Что такое система комплемента: белки, функции и компоненты

Система комплемента представляет собой сложный каскад белков плазмы крови, играющий ключевую роль в защите организма от инфекций и в поддержании иммунного гомеостаза. Эта система включает более 30 различных белков, которые циркулируют в неактивной форме и активируются в ответ на проникновение чужеродных агентов, таких как бактерии, вирусы или поврежденные собственные клетки. Активация системы комплемента (СК) запускает каскад реакций, приводящих к уничтожению патогенов, удалению иммунных комплексов и стимуляции воспалительного ответа. Понимание работы этой системы важно не только для специалистов, но и для всех, кто интересуется механизмами защиты организма, так как её нарушения лежат в основе многих аутоиммунных и воспалительных заболеваний.

Основные компоненты и белки системы комплемента

Белки системы комплемента условно делятся на несколько функциональных групп в зависимости от их роли в каскаде активации. Эти компоненты синтезируются преимущественно в печени, а также макрофагами и клетками эпителия кишечника.

Центральным компонентом является C3-компонент комплемента. Его активация и расщепление — ключевое событие во всех путях активации системы. Другие важные белки включают:

• Белки классического пути активации: C1q, C1r, C1s, C2, C4.
• Белки альтернативного пути: фактор B, фактор D, пропердин.
• Белки лектинового пути: MBL (маннозосвязывающий лектин), MASP-1, MASP-2.
• Компоненты мембраноатакующего комплекса (МАК): C5, C6, C7, C8, C9.
• Регуляторные белки: фактор H, фактор I, DAF (CD55), MCP (CD46), защищающие собственные клетки от атаки.

Многие опасаются, что такая сложная система может выйти из-под контроля и начать атаковать собственные ткани. Действительно, при определенных условиях это происходит, но в норме работа системы комплемента строго регулируется специальными белками-ингибиторами, которые предотвращают её бесконтрольную активацию и защищают здоровые клетки организма.

Функции системы комплемента в организме

Функции системы комплемента многогранны и выходят далеко за рамки простого уничтожения бактерий. Её работу можно сравнить с хорошо скоординированной операцией по обнаружению и ликвидации угрозы.

Основные функции включают:

• Лизис клеток-мишеней. Формирование мембраноатакующего комплекса (МАК) на поверхности патогена приводит к образованию пор в его мембране, что вызывает приток ионов и воды, набухание и гибель клетки.
• Опсонизация. Фрагменты комплемента (например, C3b) связываются с поверхностью микробов, "помечая" их для последующего поглощения и уничтожения фагоцитами (макрофагами и нейтрофилами).
• Хемотаксис. Продукты расщепления комплемента (например, C5a) привлекают иммунные клетки (нейтрофилы, макрофаги) к месту инфекции или воспаления, усиливая защитный ответ.
• Активация и модуляция иммунного ответа. Анафилотоксины (C3a, C4a, C5a) усиливают воспалительную реакцию, влияют на тонус сосудов и активируют тучные клетки. Система комплемента также играет роль в очистке организма от циркулирующих иммунных комплексов и апоптотических (отмирающих) клеток.

Таким образом, система комплемента не работает изолированно, а тесно интегрирована с другими механизмами врожденного и приобретенного иммунитета, усиливая и направляя их действие.

Три пути активации системы комплемента

Активация системы комплемента может происходить тремя независимыми путями, которые сходятся на общем этапе — активации C3-компонента. Это позволяет гибко реагировать на различные типы угроз.

Для наглядности основные характеристики путей активации представлены в таблице:

Несмотря на разные точки старта, все пути ведут к образованию C3-конвертазы — фермента, расщепляющего C3 на фрагменты C3a и C3b. C3b, в свою очередь, запускает образование C5-конвертазы, что приводит к финальному этапу — сборке мембраноатакующего комплекса из компонентов C5b-C9.

Нарушения в работе системы комплемента и их значение

Дисфункция системы комплемента, будь то врожденный дефицит её компонентов или гиперактивация, лежит в основе ряда серьезных заболеваний. Понимание этих связей помогает в диагностике и поиске новых методов терапии.

Например, дефицит ранних компонентов классического пути (C1q, C4, C2) ассоциирован с повышенным риском развития системной красной волчанки (СКВ) и других аутоиммунных заболеваний. Это происходит из-за нарушения очистки апоптотических клеток и иммунных комплексов, что приводит к их накоплению и провоцирует аутоиммунный ответ.

С другой стороны, недостаточность регуляторных белков (фактор H, фактор I) или компонентов мембраноатакующего комплекса может привести к тяжелым последствиям. Дефицит регуляторов альтернативного пути предрасполагает к атипичному гемолитико-уремическому синдрому (аГУС), а дефицит терминальных компонентов (C5-C9) — к рецидивирующим инфекциям, вызываемым *Neisseria* (менингококки, гонококки).

Таким образом, оценка статуса системы комплемента (например, измерение уровней C3, C4 компонентов в сыворотке крови) является важным диагностическим инструментом в ревматологии, нефрологии и иммунологии.

Список литературы

1. Ярилин А.А. Иммунология. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. — 752 с.
2. Ройт А., Бростофф Дж., Мейл Д. Иммунология. — М.: Мир, 2000. — 592 с.
3. Клинические рекомендации по диагностике и лечению атипичного гемолитико-уремического синдрома. — М., 2014.
4. Janeway C.A., Travers P., Walport M., Shlomchik M. Immunobiology: The Immune System in Health and Disease. 5th ed. New York: Garland Science; 2001.
5. Ricklin D., Hajishengallis G., Yang K., Lambris J.D. Complement: a key system for immune surveillance and homeostasis. Nat Immunol. 2010;11(9):785-797.
6. Насонов Е.Л. Системная красная волчанка. — М.: Издательство «Атмосфера», 2008. — 240 с.