Система комплемента как плазменно-белковый медиатор воспаления

Ряд событий при воспалительном ответе опосредуется действием белков плазмы крови, которые принадлежат к трем взаимосвязанным системам: системе комплемента, системе коагуляции и системе кининов.

Система комплемента состоит более чем из 20 белков, некоторые из них пронумерованы от С1 до С9. Эта система участвует в реакциях и врожденного, и приобретенного иммунитета для защиты от патогенных микробов.

В процессе активации системы комплемента образуются несколько продуктов расщепления белков, которые вызывают повышение сосудистой проницаемости, хемотаксис и опсонизацию. Активация и функционирование системы комплемента показаны на рисунке ниже.

Белки системы комплемента существуют в плазме крови в неактивной форме. Многие из них активируются, чтобы стать протеолитическими ферментами, разрушающими другие белки системы комплемента. Так формируется ферментный каскад, приводящий к диссеминации инфекции.

Критической точкой активации системы комплемента является протеолиз С3 — наиболее распространенного компонента. К расщеплению С3 приводит активация системы комплемента по одному из трех путей:
(1) классическому пути, который запускается при фиксации С1 к антителу (IgM или IgG), связанному с антигеном;
(2) альтернативному пути, который запускается поверхностными молекулами микробов (например, эндотоксином), комплексными полисахаридами, ядом кобры и другими веществами в отсутствие антител;
(3) лектиновому пути, в котором маннозосвязывающий лектин плазмы крови взаимодействует с углеводами микробов и напрямую активирует С1. Какой бы путь ни был запущен на ранней стадии активации системы комплемента, они все приводят к формированию активного фермента С3-конвертазы, которая расщепляет С3 на два функционально разных фрагмента — С3а и С3b.

С3а высвобождается, а С3b ковалентно связывается с клеткой или молекулой, где был активирован системой комплемента. Затем С3b соединяется с ранее сгенерированными фрагментами для формирования С5-конвертазы, которая расщепляет С5 для высвобождения С5a и оставляет С5b прилипшим к клеточной поверхности. С5b соединяется с последними компонентами каскада (С6-С9), завершая формирование мембраноатакующего комплекса, состоящего из множества молекул С9.

Активация и функционирование системы комплимента
Активация и функционирование системы комплемента.
Активация системы комплемента различными путями ведет к расщеплению белка С3.
Эффекты системы комплемента опосредованы продуктами распада С3 и других белков системы комплемента, а также мембраноатакующим комплексом (MAC).

Биологические эффекты системы комплемента делятся на три категории:

- воспаление. С3a, С5а и в меньшей степени С4а являются продуктами расщепления соответствующих компонентов системы комплемента, которые стимулируют высвобождение гистамина из тучных клеток и таким образом повышают сосудистую проницаемость и вызывают вазодилатацию.

Их называют анафилатоксинами, потому что они оказывают эффекты, схожие с эффектами медиаторов тучных клеток, участвующих в развитии анафилаксии. С5а еще и мощный хемотаксический стимул для нейтрофилов, моноцитов, эозинофилов и базофилов. Кроме того, С5а активирует липоксигеназный путь метаболизма арахидоновой кислоты в нейтрофилах и моноцитах, что приводит к высвобождению медиаторов воспаления;

- фагоцитоз. С3b и продукт его расщепления iC3b (неактивный С3b) при фиксации к стенке микробной клетки выступают в качестве опсонина и запускают фагоцитоз нейтрофилами и макрофагами, которые имеют на поверхности клетки рецепторы для фрагментов компонентов системы комплемента;

- лизис. Отложение мембраноатакующего комплекса на микробных клетках делает их проницаемыми для воды и ионов, что приводит к их смерти.

Среди компонентов системы комплемента самыми важными медиаторами воспаления являются С3а и С5а. Помимо уже описанных механизмов С3 и С5 могут расщепляться некоторыми протеолитическими ферментами воспалительного экссудата: плазмином и лизосомными ферментами, высвобожденными из нейтрофилов.

Таким образом, хемотаксические эффекты системы комплемента и действия нейтрофилов, активированных системой комплемента, могут запускать непрерывный цикл мобилизации нейтрофилов.

Активация системы комплемента строго контролируется связанными с клетками и циркулирующими регуляторными белками. Различные регуляторные белки ингибируют продукцию активных фрагментов компонентов системы комплемента или удаляют те фрагменты, которые откладываются на клетках.

Эти регуляторные белки экспрессируются на нормальных клетках организма и должны оберегать здоровые ткани от повреждения в очагах активации системы комплемента. Регуляторные белки могут подавляться в случае отложения больших количеств компонентов системы комплемента на клетках и в тканях организма, как происходит при аутоиммунных заболеваниях, при которых организм пациентов продуцирует комплемент-фиксирующие антитела к собственным тканевым антигенам.

Медиаторы плазмы активируемые фактором XII Хагемана
Взаимосвязи четырех систем медиаторов плазмы, запускаемые активацией фактора XII (фактора Хагемана).
Тромбин индуцирует воспаление через связывание рецепторов, активируемых протеазами (в основном рецепторов типа 1),
тромбоцитов, эндотелиальных клеток, клеток гладких мышц и других клеток.

- Рекомендуем ознакомиться со следующей статьей "Участие системы коагуляции и кининов как медиаторов воспаления"

Оглавление темы "Патогенез воспаления":
  1. Цитокины участвующие в воспалении
  2. Хемокины участвующие в воспалении
  3. Типы ферментов лизосом лейкоцитов и их функции
  4. Образование нейропептидов и их функции при воспалении
  5. Система комплемента как плазменно-белковый медиатор воспаления
  6. Участие системы коагуляции и кининов как медиаторов воспаления
  7. Исходы острого воспаления
  8. Фазы острого воспаления и их морфология
  9. Причины хронического воспаления и его определение
  10. Морфология (гистология) хронического воспаления

Рекомендуемое нашими посетителями:

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: