Наши внутренние войска: врожденный иммунитет и комплемент
Предыдущий пост про клеточные рецепторы здесь.
А сегодня я расскажу про комплемент. Да-да, именно комплЕмент. Это вам не французские заигрывания с барышнями, а древняя система защиты организма.
Комплемент относится к врожденному гуморальному иммунитету и представлен комплексом из 20 белков, свободно плавающих в крови в полусонном состоянии. Существует целых три способа разбудить этих дремлющих бойцов.
Выделяют классический, альтернативный и лектиновый пути активации комплемента. Каждый из способов по-своему пробуждает комплемент, но во всех случаях результат будет практически одинаковый. Можно пролистать сразу к картинкам, если неохота читать детали.
Для классического пути требуются антитела. Антитела вырабатываются B-лимфоцитами, которые относятся к специфическому (приобретенному) иммунитету. Эту тему мы рассмотрим, когда доберемся до специфического иммунитета.
Альтернативный путь позволяет молекулам комплемента связываться с определенными веществами прямо на поверхности чужеродных клеток (по принципу лиганд-рецептор). Как только один из белков комплемента связался с каким-то микробным веществом, этот белок просыпается и активирует другие молекулы комплемента. А они, в свою очередь, активируют следующие звенья комплемента, и мы получаем каскадную химическую реакцию. В результате этой реакции активированный комплемент оказывает разные эффекты, направленные на борьбу с инфекцией.
Лектиновый путь. Помните, я писал, что на поверхности клеток многих бактерий есть особое вещество манноза? У наших собственных клеток такого вещества нет, поэтому при встрече с ним бей в набат! Для распознавания маннозы существует специальный рецептор, который называется маннозосвязывающий лектин (MBL). Лектины - это особые белки, которые могут связываться с молекулами различных сахаров (углеводов) и как бы склеивать их. Кстати, лектины присутствуют во многих растениях.
Как только MBL связался с маннозой, он активирует одну из молекул комплемента, которая активирует следующий компонент и так далее. Снова происходит химический каскад.
Что же происходит, когда активировался комплемент? Каждый компонент комплемента выполняет свою функцию.
А происходит вот что.
1) Расширяются сосуды и увеличивается проницаемость капилляров (как за счет действия самого комплемента, так и за счет выработки гистамина и других активных веществ). Сосуды расширяются для того, чтобы бОльший объем крови принес с собой больше иммунных клеток, которые проберутся к нарушителю спокойствия сквозь капилляры.
Лейкоциты пробираются к месту военных действий
2) Чужие клетки покрываются комплементом, и другим клеткам иммунной системы становится легче распознать злодея и атаковать его. По-научному это называется опсонизация - процесс покрытия чужеродного организма опсонинами. А опсонины, в нашем случае, это как раз и есть белки комплемента. Добавив соли и перца в еду, мы делаем её чуточку вкуснее. Подобным образом опсонины делают вкуснее тело врага для клеток-поедателей.
Активные белки комплемента покрывают бактерию
3) Высокая концентрация комплемента привлекает другие клетки иммунной системы в очаг военных действий.
4) Несколько белков комплемента формируют небольшие каналы (поры) в мембране бактерий. Через эти поры в бактерию начинает поступать внеклеточная жидкость, и микробная клетка набухает и лопается, словно перезревший арбуз. Эту часть комплемента называют мембраноатакующий комплекс.
Анимацию этого процесса можно посмотреть на этом видео здесь:
Система комплемента достаточно агрессивна и способна повреждать, в том числе, и собственные ткани организма. Поэтому у нас в крови плавают белки-защитники. Такие же белки присутствуют и на поверхности наших клеток, защищая их от химической ярости комплемента. Система торможения комплемента запускается практически сразу вслед за его активацией.
В следующем посте напишу про то, как иммунные клетки обедают микробами (про фагоцитоз). Всем вкусного комплемента от вашего иммунного повара!