударају у формирању комплекса напада на мембрани патогена (МАЦ).

Овај комплекс настаје удруживањем многих протеина на спољашњем лицу мембране патогена, који кулминирају стварањем пора или рупа у њему.

Како се активира систем комплемента?

Активација се дешава на местима на којима долази до инфекције и проузрокује присуство микроорганизама који нападају.

Током ње, сви почетно неактивни протеински комплементи се активирају у ланчаној реакцији. Односно, када се један активира, последњи активира следећи и тако даље.

Активне протеазе настају цепањем протеинског прекурсора или зимогена (неактивни облик). Потоњи пресече следећи на два активирајући га.

Тако активирање мале групе протеина на почетку каскаде изазива огроман пораст активације сукцесивних зимогена (амплификација).

Ово појачавање помаже комплексу патогена да се напусти да се формира брзо. Ово потиче отварање пора које ће на крају разградити паразите, бактерије и друге организме који могу изазвати инфекцију.

Комплемент се може активирати на три независна начина

Иако је крајњи циљ активације комплемента увек формирање комплекса напада патогене мембране, постоје три начина на која се то може остварити. Почетак сваког од њих зависи од деловања различитих молекула.

Међутим, сви се конвергирају на активацију Ц3 конвертазе, протеина који цепа Ц3 протеин у Ц3а и Ц3б. Потоњи се веже за мембрану патогена и ломи Ц5 на Ц5а и Ц5б. Ц5б се такође везује за мембрану и регрутира остатак протеина који ће се сабрати да би створили поре (Ц6, Ц7, Ц8 и Ц9).

Класичан начин

То је име добио због првог описа. Оно представља тачку везе између механизама урођених и адаптивних одговора, јер се активирају комплексима антитела који су се претходно везали за површину патогена.

Ово започиње везивањем Ц1к (првог протеина каскаде комплемента) на мембрану инвазивног микроорганизма. Ово удружење може да се одвија на три различита начина:

- Директно са протеинским и не-протеинским компонентама на површини бактерија, као што је липотеихоична киселина присутна у грам-позитивним бактеријама.

- Ц-реактивни протеин, протеин плазме који се везује за остатке фосфохолина који су присутни у површинским полисахаридима бактерија.

- На имуне комплексе, сачињене од два или више антитела ИгГ или ИгМ изотипа који су се претходно везали за патоген.

Лектин пут

Активација овим путем зависи од препознавања специфичних угљених хидрата изложених на површини патогена протеинима званим лектини.

Лектини су протеини који ступају у интеракцију само са угљеним хидратима. Неки од примера су: МЛБ протеин који се специфично везује за полисахариде који садрже шећерну манозу присутну на површини вируса и бактерија, и оне који препознају само остатке Н-ацетилглукозамина који су присутни у зиду бактерија.

Алтернативни правац

Овај пут се активира директно везањем протеина Ц3 (који ствара Ц3б) који је већ активан на површини патогена.

Важно је знати да се у недостатку инфекција Ц3б тим путем јавља у врло малим вредностима. Ове ограничене количине Ц3б остају неактивне дејством протеина познатог као фактор Х.

Тек када дође до инфекције и Ц3 се веже за патоген, регулаторни ефекат фактора Х се избегава и он се веже за други фактор познат као фактор Б. Последњи се одваја дејством фактора Д, а производи се везују за Ц3 већ присутна у мембрани која формира Ц3 конвертазу.

Одавде слиједе кораци активације, заједнички за три пута.

Карактеристике

Омогућује брзо уништавање патогених ћелија кроз формирање пора које брзо уништавају њихову мембрану.

Везивањем активних протеина комплемента обележава патогене које треба препознати и уносити их у фагоцитне ћелије ради уништења. Овај процес је познат и као опсонизација.

Мали фрагменти који настају разградњом зимогена делују као хемоаттрактанси који регрутују више фагоцита на месту инфекције.

Омогућује неутрализирање инвазивних вируса. Односно, инактивира их тако да се касније фагоцитозирају и елиминишу.

Сродне болести

Рентген стопала са реуматоидним артритисом, болест проузрокована недостатком у систему комплемента. Аутор: Лариоб, из Викимедиа Цоммонс.

Недостатак синтезе протеина комплемента као и фактори који производе нерегулисану активацију ових протеина могу довести до бројних болести.

Недостаци су углавном узроковани генетским грешкама које доводе до погрешних догађаја активације. То резултира неуспехом у повећаној подложности инфекцијама, реуматским болестима и ангиоедемима (едеми коже и слузокоже).

Одсуство регулације, попут одсуства фактора Х, може проузроковати вишак активације. Ово се завршава неконтролисаном упалом, насталом лизијом сопствених ћелија.

Референце

1. Албертс Б, Јохнсон, А., Левис Ј, Рафф М, Робертс К, Валтер П . 2002. Молекуларна биологија ћелије, 4. издање. Нев Иорк: Гарланд Сциенце.
2. МцЦуллоцх Ј, Мартин СЈ. Анализа ћелијске активности. 1994. Целлулар Иммунологи, пп.95-113.
3. Рицх Р, Флеисхер Т, Схеарер В, Сцхроедер Х, Фрев А, Веианд Ц. 2012. Клиничка имунологија, четврто издање. Канада: Елсевиер.
4. Сарма ЈВ, Вард ПА. Систем надопуне. Истраживање ћелија и ткива. 2011; 343 (1), 227-235.
5. Тхомас Ј, Киндт Рицхард А. Голдсби Амхерст Цоллеге Барбара А. Осборне. Јавиер де Леон Фрага (ур.). 2006. У Кубијевој имунолошкој шестој верзији. пп. 37, 94-95.
6. Трасцаса Л. Недостаци комплемента. Лабораторијска дијагностика Представљање шпанског регистра недостатака комплемента. Шпански регистар недостатака комплемента. 2000; 19: 41-48.