Комплемент
Система комплемента – сложная эффекторная система белков крови, действующая по принципу каскада, играет важную роль в регуляции иммун-ного ответа и поддержании гомеостаза.
Функции: 1-распознование
2-лизис и элиминация генетически чужеродного материала из организма
3 – хемотаксис
4 - опсонизация
Природа и характеристика комплемента. Комплемент является одним из важных факторов гуморального иммунитета, играющим роль в защите организма от антигенов. Он 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. Белки системы комплемента в норме содержатся в сыворотке крови, главным образом во фракции β-глобулинов.
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).
В систему комплемента входят более 25 белков:
-
11 белков образуют основную эффекторную структуру, состоящую из 9 компо-нентов комплемента,
-
Белки-регуляторы: активаторы и ингибиторы,
-
Факторы, запускающие пути активации,
-
Общие факторы (белки литического комплекса)
Компоненты комплемента обозначаются буквой С и цифрой: С1, С2, С3……С9
С1 – компонент состоит из 3 белков – q, r, s.
При активации компоненты С2, С3, С4, С5 распадаются на 2 фрагмента – а и b (С2а и С2b, С3а и С3b, С4а и С4b, С5а и С5в). Легкие (а), лишены ферментативной активности, но обладают собственной активностью (хемотакические факторы и анафилогены) и тяжелые (b), обладающие ферментативной активностью.
С6,7,8,9 – не распадаются, а образуют мембранатакующий комплекс.
Продуценты компонентов комплемента:
1 – Гепатоциты (90%)
2 - моноциты и макрофаги: КОСТНОГО МОЗГА, ПЕЧЕНИ,
легких, лимфоидных образований кишечника
3 - клетки почечного эпителия,
4 – эндотелиальные клетки.
5 – нейтрофилы и жировая ткань (С7, фактор D)
Каждый компонент комплемента обладает 3 эффектами действия:
1 – активируется и присоединяется к предыдущему компоненту комплемента,
2 – активирует последующий компонент,
3 – обладает собственной биологической активностью.
Функции комплемента многообразны:
-
участвует в лизисе микробных и других клеток (цитотоксическое действие);
-
обладает хемотаксической активностью;
-
принимает участие в анафилаксии;
-
участвует в фагоцитозе.
Следовательно, комплемент является компонентом многих иммунолитических реакций, направленных на освобождение организма от микробов и других чужеродных клеток и антигенов (например, опухолевых клеток, трансплантата).
Механизм активации комплемента очень сложен и представляет собой каскад ферментативных протеолитических реакций, в результате которого образуется активный цитолитический комплекс, разрушающий стенку бактерии и других клеток.
Известны три пути активации комплемента:
-
классический,
-
альтернативный
-
лектиновый.
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 литический или мембраноатакующий комплекс (цилиндрический 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, полисахарида) с протеинами В, D и пропердином (Р) с последующей активацией компонента СЗ. Далее реакция идет так же, как и при классическом пути — образуется мембраноатакующий комплекс.
Лектиновый путь активации комплемента также происходит без участия антител. Он инициируется особым маннозосвязывающим белком сыворотки крови, который после взаимодействия с остатками маннозы на поверхности микробных клеток (отсутствует в макрорганизме) катализирует С4 (подобно С1grs). Дальнейший каскад реакций сходен с классическим путем.
Замедление выведения ИК приводит к их отложению на биомембранах макроорганизма, как следствие развитие иммунопатоогии, т. к. они привлекают в очаг отложения макрофаги и другие эффекторы иммунного воспаления.
Лизоцим.
Особая и немаловажная роль в естественной резистентности принадлежит лизоциму, открытому в 1909 г. П. Л. Лащенко и выделенному и изученному в 1922 г. А. Флемингом.
Лизоцим — это протеолитический фермент мурамидаза (от лат. mums — стенка) с молекулярной массой 14—16 кДа. класса гидролаз, катализирующий гидролиз b-1 : 4-гликозидной связи между остатками N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмураминовой к-ты (см. ф-лу) пептидогликана клеточной стенки бактерий. Гидролизует также такую же связь в полимере, состоящем из остатков N-ацетилглюкозамина (хитине), но со значительно меньшей скоростью. Лизоцим обнаружен практически во всех организмах. У позвоночных содержится гл. обр. в слезах, слюне, селезенке, легких, почках и лейкоцитах; в тканях локализуется в лизосомах. Синтезируется макрофагами, нейтрофилами и другими фагоцитирующими клетками и постоянно поступающий в жидкости и ткани организма. Фермент содержится в крови, лимфе, слезах, молоке, сперме, урогенитальном тракте, на слизистых оболочках дыхательных путей, ЖКТ, в мозге. Отсутствует лизоцим лишь только в спинномозговой жидкости и передней камере глаза. В сутки синтезируется несколько десятков граммов фермента.
Механизм действия лизоцима сводится к разрушению гликопротеидов (мурамиддипептида) клеточной стенки бактерий, что ведет к их лизису и способствует фагоцитозу поврежденных клеток. Следовательно, лизоцим обладает бактерицидным и бактериостатическим действием. Кроме того, он активирует фагоцитоз и образование антител.
Нарушение синтеза лизоцима ведет к снижению резистентности организма, возникновению воспалительных и инфекционных заболеваний; в таких случаях используют для лечения препарат лизоцима, получаемый из яичного белка или путем биосинтеза, так как он продуцируется некоторыми бактериями (например, Bacillus subtilis), растениям семейства крестоцветных (редис, репа, хрен, капуста и т. д.). Химическая структура лизоцима известна, и он синтезирован химическим способом.
Интерферон
Интерферон относится к важным защитным белкам иммунной системы. Открыт в 1957 г. А. Айзексом и Ж. Линдеманом при изучении интерференции вирусов (лат. inter — между и ferens — несущий), т. е. явления, когда животные или культуры клеток, инфицированные одним вирусом, становились нечувствительными к заражению другим вирусом. Оказалось, что интерференция обусловлена образующимся при этом белком, обладающим защитным противовирусным свойством. Этот белок назвали интерфероном.
Интерферон представляет собой семейство белков-гликопротеидов, которые синтезируются клетками иммунной системы и соединительной ткани. Система интерферонов (ИФН=IFN) включает 9 видов интерферонов, обозначаемых греческими буквами. Их объединяют в 3 типа.
Типы:
-
I тип включает 5 видов ИФН: ИФНα, ИФНβ, ИФНδ, ИФНε, ИФНκ;
ИФНα имеет 13 разновидностей, обозначаемые цифрами (1, 2, 4-8, 10, 13, 14, 16, 17, 21);