Ключевое различие между классическим альтернативным и лектиновым путями заключается в том, что инициация классического пути происходит через связывание комплексов антиген-антитело с белком C1q, а инициация альтернативного пути происходит через связывание C3b с белком C1q. инородные поверхности, в то время как инициация лектинового пути происходит через лектин, связывающий маннозу.
Путь комплемента или каскад комплемента является частью иммунной системы, которая повышает способность фагоцитирующих клеток и антител разрушать и выводить микробы и поврежденные клетки из организма, способствовать воспалению и атаковать клеточную мембрану патогена. Пути комплемента генерируются врожденной и адаптивной иммунной системами. Эта система состоит из небольших белков, которые синтезируются печенью и циркулируют в крови в неактивной форме. Эти белки или предшественники активируются в путях комплемента. Существует три типа путей комплемента: классический путь, альтернативный путь и лектиновый путь.
Что такое классический путь?
Классический путь - один из трех путей, активирующих систему комплемента. Система комплемента является частью иммунной системы. Комплексы антиген-антитело вместе с изотипами антител IgG и IgM инициируют систему комплемента. Апоптотические клетки, некротические клетки и белки острой фазы также активируют классический путь.
Рисунок 01: Классический путь и альтернативный путь
Этот путь инициируется связыванием комплексов антиген-антитело с белком C1q; глобулярная область C1q распознает и связывается с областью Fc антител изотипов IgG и IgM. Они также связываются с поверхностными белками бактерий и вирусов, апоптозными клетками и белками острой фазы. В отсутствие факторов активации C1q входит в состав неактивного комплекса C1, состоящего из шести молекул C1q, двух молекул C1r и двух молекул C1s. Связывание C1q приводит к конформационным изменениям и активации сериновой протеазы C1r. Это активирует и расщепляет сериновую протеазу C1s. Затем C1s расщепляют C4 на C4a и C4b, а C2 на C2a и C2b. C4b способствует образованию конвертазы C3, C4bC2a. Конвертаза С3 обладает способностью расщеплять с3 на С3а и С3b, что является важным фактором для следующей ферментативной реакции. C3v связывается с конвертазой C3 с образованием конвертазы C5, C4b2a3b, в то время как C3a через нее рекрутирует воспалительные клетки. Они известны как анафилатоксины. Конвертаза С5 расщепляет С5 на С5а и С5b. C5b объединяется с другими концевыми компонентами, образуя мембраноатакующий комплекс (MAC). Это приводит к лизису инвазивных бактерий путем внедрения в мембраны клеток-мишеней, создавая функциональные поры.
Что такое альтернативный путь?
Альтернативный путь - один из трех путей, которые опсонизируют и уничтожают патогены. Вирусы, грибки, бактерии, паразиты, иммуноглобулин А и полисахариды активируют альтернативный путь и формируют важный защитный механизм, независимый от иммунной системы. Белок C3b запускает этот путь, и этот белок напрямую связывается с микробом. Инородные материалы и поврежденные ткани также запускают альтернативный путь. Поскольку C3b свободен и присутствует в большом количестве в плазме, он обладает способностью связываться с клеткой-хозяином или поверхностью патогена. Различные регуляторные белки принимают участие в предотвращении активации комплемента в клетке-хозяине.
Рецептор комплемента 1 (CR1) и фактор ускорения распада (DAF) конкурируют с фактором B за связывание с C3b на поверхности клетки и удаление Bb из комплекса C3bBb. Расщепление C3b до неактивной формы, iC3b, протеазой плазмы, называемой фактором комплемента 1, ингибирует образование конвертазы C3. Для комплементарного фактора 1 требуется кофактор C3b-связывающего белка, такой как фактор H, Cr1 или мембранный кофактор протеолиза. Фактор H ингибирует образование конвертазы C3, конкурируя с фактором B за связывание с C3b. Это также ускоряет распад конвертазы С3. CFHR5, который представляет собой белок 5, родственный фактору комплемента H, обладает способностью связываться, действуя в качестве кофактора для фактора 1, и ускоряет расщепляющую активность, а также связывается с C3b в клетках-хозяевах.
Что такое лектиновый путь?
Плектиновый путь представляет собой тип каскадной реакции в системе комплемента. После активации этого пути действие C4 и C2 приводит к образованию активированных белков комплемента далее по каскаду. Этот путь не распознает антитело, связанное с его мишенью, и инициируется связыванием маннозо-связывающего лектина (MBL) или фиколина с некоторыми сахарами. Этот MBL связывается с сахарами, такими как манноза и глюкоза, с ОН-группами в концевых положениях на углеводах или гликопротеиновых компонентах бактерий, грибов и некоторых вирусов.
Рисунок 02: Пути комплемента
MBL, также известный как белок, связывающий маннозу, способен инициировать систему комплемента путем связывания с поверхностями патогенов. Мультимеры маннан-связывающего лектина образуют комплексы с сериновыми протеазами (маннозо-связывающая лектин-ассоциированная сериновая протеаза: MASP1, MASP2 и MASP3), которые представляют собой белковые зимогены. Они похожи на C1r и C1s в других путях. MASP1 и MASP2 активируются для расщепления компонентов C4 и C2 на C4a, C4b, C2a и C2b. C4b имеет тенденцию связываться с бактериальными клеточными мембранами. Если он не активируется, он соединяется с C2a, образуя классическую конвертазу C3, противоположную альтернативной конвертазе C3. C4a и C2b действуют как сильнодействующие цитокины. C4a вызывает дегрануляцию тучных клеток и базофилов, а C2b увеличивает проницаемость сосудов.
Каковы сходства между классической альтернативой и лектиновым путем?
- Классический, альтернативный и лектиновый пути активируются каскадом реакций, ведущих к мембраноатакующему комплексу.
- Они являются частью иммунной системы.
- Каждый путь имеет уникальные белки для инициации.
- Они активируются определенными изотипами антител, связанных с антигенами
В чем разница между классической альтернативой и лектиновым путем?
Инициация классического пути происходит через связывание комплексов антиген-антитело с белком C1q. Инициация альтернативного пути происходит через связывание C3b с чужеродными поверхностями, в то время как инициация лектинового пути происходит через лектин, связывающий маннозу. Таким образом, в этом ключевое различие между классическим альтернативным и лектиновым путем. Роль классического пути заключается в том, что он действует как эффекторное звено адаптивного иммунитета, тогда как альтернативный и лектиновый пути функционируют во врожденном иммунитете. Причем активации С4 и С2 в классическом пути являются С1, а в лектиновом пути - MASP-2, тогда как в альтернативном пути активации С4 и С2 нет.
Приведенная ниже инфографика представляет различия между классическим альтернативным и лектиновым путями в табличной форме для параллельного сравнения.
Резюме – Классический, альтернативный и лектиновый путь
Инициация классического пути происходит через связывание комплексов антиген-антитело с белком C1q. Инициация альтернативного пути происходит через связывание C3b с чужеродными поверхностями, в то время как инициация лектинового пути происходит через лектин, связывающий маннозу. Итак, в этом ключевое различие между классическим альтернативным и лектиновым путем.
