Vía clásica do complemento

Vías clásica e alternativa do complemento mostradas coas súas proteínas correspondentes.

A vía clásica do complemento é unha das tres vías que activan o sistema do complemento, o cal forma parte do sistema inmunitario. A vía clásica iníciana complexos antíxeno-anticorpo que teñen anticorpos dos isotipos IgG e IgM.[1][2]

Despois da activación, recrútanse unha serie de proteínas para xerar a convertase de C3 (C4b2b, que historicamente fora denominada C4b2a), que cliva a proteína C3. O compoñente C3b do C3 clivado únese á convertase de C3 (C4b2b) para xerar a convertase de C5 (C4b2b3b), que cliva a proteína do complemento C5. Os produtos clivados atraen os fagocitos ao sitio da infección e etiquetan as células diana para que sexan eliminadas por fagocitose. Ademais, a convertase de C5 inicia a fase terminal do sistema do complemento, que causa a ensamblaxe do complexo de ataque á membrana (MAC). O complexo de ataque crea un poro na membrana da célula diana, inducindo a lise e morte celular.[2][3]

A vía clásica do complemento pode tamén ser activada por células apoptóticas, células necróticas e proteínas da fase aguda.[1][3][4]

Cadoiro do complemento

A vía clásica do complemento crea un cadoiro de reaccións do complemento que tamén se produce na vía alternativa.

A vía clásica é distinta doutras vías do complemento nos seus exclusivos causantes da activación e na secuencia do cadoiro de reaccións. A activación do complemento polas vías clásica, alternativa ou da lectina é seguida por un cadoiro de reaccións que finalmente levan á formación do complexo de ataque á membrana.

Iniciación

A vía clásica do complemento pode iniciarse pola unión de complexos antíxeno-anticorpo á proteína C1q. As rexións globulares de C1q recoñecen e únense á rexión Fc dun anticorpo dos isotipos IgG ou IgM.[2] Estas rexións globulares de C1q poden tamén unirse a proteínas da superficie bacteriana e viral, células apoptóticas e proteínas da fase aguda.[5] En ausencia destes factores de activación, C1q forma parte do complexo C1 inactivo que consta de seis moléculas de C1q, dúas moléculas de C1r e dúas moléculas de C1s.[1][4]

Formación da convertase de C4b

A unión de C1q á superficie dun patóxeno ou de inmunocomplexos antíxeno-anticorpo causa cambio conformacional|[cambios conformacionais]] e a activación da serina protease C1r. A C1r activada corta entón e activa a serina protease C1s.[3][4] Á súa vez, a C1s activada corta o compoñente C4 orixinando os fragmentos C4a e C4b.

Regulación de C4b

O C4b acabado de formar non pode permanecer activado a medida que se expón o seu enlace tioéster altamente reactivo unha vez que foi cortado C4. O enlace tioéster é clivado pola auga e como resultado a molécula de C4b queda desactivada. Como consecuencia, C4b está restrinxido a unirse só a superficies de patóxenos. Sufriría unha rápida desactivación no tempo que tarda en viaxar desde a orixe de activación onde C1q está en complexo co inmunocomplexo antíxeno-anticorpo (IC) ou onde está directamente adherido á superficie de patóxenos.[6]

Formación da convertase de C3

O C4b unido á superficie actúa como receptor para a unión de C2.[6] A unión de C2 e C4b ten como resultado que C2 sexa clivado por C1s dando C2a e C2b. C2b difunde no plasma sanguíneo como proteína mediadora de inflamacións, mentres que C2a permanece unida a C4b, formando a convertase de C3 (C4b2a). A función da convertase de C3 unida á membrana é a clivaxe de moitas moléculas de C3 en C3a e C3b. C3a é un fragmento máis pequeno de C3 que é un potente mediador inflamatorio.

Función e estrutura de C3b

C3b pode actuar como opsonina. C3b é moi similar a C4 en estrutura e función e tamén ten un enlace tioéster que o forza a unirse a un nucleófilo da superfice do activador (concretamente o patóxeno ou o inmnocomplexo). Os fagocitos teñen receptores para C3b e como resultado da unión receptor-ligando poden recoñecer máis doadamente e englobar as moléculas do patóxeno. Mentres que a anafilotoxina C3a interacciona co seu receptor de C3a (C3aR) para recrutar leucocitos, C3b contribúe a unha maior activación do complemento augas abaixo.[1][3]

Formación da convertase de C5 e do MAC

C3b únese á convertase de C3 (C4b2a), para formar a convertase de C5 (C4b2a3b). A convertase de C5 cliva despois C5 en C5a e C5b.[3] Igual que C3a, C5a é tamén unha anafilotoxina que interacciona o seu correspondente receptor de C5a (C5aR) para atraer leucocitos.[1] As seguintes interaccións entre C5b e os outros compoñentes terminais C6, C7, C8 e C9 forman o complexo de ataque á membrana (MAC) ou o complexo C5b-9, que forma poros nas membranas da célula diana para a lise.[7]

Importancia clínica

A causa do seu papel na vía clásica do complemento do sistema inmunitario innato, esta vía foi implicada en varios trastornos realcionados con patóxenos. O complemento é responsable da resposta inflamatoria inmune no tecido adiposo e foi implicado no desenvolvemento da obesidade.[8] A obesidade á súa vez ten como resultado un nivel anormalmente alto de activación do complemento por medio da produción do compoñente C1 da vía clásica, o que pode levar á inflamación do tecido e finalmente a unha resistencia á insulina; porén, o mecanismo exacto que causa isto aínda non se coñece.[8]

Desenvolvéronse inmunoterapias para detectar e destruír as células infectadas polo virus VIH por medio da activación da vía clásica do complemento.[9] Este proceso implica a creación de péptidos sintéticos que teñen como diana rexións conservadas en proteínas específicas do VIH e inducen unha resposta inmune específica de anticorpos IgG. Isto é importante para atacar o virus na súa fase intracelular porque os anticorpos específicos para os péptidos sintéticos poden desencadear a vía clásica do complemento e inducir a morte das células infectadas polo VIH.

A activación da vía clásica tamén serve para combater o Staphylococcus aureus resistente á meticilina.[10] Certas variantes do anticorpo IgM únense ao S. aureus resistente á meticilina e son esenciais para a activación do complemento pola vía clásica e a subsecuente destrución das bacterias. As terapias que utilizan a activación clásica do complemento son efectivas para atacar e matar células canceríxenas e destruír tumores.[11] A Tachyplesin, un pequeno péptido, presenta estes efectos. Cando se inxecta no tecido diana favorece o recrutamento de C1q e activa eventos augas abaixo, que levan finalmente á formación do complexo C5b-9 que dana as células do tumor e mátaas.

A falta de regulación da vía clásica do complemento por deficiencia do inhibidor de C1 orixina un anxioedema episódico.[1] A deficiencia de inhibidor de C1 pode ser hereditaria ou adquirida, polo que se fala de anxioedema hereditario ou adquirido.[12] O inhibidor de C1 xoga un papel na inactivación de C1r e C1s para impedir unha maior actividade do complemento clásico augas abaixo.[13][12] O inhibidor de C1 controla os procesos implicados no mantemento da permeabilidade vascular. Como resultado, os niveis do inhibidor de C1 menores do 50 % do estándar levan a un aumento da permeabilidade vascular, característica do anxioedema.[12] Un inhibidor da C1 esterase derivado do plasma humano chamado Cinryze aprobouse para o seu uso en 2008 para a prevención de ataques de anxioedema hereditario.[14][15]

A deficiencia na proteína C1q da vía clásia do complemento pode levar ao desenvolvemetno de lupus eritematoso sistémico.[2][16] Entre as moitas funcións de C1q está desencadear a eliminar inmunocomplexos e células apoptótica ao activar a vía clásica e unirse directamente a fagocitos.[1][17] En consecuencia, o lupus eritematoso sistémico con cantidades insuficientes de C1q caracterízase pola acumulación de autoanticorpos e células apoptóticas.[4] Están realizándose estudos para buscar anticorpos contra C1q como marcador de diagnóstico para o lupus eritematoso sistémico.[18][19]

Notas

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Noris, Marina; Remuzzi, Giuseppe (novmbro de 2013). "Overview of Complement Activation and Regulation". Seminars in Nephrology 33 (6): 479–492. PMC 3820029. PMID 24161035. doi:10.1016/j.semnephrol.2013.08.001. 
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 Vignesh, Pandiarajan; Rawat, Amit; Sharma, Madhubala; Singh, Surjit (febreiro de 2017). "Complement in autoimmune diseases". Clinica Chimica Acta 465: 123–130. PMID 28040558. doi:10.1016/j.cca.2016.12.017. 
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 Nesargikar, Prabhu; Spiller, B.; Chavez, R. (xuño de 2012). "The complement system: History, pathways, cascade and inhibitors". European Journal of Microbiology & Immunology 2 (2): 103–111. PMC 3956958. PMID 24672678. doi:10.1556/EuJMI.2.2012.2.2. 
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 Thielens, Nicole M.; Tedesco, Francesco; Bohlson, Suzanne S.; Gaboriaud, Christine; Tenner, Andrea J. (xuño de 2017). "C1q: A fresh look upon an old molecule". Molecular Immunology 89: 73–83. PMC 5582005. PMID 28601358. doi:10.1016/j.molimm.2017.05.025. 
  5. Ahearn, Joseph M.; Fearon, Douglas T. (1989-01-01). "Structure and Function of the Complement Receptors, CR1 (CD35) and CR2 (CD21)". En Dixon, Frank J. Advances in Immunology Volume 46 46. pp. 183–219. ISBN 9780120224463. PMID 2551147. doi:10.1016/s0065-2776(08)60654-9. 
  6. 6,0 6,1 Janeway, Ca Jr (2001). "The complement system and innate immunity". Immunobiology: The Immune System in Health and Disease (5ª ed.). Nova York: Garland Science. 
  7. Rus, Horea; Cudrici, Cornelia; Niculescu, Florin (2005-11-01). "The role of the complement system in innate immunity". Immunologic Research (en inglés) 33 (2): 103–112. ISSN 0257-277X. PMID 16234578. doi:10.1385/IR:33:2:103. 
  8. 8,0 8,1 Zhang, Jinhui; Wright, Wendy; Bernlohr, David A.; Cushman, Samuel W.; Chen, Xiaoli (2007-05-01). "Alterations of the classic pathway of complement in adipose tissue of obesity and insulin resistance". American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism (en inglés) 292 (5): E1433–E1440. ISSN 0193-1849. PMID 17244723. doi:10.1152/ajpendo.00664.2006. 
  9. Pleguezuelos, Olga; Stoloff, Gregory A; Caparrós-Wanderley, Wilson (2013-04-04). "Synthetic immunotherapy induces HIV virus specific Th1 cytotoxic response and death of an HIV-1 infected human cell line through classic complement activation". Virology Journal (en inglés) 10 (1): 107. PMC 3626621. PMID 23557359. doi:10.1186/1743-422x-10-107. 
  10. An, Jingang; Li, Zhengxiao; Dong, Yingying; Wu, Jiawen; Ren, Jianwen (2015-05-22). "Complement activation contributes to the anti-methicillin-resistant Staphylococcus aureus effect of natural anti-keratin antibody". Biochemical and Biophysical Research Communications 461 (1): 142–147. PMID 25862372. doi:10.1016/j.bbrc.2015.03.182. 
  11. Chen, Jinguo; Xu, Xue-Ming; Underhill, Charles B.; Yang, Shanmin; Wang, Luping; Chen, Yixin; Hong, Shuigen; Creswell, Karen; Zhang, Lurong (2005-06-01). "Tachyplesin Activates the Classic Complement Pathway to Kill Tumor Cells". Cancer Research (en inglés) 65 (11): 4614–4622. ISSN 0008-5472. PMID 15930279. doi:10.1158/0008-5472.CAN-04-2253. 
  12. 12,0 12,1 12,2 Cugno, Massimo; Zanichelli, Andrea; Foieni, Fabrizio; Caccia, Sonia; Cicardi, Marco (2009). "C1-inhibitor deficiency and angioedema: molecular mechanisms and clinical progress". Trends in Molecular Medicine 15 (2): 69–78. PMID 19162547. doi:10.1016/j.molmed.2008.12.001. 
  13. Levy, Michael; Mealy, Maureen A. (2014-06-01). "Purified human C1-esterase inhibitor is safe in acute relapses of neuromyelitis optica". Neurology: Neuroimmunology & Neuroinflammation (en inglés) 1 (1): e5. ISSN 2332-7812. PMC 4202676. PMID 25340061. doi:10.1212/nxi.0000000000000005. 
  14. Lunn, Michael (2010-08-24). "Cinryze as the first approved C1 inhibitor in the USA for the treatment of hereditary angioedema: approval, efficacy and safety". Journal of Blood Medicine (en English) 1: 163–70. PMC 3262319. PMID 22282695. doi:10.2147/jbm.s9576. 
  15. "Approval History, Letters, Reviews and Related Documents - CINRYZE". Food and Drug Administration. Consultado o 2015-01-21. 
  16. Stegert, Mihaela; Bock, Merete; Trendelenburg, Marten (2015). "Clinical presentation of human C1q deficiency: How much of a lupus?". Molecular Immunology 67 (1): 3–11. PMID 25846716. doi:10.1016/j.molimm.2015.03.007. 
  17. Taylor, Philip R.; Carugati, Anna; Fadok, Valerie A.; Cook, H. Terence; Andrews, Mark; Carroll, Michael C.; Savill, John S.; Henson, Peter M.; Botto, Marina (2000-08-07). "A Hierarchical Role for Classical Pathway Complement Proteins in the Clearance of Apoptotic Cells in Vivo". The Journal of Experimental Medicine 192 (3): 359–366. ISSN 0022-1007. PMC 2193213. PMID 10934224. doi:10.1084/jem.192.3.359. 
  18. Chi, Shuhong; Yu, Yunxia; Shi, Juan; Zhang, Yurong; Yang, Jijuan; Yang, Lijuan; Liu, Xiaoming (2015). "Antibodies against C1q Are a Valuable Serological Marker for Identification of Systemic Lupus Erythematosus Patients with Active Lupus Nephritis". Disease Markers (en inglés) 2015: 450351. ISSN 0278-0240. PMC 4621353. PMID 26549923. doi:10.1155/2015/450351. 
  19. Mahler, Michael; van Schaarenburg, Rosanne; Trouw, Leendert (2013). "Anti-C1q Autoantibodies, Novel Tests, and Clinical Consequences". Frontiers in Immunology (en English) 4: 117. ISSN 1664-3224. PMC 3653116. PMID 23717311. doi:10.3389/fimmu.2013.00117. 

Véxase tamén

Outros artigos

Prefix: a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Portal di Ensiklopedia Dunia

Kembali kehalaman sebelumnya