Система комплемента и пути ее активации

Комплемент был открыт в 1899 г. французским имму­нологом Ж. Борде, назвавшим его «алекси­ном». Современное название комплементу дал П. Эрлих. Комплемент представляет со­бой сложный комплекс белков сыворотки крови, находящийся обычно в неактивном состоянии и активирующийся при соедине­нии антигена с антителом или при агрега­ции антигена. В состав комплемента входят 20 взаимодействующих между собой белков, девять из которых являются основными ком­понентами комплемента; их обозначают циф­рами: С1, С2, СЗ, С4... С9. Важную роль играют также факторы В, D и Р (пропердин). Белки комплемента относятся к глобулинам и отличаются между собой по ряду физико-химических свойств. В частности, они сущес­твенно различаются по молекулярной массе, а также имеют сложный субъединичный состав: C1-C1q, C1r, Cls; С3-С3а, С3b; С5-С5а, С5b и т. д. Компоненты комплемента синтези­руются в большом количестве (составляют 5-10 % от всех белков крови), часть из них образуют фагоциты.

Система комплемента выполняет следующие функции:

а) лизис клеток (эритроцитов ¾ гемолиз, бактерий ¾ бактериолиз, клеток опухолей или поврежденных, инфицированных внутриклеточными формами бактерий, микоплазмами, хламидиями, вирусами или простейшими ¾ цитолиз);

б) усиление или подготовка фагоцитоза (участие в процессе опсонизации);

в) усиление хемотаксиса;

г) участие в нейтрализации вирусов;

д) участие в иммуноприлипании;

е) участие в аллергических реакциях немедленного типа (анафилотоксины).

Механизм активации системы комплемента сложен и представляет собой каскад фер­ментативных протеолитических реакций, в результате которого образуется активный цитолитический (мембранно-атакующий) комплекс, разрушающий стен­ку бактерии и других клеток. Известны три пути активации комплемента: классический, альтернативный и лектиновый (рис. 21).

По классическому пути комплемент активирует­ся комплексом антиген-антитело. Для этого достаточно участия в связывании антигена одной молекулы IgM или двух молекул IgG. Процесс начинается с присоединения к ком­плексу АГ+АТ компонента С1, который рас­падается на субъединицы Clq, Clr и Cls. Далее в реакции участвуют последовательно активированные «ранние» компоненты комплемента в такой последовательности: С4, С2, СЗ. Эта реакция имеет характер усиливающе­гося каскада, т. е. когда одна молекула пре­дыдущего компонента активирует несколько молекул последующего. «Ранний» компонент комплемента СЗ активирует компонент С5, который обладает свойством прикрепляться к мембране клетки. На компоненте С5 путем последовательного присоединения «поздних» компонентов С6, С7, С8, С9 образуется мембранно-атакующий комплекс, который нарушает целостность мембраны (образует в ней отверстие), и клетка погибает в результате осмотического лизиса.

Альтернативный путь активации комплемен­та проходит без участия антител. Этот путь характерен для защиты от грамотрицательных микробов. Каскадная цепная реакция при аль­тернативном пути начинается с взаимодействия антигена (например, липополисахарида) с протеи­нами В, D и пропердином (Р) с последующей активацией компонента С3. Далее реакция идет так же, как и при классическом пути — образу­ется мембранно-атакующий комплекс.

Примечания: С_1-9 — компоненты комплемента; MBL — маннозо-связывающий лектин; MASP — маннозо-ассоциированные специфические белки, МК — мембрано-атакующий комплекс.

Рис. 21. Пути активации комплемента

Лектиновый путь активации комплемента также происходит без участия антител. Он ини­циируется маннозосвязывающим белком сыворотки крови, который после взаимодейс­твия с остатками маннозы на поверхности мик­робных клеток катализирует С4. Дальнейший каскад реакций сходен с классическим путем. В процессе активации комплемента обра­зуются продукты протеолиза его компонен­тов — субъединицы С3а и С3 b, С5а и С5 b и дру­гие, которые обладают высокой биологической активностью. Например, С3а и С5а принимают участие в анафилактических реакциях, являют­ся хемоаттрактантами, С3b — играет роль в опсонизации объектов фагоцитоза, и т. д. Сложная каскадная реакция активации системы комплемента происходит с участием ионов Са²⁺ и Mg²⁺.