Система компонентов комплемента

Комплементом называют сложный комплекс белков и гликопротеинов (около 20), которые, так же как и белки, участвующие в процессах свертывания крови, фибринолиза, формируют каскадные системы эффективной защиты организма от чужеродных клеток. Для этой системы характерен быстрый, многократно усиленный ответ на первичный антигенный сигнал за счет каскадного процесса. При этом продукт одной реакции служит катализатором последующей. Первые данные о существовании системы комплемента были получены в конце XIX в. при изучении механизмов защиты организма от проникающих в него бактерий и унич­тожения чужеродных клеток, введенных в кровь. Эти исследования показали, что на проникновение микроорганизмов и чужеродных клеток организм отвечает образованием антител, способных агглютинировать эти клетки, не вызывая при этом их гибели. Добавление к этой смеси свежей сыворотки вызывало гибель (цитолиз) объектов имму­низации. Сделанное наблюдение послужило толчком для интенсивных исследований, на­правленных на выяснение механизмов лизи­са чужеродных клеток.

Ряд компонентов системы комплемента обозначают символом «С» и цифрой, которая соответствует хронологии их открытия. Существует два пути активации компонента:

• без участия антител - альтернативный

• с участием антител - классический

Альтернативный путь активации комплемента

Первый путь активации комплемен­та, вызываемый чужеродными клетками, с филогенетической точки зрения является бо­лее древним. Ключевую роль в активации комплемента таким способом играет СЗ, который представляет собой гликопротеин, состоящий из двух полипептидных цепей. При нормальных условиях внутренняя тиоэфирная связь в СЗ медленно активируется в результате взаимо­действия с водой и следовыми количествами протеолитических ферментов плаз­мы крови, приводя к образованию С3b и С3а (фрагменты СЗ). В присутствии ионов Mg²⁺ СЗb может образовывать комплекс с другим компонентом системы комплемента фактором В; затем последний фактор расщепляется одним из фер­ментов плазмы крови - фактором D. Образовавшийся комплекс СЗbВb представляет собой СЗ-конвертазу - фермент, расщепляющий СЗ на С3а и СЗb.

Некоторые микроорганизмы могут активировать СЗЬВb-конвертазу с обра­зованием большого количества продуктов расщепления СЗ путем связывания фермента на углеводных участках своей поверхностной мембраны и защиты ее тем самым от действия фактора Н. Затем другой белок пропердин взаимодей­ствует с конвертазой, повышая стабильность ее связывания. Как только СЗ расщепляется с помощью конвертазы, его внутренняя тиоэфирная связь акти­вируется, и реакционноспособное производное СЗb ковалентно связывается с мембраной микроорганизма. Один активный центр СЗbВb позволяет связаться с микроорганизмом большому количеству молекул СЗb. Существует и меха­низм, сдерживающий этот процесс в нормальных условиях: в присутствии факторов I и Н СЗb превращается в СЗbI, последний под влиянием протеолити­ческих ферментов расщепляется до конечных неактивных пептидов С3с и C3d. Следующий активируемый компонент - С5, взаимодействуя с мембраносвязанным СЗb, становится субстратом для СЗbВb и расщепляется с образовани­ем короткого пептида С5а, причем фрагмент С5b остается фиксированным на мембране. Затем С5b последовательно присоединяет С6, С7 и С8 с образованием комплекса, способствующего ориентации на мембране молекул последнего ком­понента С9. Это приводит к развертыванию молекул С9, проникновению их внутрь билипидного слоя и полимеризации в кольцеобразный «мембраноатакующий комплекс» (МАК). Вклинившийся в мембрану комплекс С5b-С7 позволяет С8 войти в непосредственный контакт с мембраной, вызвать дезорга­низацию ее регулярных структур и, наконец, привести к образованию спиралевидных трансмембранных каналов. Формирующийся трансмембранный канал полностью проницаем для электролитов и воды. За счет высокого коллоидно-осмотического давления внутри клетки в нее поступают ионы Na⁺ и воды, что и приводит к лизису чужеродной клетки или микроорганизма.

Помимо способности лизировать клетки с чужеродной информацией компле­мент обладает также другими важными функциями:

а) за счет присутствия на поверхности фагоцитирующих клеток рецепторов к СЗb и СЗЫ облегчается адге­зия микроорганизмов;

б) образующиеся в процессе активации комплемента не­большие пептиды С3а и С5а («анафилатоксины»):

• стимулируют хемотаксис нейтрофилов к месту скопления объектов фагоцитоза,

• активируют кислородзависимые механизмы фагоцитоза и цитотоксичности,

• вызывают выброс медиаторов воспа­ления из тучных клеток и базофилов,

• вызывают расширение кровеносных капилляров и повышение их проницаемости;

в) протеиназы, появляющиеся при активации комплемента, несмотря на их субстратную специфичность, способны активиро­вать другие ферментные системы крови: систему свертывания и систему кининообразования;

г) компоненты комплемента, взаимодействуя с нерастворимыми комплексами антиген-антитело, уменьшают степень их агрегации.