UKŁAD

UKŁAD

DOPEŁNIACZA

DOPEŁNIACZA

Maria Mikołajczyk

Maria Mikołajczyk



Układ dopełniacza należy do odporności

Układ dopełniacza należy do odporności

nieswoistej; gdyż sam nie rozpoznaje

nieswoistej; gdyż sam nie rozpoznaje

precyzyjnie antygenów i aktywowany jest

precyzyjnie antygenów i aktywowany jest

przez przeciwciała. Sama nazwa

przez przeciwciała. Sama nazwa

dopełniacza pochodzi od tego, że stanowi

dopełniacza pochodzi od tego, że stanowi

on uzupełnienie (dopełnienie) roli

on uzupełnienie (dopełnienie) roli

przeciwciał. Jest to jeden z przykładów

przeciwciał. Jest to jeden z przykładów

ścisłych powiązań między swoistymi i

ścisłych powiązań między swoistymi i

nieswoistymi mechanizmami odporności

nieswoistymi mechanizmami odporności



Składniki układu dopełniacza:

Składniki układu dopełniacza:

C1q, C1r, C1s, C2, C3, C4, C5, C6, C7,

C1q, C1r, C1s, C2, C3, C4, C5, C6, C7,

C8, C9, C2a, C2b, C3a, C3b, C4a, C4b,

C8, C9, C2a, C2b, C3a, C3b, C4a, C4b,

C5a, C5b, czynnik D, czynnik B, Bb,

C5a, C5b, czynnik D, czynnik B, Bb,

properdyna, inhibitor C1, czynnik I,

properdyna, inhibitor C1, czynnik I,

czynnik H, białko wiążące C4b,

czynnik H, białko wiążące C4b,

witronektyna, inaktywator

witronektyna, inaktywator

anafilatoksyny

anafilatoksyny



Układ dopełniacza odpowiada za wiele

Układ dopełniacza odpowiada za wiele

ważnych mechanizmów efektorowych

ważnych mechanizmów efektorowych

odpowiedzi immunologicznej. Obejmuje

odpowiedzi immunologicznej. Obejmuje

on, wliczając czynniki regulujące, grupę

on, wliczając czynniki regulujące, grupę

ok.30 białek surowicy i płynów

ok.30 białek surowicy i płynów

tkankowych, oznaczonych najczęściej

tkankowych, oznaczonych najczęściej

litera C. Większość tych białek jest

litera C. Większość tych białek jest

aktywowana wg określonej kolejności w

aktywowana wg określonej kolejności w

reakcji łańcuchowej przez kompleksy

reakcji łańcuchowej przez kompleksy

antygen-przeciwciało i wywiera swój efekt

antygen-przeciwciało i wywiera swój efekt

gł.w stosunku do błony komórkowej.

gł.w stosunku do błony komórkowej.



W wyniku aktywacji dopełniacz może

W wyniku aktywacji dopełniacz może

doprowadzić nie tylko do zniszczenia

doprowadzić nie tylko do zniszczenia

komórek bakteryjnych, pasożytniczych i

komórek bakteryjnych, pasożytniczych i

nowotworowych przez uszkodzenie ich

nowotworowych przez uszkodzenie ich

błony komórki, ale poprzez liczne

błony komórki, ale poprzez liczne

receptory dla składników dopełniacza,

receptory dla składników dopełniacza,

obecne na komórkach żernych, może

obecne na komórkach żernych, może

„przyciągnąć’’ te ostatnie do miejsca

„przyciągnąć’’ te ostatnie do miejsca

infekcji i ułatwić fagocytozę bakterii.

infekcji i ułatwić fagocytozę bakterii.

Ponadto dopełniacz hamuje precypitację

Ponadto dopełniacz hamuje precypitację

kompleksów immunologicznych, indukując

kompleksów immunologicznych, indukując

częściowe rozpuszczanie już wytrąconych

częściowe rozpuszczanie już wytrąconych

kompleksów, a także ułatwia ich usuwanie

kompleksów, a także ułatwia ich usuwanie

przez komórki żerne

przez komórki żerne

Istnieją trzy drogi aktywacji dopełniacza:

Istnieją trzy drogi aktywacji dopełniacza:

•

droga klasyczna

droga klasyczna

•

alternatywna

alternatywna

•

lektynowa.

lektynowa.

Każda z nich spełnia określona rolę w odporności.

Każda z nich spełnia określona rolę w odporności.

1. Klasyczna droga aktywacji

dopełniacza



Przeciwciała potrafią precyzyjnie

Przeciwciała potrafią precyzyjnie

rozpoznać antygeny obecne na

rozpoznać antygeny obecne na

powierzchni intruzów np. bakterii

powierzchni intruzów np. bakterii

przenikających do naszych tkanek i

przenikających do naszych tkanek i

połączyć się z tymi antygenami. Same

połączyć się z tymi antygenami. Same

przez się nie są jednak w stanie ich

przez się nie są jednak w stanie ich

zniszczyć. Ta druga rola przypada różnym

zniszczyć. Ta druga rola przypada różnym

czynnikom nieswoistym np.. Dopełniaczowi

czynnikom nieswoistym np.. Dopełniaczowi

który doprowadza do zabicia komórki

który doprowadza do zabicia komórki

docelowej lub komórką żernym które

docelowej lub komórką żernym które

fagocytują i wewnątrzkomórkowo niszczą

fagocytują i wewnątrzkomórkowo niszczą

intruzów

intruzów

2. Alternatywna droga

aktywacji dopełniacza.



Oprócz drogi klasycznej istnieje również

Oprócz drogi klasycznej istnieje również

alternatywna droga aktywacji dopełniacza.

alternatywna droga aktywacji dopełniacza.

Uczestniczą w niej czynniki: B,D,H,I,P

Uczestniczą w niej czynniki: B,D,H,I,P

(properdyna) i składnik C3 dopełniacza. Do

(properdyna) i składnik C3 dopełniacza. Do

aktywatorów drogi alternatywnej, która jest

aktywatorów drogi alternatywnej, która jest

inicjowana bez udziału przeciwciał, zalicza

inicjowana bez udziału przeciwciał, zalicza

się: bakterie gramdodatnie i bakterie

się: bakterie gramdodatnie i bakterie

gramujemne, wirusy i zakażone przez nie

gramujemne, wirusy i zakażone przez nie

komórki, grzyby, pierwotniaki, niektóre

komórki, grzyby, pierwotniaki, niektóre

robaki pasożytnicze, niektóre komórki

robaki pasożytnicze, niektóre komórki

nowotworowe a także kompleksy

nowotworowe a także kompleksy

immunologiczna, zawierające IgG, IgA, IgE.

immunologiczna, zawierające IgG, IgA, IgE.

Aktywacja dopełniacza droga alternatywną

Aktywacja dopełniacza droga alternatywną

ma znaczenie dla szybkiej odpowiedzi

ma znaczenie dla szybkiej odpowiedzi

przeciw inwazji mikroorganizmów, zanim

przeciw inwazji mikroorganizmów, zanim

rozwinie się bardziej precyzyjna i skuteczna

rozwinie się bardziej precyzyjna i skuteczna

lecz powolniejsza swoista odpowiedz

lecz powolniejsza swoista odpowiedz

immunologiczna i pojawią się swoiste

immunologiczna i pojawią się swoiste

przeciwciała

przeciwciała



Inicjującym enzymem tej drogi jest konwertaza

Inicjującym enzymem tej drogi jest konwertaza

C3 drogi alternatywnej. Aktywuje się ona

C3 drogi alternatywnej. Aktywuje się ona

spontanicznie w wolnym tempie w osoczu.

spontanicznie w wolnym tempie w osoczu.

Podczas aktywacji drogi alternatywnej czynnik B

Podczas aktywacji drogi alternatywnej czynnik B

wiąże się w obecności jonów magnezu z formą

wiąże się w obecności jonów magnezu z formą

C3 określaną jako C3(H

C3 określaną jako C3(H

2

2

O). Umożliwia to

O). Umożliwia to

czynnikowi D rozłożenie czynnika B na Bb i Ba.

czynnikowi D rozłożenie czynnika B na Bb i Ba.

Powstaje C3(H

Powstaje C3(H

2

2

O)Bb które jest początkowym

O)Bb które jest początkowym

kompleksem konwertazy. Rozkłada ona C3 do

kompleksem konwertazy. Rozkłada ona C3 do

C3b. Powstaje wtedy C

C3b. Powstaje wtedy C

3bBb

3bBb

, czyli ostateczna i

, czyli ostateczna i

przymocowana już do błony komórkowej

przymocowana już do błony komórkowej

konwertaza C3 drogi alternatywnej która

konwertaza C3 drogi alternatywnej która

rozkłada kolejne C3. Konwertaza C3 drogi

rozkłada kolejne C3. Konwertaza C3 drogi

alternatywnej stabilizuje prowerdyna.

alternatywnej stabilizuje prowerdyna.



Podobnie jak podczas aktywacji drogi klasycznej,

Podobnie jak podczas aktywacji drogi klasycznej,

kompleks C

kompleks C

3bBb

3bBb

przyłącza następnie C3b i staje

przyłącza następnie C3b i staje

się kompleksem C

się kompleksem C

3bBb3b

3bBb3b

który jest konwertazą

który jest konwertazą

C5 drogi alternatywnej mającą zdolność

C5 drogi alternatywnej mającą zdolność

rozkładania C5. Od momentu rozszczepienia

rozkładania C5. Od momentu rozszczepienia

składnika C5 dalsza aktywacja dopełniacza jest

składnika C5 dalsza aktywacja dopełniacza jest

wspólna dla obydwu dróg. Droga klasyczna i

wspólna dla obydwu dróg. Droga klasyczna i

alternatywna nie są całkowicie niezależne.

alternatywna nie są całkowicie niezależne.

Powstały w wyniku aktywacji na drodze

Powstały w wyniku aktywacji na drodze

klasycznej C3b odkłada się na powierzchni błony

klasycznej C3b odkłada się na powierzchni błony

komórkowej i może dalej inicjować alternatywną

komórkowej i może dalej inicjować alternatywną

drogę aktywacji dopełniacza.

drogę aktywacji dopełniacza.

3. Lektynowa droga aktywacji

3. Lektynowa droga aktywacji

dopełniacza

dopełniacza



Inicjowana jest przez białko wiążące

Inicjowana jest przez białko wiążące

mannozę, zwane również lektyną wiążącą

mannozę, zwane również lektyną wiążącą

mannoze (mannose building lectin – MBL).

mannoze (mannose building lectin – MBL).

MBL przypomina byudową składnik C1q i

MBL przypomina byudową składnik C1q i

wykazuje dwie zasadnicze funkcje

wykazuje dwie zasadnicze funkcje

•

aktywuje dopełniacz

aktywuje dopełniacz

•

ułatwia fagocytozę opłaszczonych przez

ułatwia fagocytozę opłaszczonych przez

siebie mikroorganizmów (dzięki

siebie mikroorganizmów (dzięki

odpowiednim receptorom dla tego białka

odpowiednim receptorom dla tego białka

na makrofagach)

na makrofagach)



MBL wiąże fukozę, mannozę i N-acetylo-

MBL wiąże fukozę, mannozę i N-acetylo-

glukozaminę na wielu mikroorganizmach.

glukozaminę na wielu mikroorganizmach.

Po związaniu węglowodanów połączone z

Po związaniu węglowodanów połączone z

MDL proteazy serynowe MASP-2, a także

MDL proteazy serynowe MASP-2, a także

MASP-1 ulegają zmianom konformacyjnym

MASP-1 ulegają zmianom konformacyjnym

i aktywacji. W wyniku aktywacji MASP-2

i aktywacji. W wyniku aktywacji MASP-2

ma zdolność rozkładania C4 i C2, a MASP-1

ma zdolność rozkładania C4 i C2, a MASP-1

C2 i bezpośrednio C3. Następstwem

C2 i bezpośrednio C3. Następstwem

niedoboru MBL, np. wywołanego mutacją

niedoboru MBL, np. wywołanego mutacją

genu kodującego lektynę, jest zmniejszona

genu kodującego lektynę, jest zmniejszona

odporność przeciwzakaźna i nawracająca

odporność przeciwzakaźna i nawracająca

infekcje.

infekcje.

Receptory dla

Receptory dla

składników

składników

dopełniacza

dopełniacza



Na komórkach wystepuje wiele receptoró dla

Na komórkach wystepuje wiele receptoró dla

poszczególnych składników układu

poszczególnych składników układu

dopełniacza. Najistotniejsze funkcje

dopełniacza. Najistotniejsze funkcje

receptorów dla dopełniacza to :

receptorów dla dopełniacza to :

•

Ułatwianie wiązanie lekocytozy przez

Ułatwianie wiązanie lekocytozy przez

komórki żerne opłaszczonych

komórki żerne opłaszczonych

przeciwciałami cząsteczek lub komórek

przeciwciałami cząsteczek lub komórek

•

Usuwanie kompleksów immunologicznych

Usuwanie kompleksów immunologicznych

•

Regulacja aktywacji dopełniacza

Regulacja aktywacji dopełniacza

•

Udział w kilku typach odpowiedzi

Udział w kilku typach odpowiedzi

immunologicznej

immunologicznej



Receptor CR1 występuje w różnym

Receptor CR1 występuje w różnym

stężeniu na wielu komórkach. Fagocytozę

stężeniu na wielu komórkach. Fagocytozę

przez CR1 stymuluje fibronektyna i

przez CR1 stymuluje fibronektyna i

laminina. CR1 podobnie jak CR2 i CR3,

laminina. CR1 podobnie jak CR2 i CR3,

uczestniczą również w wychwytywaniu

uczestniczą również w wychwytywaniu

przez komórki dendrytyczne antygenów,

przez komórki dendrytyczne antygenów,

zawartych w kompleksach.

zawartych w kompleksach.

Wychwytywanie to zachodzi m.in. w

Wychwytywanie to zachodzi m.in. w

grudkach limfatycznych. CR1 obecny na

grudkach limfatycznych. CR1 obecny na

erytrocytach usuwają z krwioobiegu

erytrocytach usuwają z krwioobiegu

kompleksy immunologiczne zawierające

kompleksy immunologiczne zawierające

dopełniacz, które mogły by się odkładać

dopełniacz, które mogły by się odkładać

np. w nerkach i indukować ich

np. w nerkach i indukować ich

uszkodzenie.

uszkodzenie.



CR2 występuje głównie na

CR2 występuje głównie na

limfocytach B,m komórkach

limfocytach B,m komórkach

dendrytycznych i komórkach

dendrytycznych i komórkach

nabłonkowych gardła. Jest bardzo

nabłonkowych gardła. Jest bardzo

istotny dla odpowiedzi humoralnej.

istotny dla odpowiedzi humoralnej.

Chroni przed apoptozą i wzmaga

Chroni przed apoptozą i wzmaga

aktywację limfocytów B. Obecność

aktywację limfocytów B. Obecność

CR2 na grudkowych komórkach

CR2 na grudkowych komórkach

dendrytycznych ma znaczenie dla

dendrytycznych ma znaczenie dla

utrzymania limfocytów B pamieci.

utrzymania limfocytów B pamieci.



CR3 oprócz udziału w fagocytozie

CR3 oprócz udziału w fagocytozie

cząsteczek lub komórek wiążących

cząsteczek lub komórek wiążących

składniki dopełniacza, wiąże także

składniki dopełniacza, wiąże także

bezpośrednio niektóre bakterie. Ponadto

bezpośrednio niektóre bakterie. Ponadto

CR3 może łączyć się z lipopolisacharydem

CR3 może łączyć się z lipopolisacharydem

ścian bakterii. Aktywacja dopełniacza

ścian bakterii. Aktywacja dopełniacza

przez kompleksy immunologiczne

przez kompleksy immunologiczne

zapobiega ich wytracaniu się, umożliwiając

zapobiega ich wytracaniu się, umożliwiając

ich transport do komórek fagocytujących,

ich transport do komórek fagocytujących,

a także ułatwia samą fagocytozę.

a także ułatwia samą fagocytozę.

Regulacje układu

Regulacje układu

dopełniacza

dopełniacza



Głównym, choć nie jedynym zadaniem

Głównym, choć nie jedynym zadaniem

mechanizmów regulujących aktywność

mechanizmów regulujących aktywność

układu dopełniacza jest zabezpieczenie

układu dopełniacza jest zabezpieczenie

naszego organizmu przed działaniem tego

naszego organizmu przed działaniem tego

układu. Zabezpieczenie to obejmuję z

układu. Zabezpieczenie to obejmuję z

jednej strony zdolność niektórych

jednej strony zdolność niektórych

składników dopełniacza do spontanicznego

składników dopełniacza do spontanicznego

rozkładu np. konwertaz C3 i C5 drogi

rozkładu np. konwertaz C3 i C5 drogi

klasycznej i konwertaz C3i C5 drogi

klasycznej i konwertaz C3i C5 drogi

alternatywnej, a z drugiej strony czynne

alternatywnej, a z drugiej strony czynne

mechanizmy dezaktywacji. Czynniki

mechanizmy dezaktywacji. Czynniki

regulujące obecne w błonie komórkowej

regulujące obecne w błonie komórkowej

to: CR1, DAF, MCP, HRF, czynnik pierwszy,

to: CR1, DAF, MCP, HRF, czynnik pierwszy,

immunokonglutyniny.

immunokonglutyniny.

KONIEC

KONIEC