Что такое система комплемента?

Комплемент является частью врожденного иммунитета.

Система комплемента включает белки, циркулирующие в крови в неактивной форме, а также ряд мембранных клеточных рецепторов [2]. Большинство этих белков синтезируется гепатоцитами печени.

Компоненты комплемента обозначаются буквенно-цифровым кодом: C1, C2, C3, C3a, C3b, C4, C4a и так далее.

Существует три пути активации системы комплемента:

  1. Классический путь, включающий белки C1 и C2
  2. Альтернативный путь
  3. Лектиновый путь (с участием маннозосвязывающего лектина).

Все три пути сходятся на этапе образования C3-конвертазы и расщепления компонента C3 [2].

Вульгарная пузырчатка (Pemphigus vulgaris)

Поздняя кожная порфирия (Porphyria cutanea tarda)

Кожный васкулит

Классический путь активации комплемента

Когда антитело связывается с антигеном, образуется иммунный комплекс «антиген–антитело», активирующий классический путь комплемента.

C1 представляет собой белковый комплекс, состоящий из субъединиц C1q, C1s и C1r.

  • Комплемент активируется при связывании иммунного комплекса с субъединицей C1q. Обратите внимание: связываться с C1 способны только иммуноглобулины классов IgM и IgG.
  • Это вызывает конформационные изменения в молекуле C1, что приводит к его активации и расщеплению C2 на C2a и C2b, а также C4 на C4a и C4b.
  • Фрагменты C2b и C4b (в современной номенклатуре чаще C4b2a) соединяются, образуя комплекс, называемый C3-конвертазой.
  • C3-конвертаза расщепляет C3 на анафилатоксин C3a и опсонин C3b.
    • C3a связывается с мембранами тучных клеток и базофилов, стимулируя дегрануляцию и высвобождение гистамина.
    • Гистамин повышает сосудистую проницаемость и способствует миграции других иммунокомпетентных клеток в очаг воспаления.
    • C3b выполняет две ключевые функции:
      • Действует как опсонин, покрывая патогены и чужеродные клетки, что облегчает их распознавание и поглощение фагоцитами.
      • Связывается с компонентом C5, способствуя его взаимодействию с конвертазой.
    • Конвертаза расщепляет C5 на фрагменты C5a и C5b.
    • C5a является мощным хемоаттрактантом (стимулирует хемотаксис лейкоцитов) и вызывает высвобождение медиаторов тучными клетками.
    • C5b инициирует сборку мембраноатакующего комплекса.

Каскад системы комплемента

Мембраноатакующий комплекс

Мембраноатакующий комплекс (МАК) состоит из белков C5b, C6, C7 и C8.

  • Данный комплекс фиксируется на клеточной стенке патогена.
  • Он встраивается в мембрану и полимеризуется с множеством молекул C9, формируя трансмембранную пору.
  • Вследствие массивного тока ионов и воды происходит осмотический лизис и гибель клетки [3].

Альтернативный путь активации

Альтернативный путь не требует наличия комплекса «антиген–антитело».

C3 спонтанно гидролизуется в плазме с образованием C3a и C3b в небольших количествах.

  • В отсутствие патогенов эти фрагменты быстро инактивируются регуляторными белками [2].
  • При наличии чужеродной поверхности патогена C3b связывается с сывороточным белком — фактором B, формируя комплекс C3bBb.

Комплекс C3bBb выполняет две функции:

  1. Действует как C3-конвертаза альтернативного пути, расщепляя дополнительные молекулы C3 на C3b, что амплифицирует (усиливает) каскадную реакцию.
  2. Активирует компонент C5 с последующим переходом к формированию мембраноатакующего комплекса.

Лектиновый путь (маннозосвязывающий лектин)

Лектины — это группа белков, специфически связывающих углеводы, такие как манноза.

Лектиновый путь включает два ключевых протеина:

  1. Маннозосвязывающий лектин (MBL), не требующий участия антител для инициации активации комплемента;
  2. MBL-ассоциированные сериновые протеазы (MASP).

MBL связывается с остатками маннозы на поверхности бактерий, что индуцирует конформационные изменения в молекуле и активирует MASP, которая затем расщепляет C2 на C2a и C2b, а C4 — на C4a и C4b [4].

Образующийся комплекс расщепляет C3 и замыкает каскад на общие эффекторные звенья системы комплемента.

Как регулируется система комплемента?

В организме существуют физиологические ингибиторы, предотвращающие неконтролируемую и спонтанную гиперактивацию системы комплемента:

  1. Ингибитор C1-эстеразы (C1-INH) блокирует спонтанную активацию C1 и регулирует запуск классического пути.
  2. Фактор I инактивирует активный компонент C3b.
  3. Фактор H конкурирует с фактором B, способствуя диссоциации комплекса C3bBb и защищая собственные клетки организма от атаки [4].

Какие заболевания кожи связаны с патологией комплемента?

Нарушения функции и потребление компонентов комплемента вовлечены в патогенез многих дерматозов [3].

Аутоиммунные буллезные дерматозы

Буллезные заболевания кожи, протекающие с вовлечением системы комплемента:

Сосудистые поражения кожи

Заболевания сосудов кожи, опосредованные комплементом:

Другие воспалительные дерматозы

К другим иммуновоспалительным заболеваниям с дефектами регуляции комплемента относятся:

Лабораторная диагностика системы комплемента

Уровень и функциональную активность компонентов комплемента можно оценить количественно и качественно (например, методом радиальной иммунодиффузии, нефелометрии или функциональным тестом общей гемолитической активности CH50).

Компоненты комплемента чрезвычайно термолабильны, поэтому образцы сыворотки для исследования требуют строгого соблюдения преаналитического этапа (быстрое центрифугирование, хранение при низких температурах). Ложное снижение показателей часто является следствием несоблюдения температурного режима при транспортировке пробы.

Литература

  1. Complement system. Wikipedia. 2018. Доступно по адресу: https://en.wikipedia.org/wiki/Complement_system#cite_note-1 (дата обращения: 20 февраля 2018).
  2. Gargani Y. Crash course haematology and immunology, 4th edn. London: Mosby, 2015.
  3. Kotnik V. Complement in skin diseases. Acta Dermatovenerol Alp Pannonica Adriat 2011; 20: 3–11. PubMed
  4. Playfair JHL, Chain BM. Immunology at a glance, 10th edn. Hoboken, NJ: Wiley-Blackwell, 2013.

Материалы на DermNet

Дополнительные ресурсы

Книги по дерматологии