Komplement (imunita)

Komplement alebo komplementový systém je sústava približne 30 sérových a membránových proteínov, ktoré sú dôležitou súčasťou nešpecifickej (prirodzenej, neadaptívnej) imunity. Hlavnou zložkou komplementu je 9 sérových proteínov označovaných C1-C9, ktoré vytvárajú hlavnú kaskádu vedúcu ku chemotaxii ostatných zložiek imunity, opsonizácii cieľovej bunky a jej osmotickej lýze. Ústrednou zložkou komplementu je proteín C3. Existujú tri spôsoby aktivácie komplementového systému – tzv. alternatívna, lektínová a klasická cesta. Po aktivácií systém prechádza do terminálnej (lytickej) fázy .
Aktivácia komplementu.
Alternatívna cesta.
Alternatívna cesta aktivácie komplementu bola objavená neskôr ako klasická, no je evolučne najstaršia. Je založená na samovoľnom štiepení zložky C3 na väčší fragment C3b a menší C3a. Reaktívna tioesterová skupina na vzniknutom fragmente C3b môže reagovať s aminoskupinami v jej blízkom okolí, či už prítomnými na mikroorganizme alebo na povrchu vlastných buniek, väčšinou je však inaktivovaná reakciou s vodou. Ak sa ale naviaže na povrch častice, zaháji v takejto forme kaskádu ďalších reakcií – pripojí sa k nej tzv. faktor B, ktorý je pod vplyvom faktoru D štiepený na fragmenty Bb a Ba. Takto vzniknutý komplex C3bBb je stabilizovaný faktorom P (properdín) a funguje ako tzv. alternatívna C3-konvertáza, čiže enzým, ktorý dokáže veľmi účinne štiepiť ďalšie zložky C3 na fragmenty C3b a C3a. Ďalši fragmenty C3b sa kovalentne zachytávajú na povrchu C3-konvertázy, zatiaľ čo fragmenty C3a pôsobia chemotakticky. Postupne tak vzniká komplex C3bBbC3b, tzv. alternatívna C5-konveráza, čo je enzým, ktorý štiepi zložku C5 na fragmenty C5b a C5a. Zatiaľ čo fragment C5a pôsobí opäť chemotakticky, C5b spúšťa terminálnu (lytickú) fázu komplementovej kaskády.
Klasická cesta.
Táto cesta je začatá naviazaním protilátok na povrch patogénu. Protilátka po naviazaní zmení svoju konformáciu tak, že odkryje väzbové miesto pre zložku komplementu C1. Tá po naviazaní na protilátku tiež mení svoju konformáciu a tým spustí svoju proteolytickú aktivitu a štiepi zložky C2 a C4. Ich fragmenty C4b a C2a tvoria na povrchu patogénu komplex C4bC2a a ten funguje ako (klasická) C3-konvertáza štiepiaca zložku C3 na fragmenty C3a a C3b. Pripojením fragmentu C3b na klasickú konvertázu (komplex C4bC2aC3b) funguje ako (klasická) C5-konvertáza, ktorá rovnako, ako v alternatívnej ceste aktivácie komplementu, spúšťa terminálnu fázu komplementovej kaskády .
Lektínová cesta aktivácie komplementu.
Lektínová cesta sa líši od klasickej tým, že na jej začiatku sa zložka C1 viaže na tzv. lektín viažuci manózu (MBL, z angl. mannose-binding lectin) .
Terminálna fáza.
Terminálna (lytická) fáza komplementovej kaskády je spustená agregáciou fragmentu C5b s ostatnými komplementovými zložkami C6, C7 a C8. K tomuto komplexu je po zanorení do membrány cieľovej bunky do kruhu pripojených 13 – 18 molekúl C9, ktoré v membráne vytvárajú póry, čo vedie k narušeniu osmotickej rovnováhy a k lýze bunky. Proti tomuto je však väčšina mikroorganizmov odolná vďaka bunkovej stene .
Regulácia komplementu.
Aktivácia komplementu je starostlivo kontrolovaná súborom plazmatických inhibítorov, aby nedochádzalo k autoreaktivite a poškodzovaniu vlastných buniek. Klasická cesta je blokovaná tzv. C1 inhibítorom, ktorý blokuje aktiváciu C1. Proteín DAF (z angl. decay-accelerating factor, tiež CD55) a sérový C4-viažuci proteín interagujú s C3-konvertázou a urýchľujú jej rozpad. Faktor I spolu s membránovým proteínom MCP (z angl. membrane cofactor protein, tiež CD46), komplementovým receptorom CR1 (CD35) a sérovým faktorom H katalyzujú štiepenie fragmentu C3b. Lytická fáza je blokovaná membránovým proteínom CD59 (protektín), ktorý sa viaže medzi zložky C8 a C9 a bráni vytvoreniu lytického póru .
Nežiaduca aktivácia komplementu.
Ku nežiaducej, nešpecifickej aktivácii komplementu alternatívnou cestou môže dôjsť pri kontakte s povrchmi umelých materiálov, čo sa deje pri použití implantátov, dialýze alebo pri kardiochirurgických operáciách, pri ktorých je krv odvádzaná do mimotelového obehu. Miera aktivácie komplementu je dôležitým ukazovateľom biokompatibility materiálov .