Bổ thể

Bổ thể là một nhóm protein huyết thanh và là một bộ phận của hệ miễn dịch. Sự kết hợp của bổ thể và kháng thể có vai trò rất quan trọng trong việc loại trừ mầm bệnh. Bổ thể được kích hoạt ngay khi mầm bệnh vừa xâm nhập vào cơ thể và không có tính đặc hiệu của kháng nguyên nên bổ thể được xem như là thành phần thuộc hệ thống miễn dịch bẩm sinh không đặc hiệu. Ngoài ra, kháng thể cũng có khả năng hoạt hóa một vài protein của bổ thể. Quá trình này cũng là một phần trong miễn dịch dịch thể.
Các protein của bổ thể được sinh ra ở các tế bào gan và đại thực bào. Chúng tồn tại trong hệ thống tuần hoàn như những phân tử không hoạt động. Một vài protein của bổ thể thì ở dạng tiền enzyme (Pro–enzyme). Khi được hoạt hóa, các phân tử này trở thành các enzyme protease. Các enzyme này sẽ cắt cầu nối peptide của những protein bổ thể khác để hoạt hóa những protein này. Một protease có thể hoạt hóa được rất nhiều phân tử protein. Quá trình hoạt hóa này sẽ được khuếch đại một cách nhanh chóng để tạo nên hàng triệu phân tử hoạt động.

Lịch sử

Cuối thế kỷ 19, người ta tìm thấy trong huyết tương những nhân tố hay yếu tố có khả năng diệt vi khuẩn. Năm 1895, Jules Bordet chứng minh rằng yếu tố này có thể được phân tích thành 2 thành phần: thành phần ổn định với nhiệt và thành phần không ổn định với nhiệt (nó mất hiệu lực nếu huyết thanh đã được đun nóng đến 56 °C). Thành phần không ổn định với nhiệt ngày nay được biết đến với tên gọi là bổ thể (complement).
Thuật ngữ "bổ thể" đã được Paul Ehrlich giới thiệu vào cuối thập niên 1890 trong một phần của học thuyết về hệ thống miễn dịch của ông. Theo học thuyết này, hệ thống miễn dịch gồm có những tế bào có các thụ thể đặc biệt trên bề mặt của nó để nhận diện kháng nguyên. Nhờ vào sự tạo miễn dịch với kháng nguyên, rất nhiều receptor được hình thành, và sau đó chúng được tỏa ra từ tế bào vào vòng tuần hoàn máu. Những receptor này, mà được gọi là kháng thể, đã được Ehrlich gọi là "định kháng thể lưỡng hợp" để nhấn mạnh hai chức năng gắn kết của chúng: chúng nhận ra và bắt kháng nguyên đặc hiệu, nhưng đồng thời chúng cũng nhận ra và liên kết với các thành phần không ổn định với nhiệt chống vi khuẩn. Vì thế, Ehrlich đặt tên cho thành phần không ổn định với nhiệt là bổ thể, vì nó là thứ trong máu mà bổ sung cho tế bào trong hệ thống miễn dịch.
Ehrlich tin rằng mỗi kháng thể lưỡng hợp xác định kháng nguyên có bổ thể xác định riêng của nó trong khi Bordet tin rằng chỉ có một loại bổ thể duy nhất. Trong những năm đầu thế kỷ 20, cuộc tranh luận này đã được giải quyết khi nó được hiểu rằng bổ thể có thể hoạt động trong sự liên kết với kháng thể xác định hoặc mình nó trong cách không xác định.

Các protein thành phần

Các protein tham gia vào con đường cổ điển gồm: C1qrs, C2, C3, C4

Con đường nhánh

Con đường thứ ba của quá trình hoạt hóa bổ thể có tên gọi là con đường nhánh (alternative pathway). Mặc dù về mặt tiến hóa trong sinh học con đường nhánh xuất hiện sớm hơn con đường cổ điển (classical pathway) nhưng nó có tên là "nhánh" vì nó được phát hiện sau con đường cổ điển.
Điều làm cho con đường nhánh trở nên rất quan trọng, đó là: không cần thiết phải có phản ứng kháng nguyên-kháng thể để khởi động hệ thống bổ thể, mà chỉ cần các tác nhân bề mặt tự nhiên như: vỏ tế bào nấm men, polysaccarrit vỏ vi khuẩn, nọc rắn hổ mang, hồng cầu thỏ... Vì thế, khi mầm bệnh lần đầu tiên xâm nhập vào cơ thể, trong điều kiện kháng thể đặc hiệu để chống lại mầm bệnh này vẫn chưa được tạo ra, thì con đường nhánh vẫn có thể được khởi động để chống lại kháng nguyên lạ này.
Đi theo con đường này, hệ thống bổ thể có cơ chế như thế nào để có thể tạo ra convertase C5. Điều này sẽ được làm rõ qua vai trò của các yếu tố sau đây tham gia vào con đường nhánh:

Tóm tắt

Hệ thống bổ thể là một trong những cơ chế chủ chốt, từ sự nhận ra mầm bệnh, bổ thể được biến đổi thành hàng rào phòng thủ có hiệu quả của vật chủ chống lại sự nhiễm trùng ban đầu.
Bổ thể là 1 hệ thống các protein huyết tương mà có thể được hoạt hóa trực tiếp bởi mầm bệnh hay gián tiếp bởi mầm bệnh có liên kết kháng thể. Nó mở đầu cho chuỗi phản ứng xảy ra trên bề mặt mầm bệnh và sinh ra những thành phần hoạt động với những chức năng khác nhau.
Có ba con đường hoạt hóa bổ thể: con đường kinh điển mà khởi đầu trực tiếp bởi mầm bệnh hoặc gián tiếp bởi kháng thể liên kết với bề mặt mầm bệnh, con đường MB-lectin và con đường nhánh mà cũng cung cấp vòng mở rộng cho hai con đường kia. Cả ba con đường đều có thể khởi đầu không phụ thuộc vào kháng thể như một phần của sự miễn dịch bẩm sinh. Sự kiện đầu của cả ba con đường gồm 1 chuỗi các phản ứng phân tách mà sản phẩm phân tách lớn hơn ràng buộc với bề mặt mầm bệnh và góp phần hoạt hóa thành phần tiếp theo. Các con đường hội tụ với sự hình thành enzyme C3 convertase, mà phân tách C3 sinh ra C3b thành phần bổ thể hoạt động. Sự liên kết lượng lớn những phân tử C3b với mầm bệnh là sự kiện chính của sự hoạt hóa bổ thể. Các thành phần bổ thể ràng buộc, đặc biệt ràng buộc C3b và những mảnh không hoạt động của nó, được chấp nhận bởi những receptor bổ thể xác định trên tế bào bạch huyết cầu, mà nhấn chìm mầm bệnh xử lý bằng opsonin bởi C3b và những mảnh không hoạt động của nó. Những mảnh phân tách nhỏ của C3, C4 và đặc biệt là C5, bạch huyết cầu mới xác định sự nhiễm trùng và hoạt hóa chúng bằng cách liên kết với những receptor kết hợp protein và trimeric G xác định. Cùng với nhau, những hoạt động này thúc đẩy sự hấp thu và phá hủy mầm bệnh bởi bạch cầu. Những phân tử C3b mà liên kết với C3 convertase tự nó khởi động những sự kiện sau đó, sự liên kết C5 làm cho nó dễ bị phân tách bởi C2b hoặc Bb. Mảnh lớn C5b khởi động sự tập hợp của phức hợp tấn công màng, mà có thể đưa đến kết quả là giảm dần mầm bệnh nào đó. Sự hoạt động của những thành phần bổ thể được điều chỉnh bởi hệ thống protein điều hòa mà ngăn cản các mô bị hư hại như là kết quả của sự liên kết vô ý của thành phần bổ thể đã hoạt hóa đến tế bào chủ thể hoặc sự hoạt hóa tự nhiên của thành phần bổ thể trong huyết tương.