PAPILDINĀŠANAS SISTĒMA: KLASISKAIS UN ALTERNATĪVAIS CEĻŠ, FUNKCIJAS, SLIMĪBAS - BIOLOĢIJA - 2025

Papildinājums sistēma ir grupa, kas sastāv no vairāk nekā trīsdesmit plazmas olbaltumvielām ir uzņēmīga pret siltumu, kas paaugstina destruktīvo iedarbību patogēno mikroorganismu.

To sauc par "komplementu", jo ir pierādīts, ka tas papildina antivielu darbību patogēnu iznīcināšanā. Tomēr tas arī spēj veikt savas funkcijas antivielu neesamības gadījumā. Tāpēc to var uzskatīt par iedzimtas imūnsistēmas sastāvdaļu.

Papildinājuma kaskādes aktivizēšanas ceļa kopsavilkums. Autors Perhelions, no Wikimedia Commons.

Tās darbība ir atkarīga no tā sastāvā esošo olbaltumvielu seriālās aktivizācijas (“kaskādes”), lai garantētu patogēnu plīsumu, veidojot poras to membrānā, marķējumu (opsonizāciju), lai tos iznīcinātu fagocītiskās šūnas un vīrusa neitralizācija.

Imūnsistēma: adaptīvā imunitāte un iedzimtā imunitāte

Imūnsistēma ir ķermeņa aizsardzības sistēma, lai aizsargātu sevi no mikroorganismu uzbrukumiem, kas spēj izraisīt slimības.

To veido šūnu, orgānu un citokīnu olbaltumvielu komplekts, kas paliek modri par patogēnu ierašanos. Tiklīdz viņi tos atklāj, viņi veic uzbrukumu viņiem, lai garantētu viņu iznīcināšanu. Viņa metodika būtu tāda pati, kā to darītu kazarmu kareivji, kuri ierodas aizsardzībā ikreiz, kad rodas uzbrukuma vai ārkārtas situācijas.

Tāpat kā citās aizsardzības sistēmās, viņu veiktajam uzbrukumam ir nepieciešama taktika, spējas, prasmes un tā sastāvdaļu sadarbība. Tas viss ir iekļauts virknē stratēģisku darbību, kuras kopīgi sauc par imūno reakciju.

Imūnā atbilde notiek divās lielās, laikā atdalītās fāzēs: iedzimtā imūnā atbilde un adaptīvā imūnreakcija.

Iedzimta imūnā atbilde

Iedzimta imūnā atbilde ir pirmā aizsardzības līnija pret infekciju, ko izraisa sveša organisma ienākšana.

Šāda veida sākotnējā reakcija nozīmē, no vienas puses, ierobežošanas līniju (ādas un gļotādu) darbību, kas darbojas kā barjeras, novēršot patogēnu iekļūšanu. No otras puses, to šūnu darbība, kuras saglabā modrību ādas iekšējos slāņos pirms patogēnu iekļūšanas. Šie mikroorganismi var “ielīst”, ja rodas neveiksmes pirmajās barjerās, piemēram, tajās esošā caurumā vai griezumā.

Šūnas, kas darbojas šajā līmenī, ir zināmas kā fagocīti, kas ir atbildīgi par iebrukušo mikroorganismu atpazīšanu, apņemšanu (apēdšanu) un, visbeidzot, iznīcināšanu citoplazmā.

Neatkarīgi no tā, šīs šūnas ir atbildīgas par signālu nosūtīšanu šūnām, kas piedalās otrajā atbildes zarā, lai efektīvi iznīcinātu jebkuru patogēnu, kam izdodas pārvarēt pirmo atbildes līniju.

Visbeidzot, šūnu un nešūnu komponenti, kas piedalās šāda veida reakcijā, atrodas no organisma dzimšanas brīža. Tas ir, tie nav atkarīgi no antigēnu (svešu patogēnu vai toksisku vielu) klātbūtnes.

Adaptīvā imūnā atbilde

Šāda veida reakciju, kas rodas pēc iedzimtas imunitātes efektormehānismu iedarbināšanas, veic citas šūnas, kas pazīstamas kā limfocīti.

Limfocīti pastiprina iedzimtas imunitātes aizsardzības mehānismus, vienlaikus liekot sistēmai atcerēties iebrūkošos organismus, tikai gadījumā, ja tie atgriežas.

Tas ir, sveša organisma atkārtota iebrukuma gadījumā pēdējais to ātri atpazīst, atvieglojot tā tūlītēju iznīcināšanu. Šīs atbildes parasti ir ātrākas nekā iepriekšējās tieši to raksturīgās imūnās atmiņas dēļ.

Visbeidzot, jāpiemin, ka adaptīvā imunitāte attīstās visa organisma dzīves laikā. Tā kā tā saskaras ar dažādiem infekcijas izraisītājiem. Tas ir, tas ir iegūts.

Kad šīs šūnas otro reizi atklāj organismu, tās iedarbina šūnu uzbrukuma līniju un humorālo līniju. Otrais ir saistīts ar antivielu, olbaltumvielu, kas neitralizē toksīnus, atbrīvošanu un apzīmē patogēnus izdalīšanai.

Antivielas, savukārt, var aktivizēt olbaltumvielu grupu, kas veido komplementa sistēmu. Pēdējais palīdz ātri iznīcināt baktērijas un jau inficētās šūnas.

Papildināšanas sistēma

Komplementa sistēma ir plazmas olbaltumvielu komplekts, ko aktivizē patogēno organismu klātbūtne.

Kaut arī šī aktivizācija daudzos gadījumos ir atkarīga no antivielām (adaptīvās reakcijas komponentiem), to var aktivizēt arī tad, ja to nav. Šī iemesla dēļ to uzskata par svarīgu iedzimto atbilžu sastāvdaļu.

Ir vairāk nekā 30 olbaltumvielu, kas veido šo sistēmu.Viņi mijiedarbojas viens ar otru, lai papildinātu antivielu un fagocītisko šūnu darbību patogēnu izvadīšanā.

Šie proteīni ir identificēti ar burtu "C" komplementam, un tie tiek veidoti, apvienojot 9 olbaltumvielas (no C1 līdz C9). Visi no tiem ir proteāzes un tiek modri un neaktīvi cirkulēti caur ķermeni.

Kad ir atklāta sveša mikroorganisma klātbūtne, tās tiek aktivizētas ar citu proteāžu iedarbību, lai tās dotos uzbrukumā, lai aizsargātu organismu.

Tagad šo aktivizēšanu var veikt pa trim dažādiem ceļiem: klasisko ceļu, alternatīvo un lektīna ceļu. Lai arī tie atšķiras pēc aktivizācijas, tie visi sakrīt, veidojot uzbrukuma kompleksu uz patogēna membrānu (MAC).

Šo kompleksu veido daudzu olbaltumvielu asociācija patogēna membrānas ārējā virsmā, kuras kulminācija ir poru vai caurumu veidošanās tajā.

Kā notiek komplementa sistēmas aktivizācija?

Aktivizācija notiek vietās, kur notiek infekcija, un to izraisa iebrukušie mikroorganismi.

Tās laikā ķēdes reakcijā tiek aktivizēti visi sākotnēji neaktīvie komplementa proteīni. Tas ir, kad viens ir aktivizēts, pēdējais aktivizē nākamo un tā tālāk.

Aktīvās proteāzes rodas, sašķeļot priekšgājēja olbaltumvielu vai zimogēnu (neaktīvā forma). Pēdējais sagriež nākamo divos, to aktivizējot.

Tādējādi nelielas olbaltumvielu grupas aktivizēšana kaskādes sākumā izraisa milzīgu secīgu zimogēnu aktivizēšanu (pastiprināšanos).

Šī pastiprināšana palīdz patogēna membrānas uzbrukuma kompleksam ātri veidoties. Tas veicina poru atvēršanu, kas galu galā noārda parazītus, baktērijas un citus organismus, kas spēj izraisīt infekciju.

Komplementu var aktivizēt trīs neatkarīgos veidos

Lai gan galvenais mērķis ar komplementa aktivizēšanu vienmēr ir patogēna membrānas uzbrukuma kompleksa izveidošana, ir trīs veidi, kā to panākt. Katra no tām sākums ir atkarīgs no dažādu molekulu darbības.

Tomēr visi tie saplūst ar C3 konvertāzes, olbaltumvielu, kas sadala C3 proteīnu C3a un C3b, aktivizāciju. Pēdējais saistās ar patogēna membrānu un C5 saplīst C5a un C5b. C5b arī saistās ar membrānu un pieņem darbā pārējos olbaltumvielas, kas samontējas, lai veidotos poras (C6, C7, C8 un C9).

Klasiskā veidā

Tas saņem šo vārdu, jo tas ir pirmais veids, kā tikt aprakstīts. Tas veido saikni starp iedzimtas un adaptīvas reakcijas mehānismiem, jo ​​to aktivizē antivielu kompleksi, kas iepriekš ir sasaistījušies ar patogēna virsmu.

Tas sākas ar C1q (komplementa kaskādes pirmā proteīna) saistīšanos ar iebrukušā mikroorganisma membrānu. Šī savienība var notikt trīs dažādos veidos:

- Tieši ar olbaltumvielu un ne-olbaltumvielu komponentiem baktēriju virsmā, piemēram, lipoteichoic acid, kas atrodas grampozitīvās baktērijās.

- C-reaktīvais proteīns, plazmas olbaltumviela, kas saistās ar fosfolīna atlikumiem baktēriju virsmas polisaharīdos.

- Imūniem kompleksiem, kas sastāv no divām vai vairāk IgG vai IgM izotipu antivielām, kuras iepriekš ir saistītas ar patogēnu.

Lektīna ceļš

Aktivizācija pa šo ceļu ir atkarīga no specifisku ogļhidrātu atpazīšanas, kas uz patogēna virsmas ir pakļauti olbaltumvielām, kuras sauc par lektīniem.

Lektīni ir olbaltumvielas, kas mijiedarbojas tikai ar ogļhidrātiem. Daži to piemēri: MLB olbaltumviela, kas īpaši saistās ar polisaharīdiem, kas satur cukura mannozi, kas atrodas uz vīrusu un baktēriju virsmas, un tiem, kas atpazīst tikai N-acetilglikozamīna atlikumus baktēriju sieniņās.

Alternatīvs maršruts

Šis ceļš tiek aktivizēts tieši, saistoties ar C3 olbaltumvielām (kas rada C3b), kas jau ir aktīvas uz patogēna virsmas.

Ir svarīgi zināt, ka bez infekcijas C3b šajā ceļā notiek ļoti zemās vērtībās. Šie ierobežotie C3b daudzumi tiek neaktīvi, pateicoties proteīna, kas pazīstams kā faktors H, darbībai.

Tikai tad, ja ir infekcija un C3 saistās ar patogēnu, H faktora regulējošā iedarbība tiek novērsta, un tas saistās ar otro faktoru, kas pazīstams kā faktors B. Pēdējais tiek sadalīts ar D faktora darbību, un produkti saistās ar C3 kas jau atrodas membrānā, kas veido C3 konvertāzi.

No šejienes seko visiem trim ceļiem kopīgās aktivizēšanas darbības.

Iespējas

Tas ļauj ātri iznīcināt patogēnās šūnas, veidojot poras, kas ātri iznīcina to membrānu.

Piesaistot aktivētās komplementa olbaltumvielas, tas iezīmē patogēnus, kurus fagocītiskās šūnas var atpazīt un norīt iznīcināšanai. Šis process ir pazīstams kā opsonization.

Nelieli fragmenti, kas rodas zimogēnu sabrukšanas laikā, darbojas kā ķimikāliju noņemšanas līdzekļi, kas infekcijas vietā piesaista vairāk fagocītu.

Tas ļauj neitralizēt iebrūkošos vīrusus. Tas ir, tas tos deaktivizē, lai vēlāk tos apgrūtinātu un likvidētu.

Saistītās slimības

Pēdu rentgena ar reimatoīdo artrītu, slimība, ko izraisa nepilnības komplementa sistēmā. Autors Lariobs, no Wikimedia Commons.

Komplementa olbaltumvielu sintēzes nepilnības, kā arī faktori, kas izraisa neregulētu šo olbaltumvielu aktivāciju, var izraisīt daudzas slimības.

Trūkumus parasti izraisa ģenētiskas kļūdas, kas izraisa kļūdainus aktivizācijas notikumus. Tā rezultātā palielinās uzņēmība pret infekcijām, reimatiskām slimībām un angioneirotiskā tūska (ādas un gļotādas tūska).

Regulēšanas neesamība, piemēram, faktora H neesamība, var izraisīt pārmērīgu aktivizēšanu. Tas beidzas ar nekontrolētu iekaisumu, ko izraisa pašu šūnu lizēšana.

Atsauces

1. Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P . 2002. Šūnas molekulārā bioloģija, 4. izdevums. Ņujorka: Garland Science.
2. Makkulloks J, Martins SJ. Šūnu aktivitātes testi. 1994. Cellular Immunology, 95.-113.lpp.
3. Rich R, Fleisher T, Shearer W, Schroeder H, Frew A, Weyand C. 2012. Klīniskā imunoloģija, 4. izdevums. Kanāda: Elsevier.
4. Sarma JV, Ward PA. Komplementa sistēma. Šūnu un audu izpēte. 2011; 343 (1), 227–235.
5. Thomas J, Kindt Richard A. Goldsby Amherst koledža Barbara A. Osborne. Havjers de Leons Fraga (red.). 2006. Kubija imunoloģijas sestajā izdevumā. lpp. 37, 94-95.
6. Trascasa L. Komplementa trūkumi. Laboratoriskā diagnostika. Spānijas papildinājuma trūkumu reģistra prezentācija. Spānijas papildinājumu trūkumu reģistrs. 2000; 19: 41-48.