ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.10.2019
Просмотров: 804
Скачиваний: 1
МДФд. Занятие № 10
- 16 -
3. Другие –
активируют тучные клетки
и, связанные с ними сосудистые реакции воспаления.
4. И, наконец, часть фракций комплемента
осуществляет перфорацию оболочек бактериаль-
ных клеток
.
26.2. Пути активации комплемента
Существуют три пути активации комплемента: классический, лектиновый иальтернативный.
А.
Классический путь
активации комплемента является основным. Участие в этом пути актива-
ции комплемента – главная функция антител.
Рис 26.2-2. Схема классического пути активации комплемента
1. Активацию комплемента по классическому пути
запускает
иммунный комплекс: комплекс
антигена с иммуноглобулином (класса G – первых трех подклассов – или М). Место антитела
может «занять» С-реактивный белок – такой комплекс также активирует комплемент по клас-
сическому пути.
2. Классический путь активации комплемента
осуществляется
следующим образом (рис 26.2-
1).
а. Сначала
активируется фракция С1
: она собирается из трех субфракций (C1q, C1r, C1s) и
превращается в фермент С1-эстеразу (С1qrs).
б. С1-эстераза
расщепляет фракцию С4
.
в. Активная фракция С4bковалентно связывается с поверхностью микробных клеток (но не с
собственными эукариотическими клетками макроорганизма) с здесь
присоединяет к себе
фракцию С2
.
г. Фракция С2 в комплексе с фракцией С4b расщепляется С1-эстеразой с
образованием ак-
тивной фракции С2b
.
д. Активные фракции С4b и С2bв один комплекс –
С4bС2b
– обладающий ферментативной
активностью. Это так называемая
С3-конвертаза классического пути
.
е. С3-конвертаза
расщепляет фракцию С3
, нарабатываю большие количества активной
фракции С3b.
ж. Активная фракция С3b
присоединяется к комплексу С4bС2b
и превращает его в
С5-
конвертазу
(С4bС2bС3b).
з. С5-конвертаза
расщепляет фракцию С5
.
и. Появившаяся в результате этого активная фракция С5b
присоединяет фракцию С6
.
к. Комплекс С5bС6
присоединяет фракцию С7
.
л. Комплекс С5bС6С7
встраивается в фосфолипидный бислой мембраны микробной
клетки
.
м. К этому комплексу
присоединяется белок С8
.
н. Будучи вместе со всем комплексом в фосфолипидный бислой мембраны микробной клетки,
белок С8
катализирует полимеризацию
10 – 16 молекул
белка С9
. Данный полимер фор-
мирует в мембране микробной клетки неспадающую пору диаметром около 10 нм (рис
26.2-2)., что приводит к лизису микроба (так как на его поверхности образуется множество
таких пор – «деятельность» одной единицы С3-конвертазы приводит к появлению около
1000 пор). Комплекс С5bС6С7С8С9, образующийся в результате активации комплемента,
называется
мемранатакующим комплексом
(МАК).
МДФд. Занятие № 10
- 17 -
Рис. 26.2-2. Схема образования МАК (слева) и результат активации комплемента – формирование
поры в фосфолипидном бислое микробной мембраны, приводящей к осмотическому лизису мик-
робной клетки (справа)
Рис 26.2-3. Схема лектинового пути активации комплемента
Б.
Лектиновый путь
активации комплемента запускается комплексом нормального белка сыво-
ротки крови – маннансвязывающеголектина (МСЛ) – с углеводами поверхностных структур
микробных клеток (с остатками маннозы). Активизирующаяся в результате этого процесса
МСЛ-ассоциированная сериновая протеаза действует аналогично С1-эстеразе классического пу-
ти, по которому, собственно, и развиваются дальнейшие события, заканчивающиеся формиро-
ванием МАК (рис. 26.2-3).
В.
Альтернативный путь
активации комплемента (рис. 26.2-4) начинается с ковалентного связы-
вания активной фракции С3b – которая всегда присутствует в сыворотке крови в результате по-
стоянно протекающего здесь спонтанного расщепления фракции С3 – с поверхностными моле-
кулами не всех, но некоторых микроорганизмов.
Рис. 26.2-4. Схема альтернативного пути активации комплемента
1. Дальнейшие события
развиваются
следующим образом.
а. С3b
связывает фактор В
(который структурно и функционально гомологичен фактору С2),
образуя комплекс С3bВ.
б. В связанном с С3b виде
фактор В выступает в качестве сусбтрата для фактора D
(сыво-
роточной сериновой протеазы), которая расщепляет его с образованием активного ком-
плекса С3bВb. Этот комплекс обладает ферментативной активностью, структурно и функ-
ционально гомологичен С3-конвертазе классического пути (С4bС2b) и называется
С3-
МДФд. Занятие № 10
- 18 -
конвертазой альтернативного пути
.
в. Сама по себе С3-конвертаза альтернативного пути нестабильна. Чтобы альтернативный
путь активации комплемента успешно продолжался этот фермент
стабилизируется фак-
тором Р
(пропердином).
г. То, что происходит дальше, аналогично классическому пути активации комплемента.
1
. Нарабатывается много С3b и
образуется комплекс
С3bВbС3b,
являющийся С5-
конвертазой
.
2
.
Активация С5
дает начало образованию мембранатакующего комплекса (см. разделы
26.2.А.2.и – 26.2.А.2.н).
2. Основное
функциональное отличие
альтернативного пути активации комплемента, по срав-
нению с классическим, заключается в быстроте ответа на патоген: так как не требуется время
для накопления специфических антител и образования иммунных комплексов.
Г. Важно понимать, что и классический и альтернативный пути активации комплемента
действу-
ют параллельно
, еще и амплифицируя (т.е. усиливая) друг друга. Другими словами компле-
мент активируется не «или по классическому или по альтернативному», а «и по классическому
и по альтернативному» путям активации. Это, еще и с добавлением лектинового пути актива-
ции, – единый процесс (см. рис. 26.2-5), разные составляющие которого могут просто прояв-
ляться в разной степени.
26.3. Анафилотоксины
Активные фракции комплемента С3а и С5а называются
анафилотоксинами
, так как участвуют,
помимо прочего, в аллергической реакции, называемой анафилаксия (см. ниже). Наиболее силь-
ным анафилотоксином является С5а.
А. Анафилотоксины
действуют
на разные клетки и ткани макроорганизма.
1. Действие их на
тучные клетки
вызывает дегрануляцию последних.
2. Анафилотоксины действуют также на
гладкие мышцы
, вызывая их сокращение.
3. Действуют они и на
стенку сосуда
: вызывают активацию эндотелия и повышение его прони-
цаемости, что создает условия для экстравазации из сосудистого русла жидкости и клеток
крови в ходе развития воспалительной реакции.
Б. Корме того, анафилотоксины являются
иммуномодуляторами
, т.е. они выступают в роли регу-
ляторов иммунного ответа.
1.
С3а
выступает в роли иммуносупрессора (т.е. подавляет иммунный ответ).
2.
С5а
является иммуностимулятором (т.е. усиливает иммунный ответ).
26.2-4. Общая схема активации комплемента
МДФд. Занятие № 10
- 19 -
26.2-5. Схема, иллюстрирующая взаимосвязь путей активации комплемента
26.4. Рецепторы для компонентов комплемента
Фракции комплемента могут воздействовать на клетки макроорганизма лишь в том случае, если на
последних существуют соответствующие рецепторы.
А.
Фагоциты
имеют рецептор для С3b. Этот рецептор обуславливает большую активности фаго-
цитов по отношению к опсонизированным микробами (а именно, к тем из них, на поверхности
которых наличествует фракции С3b).
Б.
Эритроциты
обладают специфическими рецепторами для фракций С3b и С4b. Этими рецепто-
рами эритроциты связывают соответствующие фракции комплемента в составе циркулирующих
иммунных комплексов (ЦИК) и транспортируют эти комплексы к макрофагам селезенки и пе-
чени, которые, их уничтожают, осуществляя тем самым клиренс (т.е. очищение) крови от ЦИК.
В. На
тучных клетках
локализованы рецепторы к фракции С5а, через которые этот анафилаток-
син активирует эти клетки и вызывает их дегрануляцию.
Г. Таким же рецептором обладают
макрофаги
, благодаря чему фракция С5а активирует и эти
клетки.
26.5. Регуляция системы комплемента
В норме, в отсутствие во внутренней среде макроорганизма патогена, уровень спонтанной актив-
ности системы комплемента невысок. Каскадный механизм активации комплемента «запускается»
активаторами, а регуляция его работы по типу «обратной связи» – ингибиторами, без которых ка-
ждый эпизод активации заканчивался бы полным истощением всей системы.
А.
Активаторами
системы комплемента являются молекулярные комплексы, располагающиеся
на поверхности микроорганизма, и запускающие процесс активации комплемента по тому или
иному пути. О них уже упоминалось выше (см. раздел 26.2).
1. Активаторами
классического пути
активации комплемента выступают два комплекса.
а.
Иммунный комплекс
(комплекс антиген-антитело).
б. Комплекс
антигена с С-реактивным белком
.
2. Активатором
лектинового
пути активации комплемента выступает комплекс нормального
белка сыворотки крови – маннансвязывающеголектина (МСЛ) – с углеводами поверхностных
структур микробных клеток (а именно – с остатками маннозы).
3. Активаторами
альтернативного
пути активации комплемента выступают два комплекса.
а. Комплекс (в результате ковалентного связывания)
активной фракции С3b
– которая все-
гда присутствует в сыворотке крови в результате постоянно протекающего здесь спонтан-
ного расщепления фракции С3 –
с поверхностными молекулами
не всех, но некоторых
микроорганизмов
.
б.
Агрегированные
на поверхности микроба
иммуноглобулины
классов А и Е.
Б.
Ингибиторы
системы комплемента локализуются в сыворотке крови или на мембране клеток.
МДФд. Занятие № 10
- 20 -
1. В
сыворотке крови
локализуются пять белков – ингибиторов системы комплемента.
а.
С1-ингибитор
(С1inh) инактивирует активную фракцию С1qrs (т.е. С1-эстеразу).
б.
С4-связывающий протеин
(C4BP)делает фактор С4b доступным для деградации факто-
ром I.
в.
Фактор Н
– делает фактор С3b доступным для деградации фактором I.
г.
Фактор I
расщепляет С3b (в комплексе с фактором Н) и С4b (в комплексе с С4ВР).
д.
Белок S
связывается с комплексом С5bС6С7 и предотвращает дальнейшее образование
мембранатакующего комплекса.
2. На
клетках
млекопитающих (и, соответственно человека) локализуются три белка – ингиби-
тора системы комплемента.
а.
DAF
(decay-acceleratingfactor = фактор, ускоряющий распад) инактивирует С4bС2b (т.к.
вместо С2 связывается с С4b).
б.
МСР
(мембранный кофакторпротеолиза) делает фактор С3b доступным для деградации
фактором I.
в.
Протектин
(обозначаемый также как молекула CD59) инактивирует белки мембраната-
кующего комплекса (препятствует С-опосредованному лизису собственных клеток)
26.6. Функции системы комплемента
Система комплемента играет очень важную роль в защите макроорганизма от патогенов.
А. Система комплемента участвует в
инактивации микроорганизмов
, в т.ч. опосредует действие
на микробы антител.
Б. Активные фракции системы комплемента
активируют фагоцитоз
.
В. Активные фракции системы комплемента принимают участие в
формировании воспалитель-
ной реакции
.
26.7. Определение активности системы комплемента
Для определения активности комплемента в современных иммунологических лабораториях ис-
пользуют реакцию гемолиза и иммуноферментный анализ (ИФА), пришедший на смену реакции
радиальной иммунодиффузии по Манчини.
А.
Реакция гемолиза
используется для определения титра комплемента и для измерения общей
активности системы комплемента.
1.
Титр комплемента
определяется как максимальное разведение сыворотки крови, вызываю-
щее лизис эритроцитов барана, нагруженных антиэритроцитарными антителами (так назы-
ваемой
гемсистемы
).
2. Под
общей активностью системы комплемента
понимают количество комплемента, обес-
печивающее лизис 50% эритроцитов гемсистемы (обозначается как СН
50
).
Б.
Иммуноферментный анализ
используется для определения концентрации в сыворотке крови
отдельных компонентов системы комплемента (C1q, C1s, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, про-
пердина, фактора В, С1-ингибитора). Раньше концентрацию наиболее важных в функциональ-
ном отношении фракций системы комплемента (чаще – С3 и С4) определяли с помощью реак-
ции иммунодиффузии по Манчини, но в современных лабораториях, оснащенных ИФА-
анализаторами, с этой целью используют иммуноферментный анализ, значительно расширив-
ший возможности оценки функционального состояния у пациента его системы комплемента.
27. ФАГОЦИТОЗ
27.1. Общее понятие
Под фагоцитозом понимают внутриклеточную цитотоксичность (внутриклеточный киллинг) мик-
роорганизмов и биодеградацию других частиц диаметром более 0,1 мкм. Осуществляют фагоцитоз
главным образом нейтрофилы и макрофаги/моноциты, хотя фагоцитирующей способностью обла-
дают и другие клетки.
27.2. Стадии фагоцитоза
Выделяют четыре стадии фагоцитоза: хемотаксис, адгезия, эндоцитоз и биодеградация. В русскоя-
зычной передаче эти стадии можно описать как «четыре п»: приближение, прилипание, поглоще-
ние и переваривание.