SISTEM DE COMPLETARE: CALE CLASICĂ ȘI ALTERNATIVĂ, FUNCȚII, BOLI - BIOLOGIE - 2025

Sistemul complement este un grup format din mai mult de treizeci de proteine ​​plasmatice sensibile la căldură, care cresc efectul distructiv al microorganismelor patogene.

Se numește „complement”, deoarece s-a demonstrat că completează acțiunea anticorpilor în distrugerea agenților patogeni. Cu toate acestea, este de asemenea capabil să își îndeplinească funcțiile în absența anticorpilor. Prin urmare, acesta poate fi considerat ca parte a componentelor sistemului imunitar înnăscut.

Rezumatul căii de activare a cascadei complementului. De Perhelion, de la Wikimedia Commons.

Acțiunea sa depinde de activarea în serie („cascadă”) a proteinelor care o compun, pentru a garanta ruperea agenților patogeni prin formarea de pori în membrana lor, etichetarea (opsonizarea) pentru distrugerea lor de către celulele fagocitice și neutralizarea virusului.

Sistemul imunitar: imunitate adaptativă și imunitate înnăscută

Sistemul imunitar este sistemul de apărare al organismului pentru a se apăra de atacul microorganismelor capabile să provoace boli.

Este alcătuit dintr-un set de celule, organe și proteine ​​citokine care rămân în alertă cu privire la sosirea agenților patogeni. Odată ce îi detectează, efectuează atacul împotriva lor pentru a le garanta eliminarea. Metodologia lui ar fi la fel cum ar face-o soldații unei cazărmi, care vin în apărare ori de câte ori apar situații de atac sau de urgență.

Ca în orice sistem de apărare, atacul pe care îl desfășoară necesită tactici, abilități, abilități și cooperarea componentelor sale. Toate acestea sunt cuprinse într-o serie de etape strategice care sunt cunoscute colectiv ca răspuns imun.

Răspunsul imun are loc în două faze mari, separate de timp: răspunsul imun înnăscut și răspunsul imun adaptativ.

Răspuns imunitar înnăscut

Răspunsul imun înnăscut este prima linie de apărare împotriva unei infecții cauzate de sosirea unui organism străin.

Acest tip de răspuns inițial implică, pe de o parte, acțiunea liniilor de retenție (pielea și mucoasele) care acționează ca bariere care împiedică intrarea agenților patogeni. Pe de altă parte, acțiunea celulelor care rămân vigilente în straturile cele mai interioare ale pielii înainte de intrarea agenților patogeni. Aceste microorganisme se pot „înfunda” ca urmare a eșecului în primele bariere, cum ar fi o gaură sau o tăietură care există în ele.

Celulele care acționează la acest nivel sunt cunoscute sub numele de fagocite, care sunt responsabile de recunoașterea microorganismelor invadatoare, de fagocitare (devoare) a acestora și, în final, de a le distruge în citoplasmă.

În afară de aceasta, aceste celule sunt responsabile de trimiterea de semnale către celulele care participă la a doua ramură de răspuns pentru a elimina eficient orice agent patogen care reușește să depășească prima linie de răspuns.

În cele din urmă, componentele celulare și non-celulare care participă la acest tip de răspuns sunt prezente încă de la nașterea organismului. Adică nu depind de prezența antigenelor (agenți patogeni străini sau substanțe toxice).

Răspuns imun adaptativ

Acest tip de răspuns, care apare după ce mecanismele efectoare ale imunității înnăscute au fost declanșate, sunt realizate de alte celule cunoscute sub numele de limfocite.

Limfocitele consolidează mecanismele de apărare ale imunității înnăscute, în același timp în care acestea fac ca sistemul să-și amintească de organismele invadatoare, doar în cazul în care se întorc.

Adică, în cazul unei a doua invazii de către un organism străin, acesta din urmă îl recunoaște rapid, facilitând eliminarea promptă a acestuia. Aceste răspunsuri sunt de obicei mai rapide decât primele tocmai datorită memoriei lor imune caracteristice.

În cele din urmă, trebuie menționat că imunitatea adaptativă se dezvoltă de-a lungul vieții unui organism. Întrucât se confruntă cu diferiți agenți infecțioși. Adică este dobândit.

Când aceste celule detectează un organism a doua oară, ele declanșează o linie de atac celular și o linie humorală. Al doilea implică eliberarea de anticorpi, proteine ​​care neutralizează toxinele și marchează agenții patogeni pentru eliminare.

Anticorpii, la rândul lor, pot activa un grup de proteine ​​care alcătuiesc sistemul complementului. Acesta din urmă ajută la distrugerea rapidă a germenilor și a celulelor deja infectate.

Sistem de completare

Sistemul complement este un set de proteine ​​plasmatice care sunt activate de prezența organismelor patogene.

Deși această activare depinde în multe cazuri de anticorpi (componente ale răspunsurilor adaptative), ea poate fi activată și în absența acestora. Din acest motiv, este considerată o componentă importantă a răspunsurilor înnăscute.

Există mai mult de 30 de proteine ​​care alcătuiesc acest sistem, care interacționează între ele pentru a completa acțiunea anticorpilor și a celulelor fagocitice în eliminarea agenților patogeni.

Aceste proteine ​​au fost identificate cu litera "C" pentru completare și sunt formate prin combinarea a 9 proteine ​​(C1 până la C9). Toate sunt proteaze și sunt menținute circulând vigilent și inactiv prin corp.

Odată detectată prezența unui microorganism străin, acestea sunt activate prin acțiunea altor proteaze, astfel încât acestea să continue atacul în apărarea organismului.

Acum, această activare poate fi realizată prin trei rute diferite: ruta clasică, alternativa și ruta lectină. Deși acestea diferă în ceea ce privește modul de activare, toate coincid în formarea unui complex de atac pe membrana agentului patogen (MAC).

Acest complex este format prin asocierea multor proteine ​​de pe fața exterioară a membranei agentului patogen care culminează cu formarea porilor sau a găurilor în el.

Cum se produce activarea sistemului de complement?

Activarea are loc în locurile în care se produce infecția și este cauzată de prezența microorganismelor invadatoare.

În timpul acesteia, toate proteinele complementului inițial inactive sunt activate într-o reacție în lanț. Adică, după ce unul a fost activat, acesta din urmă activează următorul și așa mai departe.

Proteazele active sunt generate prin clivarea proteinei precursoare sau a zimogenului (formă inactivă). Acesta din urmă îl taie pe următorul în două activându-l.

Astfel, activarea unui grup mic de proteine ​​la începutul cascadei determină o creștere uriașă a activării zimogeni succesivi (amplificare).

Această amplificare ajută complexul de atac al membranelor agentului patogen să se formeze rapid. Acest lucru promovează deschiderea porilor care, în cele din urmă, va descompune paraziții, bacteriile și alte organisme capabile să provoace infecția.

Complementul poate fi activat în trei moduri independente

Deși scopul final cu activarea complementului este întotdeauna formarea complexului de atac al membranelor patogene, există trei modalități prin care acest lucru poate fi realizat. Începutul fiecăreia dintre ele depinde de acțiunea diferitelor molecule.

Cu toate acestea, toate converg asupra activării convertazei C3, o proteină care scindează proteina C3 în C3a și C3b. Acesta din urmă se leagă de membrana agentului patogen și fractură C5 în C5a și C5b. C5b se leagă, de asemenea, de membrană și recrutează restul proteinelor care se vor asambla pentru a da naștere porilor (C6, C7, C8 și C9).

Mod clasic

Primește acest nume pentru că este primul mod de a fi descris. Constituie un punct de conectare între mecanismele răspunsurilor înnăscute și cele adaptive, deoarece este activat de complexe de anticorpi care s-au legat anterior de suprafața agentului patogen.

Aceasta începe cu legarea C1q (prima proteină a cascadei complementului) de membrana microorganismului invadator. Această unire poate avea loc în trei moduri diferite:

- Direct cu proteine ​​și componente neproteice de pe suprafața bacteriilor, cum ar fi acidul lipoteichoic prezent în bacteriile gram-pozitive.

- Proteină C-reactivă, o proteină plasmatică care se leagă de reziduurile de fosfocolină prezente în polizaharidele de suprafață bacteriene.

- La complexele imune, formate din doi sau mai mulți anticorpi ai izotipurilor IgG sau IgM care s-au legat anterior de agentul patogen.

Calea Lectin

Activarea pe această cale depinde de recunoașterea carbohidraților specifici expuși la suprafața agentului patogen de către proteine ​​numite lectine.

Lectinele sunt proteine ​​care interacționează doar cu carbohidrații. Câteva exemple dintre acestea sunt: ​​proteina MLB care se leagă în mod specific la polizaharide care conțin mannoză de zahăr prezentă pe suprafața virusurilor și bacteriilor, și cele care recunosc doar resturile de N-acetilglucozamină prezente în peretele bacterian.

Rută alternativă

Această cale este activată direct prin legarea proteinei C3 (care generează C3b) deja activă pe suprafața agentului patogen.

Este important de știut că, în absența infecțiilor, C3b apare pe această cale în valori foarte mici. Aceste cantități limitate de C3b sunt menținute inactive prin acțiunea unei proteine ​​cunoscute sub numele de factor H.

Numai atunci când există infecție și C3 se leagă de agentul patogen, efectul de reglementare al factorului H este evadat și acest lucru se leagă la un al doilea factor cunoscut sub numele de factor B. Acesta din urmă este scindat prin acțiunea factorului D, iar produsele se leagă de C3. deja prezent în membrana formând conversația C3.

De aici, sunt urmate etapele de activare comune celor trei căi.

Caracteristici

Permite distrugerea rapidă a celulelor patogene prin formarea de pori care le distrug rapid membrana.

Prin legarea proteinelor complementului activat, acesta marchează ca agenții patogeni să fie recunoscuți și ingerati de celulele fagocitice pentru distrugere. Acest proces este cunoscut sub numele de opsonizare.

Micile fragmente care sunt produse din descompunerea zimogenilor acționează ca substanțe chimioatractante care recrutează mai multe fagocite pe locul infecției.

Permite neutralizarea virusurilor invadatoare. Adică îi inactivează astfel încât să fie ulterior fagocitați și eliminați.

Boli conexe

Radiografia piciorului cu artrită reumatoidă, o boală cauzată de deficiențe în sistemul complementului. De Lariob, de la Wikimedia Commons.

Deficiențele în sinteza proteinelor complementare, precum și factorii care produc o activare nereglementată a acestor proteine ​​pot duce la numeroase boli.

Deficiențele sunt, în general, cauzate de erori genetice care duc la evenimente eronate de activare. Aceasta duce la eșecul unei susceptibilități sporite la infecții, boli reumatice și angioedem (edem al pielii și mucoasei).

Lipsa reglementării, cum ar fi absența factorului H, poate provoca un exces de activare. Aceasta se încheie în inflamația necontrolată, produsă de liza celulelor proprii.

Referințe

1. Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P . 2002. Biologie moleculară a celulei, ediția a IV-a. New York: Știința Garlandului.
2. McCulloch J, Martin SJ. Analize ale activității celulare. 1994. Imunologie celulară, pp.95-113.
3. Rich R, Fleisher T, Shearer W, Schroeder H, Frew A, Weyand C. 2012. Clinic Immunology, ediția a IV-a. Canada: Elsevier.
4. Sarma JV, Ward PA. Sistemul de complement. Cercetarea celulelor și a țesuturilor. 2011; 343 (1), 227-235.
5. Thomas J, Kindt Richard A. College Goldsby Amherst Barbara A. Osborne. Javier de León Fraga (Ed.). 2006. In Kuby Immunology Sixth Edition. pp. 37, 94-95.
6. Trascasa L. Deficiențe de completare. Diagnosticare de laborator. Prezentarea registrului spaniol al deficiențelor complementului. Registrul spaniol al deficiențelor complementare. 2000; 19: 41-48.