SISTEMA DEL COMPLEMENTO: VIA CLASSICA E ALTERNATIVA, FUNZIONI, MALATTIE - BIOLOGIA - 2025

Il sistema del complemento è un gruppo composto da più di trenta proteine ​​plasmatiche sensibili al calore, che aumentano l'effetto distruttivo dei microrganismi patogeni.

Si chiama "complemento" poiché ha dimostrato di completare l'azione degli anticorpi nella distruzione dei patogeni. Tuttavia, è anche in grado di svolgere le sue funzioni in assenza di anticorpi. Pertanto, può essere considerato come parte dei componenti del sistema immunitario innato.

Riepilogo del percorso di attivazione a cascata del complemento. Di Perhelion, da Wikimedia Commons.

La sua azione dipende dall'attivazione seriale (“cascata”) delle proteine ​​che lo compongono, al fine di garantire la rottura dei patogeni attraverso la formazione di pori nella loro membrana, l'etichettatura (opsonizzazione) per la loro distruzione da parte delle cellule fagocitiche e la neutralizzazione del virus.

Il sistema immunitario: immunità adattativa e immunità innata

Il sistema immunitario è il sistema di difesa dell'organismo per difendersi dall'attacco di microrganismi in grado di provocare malattie.

È costituito da un insieme di cellule, organi e proteine ​​citochine che rimangono attente all'arrivo di agenti patogeni. Una volta rilevati, effettuano l'attacco contro di loro per garantirne l'eliminazione. La sua metodologia sarebbe proprio come farebbero i soldati di una caserma, che vengono in difesa ogni volta che si presentano situazioni di attacco o di emergenza.

Come in ogni sistema di difesa, l'attacco che eseguono richiede tattiche, abilità, abilità e cooperazione dei suoi componenti. Tutto questo è invischiato in una serie di passaggi strategici noti collettivamente come risposta immunitaria.

La risposta immunitaria si verifica in due grandi fasi separate nel tempo: la risposta immunitaria innata e la risposta immunitaria adattativa.

Risposta immunitaria innata

La risposta immunitaria innata è la prima linea di difesa contro un'infezione causata dall'arrivo di un organismo estraneo.

Questo tipo di risposta iniziale implica, da un lato, l'azione delle linee di contenimento (la pelle e le mucose) che fungono da barriere impedendo l'ingresso di agenti patogeni. Dall'altro, l'azione delle cellule che rimangono vigili negli strati più interni della pelle prima dell'ingresso di agenti patogeni. Questi microrganismi possono "insinuarsi" a seguito di un guasto nelle prime barriere, come un buco o un taglio che esiste in esse.

Le cellule che agiscono a questo livello sono note come fagociti, che sono responsabili del riconoscimento dei microrganismi invasori, fagocitandoli (divorandoli) e infine distruggendoli nel loro citoplasma.

Oltre a questo, queste cellule hanno il compito di inviare segnali alle cellule che partecipano al secondo ramo di risposta al fine di eliminare efficacemente qualsiasi agente patogeno che riesca a superare la prima linea di risposta.

Infine, i componenti cellulari e non cellulari che partecipano a questo tipo di risposta sono presenti dalla nascita dell'organismo. Cioè, non dipendono dalla presenza di antigeni (agenti patogeni estranei o sostanze tossiche).

Risposta immunitaria adattativa

Questo tipo di risposta, che si verifica dopo che i meccanismi effettori dell'immunità innata sono stati attivati, sono svolti da altre cellule note come linfociti.

I linfociti rafforzano i meccanismi di difesa dell'immunità innata, allo stesso tempo fanno ricordare al sistema organismi invasori, nel caso in cui ritornino.

Cioè, in caso di seconda invasione da parte di un organismo estraneo, quest'ultimo lo riconosce rapidamente, facilitando la sua pronta eliminazione. Queste risposte sono generalmente più veloci delle prime proprio a causa della loro caratteristica memoria immunitaria.

Infine, va ricordato che l'immunità adattativa si sviluppa per tutta la vita di un organismo. Poiché sta affrontando diversi agenti infettivi. Cioè, è acquisito.

Quando queste cellule rilevano un organismo una seconda volta, attivano una linea di attacco cellulare e una linea umorale. La seconda prevede il rilascio di anticorpi, proteine ​​che neutralizzano le tossine e marcano i patogeni per l'eliminazione.

Gli anticorpi, a loro volta, possono attivare un gruppo di proteine ​​che compongono il sistema del complemento. Quest'ultimo aiuta a distruggere rapidamente i germi e le cellule già infette.

Sistema di complemento

Il sistema del complemento è un insieme di proteine ​​plasmatiche che vengono attivate dalla presenza di organismi patogeni.

Sebbene questa attivazione dipenda in molti casi dagli anticorpi (componenti delle risposte adattative), può essere attivata anche in assenza di essi. Per questo motivo è considerato una componente importante delle risposte innate.

Sono più di 30 le proteine ​​che compongono questo sistema, che interagiscono tra loro per completare l'azione degli anticorpi e delle cellule fagocitiche nell'eliminazione dei patogeni.

Queste proteine ​​sono state identificate con la lettera "C" per il complemento e sono formate combinando 9 proteine ​​(da C1 a C9). Sono tutte proteasi e continuano a circolare in modo vigile e inattivo attraverso il corpo.

Una volta rilevata la presenza di un microrganismo estraneo, vengono attivati ​​dall'azione di altre proteasi, così che vanno all'attacco a difesa dell'organismo.

Ora, questa attivazione può essere effettuata attraverso tre diversi percorsi: il percorso classico, quello alternativo e quello della lectina. Sebbene questi differiscano nel modo in cui avviene l'attivazione, coincidono tutti nella formazione di un complesso di attacco sulla membrana del patogeno (MAC).

Questo complesso è formato dall'associazione di molte proteine ​​sulla faccia esterna della membrana dell'agente patogeno che culmina nella formazione di pori o buchi in essa.

Come avviene l'attivazione del sistema del complemento?

L'attivazione avviene nei siti in cui si verifica l'infezione ed è causata dalla presenza di microrganismi invasori.

Durante esso, tutte le proteine ​​del complemento inizialmente inattive vengono attivate in una reazione a catena. Cioè, una volta che uno è stato attivato, quest'ultimo attiva il successivo e così via.

Le proteasi attive sono generate dalla scissione della proteina precursore o zimogeno (forma inattiva). Quest'ultimo taglia il successivo in due attivandolo.

Pertanto, l'attivazione di un piccolo gruppo di proteine ​​all'inizio della cascata provoca un enorme aumento dell'attivazione di zimogeni successivi (amplificazione).

Questa amplificazione aiuta il complesso di attacco della membrana del patogeno a formarsi rapidamente. Ciò favorisce l'apertura dei pori che alla fine abbatteranno parassiti, batteri e altri organismi in grado di causare infezioni.

Il complemento può essere attivato in tre modi indipendenti

Sebbene l'obiettivo finale con l'attivazione del complemento sia sempre la formazione del complesso di attacco della membrana patogena, ci sono tre modi in cui questo può essere realizzato. L'inizio di ciascuno di essi dipende dall'azione di diverse molecole.

Tuttavia, convergono tutti sull'attivazione della C3 convertasi, una proteina che scinde la proteina C3 in C3a e C3b. Quest'ultimo si lega alla membrana del patogeno e frattura C5 in C5a e C5b. C5b si lega anche alla membrana e recluta il resto delle proteine ​​che si uniranno per dare origine al poro (C6, C7, C8 e C9).

Modo classico

Riceve questo nome per essere il primo modo per essere descritto. Costituisce un collegamento tra i meccanismi delle risposte innate e adattative poiché è attivato da complessi di anticorpi che si sono precedentemente legati alla superficie del patogeno.

Questo inizia con il legame di C1q (la prima proteina della cascata del complemento) alla membrana del microrganismo invasore. Questa unione può avvenire in tre modi diversi:

- Direttamente con componenti proteiche e non proteiche sulla superficie dei batteri, come l'acido lipoteicoico presente nei batteri gram-positivi.

- Proteina C reattiva, una proteina plasmatica che si lega ai residui di fosfocolina presenti nei polisaccaridi superficiali batterici.

- A immunocomplessi, costituiti da due o più anticorpi degli isotipi IgG o IgM che si sono precedentemente legati al patogeno.

Via della lectina

L'attivazione di questa via dipende dal riconoscimento di carboidrati specifici esposti sulla superficie dell'agente patogeno da proteine ​​chiamate lectine.

Le lectine sono proteine ​​che interagiscono solo con i carboidrati. Alcuni esempi sono: la proteina MLB che si lega specificamente ai polisaccaridi che contengono lo zucchero mannosio presente sulla superficie di virus e batteri, e quelli che riconoscono solo i residui di N-acetilglucosamina presenti nella parete batterica.

Percorso alternativo

Questa via viene attivata direttamente dal legame della proteina C3 (che genera C3b) già attiva sulla superficie del patogeno.

È importante sapere che in assenza di infezioni C3b si manifesta attraverso questa via a valori molto bassi. Queste quantità limitate di C3b sono mantenute inattive dall'azione di una proteina nota come fattore H.

Solo quando c'è infezione e C3 si lega al patogeno, l'effetto regolatorio del fattore H viene eluso e questo si lega a un secondo fattore noto come fattore B. Quest'ultimo viene scisso dall'azione del fattore D ei prodotti si legano a C3 già presente nella membrana che forma la C3 convertasi.

Da qui vengono seguite le fasi di attivazione comuni ai tre percorsi.

Caratteristiche

Permette la rapida distruzione delle cellule patogene attraverso la formazione di pori che distruggono rapidamente la loro membrana.

Legando le proteine ​​del complemento attivate, contrassegna i patogeni da riconoscere e ingerire dalle cellule fagocitiche per la distruzione. Questo processo è noto come opsonizzazione.

I piccoli frammenti prodotti dalla degradazione degli zimogeni agiscono come agenti chemiotattici che reclutano più fagociti nel sito dell'infezione.

Permette di neutralizzare i virus invasori. Cioè, li inattiva in modo che vengano successivamente fagocitati ed eliminati.

Malattie correlate

Radiografia del piede con artrite reumatoide, una malattia causata da carenze nel sistema del complemento. Di Lariob, da Wikimedia Commons.

Le carenze nella sintesi delle proteine ​​del complemento così come i fattori che producono un'attivazione non regolata di queste proteine ​​possono portare a numerose malattie.

Le carenze sono generalmente causate da errori genetici che portano a eventi di attivazione errati. Ciò si traduce in un fallimento in una maggiore suscettibilità alle infezioni, malattie reumatiche e angioedema (edema della pelle e delle mucose).

L'assenza di regolazione, come l'assenza del Fattore H, può causare un eccesso di attivazione. Questo finisce in un'infiammazione incontrollata, prodotta dalla lisi delle proprie cellule.

Riferimenti

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