II I . 1. 1. Классический путь активации комплемента

 

Соединение антител, синтезированных плазмоцитами, с соответствующими антигенами поверхности микробов инициирует самый эффективный путь активации комплемента – классический.

В антителозависимой активации комплемента участвуют 9 белков комплемента (С1 – С9). Два из них (С1 и С2) являются неактивными протеолитическими ферментами. Компоненты комплемента С3 – С9 ферментативной активностью не обладают.

При образовании комплекса антиген-антитело белки комплемента, последовательно взаимодействуя друг с другом, формируют в клеточной стенке опсонизированного микроба белковую цилиндрическую структуру – пору, нарушающую целостность микрообъекта и его осмотический лизис.

Процесс разрушения патогенного агента запускается соединением белка комплемента С1 с неспецифическим центром связывания антитела (Fc). С1 является сложным молекулярным комплексом, состоящим из ряда субъединиц. Изящная конформация этого белка напоминает распускающийся цветок, состоящий из 6 лепестков с глобулами на вершинах. Структурами этого белка также являются пептиды, обладающие свойствами неактивной протеазы.

Обязательным условием активации белка С1 является соединение его глобулярных фрагментов с двумя Fc -центрами антител. Очевидно, что антитела-пентамеры Ig M имеют явное преимущество в запуске комплемента по классическому пути относительно антител-мономеров Ig G. Для активации комплемента мономерными молекулами Ig G микроб должен быть опсонизирован по меньшей мере двумя близкорасположенными антителами (рис. III-1).

 

Рис. III-1. Связывание белка С1 с неспецифическими центрами

связывания двух антител Ig G

В результате взаимодействия белка С1 и антитела происходят конформационные изменения С1, вследствие чего ряд фрагментов этого белка приобретает ферментативную активность.

С активированными фрагментами белка С1 – протеолитическими ферментами – связывается белок комплемента С4.

 

Ферментативные структуры белка С1 осуществляют частичный протеолиз белка С4, в результате чего С4 распадается на два фрагмента: больший – С4 b и меньший – C4a.

Фрагмент С4b обнаруживает высокое сродство к структурам клеточной поверхности микроба и соединяется с ней.

 

Далее с протеазой С1 взаимодействует белок комплемента С2.

 

С1 подвергает белок С2 протеолизу, следствием чего является фрагментация С2 на два пептида – С2a и С2b.

 

Фрагмент С2a приобретает свойства активного протеолитического фермента и связывается с С4 b.

 

Образовавшийся комплекс С4 b2a адсорбирует на своей поверхности белок С3.

Ферментативный комплекс С4 b2a осуществляет протеолиз белка С3 с образованием фрагментов С3a и С3b.

 

Фрагмент С3b обнаруживает такое же сродство к поверхности клетки, как и фрагмент С4b, и соединяется с комплексом С4 b2a.

 

Соединение С3b с белками С4 b2a делает возможным взаимодействие образовавшегося комплекса с белком С5.

 

Белок С5 связывается с комплексом С4 b2a3b.

Комплекс С4 b2a3b подвергает белок С5 протеолизу: образуются два фрагмента – С5a и С5b.

 

С5b связывается с клеточной стенкой микроба.

 

Отметим, что фрагменты белков комплемента С4a, С2b, С3a и С5a, не участвующие в ферментативной каскадной активации, вовлекаются в развертывание воспалительных и прочих, значимых для иммунной защиты, реакций.

Связывание фрагмента С5b с поверхностью микрообъекта знаменует начало строительства мембраноатакующего комплекса – МАК.

 

Образование МАК

На поверхности чужеродного объекта рядом с фрагментом С5b адсорбируется белок комплемента С6.

 

С белком С6 связывается белок комплемента С7, который заякоревает комплекс белков: встраивает его в мембрану.

 

С белком С7 контактирует белок комплемента С8.

Белок С8 связывается с белком С9.

 

На этом последовательное взаимодействие белков комплемента С5b – С9 завершается (рис. III-2).

             

 

Рис. III-2. Формирование мембраноатакующего комплекса

 на поверхности микроорганизма

 

Затем происходит полимеризация белка С9 – многократное присоединение друг к другу одинаковых молекул С9.

 

12-14 молекул С9 соединяются друг с другом, образуя белковый цилиндр, формирующий пору в клеточной стенке микрообъекта. Сборка мембраноатакующего комплекса завершается (рис. III-3).

       

        

 

Рис. III-3. Мембраноатакующий комплекс

 

Активация всего каскада классического пути происходит в течение двух-трех минут. Последствия нарушения целостности микрообъекта очевидны. В поврежденную клетку через множество образовавшихся пор (каналов) диаметром около 10 нм диффундируют ионы натрия, осмолярность внутриклеточной жидкости возрастает, и в клетку по осмосу начинает поступать вода. Наступает осмотический лизис микроба.

Итак, комплемент является механизмом неспецифического гуморального иммунитета. Неспецифического – потому что белки комплемента связываются с неспецифическим центром связывания антител. Гуморального – в связи с тем, что микрообъекты лизируются посредством белков плазмы крови, циркулирующих в жидких (humor) средах организма.