Система комплемента в гуморальном иммунитете


Открытие комплемента в конце прошлого столетия связывают с именем Жюля Борде, работавшего в лаборатории И.Мечникова в Париже. Первые данные указывали, что в сыворотке крови животных имеется термолабильное вещество, которое усиливает опсонизацию бактерий и в присутствии антител убивает бактерии. В настоящее время известно, что опсонизирующая и лизирующая активность сыворотки связана с большой группой белков, объе- диненых в единую систему комплемента. Определяющим событием является взаимодействие антител с антигеном, что провоцирует каскад реакций, состоящий из последовательной активации одного белка системы предыдущим белком этой системы. Некоторые из членов системы комплемента связываются ковалентно с бактериями, опсонизируя их для успешного поглощения фагоцитами, обладающими соответствующими рецепторами к комплементу. Другие члены функционируют как хемоаттрактанты, привлекая в зону воспаления, где происходит активация системы комплемента, фагоцитирующие клетки. Заключительные компоненты каскадной реакции выступают в качестве литических факторов, разрушая бактерии.
Имеется два пути реализации эффекторной функции системы комплемента — классический путь активации, по которому цепь реакций инициируется комплексом антиген:антитело, и альтернативный путь, т.е. активация системы только антигеном, без участия антител. Второй путь активации комплемента, зависящий от прямого действия патогена и не включающий специфические факторы гуморального иммунитета, кажется эволюционно более древним. Устоявшееся название для неспецифической активации системы комплемента связано лишь с более поздним открытием этого механизма включения в работу данной системы.
Все белки классического пути активации системы комплемента имеют буквенное обозначение “С” и арабскую цифру, отражающую последовательность открытия белка, но не последовательность его включения в реакцию. Реакционная последователь-
иость представляет следующий ряд: С1. С4, С2, СЗ. С5, С6, С7, С8, С9. События, разворачивающиеся после инициации процесса, можно разбить на дна этапа: ранний и поздний (табл. 9.7). На раннем этапе классический и альтернативный пути активации комплемента отличаются не только по инициаторам процесса, но и по белковым компонентам, включившимся в реакцию. Поздние этапы по молекулярным механизмам и конечному эффекторному действию являются общими для путей активации системы.
Первым компонентом классического пути является С!, который построен из трех белков: Clq. С1г и CIs (рис. 9.22). Clq состоит из шести идентичных субъединиц, конформационно напоминающих булаву с коллагеноподобной рукоятью. Он находится в прямом контакте с двумя другими белками — С1г и С 1s. Головная часть Clq образует связь с Fc-фрагментом IgM. Подробная связь возникает только на клеточной поверхности после того, как произошло взаимодействие IgM с эпитопом патогена или какою- либо иного корпускулярного антигена. В жидкой среде такого взаимодействия не происходит, и связано это с отсутствием конфор- мационных изменений, свойственных иммуноглобулину, адсорбированному на клетке.

При взаимодействии Clq с IgG должно соблюдаться условие плотной “посадки” иммуноглобулина на поверхности корпускулярного антигена, с тем чтобы данный компонент комплемента мог провзаимодействовать с несколькими соседними иммуноглобулиновыми молекулами и образовать таким способом молекулярный агрегат. Контакт только с одной молекулой IgG не обеспечивает активации С1.
Завершившееся взаимодействие иммуноглобулинов с Clq приводит к активации ферментативной активности у данного компонента комплемента, который в свою очередь модифицирует Cls, придавая ему свойства сериновой протеазы. С приобретением ферментативных свойств Cls завершается первый этап классического пути активации системы комплемента.
Следующий этап связан с активностью Cls, который расщепляет сывороточный белок С4 на два фрагмента: больший С4Ь и меньший — С4а. Больший ковалентно связывается с поверхнос-
Таблица 9.7
Основные компоненты комплемента и их функциональная
активность

тью патогена и затем взаимодействует с С2, делая его чувствительным к сериновой протеазе С Is. В результате С2 расщепляется на С2Ь и С2а. С2Ь также обладает активностью сериновой протеазы. Комплекс С4Ь с активной сериновой протеазой С2Ъ является ферментом СЗ/С5-конвертазой, прикрепленной к поверхности патогена. Наиболее важная функция СЗ/С5-конвертазы состоит в расщеплении большого числа СЗ молекул на СЗЬ, остающиеся прикрепленными к поверхности патогена, и свободные СЗа, играющие значительную роль в инициации локальной воспалительной реакции.
При альтернативном пути активации системы комплемента основные события аналогичны тем, которые известны для классического пути. Инициатором процесса является ковалентно связанный с поверхностью патогена СЗЬ, который образовался как результат работы классического пути активации. Компонент СЗЬ- взаимодействует на поверхности с фактором В, Этот фактор после фиксации на мембране подвергается расщепляющему воздействию фактора D. В результате образуется крупный фрагмент ВЬ, связанный с СЗЬ, и свободный мелкий фрагмент Ва. Фиксированный на мембране патогена комплекс СЗЬ:ВЬ выполняет функцию СЗ/С5:. конвертазы и подобно комплексу С4Ь:2Ь классического пути активации обеспечивает накопление на поверхности патогена большого количества молекул СЗЬ.
В суммарном виде белки, принимающие участие в реализации функции системы комплемента, представлены в табл. 9.8.
Таблица 9.8
Функциональная активность белков системы комплемента

Функция

Белки

Взаимодействие с комплексом антиген:антитело на поверхности чужеродной клетки

Clq

Ферментативная активность по отношению к белкам системы комплемента

Clr, Cls, C2b, Bb, D

Опсонины и белки, связанные с мембраной чужеродной клетки

С4Ъ, СЗЬ

Медиаторы воспаления

С5а, СЗа, С4а

Белки, образующие поры в мембране чужеродных клеток

С56, С6, С7, С8, С9

Источник: В.Г. Галактионов., «Иммунология: Учебник» 1998

А так же в разделе «Система комплемента в гуморальном иммунитете »