Комплемент жүйесі
Комплемент жүйесі – бейспецификалық қорғаныс факторының ең маңызды жүйесі болып табылады. Комплемент жүйесінің негізгі қызметіне опсонизациялау жатады, ол комплемент жүйесінің белсенуінен кейін бірден патогендік денелерді немесе иммундық комплекстерді қоршап фагоцитоз процесін күшейтетін опсонизациялаушы компоненттердің бөлінуімен сипатталады.
Комплемент жүйесінің екінші маңызды қызметі – қабыну реакцияларына қатысу. Комплементтің кейбір белсенген компоненттері ұлпа базофилдерінен (мес жасушалардан) және қанның базофилді гранулоциттерінен биологиялық белсенді заттардың, соның ішінде қабыну реакциясын күшейтетін гистаминнің бөлінуіне алып келетіні дәлелденген.
Комплемент жүйесінің үшінші маңызды қызметі – цитотоксикалық немесе лизистік. Комплемент жүйесі белсенуінің соңғы кезеңінде соңғы компоненттерден мембранаға шабуыл жасаушы комплекс (МШК) түзіледі. Ол бактериялық немесе басқа жасушаның мембранасына еніп, оларды жояды.
Барлық омыртқалылардың қан сары суында спецификалық антиденелердің қатысуымен антигендердің жасушаларының мембранасын лизистейтін термотұрақты фактордың болуы туралы алғашқы мәліметтер XIX ғасырдың аяғында алынған. Кейін бұл фактордың комплемент деп аталатын басқа биологиялық қызметтері анықталды, атап айтқанда, опсонизация нәтижесінде фагоцитоздың белсенуі, ұлпа базофилдерінің (мес жасушалардың) гранулдарынан гистамин, серотонин, брадикинин сияқты биологиялық белсенді аминдердің бөлінуі, сондай-ақ қабыну реакцияларының дамуына қатысу және жасуша мембранасы өткізгіштігінің жоғарылауы, қан тамыр тонусының төмендеуі, оң хемотаксис, иммундық жабысу және басқа феномендер.
Сонымен, комплемент жүйесі өзіндік ұйымдасуға және гуморалық иммунитет пен фагоцитоз реакцияларын шақыруға қабілетті қан сары суындағы ақуыздар тобы. Қазіргі кезде комплемент жүйесін негізгі 9 ақуыздар мен 3 ингибитор құрайды. Бұл ақуыздар жүйесі ферментті-каскадтық реакция түрінде белсеніп, әртүрлі биологиялық өзгерістерге алып келетін ерігіш және ерімейтін ферменттер мен комплекстерді түзеді. Комплемент жүйесінің құрамына кіретін компоненттер С әрібімен және 1-ден 9-ға дейін ретті сандармен белгіленеді. Комплемент компоненттерінің ыдырауында пайда болатын суббірліктер мен фрагменттер ретті сандармен және кіші әріптермен (мысалы, С2а, 3в және т.б.) белгіленеді. Комплемент жүйесінің компоненттері қанда белсенді емес түрде айналып жүреді. Комплемент жүйесі екі – классикалық (иммундық) және альтернативті (пропердинді) жолмен белсенеді.
Комплемент жүйесінің классикалық белсенуі
Комплемент жүйесінің классикалық белсенуінің альтернативті белсенуінен айырмашылығы мынада:
- комплемент жүйесінің классикалық белсенуі үшін спецификалық иммуноглобулиндер (IgG немесе IgM) мен иммундық комплекстердің болуы тиіс, бұл біршама уақытты талап етеді;
- комплемент жүйесінің классикалық белсенуі комплементтің бірінші, яғни ерте компоненттерден (С1) компонентінің үш субкомпоненттерінен – C1q, C1r, C1s) басталады.
Комплемент жүйесінің иммундық комплекспен белсенуі үшін оның құрамында кем дегенде 2 молекула IgG және 1 молекула IgM болуы керек. Бұл кезде IgM мен IgG-дің үш субтүрі (IgG1, IgG2, IgG3) жоғары белсенді болып табылады. Комплемент жүйесі C1q иммуноглобулиннің Fc-фрагментінің арнайы бөлігімен байланысқанда белсенеді.
Жоғарыда айтылғандай, комплемент жүйесі каскадты түрде белсенеді, яғни комплементтің алдыңғы компоненті белсенген кезде екіге ыдырайды: бір компоненті жасуша бетінде орналасып, иммундық комплекстің түзілуіне қатысады, ал екіншісі ерігіш болып, қанның сары суына өтеді. Иммундық комплексте қалған компонент ферменттік қасиетке ие болып, келесі компоненттерді белсендіреді.
Сонымен, комплемент жүйесінің класикалық белсенуі иммуноглобулиннің Fc-фрагментіне бекітілген бірінші субкомпоненттен (C1q) басталады. Бұл кезде C1q молекуласында конформациялық өзгерістерге болып, өзіне C1r бекітеді, ал C1r өз кезегінде C1s бекітуге қабілетті болады. Нәтижесінде белсенді комплекс (C1qC1rC1s) түзіледі және С4 белсендіреді.
Белсенді С1 пайда болуына С1-ингибитор тосқауыл болады. Ол комплемент жүйесінің классикалық жолмен белсенуі кезінде белсенуді бақылау үшін өте маңызды. С1-ингибитордің туа біткен тапшылығында ангионевроздық ісіктер деп аталатын ауру түзіледі.
Белсенген С1 С4 компонентін белсендіреді және С4 екі фрагменке ыдырайды – С4а ерігіш жағдайға өтеді және С4b иммундық комплекстің құрамына кіретін жасуша мембранасының бетінде қалып, эстераза ферментінің қасиетіне ие болады және С2 белсендіреді. С4b магний иондарының қатысуымен С2 екі фрагментке ыдыратады – C2a С4bға қосылып, С3-конвертаза ферментінің қасиеті болатын жаңа зат пайда болады. Пайда болған С3-конвертаза (С4b2a) С3 екіге бөледі – С3а қан сары суына өтеді, ал С3b комплементтің классикалық және альтернативті белсенуінің көзі болып табылады, яғни бұл жерде комплемент белсенуінің екі жолы кездесіп, ары қарай процесс екеуіне де ортақ жолмен жүреді. Бұл кезеңде I фактор деп те аталатын инактиватор (С3b-инактиватор) әсер етеді. Ол С3 компонентінің шамадан тыс белсенуінің алдын алады. Бұл кезде С3b белсенді емес фрагменттерге – C3c және C3d ыдырайды.
Белсенген С3b С4b2a комплексімен байланысып, жаңа ферментке – С5-конвертазаға айналады. Осы жерден комплемент жүйесінің терминалды (соңғы) С5-С9 компоненттерінің топталып, мембранаға шабуыл жасаушы комплекс түзіледі (МШК). С5-конвертазаның (С4b2a3b) әсерімен С5 екіге ыдырайды – С5а қан сары суына өтеді, С5b мембранаға шабуыл жасаушы комплекстің алғашқы компоненті болып табылады және онда С6 және С7 ға рецепторлары болады. С6 дан бастап комплемент жүйесіндегі ақуыздар ары қарай ыдырамайды. Түзілген комплекс С5b67 нысана жасушаның мембранасына жабысады. Осыдан кейін мембранаға жабысқан белсенген комплекске С8 қоысылып, нысана жасуша қабырғасының лизисі басталады. С5b678 комплексіне С9дың қосылуы нысана жасуша қабырғасының цитолизін күшейтеді. Пайда болған комплекс С5b6789 жасуша мембранасының липидті ақуызында ұзындығы 1 мм және диаметрі 8-12 мм цилиндр тәрізді тесіктер түзеді және электролиттер мен судың бұзылған мембрана арқылы жасуша ішіне еніп, жасушаның осмостық лизистенуіне ықпал етеді.
Комплемент жүйесінің альтернативті (пропердинді) белсенуі
Комплемент жүйесінің альтернативті белсенуінің классикалық белсенуден айырмашылығы:
- комплемент жүйесінің белсенуі үшін иммундық комплекс қажет емес, сондықтан иммуноглобулиндерді өндіру үшін уақытты кетпейді;
- альтернативті белсенуде комплеменнттің алғашқы компоненттері – С1, С2 және С4 – қатыспайды;
- альтернативті белсену антиген денеге түскеннен кейін бірден іске қосылады және оны бактериялық полисахаридтер, липополисахаридтер, вирустар, жасуша мембранасының бетіндегі вирустық бөлшектер, ісік жасушалары, паразиттер, сондай-ақ агрегацияланған иммуноглобулиндер белсендіреді.
Сонымен, комплемент жүйесінің альтернативті белсенуі денеге бөгде агенттер түскеннен кейін спецификалық иммуноглобулиндер мен иммундық комплекстер түзілгенге дейін тез іске асатын «жедел жәрдем» қызметін атқарады.
Пропердин жүйесі альтернативті белсенудің алғашқы кезеңдерінде қатысады және организмде В және D факторлары деп аталатын ақуыздар тобын құрайды. D факторы қан сары суында белсенді фермент түрінде болады, В факторы оның субстраты болып табылады. В факторы D факторының әсерімен ыдырап белсенді Bb факторын пайда етеді. Дегенмен, D факторы белсенді емес В факторына протеолиздік әсер етпейді, ал В факторы комплементтің белсенді С3b фрагментімен байланысқаннан кейін оны протеолиздейді. С3b С3 компонентінің міндетті перманентті баяу ыдырауының нәтижесінде түзіледі. D факторының әсерімен В факторы екіге ыдырайды: Ва – қан сары сууына өтеді, Bb С3b-мен бірге С3-конвертазаның қасиетіне ие болады. Сонымен, орагнизмде екі С3-конвертаза бар: біреуі классикалық белсену үшін – C4b2a, екіншісі альтернативті белсену үшін – C3bBb. Бұл комплекс тұрақсыз болғандықтанпропердин (Р) ақуызы C3bBbмен байланысып, оны тұрақтандырады және C3 компонентін белсендіру қызметін ұзартады. РC3bBb C3 компонентін белсендіреді және нәтижесінде С5-конвертаза түзіледі. Одан МШК пайда болады.
Комплемент жүйесіндегі белсену механизмдерін бақылаушы реттеуші механизмдер туралы тағы да тоқталып кетейік. Ең алдымен бұл С1-ингибитор. Ол плазмалық альфа-2-глобулиндерге жатады және С1 компонентін бастапқы C1q, C1r, C1s субкомпоненттеріне диссоциациялау жолымен оның ферменттік белсенділігін тежейді. Сонымен бірге, С1-ингибитор плазминнің, калликреиннің, белсенді Хагеман факторының қызметтерін тежейді. С1-ингибитордің жетіспеушілігі ангионевроздық ісінуге алып келеді. Сонымен бірге, комплементтің реттеуші компоненттеріне I фактор (немесе C3b-инактиватор – комплементтің белсенді C3b компонентінің инактиваторы) жатады. Бұл C3b ны белсенді емес C3c және C3d өнімдеріне ыдырататын сары сулық фрагмент. Келесі инактиватор Н фактор деп аталады. Ол I фактормен бірге қызмет жасайтын бета-1-глобулин. Оның қызметі C3b дан альфа-тізбектің ажыруына бағытталған және бұл C3 ферменттік белсенділігінің жойылып, белсенді емес C3bi түріне өткізеді. Сондай-ақ, анафилотоксиндердің инактиваторлары деп аталатын альфа-глобулиндер болады. Олар C3a, C4a, C5a биологиялық белсенділіктерін ферменттік түрде бұзады.
Комплемент жүйесінің белсенінің нәтижесінде көп мөлшерде биологиялық белсенді компоненттер пайда болады. Ең алдымен С3 және С5 ыдырағаннан түзілетін ьиологиялық белсенді компоненттер туралы айту керек. Олар ұлпа базофилдерінен (мес жасушалардан) және қанның базофилді гранулоциттерінен вазобелсенді аминдердің, ең алдымен гистаминнің, бөлінуіне алып келетін анафилотоксиндер. Бұл тегіс бұлшық еттердің қысқаруымен және қан тамрыларының өткізгіштігінің жоғарылауымен байқалады. С3а және С5а базоыилдердің бұзылуысыз тегіс бұлшық еттерді қысқартады және капиллярлардың өткізгіштігін жоғарылатады, яғни бұл жағдайда С3а және С5а екі жақты – тікелей және ұлпа базофилдері мен базофилді гранулоциттер арқылы әсер етеді. С3а иммуноглобулиндердің антиген спецификалық және митоген индукциялық синтезінде иммунодепрессиялық белсенділігін көрсетіп иммунореттуші молекула қызметін атқарады. С5а қабілетті: 1) өзі бөлінген жерге нейтрофилдерді миграциялаушы хемотаксистік фактордың қызметін атқаруға; 2) нейтрофилдерді қан тамырларының эндотелиіне және бір біріне жабысуын күшейтіп, нейтропенияға алып келеді; 3) нейтрофилдерді белсендіріп, онда тыныс жарылысы мен дегрануляцияны дамытады 4) нейтрофилдердің лейкотриендер өндірісін күшейтеді.
Келесі биологиялық белсенді компонент – C3b. Оның пайда болуы және нысана жасушаларды қоршауы комплемент жүйесінің ең маңызды кезеңі болып табылады. Сонымен бірге, C3b комплемент жүйесінің альтернативті белсенуінде және опсонизация құбылысында өте маңызды. Фагоциттік жасушалардың (нейтрофилдердің, эозинофилдердің, моноциттердің, В-жасушалардың, базофилдердің, макрофагтардың және эритроциттердің) бетінде C3b ға рецепторлардың болуы олардың опсонизацияланған бактерияларға бекітілуін күшейтеді және жұту процесін белсендіреді. C3b-байланысты жасушалардың немесе иммундық комплекстердің фагоциттік жасушаларға мұндай тығыз бекітілуі имундық бекітілу феномені деп аталды.
C3b факторының ыдырауынан түзілген С3е факторы нейтрофилдерді сүйек кемігінен миграциялап, лейкоцитоздың түзілуіне себеп болады.
Белсенді C3bBb ке, альтернативті белсенудің С3-эстеразасына қарсы антеденелері болатын С3-нефриттік фактор да бар. Бұл антиденелер С3-эстеразамен байланысып әсіресе ангиокапиллярлық гломерулонефриті бар науқастарда гипокомплементемияның түзілуіне алып келеді.
Комплементтің биологиялық белсенді компоненттерінің арасында хемотаксистік белсенділігі бар С5b67 бар. Бірақ ол организмде тез бұзылады, сондықтан оның хемотаксистік ролі маңызды емес.
Келесі компонент – C4, оның ыдырау өнімдері маңызды биологиялық қызмет атқарады. Мысалы, C4b cубкомпоненті комплемент жүйесінің белсенуі жүретін нысана жасушаның мембранасында қалып С1 компоненттің қасында орналасады. Бұл екі компонент – С1 және С4 – құрамында вирус болатын иммундық комплнексті байланыстырып, вирустық белсенділікті бейтараптайды.
Келесі компонент – С2. Ол ыдырағанда C2b ерігіш күйде болып, қан тамырының өткізгіштігін жоғарылататын кинин тәрізді молекулалардың түзілуімен байланысты болады. Бұл эффект туа біткен ангионевроздық ісінудің негізі болып табылады.
Келесі фактор – альтернативті белсенудің В факторы. Ол екі фрагментке ыдырайды: Ва қан сары суына өтеді, нейтрофилдер үшін хемотаксистік фактор болып табылады. Bb макрофагтарды белсендіреді және олардың жасушалардың бетінде жабысып жайылуын қамтамасыз етеді.
Комплемент жүйесінің соңғы компоненттері бактериолиз, цитолиз және виролиз процестерін іске асырады, яғни иммундық комплекстердің құрамындағы жасушалардың жояды.
Комплемент жүйесі туралы түсіндірудің соңында опсонизация процесінің механизмдерін сипаттау қажет.
