6. Complemento PDF

Preview

Summary

Download 6. Complemento PDF

Description

Complemento. Ge Genera nera neralida lida lidades. des. Se descubrió que el complemento en un suero inmune frente a una bacteria, provoca la lisis de la bacteria. Si se calienta el suero el complemento deja de matar, pero no pierde la especificidad. Si al suero que hemos desactivado le añadimos un suero inespecífico reconoce esa bacteria. Esto demuestra que hay un componente termolábil que complementa la acción de anticuerpos. Si se calienta a 56oC se pierde la capacidad lítica pero no la especificidad. El complemento es un sistema enzimático de activación en cascada del suero formado por un conjunto de proteínas termolábiles que confieren la capacidad lítica e inflamatoria a los anticuerpos, completando su actividad. En condiciones normales el complemento está inactivo, pero cuando se activa es extremadamente potente, capaz de destruir células y microorganismos, por lo que ESTÁ MUY REGULADO. Está sometido a una estrecha regulación. Es un sistema de defensa primitivo muy rápido -innato, es filogenéticamente antiguo. Se desarrolla con la respuesta innata, aunque está vinculado con la adaptativa. Está compuesto por más de 30 proteínas (solubles o en membrana) que se activan en cascada enzimática. Sus proteínas están producidas como zimógenos por los hepatocitos, fundamentalmente, y también por macrófagos tisulares, células dendríticas y células epiteliales de las mucosas. HEPATOCITOS Macrófagos tisulares Células dendríticas Células epiteliales de las mucosas.

ZIMÓGENOS

Participan en los mecanismos de la inmunidad natural y adquirida, es el mecanismo efector más potente de los anticuerpos. Tiene la CAPACIDAD OPSONIZANTE es decir recubre los antígenos para facilitar la fagocitosis. También tiene CAPACIDAD LÍTICA. Estas actividades las lleva a cabo tanto cuando se induce, como de forma espontánea. Participará en la destrucción y eliminación de patógenos como aquellos componentes muy peligrosos como los inmunocomplejos. También tienen una gran capacidad de INDUCIR LA INFLAMACIÓN, van a producir las anafilotoxinas y van a tener capacidades de reclutar fagocito.

Siste Sistema ma d del el ccompl ompl omple emento mento.. El sistema de complemento tiene tres formas de activarse: ❖ Clásica a través del reconocimiento del antígeno por el anticuerpo. ❖ Vía de las lectinas es la vía de las lectinas, ciertas lectinas se van a unir a los patógenos. ❖ Vía alternativa se dará con la interacción con la superficie de patógenos. La activación del complemento va a dar: inflamación, opsonización de patógenos, lisis de patógenos y respuesta humoral B.

Vía Víass de activ activac ac ación ión del co comple mple mplemen men mento. to. El complemento tiene una serie de proteínas que se denominan con una nomenclatura sistemática, se pone un C acompañada de un número. El número indica el orden de descubrimiento. Luego se añade una a o una b. Si es a hablaremos de un componente soluble y luego b es un componente unido a la membrana. La Cn con una raya arriba indica que es una proteasa. La nomenclatura para el C2 es diferente. Vía clásica. Unión de C1q a complejos Ag-Ab. Esta vía empieza con la unión del antígeno al anticuerpo. 1. Esta unión anticuerpo – antígeno va a reclutar al C1. El C1 es un conjunto de proteínas de las cuales se va a activar el componente activo que es el C1s. 2. El C1s va a escindir el siguiente componente de la cascada generando C4b y C4a. 3. El C4b se va a unir a la superficie del patógeno y va a reclutar a la C2 y se generará el complejo C4b2. 4. El C1s escindirá el C4b2 y este generará el fragmento C4b2b que es la C3 convertasa de la vía clásica. 5. La C3 convertasa va a procesar el siguiente componente que es el C3, que va a generar los fragmentos C3a y C3b. 6. El C3b queda unido a la C3 convertasa formando el complejo C4b2b3b que se denomina C5 convertasa de la vía clásica. 7. La C5 convertasa va a procesar el componente C5 y lo escindirá en C5a y C5b. 8. El C5b va a unirse y a recolectar los siguientes componentes de la cascada que son C6, C7 y C8 de tal forma que se genera el complejo C5b678 que se une a la superficie celular. 9. El complejo C5b678 reclutará al C9 y se formará el complejo C5b678(9)n. Este será el complejo ataque de membrana (CAM). Va a formar un poro en la membrana que es lo que va a destruir la membrana.

Vía de las lectinas. Unión de MBL a oligosacáridos de bacterias o virus. Se activa cuando se da la unión de MBL a oligosacáridos de bacterias o virus. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

La MBL se une a dos MASP (MBL-associated serine proteases), la MASP-1 y MASP-2. La MASP será la parte que va a procesar C4 y generará C4a y C4b. La MASP va a escindir el C2 y va a formar la C3 convertasa (C4b2b). La C3 convertasa va a procesar el siguiente componente que es el C3, que va a generar los fragmentos C3a y C3b. El C3b queda unido a la C3 convertasa formando el complejo C4b2b3b que se denomina C5 convertasa de la vía clásica. La C5 convertasa va a procesar el componente C5 y lo escindirá en C5a y C5b. El C5b va a unirse y a recolectar los siguientes componentes de la cascada que son C6, C7 y C8 de tal forma que se genera el complejo C5b678 que se une a la superficie celular. El complejo C5b678 reclutará al C9 y se formará el complejo C5b678(9)n. Este será el complejo ataque de membrana (CAM). Va a formar un poro en la membrana que es lo que va a destruir la membrana.

Vía alternativa. Lisis espontánea de C3 en el suero. (No hay nada que active directamente la vía). Se da la lisis espontánea de C3 en el suero. No hay nada que active directamente la vía. 1. El C3 se hidroliza espontáneamente y genera C3b y C3a. 2. El C3b se unirá a la superficie. El C3b es muy inestable, si el C3b encuentra una superficie de un patógeno también se une, también se activa por patógenos de forma inespecífica. En esta vía actúan factores. 3. Factor B se une a C3b y se genera C3bB. 4. Esto hace que el factor D (proteasa activa) que tiene capacidad enzimática disocie C3bB en C3bBb + Ba. 5. Entonces a C3bBb se une la properdina (P) y se forma C3bBbP y se genera la C3 convertasa alternativa. La properdina hace que el complejo sea más estable. 6. Entonces el C3bBb se une a la superficie y queda C3b 2Bb y C3a. El C3b2Bb es más estable y ya no necesita la properdina para ser estable. 7. La C3b2Bb es la C5 convertasa de la vía clásica. 8. La C5 convertasa va a procesar el componente C5 y lo escindirá en C5a y C5b. 9. El C5b va a unirse y a recolectar los siguientes componentes de la cascada que son C6, C7 y C8 de tal forma que se genera el complejo C5b678 que se une a la superficie celular. 10. El complejo C5b678 reclutará al C9 y se formará el complejo C5b678(9) n. Este será el complejo ataque de membrana (CAM). Va a formar un poro en la membrana que es lo que va a destruir la membrana.

Com Comien ien ienzo zo de la vía cclásica lásica lásica:: com complejo plejo C1 – eestru stru structura ctura de C1 C1q. q. La vía clásica empieza con C1. El complejo C1 está formado por C1q, C1r y C1s. El C1q es el que se va a unir al patógeno y tiene una estructura tipo colectina: colágeno + dominios globulares. Entonces este C1q se va a unir a los anticuerpos cuando se unen al antígeno. No es suficiente que se unan al antígeno, sino que en general necesitarán una superficie o un número elevado de antígenos. El C1q debe unirse a dos o más porciones Fc para iniciar la cascada del complemento. De tal forma que si en sangre no hay muchos antígenos el complemento no se va a activar. Las moléculas solubles de anticuerpo IgG no activan C1q por lo que en términos generales es necesaria una superficie celular para la activación y que se dé un cambio conformacional de Fc. ELLO IMPLICA QUE EL COMPLEMENTO NO SE ACTIVA EN SANGRE, SALVO EN EL CASO DE LOS INMUNO-COMPLEJOS.

Uni Unión ón del co comple mple mplement ment mento o a llas as Igs: ví víaa clási clásicca. La vía clásica se inicia por unión de C1q a un anticuerpo en la superficie bacteriana. El mayor activador del complemento es la IgM que es un pentámero que une varios epítopos idénticos en la superficie del patógeno y permite la unión de las cabezas globulares de C1q al Fc. Los Fc y la C1q se unen y empieza la cascada. Otros anticuerpos activadores del complemento es el IgG que necesita más de un anticuerpo para permitir la unión de C1q a varios fragmentos Fc. Esta unión lo que va a hacer es activar al C1r que este a su vez fragmentará al C1s mediante su actividad enzimática. Entonces se generará una SERÍNPROTEASA (C1s) que es quien realmente comienza y desencadena la acción y la cascada de actividades enzimáticas que caracterizan al complemento.

Inic Inicio io de la vía cclá lá lásic sic sica: a: C3 cconv onv onve erta rtasa sa sa.. 1. El C1s se une al C4 y lo proteoliza en C4a y C4b. 2. El C4b se une covalentemente a proteínas de superficie del patógeno (pared microbiana). 3. Entonces el C4b y C2 se unen haciendo susceptible a C2 para que se escinda por C1s y algunos de los C2b se unirán al C4b ya unido a la superficie del patógeno. 4. Tenemos un heterodímero C4b2b que es la C3 convertasa en la vía clásica. 5. Esta C3 convertasa va a procesar el C3 generando C3a y C3b. 6. El C3b se une a la superficie del patógeno de forma masiva. ❖ Unos opsonizan el patógeno. ❖ Otros unidos a la C3 convertasa forman la C5 convertasa de la vía clásica. Este sería el primer paso de amplificación. C3a será el primer mediador inflamatorio, en menor medida lo será el C4a.

Inic Inicio io de la vía d de e las llec ec ectina tina tinas. s. La vía de las lectinas se activa con la unión de la MBL a los carbohidratos de glicoproteínas y polisacáridos microbianos (bacterias o células infectadas). MBL (Mannose Binding Lectin) tiene 6 dominios de unión a carbohidratos. Por tanto, la MBL se une con gran afinidad a las superficies en las que los residuos de manosa y fucosa se encuentran a una distancia adecuada. Vemos que el MBL tiene una estructura similar al de C1q. Tiene unión con dos proteasas (zimógenos) MASP1 y MASP2 equivalentes al C1r y C1s de la vía clásica respectivamente. Cuando la MBL se una al microbio se activará la MASP 2 que hará la misma función que el C1s, procesará C4 y después el C2, para que se quede unido formando la C3 convertasa que será la misma que las de la vía clásica.

Inic Inicio io de la vía aaltern ltern lternati ati ativa va va:: C3 con conver ver vertasa tasa tasa.. La vía alternativa, no necesita una activación específica, se produce continuamente de forma inespecífica. El C3 él solo, se hidroliza espontáneamente. La hidrolisis no solo puede ser espontánea sino que también puede ser inducida si hay una superficie de determinados patógenos (endotoxinas, peptidoglicanos). 1. Se genera el fragmento C3b que se une a la superficie del patógeno. Si no se une inmediatamente el C3b se desactiva. 2. Entonces si se une a la superficie del patógeno es más estable y recluta al factor B que se une a C3b. 3. Posteriormente ya actúa el primer factor proteolítico que es el factor D que rompe al factor B en Ba y en Bb. 4. El Bb queda unido y se forma la C3 convertasa alternativa que proteolizará C3. La C3 convertasa se puede estabilizar con la properdina. 5. Seguidamente C3b osponizará al patógeno. La vía alternativa se activa con C3b. Si en la vía clásica la C3b usara la vía alternativa podría amplificarse. Aunque tengamos 3 vías distintas no quiere decir que actúen completamente por separada. El C3b de la vía clásica potencia su actividad con la vía alternativa. Equivalencias:

Vía clásica

C4b

C2

C1s

C4b2b

C4b2b3b

Vía alternativa

C3b

B

Factor D

C3bBb

C3b2Bb

C5 cconv onv onverta erta ertasa: sa: la fi fijac jac jación ión d de eC C5 5 inic inicia ia la eta etapa pa fi final nal nal.. Algunos C3b generados se unen a la C3 convertasa (clásica o alternativa) y esta se convertirá en la C5 convertasa. La C5 convertasa hidrolizará al C5, generado C5a y C5b. El C5a será una anafilotoxina que también actuará como mediador inflamatorio. El C5b que por sí solo no se unirá covalentemente a la superficie celular, pero reclutará los otros componentes que si se lo permitirán.

Acti Activació vació vación nd del el ccompl ompl omplem em emento ento ento.. Tenemos 3 vías distintas activadas de forma diferencial que van a generar proteínas distintas al inicio de la cascada y que convergirán en dos tipos de convertasa la C3 y la C5 que serán las realmente procesadoras. Las convertasas serán idénticas para la vía clásica y la vía de las lectinas y un poco diferentes en la vía alternativa.

Estas C3 y C5 convertasas van a producir FACTORES SOLUBLES C4a, C3a y C5a. C3a y C5a en especial y C4a en menor medida, serán MEDIADORES INFLAMATORIOS Y QUIMIOTÁCTICOS. El C3b llevará a cabo la opsonización y la eliminación de inmuno-complejos, además también mediará la fagocitosis. El C5b, C6, C7, C8 y C9 generarán el complejo de ataque MAC que se encargará de la lisis.

For Formaci maci mación ón de dell co comple mple mplejo jo de ataq ataque ue a la me mem mbra brana na na.. M MAC. AC. La C5 reclutará a C6 y C7 que permitirán que C5 se una a la membrana plasmática. Luego C8 generará pequeños poros en la membrana. Es el complejo C5, C6, C7 y C8 que reclutará a C9. C9 formará el gran poro que travesará la membrana. Encontraremos poros de hasta 100 A. Este agujero lo que hará es romper la PRESIÓN OSMÓTICA Y PERMITIR LA SALIDA DE CATIONES Y PROTONES. Eficiencia de lisis del MAC depende del patógeno. La membrana que va a romper va a ser la de las Gram – ya que es muy sensible. Las Gram + son bastante más resistentes a la lisis por complemento.

Aquellos microorganismos que tengan una capsula de polisacárido son completamente resistentes a la destrucción por complemento. Aun así, el complemento podrá opsonizar y entonces mediar la fagocitosis. Así que directa o indirectamente va a producir la destrucción.

Indu Inducc cc cción ión de la re resp sp spues ues uesta ta infl inflam am amaatoria toria.. Los COMPLEMENTOS SOLUBLES van a generar inflamación. Activan los endotelios y generan dilatación y permeabilidad en estos. Va a haber una extravasación de líquidos, inmunoglobulinas y células y un aumento del flujo sanguíneo. Entonces va a ver un reclutamiento de PMN, macrófagos y linfocitos por quimiotaxis y se van a activar. Va a haber una degranulación de los MASTOCITOS Y BASÓFILOS que van a liberar histaminas y mediadores lipídicos que generarán permeabilización vascular y contracción del músculo liso, aumentado de esta forma el flujo sanguíneo y la extravasación. Si hay una activación masiva de mastocitos y basófilos se va a producir un CHOQUE ANAFILÁCTICO.

Func Funcione ione ioness de C5 C5a: a: an anafi afi afilo lo lotoxina toxina m más ás pote poten nte. La anafilotoxina más activa es la C5a que activará células mieloides, singularmente a los neutrófilos. Esta activación de las células mieloides producirá: ❖ Activación de los gránulos ❖ Producción del estallido respiratorio. ❖ Expresión de CR (Receptores del complemento). La C5a también va a ayudar a la adhesión de los neutrófilos al endotelio. Además que tiene una capacidad quimioatrayente de los neutrófilos. Va a movilizar a los neutrófilos hacia el sitio donde se ha dado la activación del complemento. También activará a los macrófagos que van a secretar IL-1 e IL-6. Participará en la inflamación de forma importante induciendo la degranulación de mastocitos y basófilos además de induciendo la permeabilidad vascular. No todos los componentes solubles resultantes de la cascada del complemento son anafilotoxinas.

Rec Recepto epto eptores res d del el co comple mple mplement ment mento. o. La función principal de los receptores del complemento es la FAGOCITOSIS del patógeno que está rodeado por el complemento, aunque no es la única. La mayoría inducen la fagocitosis como son el CR1, el CR3 y el CR4. Otra función será la ELIMINACIÓN DE INMUNO-COMPLEJOS. La mayoría de ellos unen C3b o subproductos de C3b. Estarán presentes en células fagocíticas y otras como es el caso del CR1 que estará en hematíes o el C1qR en plaquetas y en el endotelio. El CR2 también llamado CD21 es un componente del receptor de los linfocitos B que va a participar en las funciones de la inmunoglobulina de membrana de los linfocitos B y a estar presente en las células dendríticas foliculares que se encuentran en los centros germinales.

Receptor

Especificidad

CR1

C3b, subproductos de C3b y C4b

CR2 (CD21)

C3b, subproductos de C3b y EBV (*)

CR3 (CD11bCD18) Integrina Mac-1 CR4 (CD11cCD18)

Función Fagocitosis Eliminación de IC Induce la disociación de la C3 convertasa uniendo C3b y C4b BCR – correceptor Atrapamiento de los antígenos en los centros germinales

Células Hematíes, MO, PMN, Células B y FDC. Células B y FDC

Subproductos de C3b

Fagocitosis

MO, PMN, DC, Células B y FDC.

Subproductos de C3b

Fagocitosis

MO, PMN y DC

C1q

Unión de IC a fagocitos

Células B, MO, plaquetas y endotelio.

C1qR (*) Virus Epstein Barr.

Opso Opsoniza niza nizació ció ción/Fa n/Fa n/Fagoc goc gocito ito itosis sis de mi micro cro crobi bi bios. os. Las opsoninas sobretodo el C3b junto con los receptores, sobretodo el CR1 van a mediar la fagocitosis, aunque también requieren de otros receptores como los FcR o una activación importante de los fagocitos mediante el TNF. No son capaces de inducir por ellos solos la fagocitosis. Esta función de fagocitosis es fundamental para la eliminación de patógenos resistentes a la actividad lítica, resistentes a los PRR.

Elim Elimina ina inación ción d de e in inmunomunomuno-co co comple mple mplejos. jos. Una función importante es la eliminación de inmuno-complejos. Se forman redes de antígenos – anticuerpos. Cuando se activa el complemento se forma C3b que opsoniza estas redes. En primer lugar, AUMENTA LA SOLUBILIDAD y evita que se dé daño tisular por deposición en los tejidos. Pero debemos tener el CR1 de los hematíes que es capaz de unir a los inmuno-complejos. Entonces los eritrocitos pasan por el bazo por la pulpa roja y allí se encuentran los macrófagos. Los macrófagos roban los inmuno-complejos, esto es posible porque los macrófagos tienen más receptores, de tal forma que los eritrocitos pueden volver en circulación y los inmunocomplejos son retirados de circulación.

Prote Proteínas ínas regul regulad ad ado oras de dell co com mple pleme me mento. nto. Todo este sistema está muy bien regulado, hay múltiples proteínas que lo regulan. Vamos a tener proteínas al inicio de la cascada: ❖ El C1INH inhibe el C1 que inhibe a la serínproteasa (C1s) uniendo C1r y C1s y disociándolo de C1q.

❖ El factor I va escindir el factor C4b y C3b. Actúa fundamentalmente en la vía alternativa y requiere otros cofactores en la vía alternativa. Otros funcionan a nivel de las convertasas como son: C4BP

C3

DAF

C3c y a

CR1

C3 y C5

Factor H

C3 y C5 alternativas

MCP

C3 y C5

Previene unión C2 Une C4b y C3b. Desplaza C2b y Bb Une C4b y C3b. Desplaza C2b y Bb Une C3b desplazando Bb Se une también al ac. siálico (Cel mamíferos): inhibición del C Une C4b y C3b. Facilita la acción del factor I.

Luego tenemos otras proteínas que van a actuar en la parte final de la cascada como la Proteína S (vitronectina) que va impedir que las ultimas unidades (C5b678) se anclen a la membrana. La proteína CD59 (protectina) evita el ensamblaje de C9 y la formación de MAC. Así tendremos algunos componentes presentes en las membranas de los mamíferos que van a inhibir algunos de estos pasos fundamentalmente de las convertasas. Hay un mecanismo pasivo de regulación, contiene compontes lábiles de vía corta que son zimógenos, evitando que se active espontáneamente. DAF, CR1, MCP y CD59 están presentes en las...