Sistema del complemento semplificato

Il sistema del complemento è composto da circa 20 diverse proteine rilasciate nel sangue dopo la produzione nel fegato. Interagiscono in modo coordinato e regolato per produrre prodotti proteici biologicamente attivi.

ATTIVAZIONE DELLA CASCATA DEL COMPLEMENTO

La cascata del complemento può essere attivata in 3 modi:

1. via Classica
2. via Alternativa
3. Lectina

C3 e C3 CONVERTASI

Tutte le 3 vie convergono in un punto particolare della cascata e produce un comune complesso denominato C3-convertasi che fende la C3 componente del sistema del complemento.

C5 e MEMBRANE ATTACK PATHWAY

Non importa, come viene attivato il sistema del complemento, la generazione di convertasi C5 è importante per il culmine dei meccanismi effettori mediati dal complemento, portando alla formazione di Membrane Attack Complex (MAC).

IL PERCORSO ALTERNATIVO

È filogeneticamente più primitivo rispetto al percorso classico, ma è stato chiamato “alternativo” probabilmente perché è stato scoperto più tardi tra i due. Questo percorso è costituito da proteine conosciute con il termine” Fattori ” come il fattore B, Fattore D.

Passi:

• Idrolisi spontanea di C3.
• Il prodotto C3b è molto reattivo e può legarsi alla superficie cellulare dell’invasore.
• Se C3b non riesce a trovare la superficie della cella da legare entro 60 microsecondi, viene idrolizzata.
• Il fattore B lega C3b sulla superficie cellulare.
• Il fattore D fende il fattore B, lasciando ” Bb “che ha un”meccanismo a motosega”
• C3bBb agisce come convertasi C3 che fende C3 – questo crea un ciclo continuo e molti C3b possono essere depositati sulla superficie cellulare dell’invasore.
• C3bBb insieme ad un’altra molecola C3b può agire come convertasi C5 che scinde C5
• C5b insieme a C6, C7, C8 e C9 forme MAC
• C5b, C6, C7 e C8 formano un “gambo” che ancora il complesso nella membrana cellulare batterica. Quindi le proteine C9 vengono aggiunte per creare un canale che apre un buco nella superficie del batterio.

IL PERCORSO CLASSICO

Il percorso classico è filogeneticamente più recente ed è chiamato “classico”, solo perché è stato scoperto in precedenza. È attivato da complessi antigene-anticorpo. La via classica consiste di 4 proteine C1, C2, C3 e C4.

Passi:

• C1 è un complesso costituito da hexamer C1q e serine proteasi C1r e C1s.
• C1q si lega alla regione Fc dell’anticorpo. IgM è più efficiente a causa della sua elevata avidità in quanto può legarsi a 3 C1q rispetto alle IgG che possono legarsi a una sola.
• Il C1 attivato scinde C4 e C4b o si lega al complesso antigene-anticorpo o alla superficie cellulare adiacente.
• C1s fende anche C2 e il complesso C4bC2a è la convertasi C3 della via classica.
• Una volta formato C3b, può seguire un percorso alternativo o legarsi a C4bC2a (convertasi C3) per formare la convertasi C5.
• Allo stesso modo, si forma MAC.

C1 si lega alla porzione Fc di IgM o IgG vicino alla regione della cerniera. Questa regione è esposta quando l’antigene si lega all’anticorpo.

LA VIA della LECTINA

La via della lectina è costituita da C2, C3, C4 e da alcune proteine della famiglia delle lectine calcio-dipendenti omologhe al componente C1.

Passi:

1. Nel sangue, MBL (Mannosio legante lectina) si lega ad un’altra proteina chiamata MASP (Mannano associato serina proteasi).
2. Quando MBL afferra il suo bersaglio (mannosio sulla superficie di un batterio, per esempio), la proteina MASP funziona come una convertasi per agganciare le proteine del complemento C3 per creare C3b.

Mnemonic for Complement system:

1. Classical pathway: Complex (Immune complex) activated; C1 + C4 – C2 = C3
2. Mannose binding lectin (MBL) pathway: Microbe mannose activated
3. Alternative pathway: Alien particles (like microbe or tumor cells) activated; Factors mediated

OTHER FUNCTIONS OF COMPLEMENT

1. C3a, C4a, C5a:

• Anaphylotoxins; Chemoattractants
• C5a is the most powerful

2. iC3b:

• forma Inattiva di C3b scisso da proteine del siero
• Oposonin

PROTEZIONE DELLE CELLULE NORMALI DA COMPLEMENTO

• Membrana Co-fattore di Proteina (MCP o CD46) accelera ritaglio di C3b. CD46, il Fattore H e Fattore di evitare l’eccessiva percorso alternativo di attivazione.
• Il fattore di accelerazione del decadimento (DAF) accelera la distruzione della convertasi C3 (C3bBb).
• La proteina di superficie cellulare CD59 (protectina) impedisce l’incorporazione di C9 nei MAC nascenti (cioè inibisce la formazione di MAC).

CARENZE DEL COMPLEMENTO

Anche se i batteri gram-positivi possono essere resistenti al complesso di attacco della membrana (MAC), i primi componenti della cascata mediano l’infiammazione localizzata e opsonizzano i batteri.

La carenza di complemento più comune è quella di C2 che si manifesta come infezioni piogeniche ricorrenti e sindrome simile a SLE nell’infanzia.

Eculizumab impedisce la conversione di C5 per C5a. Questo inibitore non solo di ridurre l’emolisi e supervisore fabbisogno trasfusionale in pazienti di emoglobinuria parossistica notturna (PNH), ma riduce anche il rischio di trombosi.

References:1. A Textbook of Immunology - J.K Sinha and S.Bhattacharya2. How the Immune System Works - Lauren Sompyrac3. Complement System - British Society of Immunology4. Complement Cascade - Studentreader5. Kaplan USMLE Step 1 - Immunology and Microbiology

È direttore della sezione di Ortopedia in Epomedicina. Cerca e condivide modi più semplici per rendere semplici argomenti medici complicati. Ama anche scrivere poesie, ascoltare e suonare musica.