2СИСТЕМАКОМПЛЕМЕНТА
1История
4При диализе сыворотки против водылизирующий материал разде-
4лялсяна осаждаемую фракцию эуглобулинов ирастворимую фракцию
4псевдоглобулинов.Ни одна из этих фракций не обладала литичес-
4койактивностью, но при объединении фракцийактивность восста-
4навливалась.Борде (Bordet) назвал взаимодействующие между со-
4бойвещества алексином, а Эрлих (Ehrlich) - комплементом.
4/2350к/
4АПК был описан в 1954г. Луисом Пиллемером и сотр. Они пока-
4зали, чтозимозан дрожжей способен полностью инактивировать С3
4входе инкубации его с сывороткой при37 5о 4С, никак при этом не
4влияя натитры С1, С4 или С2. Новый механизм активации С3 был
4названсистемой пропердина (от лат. perdere - разрушать)./2350к/
5Опыт: Если в сыворотку внестичужеродные эритроциты, то че-
5рез5-10 минут происходит просветлениесыворотки — лизис эрит-
5роцитовкомплементом.
_В кровотоке сосредоточено 5ферментативных систем ., активиру-
ющихсяограниченным протеолизом:
— ССК-ФС (свертывающая система крови - фибринолитическая
система),регулирующие гемостаз,
— ККС-РААС (калликреин-кининоваясистема - ренин-ангиотен-
зин-альдостероноваясистема), регулирующие локальноекровоснаб-
жение (давление),
— СК (система комплемента).
«Неограниченный» (дальнейший) протеолиз любых компонентов
может осуществитьлюбой протеолитический фермент неспецифическо-
го действия(трипсин, катепсины лизосом и пр.). Поэтому в пато-
логии возможнаактивация систем с любого этапа. Запусксистемы
комплементаначиная с С5 (формирования сразу мембраноатакующего
комплекса = МАК)называют реактивным лизисом.
Система комплемента состоит из собственныхкомпонентов, ре-
гуляторных белкови рецепторов.
_1. Собственные компоненты.
4Компонент С1 состоит из трехсубкомпонентов.
( 2С1rC1s 0) 42 0C1q п _оздниекомпонент .ы
_ Ca2+ ./ /
C1 2C2 0 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9,
факторы (ф.) 2Д 0, 2В 0, Р (пропердин)
Ферментативными свойствами обладаютфактор Д, субкомпонены
С1r, С1s,фрагменты С2а, Вв, ингибитор — фактор (ф.) I.
Рис. (а,b, с,d, е)
Компоненты С2, С3, С4, С5 и фактор В расщепляются (ограни-
ченнымпротеолизом) на фрагменты «а»и «b»:
С2 ─── 76 0 С2b + С2a 7)
С3 ─── 76 0 С3а + С3b │ — большиегидрофобные фрагменты,
С4 ─── 76 0 С4а + С4b 78 0 связывающиеся с мембранами или
С5 ─── 76 0 С5а + С5b │ рецепторами
ф.В─── 76 0 Ва+ Вb 70 0
79 0─┬─ 70
малые (низкомолекулярные)
фрагменты, связывающиеся
с рецепторами (ТК) или быстро
инактивирующиеся в кровотоке
5C3b.C4b,C5b = С3в, С4в, С5в
5Фрагмент b в молекуле С3bрасщепляется на с и d (C3c, C3d),
5далеефрагменты e, f, dg.
_2. Регуляторные белки:
──────────────────────────────┬───────────────────────────────
3Жидкофазные регуляторы │ Мембраносвязанные регуляторы
──────────────────────────────┼───────────────────────────────
- С1-In — С1-инактиватор │ — gp 45-70
- фактор I(=С3в/С4в-In │ — CR2 (рецептордля С3d)
5- сериновая протеаза), 0 │ _Кофакторы фактора I (фермента) .:
5кофакторы фактора I - 0 │ — мебранные кофакторные белки
5фактор Н, С4вр, СR1, МСР, ФУР 0 │ (МСР=CD46)
- фактор H │ — ФУР (DAF=CD55) — фактор, уско-
- С4вр(С4в-связывающий белок)│ ряющийрасщепление конвертаз
- белок S(витронектин) │ — ф. Н
│ — СR1 (=CD35 — рецептор для С3в,
│ С4в
│ 4-С4bp (жидкофазный)
-аутоантитела к С3в и С4в, │ _Ингибиторы МАК .:
к С3-конвертазе комплемента │-S-белок │ связывают жидкофаз-
— нефротические факторы │ — кластерин│ ный МАК
(стабилизаторы конвертазы) │ — СD59 (молекула инактивирует МАК
-карбоксипептидаза N │ на поверхности клеток)
4(инактивирует анафилатоксины 0│-С8р (С8-связывающий белок
4- С5а, С3а, С4а, Ва до 0 │ 5= фактор гомологичной рест-
4С5а-dearg, C3a-dearg) 0 │ 5рикции — HRF) сМ.60кД
│ — молекулярный ингибитор
│ реактивного лизиса (MIRL=CD59
│ с М. 19кД)
──────────────────────────────┴────────────────────────────────
1а) жидкофазные
4- С1-In — С1- инактиватор,
4- фактор (ф.) I (=С3в/С4в-In — сериновая протеаза), кофакто-
4ры фактора I — фактор Н, С4вр, СR1, МСР, ФУР.
4- фактор H,
4- С4вр (С4в-связывающий белок),
4- белок S (витронектин),
4- карбоксипептидаза N (инактивируетанафилатоксины - С5а и
4др.);
4- аутоантитела к С3в и С4в (нефротические факторы) — стаби-
4лизируют конвертазы./2290к-х/ 0 4Обычно определяются у боль-
4ных мембранопролиферативным(мезангиокапиллярным) гломеру-
4лонефритом и липодистрофией, для которых характерна гипо-
4комплементемия с повышеннойутилизацией С3. Выявлены и у
4здоровых лиц. /2419к/ 0
4- хондроитин 4-сульфатпротеогликан (ХСП) сыворотки крови
4человека, который обладает выраженным ингибирующим дейс-
4твием на С1q. 0 4Егоструктура сходна с ингибитором С1q, вхо-
4дящим в состав клеточной мембранынекоторых лимфоцитов.
4ХСП, представляет собой С1q-рецептор, элиминированный в
4сыворотку. 0
4- Фибронектин, сывороточный гликопротеин с М. 400 кД, свя-
4занный со многими клетками плазмыкрови, способен взаимо-
4действовать с коллаген-подобнойобластью С1q, и, очевидно,
4играть существенную роль в клиренсе материала, покрытого
4C1q, например, иммунных комплексов. 0
1б) мембраносвязанные 0(предохраняющие собственные клетки от
комплементарноголизиса) — клеточные ядерные протеины
4- ФУР (DAF=CD55) — фактор, ускоряющийрасщепление (удержива-
4ется в мембране с помощьюфосфатидилинозитольного «якоря»)
┌───┐ ┌───┐ ┌───┐
│ │ │ │ + │С2а│
│С4b│ ┌─┐ │С4b│┌─┐ └───┘
│ ├───┐│0│ Диссоциация │ ││0│
│ │С2а││0│ ─────────────── 76 0 │ ││0│
│ ├───┘│0│DAF (дестабилизация) │ ││0│DAF
└─┬─┘ │0│ └─┬─┘│0│
===│====== │==== ==│==│=============ЦПМ
4- gp 45-70
4- С8р (С8-связывающий белок,= факторгомологичной рестрикции
4=HRF) с М.60кД
4- мебранные кофакторные белки(МСР=CD46)
┌───┐ ┌───┐ +┌───┐
│ │ │ │ │ │
│С4b│ ┌─┐ │С4b│┌─┐ ┌─┐ │С4с│
│ │ │0│ Связывание│ ││0│ Расщепление │0│ └───┘
│ │ + │0│ ───────── 76 0│ ││0│ ───────── 76 0┌───┐│0│
│ │ │0│МСР │ ││0│МСР ф.I │С4с││0│МСР
└─┬─┘ │0│ └─┬─┘│0│ └─┬─┘│0│
==│======│==== ==│==│==== ==│==│====
4- молекулярный ингибитор реактивноголизиса (MIRL=CD59). Это
41-цепочный гликопротеин с М. 19кД, который предотвращает
4самосборку МАК. 0
4- СR1, CR2
5Шесть регуляторных белков (С4вр, фактор Н, МСР, DAF, CR1,
5CR2)относятся к семейству генетически, структурно и функцио-
5нальнородственных протеинов, которые эффективно контролируют
5комплементв в конвертазе и называются семейством регуляторов
5активациикомплемента (RCA). Каждый член RCA состоит в значи-
5тельнойстепени или полностью из богатого цистеином белка. Пов-
5торениепоследовательностей приблизительно в 60 аминокислот
5обозначается _повторо-контролирующим белком комплемента (ССРRs)
5илитермином «короткие согласованные повторы», связывающие ком-
5поненты С3и С4. МСР и DAF обладают 4 модулями повторно-контро-
5лирующихбелков комплемента (ССРRs), фактор Н — из 20 повторов,
5С4вр — из59 CCPRs. /2290к-х/
_3. Рецепторы . (R)
C1qR
СR1 (=CD35) — для С3в/С4в
— кофактор для фактора I в отношении расщепления С3b
фрагмента комплемента
— рецептор имеется на фагоцитах, эритроцитах(связывает и
временно транспортирует ИК)
— sСR1 ингибирует активацию комплемента(in vitro).
4Совместное функционирование СR1 (М. Аили F — 190кД; В или S
4- 220кД) иф. I приводит к превращению С3в вС3вi, а затем в
4С3dg с М. 42кД, который может бытьпревращен в С3d с помощью
4ряданеспецифических протеаз. /7641/91/
СR2 (CD21) — рецептор для С3d; рецепторвируса Эпстайна-Бар-
ра
СR3 — для C3bi /iC3b-?/
CR4 — для iC3b и С3dg
C5aR
C3eR — на фагоцитах (хемотаксис)
4Рецепторы для компонентов СК (CR1,CR2, CR3, СR4, C3eR, DAF,
4HR, C1q, B) присутствуют на тучных клетках,нейтрофилах, базо-
4филах, моноцитах, эозинофилах, Т и В-лимфоцитах, эритроцитах,
4макрофагах,гломерулярных подоцитах, фолликулярных дендритичес-
4кихклетках, фибробластах, гранулоцитах. 0
_Рецепторы для фрагментовсистемы комплемента
/1700к/95/
──────────┬────────┬─────────┬─────────────────────────────────
Клетка │Рецептор│ Лиганд│ Эффект
──────────┴────────┴─────────┴─────────────────────────────────
Моноциты/ С1qR + C1q Стимуляция фагоцитоза,
макрофаги CR1,3,4 + C4b,C3b АГ-презентирующей функции,
iC3b адгезии к КМ (=клеткам-мишеням),
C5aR + C5a хемотаксиса
Нейтрофилы С1qR + C1q Стимуляция фагоцитоза,
CR1,3,4 + C3b,iC3b адгезии к КМ,
C5aR + C5a хемотаксиса,
C3a/C4aR+ C3a реакции дегрануляции
Тромбоциты С1qR + C1q Cтимуляция адгезии
В-лимфоцитыС1qR + C1q Cтимуляция АТ-образования
СR1 + C4b — " -
CR2 + C3dg,iC3b — " — и стимуляцияпролиферации
(повышениевторичного ИО)
5? + Вв — " -
5? + Ва Снижение пролиферативной актив-
5ности
Т-лимфоцитыС5aR + C5a Cтимуляция пролиферации
C3a/C4aR+ C3a Торможение пролиферации клеток
NK-клетки CR3,4 + iC3b Стимуляция ажгезии кКМ
Эндотели- C1qR + C1q Связывание с ИК-ми
альные С5aR-? + C5a Активация
клетки - + МАК — " -
Фибробласты С9 стимулирует синтезколлагена
───────────────────────────────────────────────────────────────
_Синтез ..
Большинство белков комплемента синтезируетсяв печени (гепа-
тоцитами), селезенке,кишечнике, костном мозга, а также лимфо-
эпителиальнымиклетками в очаге воспаления. /7073/ Все компо-
ненты комплементамогут насинтезироваться местно макрофагами
(так называемая «лейкоцитарнаякомплементарная система»). Это
происходит вместах скопления лейкоцитов (допустим, в зоне ост-
рого воспаления).
4С1.
4Синтез С1 и его субкомпонентов осуществляется некоторыми
4клеткамиподвздошной, прямой кишки и аппендикса,клетками уро-
4генитальноготракта. Некоторые виды карцином кишечника и мо-
4че-половойсистемы продуцируют названные компоненты. Тканевые
4фибробластысинтезируют компоненты С1 комплекса, однако, синтез
4и секрецияС1r и C1s не зависят от скорости синтеза и секреции
4С1q. Это подтверждается выявлением случаевселективных дефици-
4тов С1r иC1q. В настоящее время не выявлен синтез С1q клетками
4тощейкишки, ротовой полости, печени, почек, легких, лимфоидных
4узлов итимуса.
4C1-In.
4Переимущественным местом синтезаС1-In является печень.
4С1-инактиватор присутствует вгранулах тромбоцитов. /0566/
4С2 — продуцируетсямоноцитами-макрофагами.
4С4 — продуцируетсямоноцитами-макрофагами и клетками почек.
4С3 — продуцируется нейтрофилами, моноцитами, гепатоцитами,
4фибробластами и мезенгиальнымиклетками, эпителиальными
4клетками почек, альвеол,
4С5 — продуцируется нейтрофилами имакрофагами.
4Фактор В — синтезируетсяфибробластами, эндотелием. /1700к/
──────────────────┬───────────────────────────────────────────────
Место │ Компоненты
синтеза ├─┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬──┬──
│ 2С 0│С1q│С1r│C1s│ С2│С4│ С3│ С5│ С6│ С7│ С8│С9│В
──────────────────┼─┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼──┼──
Печень │ │ — │ │ │ │ │ + │ │ │ │ │ │
Мезенгиальные кл.│ │ │ │ │ │ │ + │ │ │ │ │ │
Клетки почек │ │ — │ │ │ │ + │ +│ │ │ │ │ │
Клеткиурогени- │ │ + │ +│ + │ │ │ │ │ │ │ │ │
тальноготракта │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
Клеткилегких │ │ — │ │ │ │ │ + │ │ │ │ │ │
Тимус │ │ — │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
ЛУ │ │ — │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
Фибробласты │ │ + │ + │ +│ │ │ + │ │ │ │ │ │+
Хондроциты │ │ + │ │ + │ + │ + │ │ │ │ │ │ │
_Лейкоциты . │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
- Нейтрофилы │ │ │ │ │ │ │ + │ + │ │ │ │ │
-моноциты/мф │ │ + │+ │ + │ + │ + │ + │ + │ │ │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
- лимфоциты │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
Эндотелиальные │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │+
клетки │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
Гладкомышечные │ │ │ │ │ │ + │ + │ │ │ │ │ │
клетки │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
_Пищеварительная . │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
_система .: │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
- ротовая полость│ │ — │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
- тощаякишка │ │ — │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
- подвдошнаякишка│ │ + │ + │ + │ │ │ │ │ │ │ │ │
- аппендикс │ │ + │ + │ +│ │ │ │ │ │ │ │ │
- прямаякишка │ │ + │ +│ + │ │ │ │ │ │ │ │ │
-эпителиоциты + + + +
_ЦНС . │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
- нейроны │+│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
- астроциты │+│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
- олигодендроциты│+│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
- микроглия │+│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
──────────────────┴─┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴──┴──
_Возрастные особенности
Система комплемента проявляет бактерициднуюактивность уже в
сывороткеплода, однако уровень комплемента уноворож-
денного низкий; свозрастом повышается.
4Наибольшая активность комплементаобнаружена у крыс в период
4половогосозревания, затем, начиная с ювенильного возраста, ак-
4тивностьпостепенно повышается и достигает максимума в предс-
4тарческомвозрасте. Обнаружены сезонные колебания комплемента с
4максимумомв зимний период и минимумом в летнее время. Анало-
4гичные изменения активности копмлемента наблюдаются и у людей
4/КПК/./1558к/
_ 2Активация
Два основных пути активации — классический(КПК) и альтерна-
тивный (АПК).Неспецифически система комплемента может быть ак-
тивирована и инактивирована неспецифическимипротеазами. Рас-
щепление имисразу белка С5 может привести к т.н. реактивному
лизису клеток.
С1───── 76 0 С4в2а─── 76 0 С4в2а3в────────┐
+Mg 52+ 0 │ +С6, С7, С8, С9
Д ├─ 76 0 С5в────────────С5в-9
С3вВ─── 76 0 С3вВв ─── 76 0С3вВв(С3в) 4n _ 0Р . ───┘ 5самосборка 0 МАК
Для самосборки МАК используется до 12-18молекул С9.
Время активации всего каскада — не менее 3минут. Если про-
теолитическийфермент, например, трипсин поджелудочной железы
больныхпанкреатитом расщепляет сразу С5, то начинается так на-
зываемый 1реактивный лизис 0 МАК-ом.
4Существует 2 концепции механизмадействия МАК:
41.повреждение трансмембранным каналом. 0 4Механизм погружения
4(сфера 0─── 76 0 4разворот в цилиндрическуюструктуру в фосфоли-
4пидном бислое). 0
42.дестабилизация фосфолипидных молекул и активация ПОЛ.
43. Не исключено, что МАК регулирует«мембранный гомеостаз» -
4стимулирует освобождение арахидоновой кислоты, деструкцию
4компонентов клеток (внеклеточную дегрануляцию и пр)-ТК.
4/5985/ 0
Сборка компонентов комплемента плохо идет ввязкой среде -
на слизистыхоболочках, в интерстициальномпространстве и сов-
сем не происходитвнутриклеточно.
2Активация КПК 0 включаетпоследовательную взаимодействие ком-
понентов С1(С1q,C1r,C1s), _С4 ., С2, С3,С5, С6.С7, С8, С9 и их ре-
гуляторов:
— С1-In (С1-инактиватор),
— С4вр (=С4в-связывающий белок),
— жидкофазный ф.I (фермент, инактиватор С3- и С5-конвертазы)
с кофакторами
— ф. Н,
— CR1,
— мембранный ингибитор DAF (= ФУР — фактор, ускоряющий рас-
щепление С3/С5-конвертазы),
— карбоксипептидаза N, отщепляющая аргинин отС3а и С5а ── 76
С3а-dearg, C5a-dearg,
— белок gp45-70 (=2-цепочный гликопротеид сМ. 45+70 кД),
— С8р (=С8-связывающий белок),
— белок S (ингибитор самоборки МАК).
2Активация АПК 0. Старое название АПК — пропердиновая система.
В настоящее времяпропердином обозначается лишь фактор Р. Акти-
вация АПКпроисходит постоянно с медленной скоростью, недоста-
точной дляпроявления биологических эффектов.
Схема
Продукты активации:
С3в
С1───── 76 0 С4в2а──── 76 0 С4в2а3в────────┐
С4а С3а С5а │
С2в-кинин │ │ │ +С6, С7, С8, С9
(отекКвинке) анафилатоксины (ТК) ├ 76 0 С5в─────────── 76 0С5в-9
│ │ │