Патология системы комплемента

Комплементом называют сложный комплекс защитных белков плазмы крови (их около 20), которые могут быть активированы в определенной последовательности с образованием БАВ типа эстераз и протеаз, разрушающих мембраны клеток и микроорганизмов и активирующих другие БАВ и фагоцитоз. Комплемент обозначается латинской буквой C, а его компоненты – соответствующими цифрами (C1-C9). Для этой системы характерно формирование быстрого многократно усиленного ответа на первичный сигнал за счет каскадного механизма, когда продукт одной реакции служит активатором последующей. Многие белки системы комплемента представляют собой ферменты, находящиеся в плазме в виде неактивных предшественников (проферментов). Сюда же включаются белки мембран форменных элементов крови, которые служат рецепторами компонентов комплемента или регуляторами системы.

Схема 6.

Система комплемента активируется двумя путями – классическим и альтернативным (Схема 6). Оба пути ведут к ключевому механизму активации - расщеплению C3. Конечный, терминальный путь активации белков системы комплемента связан с формированием мембран атакующего комплекса (МАК). Под действием МАК в цитоплазматических мембранах клеток-мишеней (микроорганизмов) образуются трансмембранные каналы, по которым вода и электролиты поступают в протоплазму, изменяя ее коллоидно-осмотическое давление, в результате чего наступает лизис клетки-мишени.

Классический путь активации комплемента запускается иммунными комплексами (комплексы антиген-антитело), альтернативный - продуктами жизнедеятельности патогенной микрофлоры, полисахаридными компонентами мембран микроорганизмов, особенно эндотоксинами грамотрицательных бактерий, а также кининами и плазменными факторами свертывания крови и фибринолиза. Активация обоих путей может приводить к разнообразным биологическим эффектам.

Классический путь. Активации комплемента по классическому пути предшествует образование комплексов антиген-антитело. В дальнейшем субкомпоненты C1q и C1r взаимодействуют с иммуноглобулином и фиксируется в области его Fc-фрагмента. C1r приобретает свойства активной эстеразы и расщепляет C1s, после чего C1 становится активированным (C1-). В свою очередь, C1 вызывает расщепление C4 и C2. Из фрагментов C4b и C2a образуется актив­ный субкомпонент C4b2a, который является конвертазой для третьего компонента комплемента – C3-конвертаза. Она расщепляет C3 на два фрагмента - C3a и C3b. Последний фрагмент совместно с C4b2a принимает участие в активации остальных компонентов комплемента (C6-C9), которые, становясь активными, приобретают способность сами убивать микроорганизмы.

Помимо формирования важной заключительной реакции - активации конечных компонентов комплемента, лизирующих бактерии, существенную роль играют практически каждый субкомпонент и фрагмент первых по нумерации белков комплемента. Так, субкомпонент C3b прикрепляется к поверхности бактерий, выполняя роль опсонина, а фрагменты C4a, C2a, C3a и C5a выступают в качестве мощных активаторов воспалительной реакции. C2a расслабляет гладкую мускулатуру сосудов и повышает проницаемость эндотелиальной мембраны. C3a, C5a и C4a являются анафилатоксинами, вызывающими процесс дегрануляции тучных клеток и выход гистамина и других БАВ – медиаторов воспаления и аллергии. Анафилатоксины C3a и C5a выступают в роли хемоаттрактантов для нейтрофилов, что весьма существенно для начальных этапов воспалительной реакции. Свойства анафилаксии C5a и C3a инактивируются карбоксипептидазой B отщеплением молекулы аргинина, а хемотаксическая активность при этом сохраняется.

Альтернативный путь. Данный путь активации комплемента считается важнейшим механизмом противоинфекционной защиты организма и запускается полисахаридами мембран микроорганизмов (Схема 6). В отличие от классического пути активация начинается с расщепления третьего компонента комплемента (C3) при участии некоторых дополнительных факторов. Следует отметить, что процессы активации комплемента контролируются ингибиторами различных звеньев этой системы (карбоксипептидазой, гистаминазой, арилсульфатазой и другими).

Другими факторами, запускающими альтернативный путь активации белков комплемента, являются системы свертывания крови, кининов и фибринолиза. Взаимодействие систем комплемента, свертывания крови, кининов и фибринолиза представлены на Схеме 7.

Схема 7.