Загрузил turbasowa

Клеточные и Гуморальные факторы врожденного иммунитета

реклама
Макрофаги – потомки моноцитов крови
Моноциты, макрофаги,
нейтрофилы происходят от
клеток –предшественников
миелоидного ряда в
костном мозге.
После созревания выходят из
костного мозга в
периферическую кровь.
Моноциты, мигрировавшие в
ткани, становятся
резидентными
макрофагами.
В зависимости от того, в какой орган
мигрировали моноциты, они могут
превращаться в тканевые макрофаги,
например:
• Купферовы клетки печени.
• Синусовые макрофаги селезенки.
• Мезангиальные фагоциты почки.
• Оседлые и рециркулирующие
макрофаги лимфоузлов.
• Микроглия в центральной нервной
системе.
• Макрофаги полостей тела.
• Интерстициальные макрофаги.
• Альвеолярные макрофаги.
Дендритная клетка х 5000
Дендритные клетки- самые важные
антигенпрезентирующие клетки
(АПК),
так как они расположены
повсеместно; после контакта с
антигеном транспортируют его в
ближайшие лимфатические узлы ;
синтезируют хемокины,
привлекающие в ЛУ наивные
лимфоциты; способны
предоставлять им антигенные
пептиды как в молекулах MHC I,
так и в молекулах MHC II;
синтезируют цитокины,
определяющие тип адаптивного
иммунного ответа (клеточный или
гуморальный) – в зависимости от
типа патогена (внутриклеточный
или внеклеточный).
Дендритные клетки трахеи
Клетки Лангерганса (кожа)
In-vitro –
полученные
дендритные
клетки из
моноцитов
Естественные киллеры (NK) –клетки врожденного иммунитета







Большие гранулярные лимфоциты («нулевые клетки», «не Т, не Вклетки»).
Т- клеточный рецептор отсутствует.
Распознают «чужое» по отсутствию «своего» –(отсутствие
«своего» в данном случае - недостаточная плотность экспрессии
на поверхности клеток-мишеней молекул MHC I класса) путем
сложной системы ингибирующих и активирующих сигналов.
Популяция не клонируется.
Мишени естественных киллеров – вирустрансформированные и
малигнизированные клетки, не экспрессирующие достаточное
число молекул MHC I класса.
Пик активности естественных киллеров приходится на 3-й день
после начала инфекции, тогда как для цитотоксических Тлимфоцитов он наступает на 7-й день.
Убивают мишени естественные киллеры почти мгновенно
(«поцелуй смерти»).
Естественные киллеры (NK)
Число NK в крови - 5-15%; в лимфоузлах и
селезенке 2.5-5% (от всех мононуклеаров).
В отличие от других лимфоцитов , про-NKклетки из костного мозга попадают в
кровоток и перемещаются во вторичные
лимфоидные органы(минуют стадию
«обучения» в тимусе).
В лимфатических узлах про-NK-клетки входят
в парафолликулярное пространство, где
происходит их дальнейшее созревание
Для созревания этих клеток необходимо
наличие в микроокружении интерлейкина
15 (ИЛ-15), который синтезируется
некоторыми видами дендритных клеток.
Срок жизни естественных киллеров – 7-10
суток.
Естественные киллеры (NK)
Естественные киллеры играют
ключевую роль в тех случаях,
когда необходимо убить
инфицированные или
опухолетрансформированные
клетки , которые не
экспрессируют молекулы MHC
I класса.
В таких случаях цитотоксические Т
лимфоциты не могут
выполнять свои функции,
поскольку корецептор CD 8
цитотоксического Т лимфоцита
распознает молекулу MHC I, а
Т рецептор распознает
антигенный пептид,
упакованный в молекулу MHC
I.
Рецепторы естественных киллеров: для лизиса клетки-мишени недостаточно одной
только отсутствия подавляющего сигнала, необходимо также наличие активирующего
сигнала
Ингибирующие рецепторы:
Несколько типов KIR (англ. Killer
immunoglobulin-like
receptor), распознающие
классические молекулы MHC
класса Ia (HLA-A, HLA-B и HLAC);
Гетеродимерний рецептор CD94 /
NKG2A, взаимодействует с
неклассическими молекулами
MHC класса Ib (HLA-E).
Ингибиторные сигналы,
поступающие от этих
рецепторов после их
взаимодействия с
молекулами главного
комплекса
гистосовместимости
способны подавлять любой
активирующий сигнал.
Активирующие рецепторы:

NKG2D

NCR

нектин и нектин-образные R

NKp80 и некоторые другие.
Например, NKG2D распознает по крайней
мере шесть различных лигандов (три
из них является трансмембранными
белками (MICA, MICB и ULBP-4), еще
три — гилкофосфатидилинозитол
(например ULPB-4).
Эти лиганды отсутствуют на
поверхности нормальных клеток
организма, они появляются в
случае генотоксического или
клеточного стресса,
возникающего, например, при
заражении вирусом или
злокачественном перерождении.
Цитотоксическое действие естественных киллеров зависит от
динамического равновесия между ингибиторными и активирующими
рецепторами
Механизмы цитотоксичности NK-клеток
1. Большинство NK-клеток
имеют своей поверхностный
белок FasL, который при
активации присоединяется к
рецептору смерти Fas на
поверхности клетки-мишени
и таким образом активирует
в ней апоптоз.
мишень
«поцелуй смерти» NK
2. Естественные киллеры
содержат гранулы,
заполненные белками перфоринами и гранзимами,
при активации натурального
киллера происходит его
дегрануляция.
2 а. Перфорины встраиваются в
мембрану мишени и образуют
каналы, это само по себе
может вызвать осмотическое
лизис клетки.
2 б. Через эти каналы в
цитоплазму клетки могут
попадать протеазы - гранзимы,
которые запускают каскад
реакций активации апоптоза
клетки –мишени.
Общая характеристика и свойства NK-клеток.
Рецепторы для ИЛ-15 и ИЛ-21 ( IL15R и IL21R )
Бактерицидный белок, повышающий проницаемость клеток (BPI)
BPI (САР57, ВР55) – белок c м.м. 55 kDa, содержится в первичных
(азурофильных) гранулах ПМЯЛ и составляет от 0,5 до 1% общего белка
нейтрофилов человека. BPI способен связываться с бактериальными
липополисахаридами (ЛПС) и нейтрализовать их активность.
За связыванием BPI с бактериальной мишенью следует прогрессирующее во
времени повреждение наружной и внутренней бактериальных мембран,
заканчивающееся гибелью микроорганизма.
Благодаря высокой аффинности BPI к липиду А ЛПС, антимикробная
активность этого белка (в физиологичеких наномолярных концентрациях) в
большей степени выражена в отношении гр(–) бактерий, включая E. coli,
Salmonella typhimurium, Shigella и Enterobacter spp.
Относительно высокие концентрации BPI обладают микробицидным действием
в отношении L-форм гр(+) бактерий, грибов (например, Histoplasma
capsulatum) и Toxoplasma gondii.
Антибактериальная и ЛПС-нейтрализующая активность BPI связана с
N-терминальной частью молекулы, в то время как С-терминальная
часть отвечает за опсонизирующую активность этого белка.
Кроме
того,
BPI
имеет
структурную
гомологию
с
липополисахаридсвязывающим
белком
(LBP),
который
секретируется печенью в плазму и переносит ЛПС на соответствующие
рецепторы клеток организма.
BPI ингибирует ЛПС-индуцированную активацию ПМЯЛ, продукцию
TNF-α и активацию протеаз в лизатах амебоцитов Limulus (LAL).
Лактоферрин (Lf)
Lf представляет собой белок трансферринового
семейства железосвязывающих белков с м.м 80 kDа.
Этот гликопротеин в основном локализован во
вторичных
(специфических)
гранулах
полиморфноядерных нейтрофилов (ПМЯЛ).
Кроме того, Lf можно обнаружить в эпителии,
разнообразных биологических жидкостях и секретах.
Впервые Lf был изолирован из грудного молока. Этот
белок является важной составляющей иммунной
системы.
Lf связывает железо и способен влиять на активность
ферментов:
ДНКазы, РНКазы, АТФазы, фосфатазы, и гидролиз
мальто-олигосахаридов.
Кроме
того,
что
Lf
является
естественным
антибактериальным, антигрибковым и антивирусным
белком,
обладает
антиоксидантными
и
иммуномодулирующими
свойствами,
поддерживает
микробаланс в гастро-интестинальной системе.
Lf секретируется
воспалении.
нейтрофилами
в
норме
и
при
Концентрация Lf в плазме коррелирует с общим
количеством нейтрофилов и уровнем оборота
этих клеток.
В связи с этим определение данного белка в
жидкостях организма может быть использовано в
качестве показателя активации нейтрофилов
Одним из возможных механизмов антимикробной
активности Lf в отношении некоторых микроорганизмов
может быть лишение их железа, как фактора,
лимитирующего рост.
N-терминальный регион Lf содержит сайт с высокой
аффинностью связывающий E. coli.
Lf оказывает антигрибковое действие в отношении
некоторых клинических изолятов Candida spp. и может
ингибировать рост паразита Toxoplasma gondii.
Антивирусная активность Lf продемонстрирована в
отношении вируса гепатита С, полиовируса, ротавируса,
вируса простого герпеса и ВИЧ.
Вместе с тем, в ряде исследований показано, что Lf может
стимулировать
рост
некоторых
микроорганизсов
(например, Neisseria sp., Helicobacter pylori, Tritrichomonas
fetus), которые способны использовать его в качестве
источника железа.
В дополнение к антимикробной активности, Lf модулирует
функциональную
активность
некоторых
клеток
организма.
Так, Lf через N-терминальный домен, усиливает
фагоцитарную активность нейтрофилов, вероятно, с
использованием
опсонического
и
стимулирующего
нейтрофилы механизмов.
На поверхности ряда клеток выявлены специфические
рецепторы для Lf, через которые может реализовываться
его иммуномодулирующая активность.
В частности, Lf способен усиливать высвобождение IL-6 и
TNF-α из мононуклеарных клеток периферической крови,
но при этом ингибирует высвобождение IL-1 и IL-2.
Lf
модулирует
цитотоксичность
натуральных
киллеров и снижает синтез цитокинов в дерме.
Недавно
было
показано,
что
Lf
способен
стимулировать рост костной ткани (в физиологических
концентрациях Lf усиливает пролиферацию и
дифференцировку
первичных
остеобластов,
и
ингибирует остеокластогенез).
Кателицидины
Кателицидины (КЦ) – семейство антимикробных белков,
которые главным образом обнаружены в пероксидазаотрицательных гранулах нейтрофилов.
Эти соединения синтезируются в виде препробелков.
Человеческий катионный антимикробный белок (hCAP18,
м.м. 18 кDa) является к настоящему времени
единственным идентифицированным человеческим КЦ.
Помимо нейтрофилов hCAP18 выявлен в лимфоцитах и
моноцитах, в сквамозном эпителии (рта, языка, пищевода,
шейки матки и вагины), эпителии легочной ткани,
кератиноцитах при воспалительных заболеваниях и
эпидидимите (остром воспалении придатка яичка).
Было показано, что антибактериальный С-концевой
фрагмент hCAP18 – LL37 (37 аминокислот), проявляет
антимикробную активность как против грам(–), так и против
грам(+) бактерий, грибов, некоторых вирусов и простейших.
Этот пептид оказывает синергический антибактериальный
эффект с ДН.
LL37 может связывать ЛПС и нейтрализовать
способность индуцировать эндотоксический шок.
его
Этот пептид является важным фактором реэпителизации
ран, также была показана его ангиогенная активность in
vivo и in vitro.
Более
того,
LL37
функционирует
в
качестве
хемотаксического агента для нейтрофилов, моноцитов и Тклеток.
Гуморальные факторы врожденного иммунитета – белки острой фазы
Осторофазовые белки – большая группа
белков сыворотки крови , массой от
12 до 340 KDa, объединяются по
общему признаку – быстрое и
существенное повышение
концентрации при бактериальной,
вирусной, паразитарной инфекции,
физической или химической травме,
токсической или аутоиммунной
реакции, злокачественных
новообразованиях.
Синтез: гепатоциты, моноциты,
нейтрофилы, лимфоциты.
Функции: повышение устойчивости
клеток к окислению, в ограничении
повреждения тканей, в подавлении
скорости размножения бактерий.
В развитии острофазового ответа
участвуют иммунная, центральная
нервная, эндокринная, сердечнососудистая системы организма.
Представители:
«позитивные БОФ» (концентрация
повышается):
С-реактивный белок (СРБ),
сывороточный амилоид Р(САР),
гаптоглобин, α 2 макроглобулин,
церулоплазмин,
α 1 –антитрипсин,
компоненты комплемента.
«негативные БОФ» (концентрация
снижается) :
альбумин, трансферрин, преальбумин
Белки острой фазы (БОФ) –
около 30 белков плазмы крови,
участвующих в
воспалительном ответе
организма на различные
повреждения
Пентраксины: СРБ
С-реактивный белок (СРБ) был впервые описан в
1930 г. как белок, который в присутствии
ионов кальция связывается с С-капсульным
полисахаридом пневмококка.
Структура и функции СРБ
СРБ принадлежит к эволюционно древнему,
семейству белков - пентраксинов
(«пятигранники»).
Этот белок есть уже у членистоногих, которые
возникли, по крайней мере, 500 млн лет
назад.
СРБ состоит из 5 одинаковых субъединиц,
нековалентно связанных между собой –
отсюда и название – пентраксины.
Молекулярная масса каждой субъединицы – 21–
23 кДа, молекулярная масса в целом около
115 кДа
Уровень С-реактивного белка,
определяемый
высокочувствительным
методом
(hsСРБ), отражает
вялотекущее
воспаление в интиме сосудов
и определяет риск развития
атеросклероза.
Переход СРБ из пентамерной формы в мономерную приводит к
активации эндотелия, к продукции цитокинов, к адгезии нейтрофилов, к
развитию атеросклероза
Пентамерный СРБ
Мономерный СРБ
Разрушение
пентамера
Мономерный СРБ вносит вклад в повреждение сосудов
Адгезия НФ
Активация эндотелия,
Бляшкообразование
синтез цитокинов
Защитные свойства СРБ
СРБ имеет много свойств,
характерных для
иммуноглобулинов:
он связывается с бактериальными
полисахаридами и гликолипидами,
с поврежденными мембранами и с
экспонированными ядерными
антигенами.
Это, в свою очередь, приводит к
связыванию с C1q и активации
классического каскада комплемента,
СРБ также связывается с Fc
рецепторами и повышает фагоцитоз
определенных антигенов и
микроорганизмов .
Fc-рецептор — белок, расположенный на поверхности
нескольких видов клеток иммунной системы (естественных
киллеров, макрофагов, нейтрофилов и тучных клеток) и
принимающий участие в её защитных реакциях.
Название рецептора указывает на его специфичное
распознавание и связывание с фрагментом молекулы
антитела, называемым Fc.
Fc-рецептор
связывается
с
антителами,
которые
прикрепляются к поверхности инфицированных клеток или
патогенам.
Схема взаимодействия Fc-рецептора с
антителом, присоединённым к патогену.
После связывания с антителами рецепторы активируют
фагоцитирующую или цитотоксическую активность клеток
для уничтожения микробов или инфицированных клеток
путём
антителозависимого
фагоцитоза
или
антителозависимой
клеточноопосредованной
цитотоксичности.
Некоторые вирусы (например, представители семейства
Flaviviridae) используют Fc-рецепторы при инфицировании
клеток путём антителозависимого усиления инфекции.
СРБ, связывая фосфорилхолин клеточных стенок ряда бактерий
и одноклеточных грибов, опсонизирует их и активирует систему
комплемента по классическому пути
Гуморальные факторы врожденного
иммунитета: цитокины
Цитокины — составная часть молекулярных
механизмов как врожденного, так и адаптивного
иммунитета.
Цитокины врожденного иммунитета запускают ПРОЦЕСС
ВОСПАЛЕНИЯ:

Активируют экспрессию адгезионных молекул на
эндотелии .

Активируют клетки-эффекторы воспаления.

Регулируют местные и системные проявления
воспалительных реакций.

Цитокины дендритных клеток , синтезируемые в
лимфатических узлах, определяют тип адаптивного
иммунного ответа.
Цитокины макрофагов и дендритных клеток
Цито
кин
Клетки-продуценты
Клеткимишени
Действие
IL-1β
Макрофаги,
Кератиноциты
Лимфоциты
Эндотелий
Активация
Гепатоциты
Синтез белков
острой фазы
Лимфоциты
В-лимфоциты
Активация
Гепатоциты
Синтез белков
острой фазы
Фагоциты
Хемоаттрак
тант для
нейтрофилов
IL-6
CXCL8
(IL-8)
Макрофаги,
дендритные клетки
(ДК)
Макрофаги,
дендритные клетки
(ДК)
Цитокины макрофагов и дендритных клеток
Цитокин
Клеткипродуценты
Клеткимишени
Действие
IL-12
Макрофаги,
дентритные
клетки (ДК)
NK –клетки
(синтез ими
INF-γ),
наивные Тлимфоциты
(Тh 0)
Поляризация
ответа по Тh1
пути,
потенциация
воспаления,
секреция Тh1
цитокинов
(INF-γ)
TNF-α
Макрофаги,
дентритные
клетки (ДК)
Эндотелий
Повышение
адгезии и
проницаемости
Гуморальные факторы врожденного иммунитета - интерфероны
1 типа –противовирусная активность
Клетки врожденного иммунитета,
пораженные вирусом, синтезируют
белки с противовирусной
активностью -«доиммунные
интерфероны или интерфероны
1 типа» :
Интерферон  - лейкоцитарный
интерферон, кодируемый у
человека семейством генов
(примерно 20), расположенных в 9
хромосоме.
Интерферон  - фибробластный
интерферон, кодируемый
единственным геном,
расположенным также в 9
хромосоме.
.
Активированные
натуральные киллеры
NK-могут в небольших
количествах
синтезировать
«иммунный
интерферон»интерферон – гамма.
Роль цитокинов дендритных клеток (ДК) в запуске адаптивного
иммунного ответа (этот материал будет рассмотрен подробнее далее)
Th – Т-лимфоциты-хелперы, могут быть
разных типов, синтезируют разные
наборы цитокинов, опосредуют в
организме разные типы адаптивного
иммунного ответа, все происходят из
Thо- наивного Т-хелпера, который под
влиянием цитокинов ДК могут
превращаться в:

Thl - клетки: Thо под влиянием ИЛ12 , синтезируемого дендритными
клетками и макрофагами,
превращается в Th l типа.

Тh2-клетки: дифференцируются из
Thо под действием ИЛ-4, который
может синтезироваться ДК, а также
тучными клетками, базофилами в
ответ на проникновение аллергенов.

Тh17 : дифференцируются из Th
о под действием ИЛ-1 и ИЛ-23.
CD4 Tfh-клетки (T-follicular
helper) –развиваются из Th о и
выполняют функцию помощи Влимфоцитам , являются одной из
наиболее многочисленных и
важных субпопуляций
эффекторных Т-клеток во
вторичных лимфоидных тканях,
Tfh-лимфоциты вырабатывают
«хелперный» цитокин ИЛ-21,
стимулирующий развитие В-клеток
в антителопродуценты
(плазматические клетки).

СИСТЕМА КОМПЛЕМЕНТА –основная система гуморальных
факторов врожденного иммунитета
Термин «комплемент» ввёл Пауль
Эрлих в конце 1890-х годов.
Комплемент – сложный белковый
комплекс сыворотки крови.
Система комплемента состоит из 20
белков (компонентов, или
фракций, системы комплемента).
Активируется система комплемента
за счет каскадного процесса:
продукт предыдущей реакции
исполняет роль катализатора
последующей реакции.
При активации комплемента у первых
пяти компонентов происходит
расщепление фракции на крупные
и мелкие фрагменты.



Основные свойства:
Результатом активации
системы комплемента
является комплекс
мембранной атаки,
вызывающий лизис
клеток-мишеней.
Способствует
фагоцитозу
(опсонизация).
Служит источником
дополнительных
провоспалительных
факторов (С5а, С3а).
Система комплемента
•
Комплемент- это сложный комплекс белков (около 20),
которые формируют каскадную ферментную систему.
Компоненты комплемента обозначаются буквой С (С1, С2,
С3...С9). В норме компоненты комплемента находятся в
сыворотке крови в неактивном состоянии.
Сутью каскадной активации системы комплемента
является то, что каждый из первых пяти компонентов в
результате активации превращается в фермент, который
расщепляет следующий компонент и предоставляет ему
свойств фермента.
Система комплемента активируется по разному в
зависимости от того, или в организме уже синтезировались
антитела на данный агент, или таких антител еще нет.
Поэтому различают классический путь активации
комплемента (при наличии антител) и альтернативный путь
(при их отсутствии).
Система комплемента, состоящая примерно из 20
белков, как циркулирующих, так и экспрессированных на
мембране, является важной эффекторной ветвью как
врожденного, так и опосредованного антителами
приобретенного иммунного ответов.
Термин «комлемент» появился в связи с тем, что этот
чувствительный к повышению температуры материал
сыворотки
крови
был
обнаружен
по
свойству
«дополнять» способность антител уничтожать бактерии.
Известно, что комплемент играет главную роль в защите
от многих инфекционных микроорганизмов.
Наиболее важными составляющими его защитной
функции являются: 1) выработка опсонинов —
молекул, увеличивающих способность макрофагов и
нейтрофилов к фагоцитозу;
2) выработка анафилатоксинов — пептидов,
индуцирующих
местные
и
системные
воспалительные реакции;
3) непосредственный киллинг микроорганизмов.
Известны и другие важные функции комплемента,
такие
как
усиление
антигенспецифических
иммунных ответов и поддержание гомеостаза
(стабильности внутри организма) путем удаления
иммунных комплексов и мертвых или умирающих
клеток.
Известно, что нарушение контроля над активацией
комплемента может привести к повреждению
клеток и тканей организма.
Компоненты комплемента синтезируются в печени,
а также клетками, участвующими в воспалительной
реакции.
Концентрация
всех
белков
комплемента
в
циркулирующей крови составляет примерно 3 мг/мл.
(Для сравнения: концентрация IgG в крови
составляет примерно 12 мг/мл).
Концентрации некоторых компонентов комплемента
высоки (например, около 1 мг/мл для С3),
в то время как другие компоненты (такие как фактор
D и С2) присутствуют в следовых количествах.
Пути активации
Фактор D системы комплемента — сериновая
протеаза плазмы крови (концентрация 1.4-2.2
мг/л, молекулярная масса 24 кД). Относится к
белкам
(факторам)
альтернативного
пути
системы комплемента.
Структурно в высокой степени схож с фактором
В (60%) и белком сыворотки крови мышей —
адипсином.
Последний синтезируется адиподицитами и,
вероятно, является аналогом фактора D (фактор
D
человека
синтезируется
адиподицитами,
гепатоцитами, моноцитами, макрофагами и
астроцитами).
Фактор H системы комплемента — регуляторный белок
альтернативного пути системы комплемента. Молекулярная
масса 155 кД, концентрация в плазме крови 0.2-0.6 г/л.
Синтезируется
гепатоцитами,
моноцитами,
лимфоцитами,
фибробластами и эпителиоцитами; процесс усиливается гаммаинтерфероном.
Гены, детерминирующие его биосинтез, локализуются
хромосоме 1. Фактор H связывается с С3b и iC3b.
в
Ускоряет процесс разрушения конвертазы С3 альтернативного
пути, помогает фактору I расщеплять альфа-цепь молекул iC3b
и С3b.
На лейкоцитах многих типов имеются рецепторы для фактора
Н. Кроме того, он способен взаимодействовать с глобулярными
фрагментами молекулы C1 о субкомпонента классического пути
комплемента и разрушать тромбин. Выявлены аллельные гены
фактора Н.
Пути активации комплемента
Начальные этапы активации комплемента заключаются в
последовательной каскадной активации одного за другим его
компонентов.
На этой стадии активация одного компонента индуцирует
действие фермента, которое приводит к активации
следующего по очереди компонента.
Поскольку одна активная молекула фермента способна
расщеплять множество молекул субстрата, этот каскад
реакций усиливает относительно слабый начальный сигнал.
Эти каскадные свойства системы комплемента аналогичны
наблюдаемым в других сывороточных каскадах, направленных
на образование сгустка и выработку кининов, сосудистых
медиаторов воспаления.
После активации отдельные компоненты расщепляются на
фрагменты, обозначаемые строчными буквами.
Меньший
из
расщепленных
фрагментов
обозначается буквой «а», больший — «b».
обычно
Исторически сложилось, однако, что больший из
расщепленных фрагментов С2 обычно относят к С2а, а
меньший — к С2b. (Однако в некоторых текстах и статьях
фрагменты компонентов комплемента С2 обозначаются
обратным способом.)
Дальнейшие фрагменты расщепления также обозначаются
малыми буквами, например C3d.
Классический путь активации СК




Последовательность открытия компонентов системы
комплемента не соответствует очередности их вступления в
реакцию активации.
Порядок вступления в реакцию белков: С1q, С1r, С1s, С4,
С2, С3, С5, С6, С7, С8 , С9 (мембраноатакующий комплекс МАС).
«Маленькие» фрагменты - С4а, С2b, С3a, С5a (усиливают
воспаление, привлекают в очаг клетки-эффекторы –
нейтрофилы, эозинофилы и др.)
«Крупные фрагменты» - С4b, С2a, С3b, С5b постепенно
приближаясь к поверхности клетки –мишени, способствуют
в конечном итоге формированию комплекса мембранной
атаки, который делает ионнеселективные отверстия в
мембране клетки - мишени, с последующим разрушением
мишени по закону осмоса.
Активация комплемента по классическому пути
Активацию
комплемента по
классическому пути
запускает
иммунный
комплекс:
комплекс антигена с
иммуноглобулином
(класса G –
первых трех
подклассов – или
класса М).
Место антитела может
«занять» СРБ –
С-реактивный белок
– такой комплекс также
активирует
комплемент по
классическому
пути.
Рис. Расщепление компонента С3 С3-конвертазой и компонента С5 С5-конвертазой при
классическом и лектиновом (наверху) и альтернативном (внизу) путях. Во всех случаях С3
расщепляется на С3b, который откладывается на клеточной поверхности, и СЗа, высвобождаемый
в жидкую среду. Таким же образом С5 расщепляется на С5b, который откладывается на клеточной
поверхности, и С5а, высвобождаемый в жидкую среду.
Каскад активации системы комплемента по классическому пути
а. Сначала активируется фракция С1: она собирается из трех
субфракций (C1q, C1r, C1s) и превращается в фермент С1-эстеразу
(С1qrs).
б. С1-эстераза расщепляет фракцию С4.
в. Активная фракция С4b ковалентно связывается с поверхностью
микробных клеток (но не с собственными эукариотическими клетками
макроорганизма) и здесь присоединяет к себе фракцию С2.
г. Фракция С2 в комплексе с фракцией С4b расщепляется С1-эстеразой
с образованием активной фракции С2b.
д. Активные фракции С4b и С2b объединяются в один комплекс –
С4bС2b , обладающий ферментативной активностью. Это так
называемая С3-конвертаза классического пути.
е. С3-конвертаза расщепляет фракцию С3, нарабатываюся большие
количества активной фракции С3b.
ж. Активная фракция С3b присоединяется к комплексу С4bС2b и
превращает его в С5-конвертазу (С4bС2bС3b).
МАС –мембраноатакующий комплекс
з. С5-конвертаза расщепляет фракцию С5.
и. Появившаяся в результате этого активная фракция
С5b присоединяет фракцию С6.
к. Комплекс С5bС6 присоединяет фракцию С7.
л. Комплекс С5bС6С7 встраивается в фосфолипидный
бислой мембраны микробной клетки.
м. К этому комплексу присоединяется белок С8.
н. Будучи вместе со всем комплексом в фосфолипидный
бислой мембраны микробной клетки, белок С8
катализирует полимеризацию 10 – 16 молекул
белка С9. Данный полимер формирует в мембране
микробной клетки неспадающую пору диаметром
около 10 нм ,что приводит к лизису клетки- мишени
(так как на ее поверхности образуется множество
таких пор – «активация» одной молекулы С3конвертазы приводит к появлению около 1000
пор).
Комплекс С5bС6С7С8С9, образующийся в результате
активации комплемента, называется
мемраноатакующим комплексом (МАС).
В клетку по законам осмоса «хлещет» внеклеточная
жидкость. Клетка-мишень разрывается.
Рис. Формирование мембраноатакующего комплекса. Компоненты комплемента
поздней фазы - С5b-С9 — последовательно соединяются и формируют на
поверхности клетки комплекс. Многочисленные С9-компоненты прикрепляются к
этому комплексу и полимеризуются с образованием поли-С9, создавая канал,
который пронизывает клеточную мембрану.
Поверхность клетки – мишени, атакованная МАС
Пути активации системы комплемента
Классический путьфилогенетически более новый
(так как появился только у
животных с адаптивным
иммунитетом, у которых есть
иммуноглобулины классов М и
G).
Филогенетически более древние
пути активации системы
комплемента - альтернативный и
лектиновый.
Все 3 пути
активации
системы
комплемента
«сходятся» на
С5 компоненте;
конечные этапыидентичныформирование
MACмембраноатакую
щего комплекса.
Скачать