- Система комплемента предназначена для уничтожения микробов путем лизиса или фагоцитоза; она также очищает циркулирующую кровь от иммунных комплексов и апоптотических масс, вызывает воспаление и стимулирует гуморальный иммунитет.

- Существуют три пути активации комплемента: альтернативный, классический и лектиновый.

- Начальным стадиям активации комплемента соответствует запуск ферментных каскадов, в которых расщепление неактивного белка на фрагменты приводит к расщеплению других белков в каскаде.

- Альтернативный и лектиновый пути активации комплемента в основном свойственны врожденному иммунитету; классический путь активации, как правило, инициируется гуморальным иммунитетом.

- Точкой схождения путей активации комплемента является расщепление С3 с последующим расщеплением С5. На завершающих стадиях активации происходят добавление С6-8 к С5b и полимеризация С9 с образованием мембраноатакующего комплекса.

Система комплемента была обнаружена благодаря ее «дополняющему» (англ, complement — дополнять) участию в лизисе бактериальной клетки антителами. В ходе экспериментов было замечено, что сыворотка, содержащая антибактериальные антитела, при физиологических температурах эффективно лизировала бактерии, однако при нагревании до 56 °С она утрачивала данное свойство. Поскольку при температуре 56 °С антитела достаточно стабильны, исследователи предположили, что потеря способности к лизису была мотивирована деградацией не относящихся к антителу молекул, подвергшихся тепловому воздействию.

Хотя система комплемента впервые была идентифицирована по ее роли в гуморальном иммунитете, ее примитивная форма возникла более 1,3 млрд лет назад в качестве компонента врожденного иммунитета. Система комплемента частично состоит из белков плазмы, которые в норме неактивны или минимально активны. Начальная фаза активации состоит в расщеплении неактивного белка на два фрагмента — более мелкий и более крупный. Более крупный фрагмент затем сам становится способным расщеплять другие белки в каскаде.

Поскольку активированная на одной ступени каскада молекула способна генерировать несколько активированных молекул на следующей ступени, последовательное расщепление и активация белков комплемента приводит к усилению каскада.

Начальные стадии активации комплемента приводят в итоге к расщеплению белка комплемента С3. Затем следует расщепление белка С5, после чего наступают завершающие стадии активации комплемента. Существует три различных пути, приводящих к активации С3 — классический, альтернативный и лектиновый. Первым был описан классический путь активации, однако эволюционно более ранним является альтернативный.

Первой стадией активации альтернативного пути является связывание С3b с клеточной поверхностью — например, с поверхностью бактериальной клетки. Белок С3 в интактной форме представляет собой неактивную молекулу; тем не менее белок С3 подвержен слабому самопроизвольному расщеплению, которое обусловливает постоянное наличие фрагмента белка С3b. С3b способен стабильно связываться с клеточной поверхностью благодаря взаимодействию между тиоэфирной группой С3b и гидроксильной группой клеточной поверхности.

В интактном белке С3 домен тиоэфирной группы покрыт гидрофобными остатками, которые препятствуют гидролизу тиоэфирной связи. Домен ана-филотоксина (ANA) белка С3 стабилизирует эту неактивную структуру. Как только домен ANA расщепляется и высвобождает С3a, тиоэфирная группа становится открытой, и в результате произошедших структурных изменений она оказывается способной связываться с клеточной поверхностью. Если же данная химическая связь не осуществляется, тиоэфирная группа подвергается гидролизу, и С3b инактивируется.

Как только С3b стабильно прикрепляется к клеточной поверхности, белок плазмы под названием фактор В связывается с С3b. Фактор В, в свою очередь, расщепляется фактором D, генерирующим ВЬ и Ва. Комплекс, образованный Сb2 и Вb и стабилизированный плазменным белком пропердином, является альтернативным путем С2-конвертазы (т.е. он расщепляет С3 на С3а и С3b).

Дальнейшее добавление С2b к этому комплексу приводит к образованию структуры С3bВbС3b, которая составляет альтернативный путь С5-конвертазы. Следующие после расщепления С5 стадии активации комплемента являются общими для всех трех путей и описаны в разделе «Завершающие стадии активации комплемента».

Таким образом, низкий уровень С3b в плазме служит своего рода системой оповещения о присутствии микроорганизмов. После того как С3b оказывается связанным с клеточной поверхностью, дальнейшие молекулярные взаимодействия приводят к значительному усилению альтернативного пути и расщеплению С5.

Присоединение С3b к структурному элементу нужно для того, чтобы эффект активации комплемента ограничивался лишь той областью, где эта активация необходима. Для альтернативного пути активации комплемента не требуется высокоспецифичного распознавания антигена, и потому он считается компонентом врожденного иммунитета. Как следствие, отсутствие специфического распознавания обусловливает возможность связывания С3b не только с микробами, но и с клетками человека. Однако действие на клетки человека обычно не допускается благодаря влиянию регуляторных белков на поверхности клеток, которые защищают их от повреждающих иммунных атак.

- Рекомендуем далее ознакомиться со статьей "Этапы классического пути активации комплемента"

1. Активация и связывание антигена В-лимфоцитами
2. Роль В-лимфоцитов в развитии кожных болезней
3. Этапы альтернативного пути активации комплемента
4. Этапы классического пути активации комплемента
5. Этапы лектинового пути активации комплемента
6. Общие завершающие этапы активации комплемента
7. Функции белков комплемента
8. Рецепторы комплемента и их лиганды
9. Регуляция активации комплемента
10. Наследственные нарушения в системе комплемента
11. Участие комплемента в развитии болезней кожи