Komplement (biologie)

Nejdůležitějšími proteiny komplementu jsou sérové proteiny C1–C9, které jsou syntetizovány hepatocyty a makrofágy. Podstatou aktivace jednotlivých složek komplementu je přeměna první neaktivní složky C1 na aktivní proteolytický enzym, který rozštěpí molekulu další složky na dva fragmenty (a a b), z nichž jeden má proteolytickou aktivitu (fragment b) tj. rozštěpí následující složku, a druhý (fragment a) má jinou biologickou aktivitu. Ústřední složkou je glykoprotein C3, jehož fragment C3b se kovalentně tj. pevně váže na povrch mikroorganismu. Meziprodukty této kaskádovité reakce mají různorodé biologické funkce (opsonizace, chemotaxe). Terminální produkt komplementové kaskády, komplex proteinů C5b, C6, C7, C8 a C9 (označovaný jako MAC: membrane attack complex) atakuje membrány vstupujícího mikroorganismu a působí jejich lýzi, a tedy zánik.[3]

Komplementový systém může být aktivován třemi způsoby: klasická cesta, alternativní cesta a lektinová cesta. Tyto dráhy se od sebe liší způsobem aktivace klíčové komponenty C3[3].

Komponenta C3

Protein C3 obsahuje thioesterovou vazbu mezi molekulou cysteinu a γ-karboxylem aminokyselinového zbytku kyseliny glutamové. Tato vazba je štěpena buď samovolně (pomocí molekul vody), nebo je aktivována reaktivními skupina jako jsou např. sacharidové zbytky nacházející se na povrchu biologických membrán. V prvním případě se jedná o cestu alternativní, ve druhém o cestu klasickou příp. lektinovou[2][3].

• klasická dráha: jednotlivé proteiny jsou značeny číselně s předponou C, C1-C9 se označují jako komponenty
• alternativní dráha: kromě proteinů C1-C9 zde vystupují tzv. faktory, které jsou značeny alfabeticky B, D a properdin
• lektinová dráha: složky lektinové cesty jsou označovány jako tzv. kollektiny[4]

Průběh fagocytózy

1. Stimulace chemotaxe:komponenty C3 a C5 po proteolytickém štěpení (malé fragmenty a)přitahují fagocytující buňky do místa napadení mikroorganismem (zánětu).
2. Zprostředkování opsonizace: fagocytující buňky mají na svém povrchu receptory pro složky komplementu
3. Odstranění imunokomplexů: fagocytóza[2]

Komplement byl objeven koncem 19. století, kdy představoval určitou část krevního séra, které se muselo přidat k suspenzi bakterií spolu se specifickou protilátkou, aby došlo k usmrcení a lýzi oněch bakterií. Původním objevitelem byl Jules Bordet, belgický imunolog, jež roku 1896 nazval uvedenou část séra alexin. Za tento objev získal roku 1919 Nobelovu cenu[2].

Název komplement pochází z pozdější doby. Jeho autorem je německý chemik Paul Ehrlich. Pojem komplement vyjadřuje fakt, že komplementuje schopnost protilátky lyzovat bakterie. Samotná protilátka tuto schopnost nemá.[2]

Klasická a alternativní cesta aktivace komplementu

Komplement může být aktivován třemi cestami[4]:

• klasickou
• alternativní
• lektinovou

Lektinová cesta aktivace komplementu

Lektin vázající manosu

Tato cesta je obdobou klasické cesty aktivace komplementu s tím rozdílem, že jejím aktivátorem není protilátka, ale sérový lektin (lektin vážící manosu-MBL;mannose binding lectin). Ten se přímo váže na sacharidové zbytky na povrchu mikroorganismů a jelikož je strukturně podobný proteinu C1, tak také štěpí proteiny C4 a C2[2][3].

Vytvoření póru v napadené buňce pomocí MAC

Fragment C5b, jež vznikl štěpením proteinu C5 C5-konvertázou, tvoří komplex s dalšími složkami komplementu-C6, C7, C8 a několika molekulami C9. Vzniklý komplex C5b678(9)_n tzv. MAC (membrane attack complex) se zanoří do lipidové membrány mikrobiální buňky a vytvoří tak póry, kterými do napadené buňky vnikají molekuly vody. Dochází k nabobtnání buňky a následně k jejímu prasknutí a lýzi[1][2][3][4].