Система комплемента

Система комплемента представляет собой сложную каскадную систему белков плазмы крови и клеточных мембран, обеспечивающую неспецифическую защиту организма от патогенов. Основными компонентами системы являются белки С1–С9, факторы В, D, P и регуляторные белки (C1-INH, фактор H, фактор I, CD59 и другие). Эти белки синтезируются преимущественно в печени, но часть компонентов образуется моноцитами, макрофагами и эндотелиальными клетками.

Комплементарная система функционирует через три основные активационные пути:

• Классический путь — активируется иммунными комплексами, состоящими из антител (IgG или IgM) и антигена. Начальный этап включает связывание С1q с Fc-фрагментами антител, что приводит к активации сериновых протеаз С1r и С1s, с последующим расщеплением С4 и С2 и образованием C3-конвертазы (C4b2a).
• Лектиновый путь — запускается связыванием манноз-связывающего лектина (MBL) с углеводными структурами патогенов. MBL ассоциирован с сериновыми протеазами MASP-1 и MASP-2, которые расщепляют С4 и С2 аналогично классическому пути, формируя C3-конвертазу.
• Альтернативный путь — поддерживает постоянный низкий уровень активации комплемента («спонтанная активация»). C3 гидролизуется до C3(H2O), взаимодействует с фактором B и фактором D, образуя альтернативную C3-конвертазу (C3bBb), стабилизируемую фактором P (properdin).

Каскадное действие и образование C3- и C5-конвертаз

Все три пути сходятся на этапе образования C3-конвертазы, которая катализирует расщепление C3 на C3a и C3b. C3b присоединяется к поверхности микроорганизмов, способствуя опсонизации и образованию C5-конвертазы (C4b2a3b или C3bBbC3b). C5-конвертаза расщепляет C5 на C5a и C5b, что запускает терминальный путь, ведущий к образованию мембраноатакующего комплекса (MAC, C5b–C9).

Функции системы комплемента

• Опсонизация: C3b покрывает поверхность патогенов, облегчая фагоцитоз через рецепторы CR1 и CR3 на макрофагах и нейтрофилах.
• Хемотаксис и воспаление: C3a, C4a и особенно C5a действуют как анафилотоксины, вызывая дегрануляцию тучных клеток, активацию эндотелия и привлечение лейкоцитов к очагу инфекции.
• Лизис клеток: MAC формирует поры в мембране бактерий и вирус-инфицированных клеток, вызывая их неконтролируемую осмотическую лизу.
• Удаление иммунных комплексов: C3b связывает циркулирующие иммунные комплексы, обеспечивая их захват клетками ретикулоэндотелиальной системы и транспорт в печень и селезёнку.

Регуляция активности комплемента

Избыточная активация комплемента может повреждать собственные ткани. Регуляторные белки обеспечивают селективную защиту:

• C1-ингибитор (C1-INH) блокирует C1r и C1s, предотвращая спонтанную активацию классического пути.
• Факторы H и I обеспечивают инактивацию C3b на поверхности собственных клеток.
• CD55 (DAF) и CD59 препятствуют сборке C3- и C5-конвертаз на мембранах, а CD59 дополнительно ингибирует формирование MAC.

Дисфункции этих регуляторных механизмов приводят к заболеваниям: дефицит C1-INH вызывает наследственный ангионевротический отёк, а нарушения CD59 связаны с пароксизмальной ночной гемоглобинурией.

Биохимические особенности активации

Активация комплемента сопровождается каскадной сериновой протеазной активностью, где один компонент активирует следующий, обеспечивая экспоненциальное усиление сигнала. Протеолитическое расщепление С3 и С5 высвобождает пептиды с высокой биологической активностью, которые взаимодействуют с специфическими G-белок-связанными рецепторами на иммунных клетках, вызывая внутриклеточные сигнальные каскады, изменение проницаемости мембраны и секрецию медиаторов воспаления.

Взаимодействие с другими системами иммунитета

Комплемент тесно взаимодействует с адаптивным иммунитетом: опсонизация C3b усиливает презентацию антигена В- и Т-лимфоцитам; C5a способствует активации дендритных клеток; антитела усиливают классический путь. Кроме того, система комплемента участвует в антивирусной защите, очищении апоптотических клеток и модуляции воспалительных процессов.

Патологические аспекты

Дисбаланс активации комплемента играет ключевую роль в патогенезе сепсиса, аутоиммунных заболеваний (волчанка, гломерулонефрит) и воспалительных состояний. Изучение молекулярных механизмов позволяет разрабатывать специфические ингибиторы комплемента, применяемые в терапии хронических воспалительных и наследственных заболеваний.