КОМПЛЕМЕНТ ФАГОЦИТОЗ Лекция по дисциплине Иммунология ПЛАН

КОМПЛЕМЕНТ ФАГОЦИТОЗ Лекция по дисциплине «Иммунология»

ПЛАН ЛЕКЦИИ 1. Система комплемента: общие представления и основные компоненты 2. Классический путь активации комплемента 3. Альтернативный путь активации комплемента 4. Участие комплемента в воспалительной реакции 5. Фагоцитоз

КОПЛЕМЕНТ: ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ • термин (от лат. complementum - дополнение) введен в 1899 П. Эрлихом и Ю. Моргенротом • система из 20 сывороточных белков-проферментов (около 4% всех белков плазмы), в результате активации комплексами АГ-АТ или бактериальными полисахаридами претерпевающая каскад ферментативных (протеолитических реакций) и ведущая к удалению внеклеточных форм патогена; • активированные белки либо непосредственно разрушают патоген (киллерное действие), либо обеспечивают лучшее их поглощение фагоцитами (опсонизирующее действие), либо выполняют функцию хемотаксических факторов, привлекая в зону проникновения патогена клетки воспаления.

КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПОНЕНТОВ КОМПЛЕМЕНТА: • по биологической роли: 1) основные (реагирующие) компоненты - С 1, С 2, С 3, С 4, С 5, С 6, С 7, С 8, С 9 + факторы B и D; 2) регуляторные – Н, С 4 -связывающий белок и др. • по срокам вовлечения в каскад ферментативных реакций: 1) ранние (отличаются в классическом и альтернативном путях активации) – С 1, С 2, С 3, С 4, B и D; 2) поздние (идентичны в классическом и альтернативном путях активации) – С 5, С 6, С 7, С 8 и С 9. • по размерам фрагментов, образующихся при протеолизе: 1) меньший a-фрагмент переходит в жидкую фазу и обычно имеет сильные основные свойства; 2) больший b-фрагмент фиксируется на поверхности клетки-мишени. Из этого правила есть одно исключение: C 2 b означает меньший, а C 2 a - больший фрагмент.

Пути активации комплемента

НАЧАЛЬНЫЕ ЭТАПЫ КЛАССИЧЕСКОГО ПУТИ АКТИВАЦИИ КОМПЛЕМЕНТА • • С 1 q (молекулярная масса 450 k. Da), состоит из 6 идентичных субъединиц (из 3 аминокислотных цепей каждая); N-концевые участки имеют структуру коллагена, С-концевые образуют глобуллярные структуры вокруг «хвоста» С 1 q обвиты две молекулы С 1 r (по 170 k. Da) и две молекулы С 1 s (по 80 k. Da) Контакт между этими молекулами зависим от ионов Ca 2+ Для активации С 1 q необходимо его взаимодействие с двумя рядом расположенными Fcфрагментами Ig. G или одним Ig. M Такое взаимодействие инициирует каскад активации С 1 q-C 1 r-C 1 s с приобретением последним свойств сериновой протеазы

КЛАССИЧЕСКИЙ ПУТЬ АКТИВАЦИИ КОМПЛЕМЕНТА • взаимодействие С 1 с Ig. G или Ig. M с последующим каскадом активации С 1 q-C 1 r-C 1 s; • последовательное протеолитическое расщепление С 4 (240 k. Da) и С 2 (120 k. Da) с образованием С 4 b. С 2 а, обладающей свойствами С 3 -конвертазы;

КЛАССИЧЕСКИЙ ПУТЬ АКТИВАЦИИ КОМПЛЕМЕНТА • протеолитическое расщепление С 3 (195 k. Da) с образованием ключевого комплекса С 5 -конвертазы классического пути С 4 b. С 2 а. С 3 b • формирование мембраноатакующего комплекса (МАК) из С 5 b, С 6, С 7, С 8 и С 9

РЕГУЛЯЦИЯ КЛАССИЧЕСКОГО ПУТИ АКТИВАЦИИ КОМПЛЕМЕНТА • действие С 1 -ингибитора (ингибитора сериновых протеаз - серпина), связывающего и инактивирущего C 1 r и C 1 s; • подавление образования С 3 -конвертазы классического пути в результате действия фактора I и С 4 -связывающего протеина (C 4 bp) • инициация и ускорение диссоциации комплекса C 4 b. C 2 a (фактор, ускоряющий диссоциацию С 3 -конвертазы – ФУД).

АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ПУТЬ АКТИВАЦИИ КОМПЛЕМЕНТА • • • инициируется бактериальными полисахаридами; вовлекает С 3, спонтанно расщепляющийся на С 3 a и С 3 b; при взаимодействии с полисахаридами бактериальной поверхности С 3 b нековалентно взаимодействует с фактором В (100 k. Da); фактор D (25 k. Da) расщепляет связанный В с образованием комплекса C 3 b. Bb, комплекс стабилизируется пропердином (P), так что образующийся C 3 b. Bb. Р является С 3 -конвертазой альтернативного пути происходит протеолитическое расщепление С 3 (петля усиления) с образованием ключевого комплекса С 5 конвертазы альтернативного пути – С 3 b. Вb. С 3 b

РЕГУЛЯЦИЯ АЛЬТЕРНАТИВНОГО ПУТИ АКТИВАЦИИ КОМПЛЕМЕНТА • фактор Н - белок плазмы крови с молекулой удлиненной конфигурации конкурирует с В, предотвращая образование комплекса C 3 b. B на поверхности собственных клеток

ПОЗДНИЕ ЭТАПЫ АКТИВАЦИИ КОМПЛЕМЕНТА • • С 5 -конвертаза расщепляет С 5 до С 5 a и C 5 b; C 5 b последовательно связывается с С 6 (150 k. Da), С 7 (140 k. Da) и С 8 (150 k. Da) без их ферментативного расщепления образующийся гидрофобный комплекс C 5 b 678 встраивается в мембрану клеткимишени к нему присоединяется до 14 -18 мономеров С 9 (белок из 537 аминокислотных остатков, 80 k. Da), претерпевающих конформационные изменения с обнажением гидрофобных участков, встраивающихся в мембрану и формирующих поры с общей молекулярной массой до 2 000 Da)

УЧАСТИЕ КОМПЛЕМЕНТА В ВОСПАЛЕНИИ • С 5 а проявляет свойства хемиаттрактанта • С 3 а и С 5 а вызывают сокращение гладкой мускулатуры и взаимодействуют с тучными клетками, инициируя выделение гистамина • С 3 b стимулирует поглощение бактерий фагоцитами, взаимодействуя с С 3 b –рецепторами на их поверхности (опсонизация)

ЭТАПЫ ФАГОЦИТОЗА • • • В основе хемотаксиса фагоцитов лежит реакция контрактильных белков цитоскелета(актина и миозина) Адгезия фагоцитирующих клеток к мишеням обусловлена наличием на поверхности клеток рецепторов Частица и часть мембраны фагоцита (до 50 % общей ее поверхности) погружаются внутрь Фаголизосома-результат слияния фагосомы с лизосомами Продукты разрушения микроорганизмов вместе с содержимым фаголизосом выбрасываются из клетки

ДЕТАЛИ: ФАГОЦИТИРУЮЩИЙ МАКРОФАГ • Выброс цитокинов: гамма-интерферона, ИЛ-8 и ФНО (фактора некроза опухолей); • Аутостимуляция (А) • Генерация активных форм кислорода