Η βασική διαφορά μεταξύ της κλασικής εναλλακτικής οδού και της οδού λεκτίνης είναι ότι η έναρξη της κλασικής οδού λαμβάνει χώρα μέσω της δέσμευσης συμπλεγμάτων αντιγόνου-αντισώματος στην πρωτεΐνη C1q και η έναρξη εναλλακτικής οδού λαμβάνει χώρα μέσω της δέσμευσης του C3b σε ξένες επιφάνειες, ενώ η έναρξη της οδού λεκτίνης λαμβάνει χώρα μέσω της λεκτίνης που δεσμεύει τη μαννόζη.
Η οδός του συμπληρώματος ή ο καταρράκτης του συμπληρώματος είναι ένα μέρος του ανοσοποιητικού συστήματος που ενισχύει την ικανότητα των φαγοκυτταρικών κυττάρων και των αντισωμάτων να καταστρέφουν και να καθαρίζουν μικρόβια και κατεστραμμένα κύτταρα από έναν οργανισμό, να προάγουν τη φλεγμονή και να επιτίθενται στην κυτταρική μεμβράνη του παθογόνου. Οι οδοί του συμπληρώματος δημιουργούνται από το έμφυτο και προσαρμοστικό ανοσοποιητικό σύστημα. Αυτό το σύστημα αποτελείται από μικρές πρωτεΐνες οι οποίες συντίθενται από το ήπαρ και κυκλοφορούν στο αίμα σε ανενεργή μορφή. Αυτές οι πρωτεΐνες ή πρόδρομες ουσίες ενεργοποιούνται στις οδούς του συμπληρώματος. Υπάρχουν τρεις τύποι μονοπατιών συμπληρώματος: η κλασική οδός, η εναλλακτική οδός και η οδός λεκτίνης.
Τι είναι μια κλασική διαδρομή;
Η κλασική οδός είναι μία από τις τρεις οδούς που ενεργοποιούν το σύστημα συμπληρώματος. Το σύστημα του συμπληρώματος είναι μέρος του ανοσοποιητικού συστήματος. Τα σύμπλοκα αντιγόνου-αντισώματος μαζί με τους ισότυπους αντισωμάτων IgG και IgM εκκινούν το σύστημα του συμπληρώματος. Τα αποπτωτικά κύτταρα, τα νεκρωτικά κύτταρα και οι πρωτεΐνες οξείας φάσης ενεργοποιούν επίσης την κλασική οδό.
Εικόνα 01: Κλασική διαδρομή και εναλλακτική διαδρομή
Αυτή η οδός ξεκινά με τη δέσμευση συμπλεγμάτων αντιγόνου-αντισώματος στην πρωτεΐνη C1q. η σφαιρική περιοχή του C1q αναγνωρίζει και συνδέεται με την περιοχή Fc των αντισωμάτων των ισοτύπων IgG και IgM. Συνδέονται επίσης με τις επιφανειακές πρωτεΐνες βακτηρίων και ιών, τα αποπτωτικά κύτταρα και τις πρωτεΐνες οξείας φάσης. Κατά την απουσία παραγόντων ενεργοποίησης, το C1q γίνεται μέρος του ανενεργού συμπλόκου C1, το οποίο αποτελείται από έξι μόρια C1q, δύο μόρια C1r και δύο μόρια C1s. Η δέσμευση του C1q οδηγεί σε αλλαγές διαμόρφωσης και ενεργοποίηση της πρωτεάσης σερίνης C1r. Αυτό ενεργοποιεί και διασπά πρωτεάση σερίνης C1. Στη συνέχεια, οι C1 διασπούν το C4 σε C4a και C4b και C2 σε C2a και C2b. Το C4b βοηθά στο σχηματισμό της C3 κονβερτάσης, C4bC2a. Η κονβερτάση C3 έχει την ικανότητα να διασπά το c3 σε C3a και C3b, κάτι που είναι σημαντικός παράγοντας για την επόμενη ενζυματική αντίδραση. Το C3v συνδέεται με την C3 κονβερτάση για να σχηματίσει C5 κονβερτάση, C4b2a3b, ενώ το C3a στρατολογεί φλεγμονώδη κύτταρα μέσω. Αυτές είναι γνωστές ως αναφυλατοξίνες. Η C5 κονβερτάση διασπά το C5 σε C5a και C5b. Το C5b συνδυάζεται με άλλα τερματικά συστατικά για να σχηματίσει το σύμπλεγμα επίθεσης μεμβράνης (MAC). Αυτό οδηγεί στη λύση των διεισδυτικών βακτηρίων με εισαγωγή στις μεμβράνες των κυττάρων-στόχων, δημιουργώντας λειτουργικούς πόρους.
Τι είναι μια εναλλακτική διαδρομή;
Η εναλλακτική οδός είναι μία από τις τρεις οδούς που οψωνίζουν και καταστρέφουν τα παθογόνα. Ιοί, μύκητες, βακτήρια, παράσιτα, ανοσοσφαιρίνη Α και πολυσακχαρίτες ενεργοποιούν την εναλλακτική οδό και σχηματίζουν έναν ουσιαστικό αμυντικό μηχανισμό ανεξάρτητο από το ανοσοποιητικό σύστημα. Η πρωτεΐνη C3b ενεργοποιεί αυτό το μονοπάτι και αυτή η πρωτεΐνη συνδέεται απευθείας με ένα μικρόβιο. Ξένα υλικά και κατεστραμμένοι ιστοί ενεργοποιούν επίσης την εναλλακτική οδό. Δεδομένου ότι το C3b είναι ελεύθερο και άφθονο στο πλάσμα, έχει την ικανότητα να δεσμεύεται σε ένα κύτταρο ξενιστή ή στην επιφάνεια του παθογόνου. Διαφορετικές ρυθμιστικές πρωτεΐνες συμμετέχουν στην πρόληψη της ενεργοποίησης του συμπληρώματος στο κύτταρο ξενιστή.
Ο υποδοχέας του συμπληρώματος 1 (CR1) και ο παράγοντας επιτάχυνσης της αποσύνθεσης (DAF) ανταγωνίζονται τον Παράγοντα Β για να συνδεθούν με το C3b στην επιφάνεια του κυττάρου και να αφαιρέσουν το Bb από το σύμπλεγμα C3bBb. Η διάσπαση του C3b στην ανενεργή μορφή, iC3b, από την πρωτεάση του πλάσματος που ονομάζεται συμπληρωματικός παράγοντας 1 αναστέλλει το σχηματισμό της κονβερτάσης C3. Ο Παράγοντας Συμπληρώματος 1 απαιτεί έναν συμπαράγοντα πρωτεΐνης δέσμευσης C3b όπως ο παράγοντας Η, ο Cr1 ή ο συμπαράγοντας μεμβράνης πρωτεόλυσης. Ο Παράγοντας Η αναστέλλει το σχηματισμό της C3 κονβερτάσης ανταγωνιζόμενος τον Παράγοντα Β για τη σύνδεση με το C3b. Αυτό επιταχύνει επίσης τη διάσπαση της κονβερτάσης C3. Η CFHR5, η οποία είναι η πρωτεΐνη 5 που σχετίζεται με τον παράγοντα Η του συμπληρώματος, έχει την ικανότητα να δεσμεύεται για να δρα ως συμπαράγοντας για τον παράγοντα 1 και επιταχύνει τη δραστηριότητα αποσύνθεσης και συνδέεται με το C3b στα κύτταρα ξενιστές.
Τι είναι η οδός λεκτίνης;
Η οδός λεκτίνης είναι ένας τύπος καταρράκτη αντίδρασης στο σύστημα του συμπληρώματος. Μετά την ενεργοποίηση αυτής της οδού, η δράση των C4 και C2 παράγει ενεργοποιημένες πρωτεΐνες συμπληρώματος πιο κάτω στον καταρράκτη. Αυτή η οδός δεν αναγνωρίζει ένα αντίσωμα δεσμευμένο στον στόχο του και ξεκινά με τη δέσμευση της λεκτίνης που δεσμεύει τη μαννόζη (MBL) ή τη δέσμευση της φικολίνης σε ορισμένα σάκχαρα. Αυτό το MBL συνδέεται με σάκχαρα όπως η μαννόζη και η γλυκόζη με ομάδες ΟΗ σε τερματικές θέσεις σε υδατάνθρακες ή γλυκοπρωτεΐνες συστατικά βακτηρίων, μυκήτων και ορισμένων ιών.
Εικόνα 02: Συμπληρωματικές διαδρομές
Το MBL, επίσης γνωστό ως πρωτεΐνη δέσμευσης μαννόζης, είναι ικανό να εκκινήσει το σύστημα του συμπληρώματος δεσμεύοντας σε επιφάνειες παθογόνων. Τα πολυμερή MBL σχηματίζουν σύμπλοκα με πρωτεάσες σερίνης (πρωτεάση σερίνης που συνδέεται με τη λεκτίνη που συνδέεται με τη μαννόζη: MASP1, MASP2 και MASP3) που είναι ζυμογόνα πρωτεΐνης. Είναι παρόμοια με τα C1r και C1s σε άλλα μονοπάτια. Τα MASP1 και MASP2 ενεργοποιούνται για να διασπάσουν τα συστατικά C4 και C2 σε C4a, C4b, C2a και C2b. Το C4b τείνει να συνδέεται με βακτηριακές κυτταρικές μεμβράνες. Εάν δεν ενεργοποιηθεί, συνδυάζεται με το C2a για να σχηματίσει την κλασική κονβερτάση C3 σε αντίθεση με την εναλλακτική C3 κονβερτάση. Τα C4a και C2b δρουν ως ισχυρές κυτοκίνες. Το C4a προκαλεί αποκοκκίωση των ιστιοκυττάρων και των βασεόφιλων και το C2b αυξάνει την αγγειακή διαπερατότητα.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της κλασικής εναλλακτικής και της οδού λεκτίνης;
- Οι κλασικές, εναλλακτικές οδοί και οδοί λεκτίνης ενεργοποιούνται από έναν καταρράκτη αντιδράσεων που οδηγούν στο σύμπλεγμα προσβολής της μεμβράνης.
- Αποτελούν μέρος του ανοσοποιητικού συστήματος.
- Κάθε οδός έχει μοναδικές πρωτεΐνες για έναρξη.
- Ενεργοποιούνται από ορισμένους ισότυπους αντισωμάτων που συνδέονται με αντιγόνα
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της κλασικής εναλλακτικής και της οδού λεκτίνης;
Η έναρξη της κλασικής οδού λαμβάνει χώρα μέσω της δέσμευσης συμπλεγμάτων αντιγόνου-αντισώματος στην πρωτεΐνη C1q. Η έναρξη της εναλλακτικής οδού λαμβάνει χώρα μέσω της δέσμευσης του C3b σε ξένες επιφάνειες, ενώ η έναρξη της οδού λεκτίνης λαμβάνει χώρα μέσω της λεκτίνης που δεσμεύει τη μαννόζη. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της κλασικής εναλλακτικής και της οδού λεκτίνης. Ο ρόλος της κλασικής οδού είναι ότι δρα ως ο τελεστικός βραχίονας της προσαρμοστικής ανοσίας ενώ οι εναλλακτικές οδοί και οι οδοί λεκτίνης λειτουργούν στην έμφυτη ανοσία. Επιπλέον, οι ενεργοποιήσεις C4 και C2 στην κλασική οδό είναι C1s, και στην οδό λεκτίνης είναι MASP-2, ενώ δεν υπάρχει ενεργοποίηση C4 και C2 στην εναλλακτική οδό.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τις διαφορές μεταξύ της κλασικής εναλλακτικής διαδρομής και της οδού λεκτίνης σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Κλασική vs Εναλλακτική vs Διαδρομή Λεκτίνης
Η έναρξη της κλασικής οδού λαμβάνει χώρα μέσω της δέσμευσης συμπλεγμάτων αντιγόνου-αντισώματος στην πρωτεΐνη C1q. Η έναρξη της εναλλακτικής οδού λαμβάνει χώρα μέσω της δέσμευσης του C3b σε ξένες επιφάνειες ενώ η έναρξη της οδού λεκτίνης λαμβάνει χώρα μέσω της λεκτίνης που δεσμεύει τη μαννόζη. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της κλασικής εναλλακτικής και της οδού λεκτίνης.
