Система комплемента - раздел Медицина, Методы оценки иммунного статуса Учебное пособие для студентов лечебного, педиатрического и медико-профилактического факультетов Система Комплемента Представляет Собой Комплекс Белков Сыворотки Крови, Спосо...
Система комплемента представляет собой комплекс белков сыворотки крови, способных к самоорганизации и опосредованию реакций гуморального иммунитета и фагоцитоза. В настоящее время известно, что систему комплемента составляют 9 основных белков и 3 ингибитора. Эта система белков активируется по типу ферментативно-каскадной реакции с образованием растворимых и нерастворимых ферментов и комплексов, способных вызывать различные биологические феномены. Компоненты, входящие в состав системы комплемента, обозначаются прописной (большой) буквой С с порядковыми номерами от 1 до 9. Субъединицы и фрагменты, образующиеся при расщеплении компонентов комплемента, обозначаются порядковыми номерами маленькими буквами (например, С2а, СЗЬ и т. д.). Активированную форму комплемента, обладающую ферментолитической активностью, обозначают штрихом сверху над указанием компонента комплемента с его субкомпонентами.
Компоненты комплемента циркулируют в крови в неактивном состоянии. Активация системы комплемента может осуществляться двумя путями - классическим, или иммунным, и альтернативным, или пропердиновым.
Для активации системы комплемента по классическому пути необходимо образование специфических иммуноглобулинов (IgG или IgM) и иммунных комплексов. Система комплемента активируется по каскадному типу. Это значит, что при активации предыдущего компонента комплемента происходит его расщепление. Один из компонентов остается на поверхности клетки, которая участвует в образовании иммунного комплекса, а второй компонент является растворимым и "уходит" в жидкую фазу, т.е. в сыворотку крови. Тот компонент, который остался на иммунном комплексе, приобретает при этом свойство фермента и способность воздействовать на последующие компоненты комплемента, активируя их.
Классический путь активации системы комплемента начинается с первых, так называемых ранних, компонентов комплемента: С1, который состоит из трех субкомпонентов (Clq, C1r, С1s), и далее С4, С2 и СЗ. Активация последующих компонентов С56789 приводит к образованию мембраноатакующего комплекса (МАК), способного внедряться в гидрофобную часть мембраны клеток, шунтировать ее и тем самым вызывать лизис клетки.
Альтернативный путь активации комплемента включается сразу же после попадания в организм чужеродных антигенов еще до образования антител, не требует участия первых компонентов комплемента (С1,С4, С2) и является неспецифическим. Его активаторами могут быть бактериальные полисахариды, липополисахариды, пропердин, вирусные частицы на поверхности клеточных мембран, опухолевые клетки, паразиты, а также агрегаты иммуноглобулинов.
В последнее время описан еще один способ активации системы комплемента с участием маннонсвязывающего белка. Маннонсвязывающий белок является кальцийзависимым лектином-белком острой фазы, секретируемым гепатоцитами. При полимеризации он напоминает первый субкомпонент системы комплемента – С1q, подобно которому способен запускать классический путь активации комплемента при отсутствии антител. На клеточных мембранах многочисленных микроорганизмов (грамотрицательных бактерий, микобактерий, грибов) имеется манноза, с которой может связываться маннонсвязывающий белок, что приводит к активации системы комплемента и оказывает опсонизирующий эффект.
Активация системы комплемента приводит к образованию большого числа биологически активных компонентов, участвующих в различных процессах в организме человека. Так, С3 и С5 являются анафилатоксинами, индуцируя высвобождение вазоактивных аминов, в первую очередь гистамина из тучных клеток и базофилов. Фрагменты С3а и С5а вызывают сокращение гладкой мускулатуры и повышают проницаемость капилляров, С5а является фактором хемотаксиса и активации нейтрофилов. С3в играет важную роль в активации С по альтернативному пути, а также оказывает опсонизирующее действие, обеспечивая феномен иммунного прикрепления. С5b, 67 являются фактором хемотаксиса. В целом следует отметить, что основной функцией системы комплемента являетсяопсонизирующая, которая характеризуется выделением сразу вслед за активацией системы комплемента опсонизирующих компонентов, которые покрывают патогенные организмы или иммунные комплексы, усиливая при этом процесс фагоцитоза. Второй важной функцией системы комплемента являетсяучастие в воспалительных реакциях. Третья важная функция системы комплемента -цитотоксическая, или литическая, поскольку в конечной стадии активации системы комплемента образуется МАК из поздних компонентов комплемента, который внедряется в мембрану бактериальной или любой другой клетки и разрушает ее.
Все темы данного раздела:
Иммунный статус и методы его оценки
Иммунный статус (ИС)– совокупность лабораторных показателей, характеризующих количественную и функциональную активность клеток иммунной системы. Показатели ИС отличаются большим ра
Объекты и методы иммунологических исследований
Объекты изучения
Методы изучения
Фенотипическая характеристика иммунокомпетентных клеток
Проточная цитофлуорометрия
Имм
Лимфоциты
В составе клеток иммунной системы истинными иммуноцитами являются все варианты лимфоцитов. Другие типы лейкоцитов (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, моноциты), макрофаги, тромбоциты, тучные клетки
Клетки МФС
Моноциты периферической крови и тканевые макрофаги происходят из полипотентной стволовой клетки. Попав в кровяное русло, моноциты в течение 2-3 суток расселяются в ткани, где они превращаются в тка
Антимикробная кислородзависимая система
кислородзависимые механизмы бактерицидности
глюкоза + НАДФ+ →
Пентозофосфат + НАДФН
Цитохром b245
НАДФ + О2 ͛
Медиаторные клетки
Гранулоциты - это полиморфноядерные лейкоциты, циркулирующие в крови и возникающие, как и моноцитарно-макрофагальные клетки, из миелоидной стволовой клетки в костном мозге. Различают три типа грану
Методы иммунофенотипирования лимфоцитов
При изучении лимфоцитов оценивают их количество в периферической крови и функциональную активность. Определение количества клеток проводят с учетом дифференцировочных антигенов на и
Выделение фракции мононуклеаров
Метод выделения мононуклеаров основан на разной плавучести различных форменных элементов крови. Применение градиента определенной плотности позволяет отделить мононуклеары (лимфоциты, моноциты, бла
Проточная цитофлуорометрия
В основе метода проточной цитометрии лежит измерение оптических свойств клеток. Клетки по одиночке вводятся в ламинарный поток в проточной кварцевой кювете, где они пересекают сфокусированный свето
Метод непрямой иммунофлуоресценции
Непрямая иммунофлуоресценции – метод, основанный на использовании моноклональных антител, меченных флюорохромом, с оценкой результатов по учету специфического свечения клеток при люминесцентной мик
Иммуноцитохимический метод
Иммуноцитохимические методы основаны на использовании таких ферментов, как пероксидаза и щелочная фосфатаза. В настоящее время наиболее часто используются метод ПА (пероксидаза-антипероксидаза), ст
Методы исследования функциональной активности лимфоцитов
Функциональную активность лимфоцитов оценивают по следующим эффектам: способность к распознаванию антигенов, активации, пролиферации и дифференцировке клеток.
Способность лимфоцитов распоз
Реакция бласттрансформации лимфоцитов
Контакт лимфоцита с чужеродным антигеном или неспецифическим митогеном сопровождается активацией и реакцией бласттрансформации (РБТЛ), т.е. пролиферацией клетки с переходом малых лимфоцитов в бласт
Смешанная культура лимфоцитов
Совместное культивирование лимфоцитов, имеющих молекулы МНС-II разного гаплотипа, вызывает их бласттрансформацию и пролиферацию. Реагирующие клетки относятся к Т-лимфоцитам и стимулируются чужеродн
Методы оценки апоптоза
Апоптоз– это программируемая, генетически опосредованная форма клеточной гибели, при которой внешние или внутренние сигналы дают импульс клетке к образованию или активации ферменто
Белки плазмы крови
В плазме человека присутствует более двухсот белков, большая часть из которых выделена и описана структурно и функционально. Белки плазмы преимущественно представлены гликопротеинами. При электрофо
Глобулины.
α1-антитрипсин - это α1-глобулин, на долю которого приходится более 80% антипротеазной активности сыворотки, является основным компонентом α-полосы. В сыворотке соде
Глобулины
Гаптоглобин - период полужизни 2-4 дня. Содержание в сыворотке гаптоглобина в норме 0,3 - 2,0 г/л. Его основное функциональное значение - связывать свободный гемоглобин в сыворотке
Методы электрофореза белков
Электрофорезшироко используется для полуколичественного определения белков сыворотки крови и для выявления парапротеинов. Электрофорез проводится с сывороткой, а не с плазмой, так
Иммуноглобулины
Иммуноглобулины (Ig) – это специфические белки, которые вырабатываются иммунной системой в результате реакции на чужеродные антигены и накапливаются в сыворотке крови и других биологических жидкост
Иммуноглобулинов человека
Свойство
IgM
IgG
IgA
IgD
IgE
Молекулярная форма
Пентамер
Методы определения иммуноглобулинов
Для количественного определения содержания Ig различных классов в сыворотке крови и других биологических жидкостях широкое применение нашли различные варианты постановки реакции преципитации в геле
Парапротеины
Парапротеины - это иммуноглобулины или их фрагменты, вырабатываемые плазматическими клетками, образующимися из одной специфической клеточной линии В-лимфоцитов (моноклон). Парапротеины часто не спо
Криоглобулины
Криоглобулины - патологические белки плазмы (10-80 мг/мл), обладающие свойством превращения в желеобразное состояние при температуре ниже 37°С. Большинство криоглобулинов - это комплексы поликлонал
Методы определения иммунных комплексов
Связывание Ig с антигеном представляет собой физиологический процесс, приводящий к образованию иммунных комплексов (ИК), направленный на элиминацию антигена из организма. Однако при определенных ус
Определение аутоантител при диагностике системных заболеваний соединительной ткани
По современным представлениям аутоиммунитетом называют такие состояния, при которых в организме появляются антитела или сенсибилизированные лимфоциты против нормальных антигенов собственных тканей.
Основные серологические маркеры аутоиммунных заболеваний
Антиген
Оригинальное название
Молекулярная структура
Функция
Диагностическое значение
Определение ANA в реакции непрямой иммунофлуоресценции
При осуществлении типичного теста сыворотку пациента инкубируют с антигенными субстратами (ткань печени или почек животных, культура клеток Нер-2) для осуществления специфического связывания имеющи
Непрямой иммунофлуоресценции
Характер свечения
Антигенная
специфичность
Клиническое значение
Периферическое или краевое
dsDNA,
l
Определение ANA и ENA методом твердофазного ИФА
Тест-система для ИФА ANA (UBI MAGIWELL) - для скринингового анализа на антиядерные антитела обеспечивает полуколичественное определение широкого спектра антител к сорбированному в лунках комплексу
Аутоиммунных заболеваний
Тип патологии
Результаты иммунологического исследования. Тип антител и частота их встречаемости (%)
Система цитокинов
Цитокины - это класс растворимых пептидных медиаторов иммунной системы, необходимых для ее развития, функционирования и взаимодействия с другими системами организма. Они определяют
Интерлейкины
ИЛ-1- иммунорегуляторный медиатор, выделяемый при воспалительных реакциях, тканевых поражениях и инфекциях (провоспалительный цитокин). ИЛ-1 стимулирует пролиферацию и дифференциро
Интерфероны
Интерферон (ИФН) был обнаружен как белок, обладающий противовирусной активностью. Противовирусное действие ИФН обусловлено его способностью препятствовать внутриклеточной репликации вируса на этапе
Факторы некроза опухоли
Фактор некроза опухоли (ФНО) - основной медиатор, вырабатываемый организмом в ответ на грамотрицательные бактерии. Активным веществом грамотрицательных бактерий является ЛПС компонент клеточной сте
Колониестимулирующие факторы
Ряд цитокинов, образующихся в ходе развития иммунной реакции, обладают стимулирующим действием на дифференцировку костномозговых предшественников. Такие цитокины получили название колониестимулирую
Факторы роста
Трансформирующий фактор роста(ТФРβ) - это семейство родственных пептидов с множественными эффектами на общие процессы регуляции роста и морфогенеза. ТФРβ - основной циток
Методы определения цитокинов
Определение содержания цитокинов в различных биологических жидкостях имеет большое значение в оценке функциональной активности иммунокомпетентных клеток и регуляции иммунного ответа. В отдельных сл
Методы определения активности комплемента
Общая активность (титр) комплемента определяется в реакции гемолиза с использованием эритроцитов барана. Комплемент, содержащийся в исследуемой сыворотке, вызывает гемолиз сенсибилизированных баран
Титра комплемента в 50% HE
Гемолиз,%
К
Гемолиз,%
К
Гемолиз,%
К
Гемолиз,%
К
Определение компонентов комплемента
Для определения компонентов комплемента используются ИФА и турбидиметрический метод, проведение которых описано в инструкциях, прилагаемых к диагностическим тест-системам. В клинической практике на
Компонентов комплемента
Компонент комплемента
Клинические проявления
Дефицит С1
Обычно не вызывает клинически выраженных расстройств, так как ест
Методы исследования фагоцитарной активности гранулоцитов
Важнейшей характеристикой функции гранулоцитов является оценка их фагоцитарной активности. Ее снижение может быть результатом как недостаточности опсонирующих факторов сыворотки (антител, комплемен
НСТ-тест
Тест с нитросиним тетразолием (НСТ-тест) используется для выявления так называемых активированных гранулоцитов и моноцитов. В основе активации фагоцитов лежит резкое усиление окислительных реакций
Методика исследования
Необходимые реактивы и материалы: КН 42 ОРО 44 0, Na 42 ОРО 44 0, NaCI, глюкоза, нитросиний тетразолий, гепарин, метиловый спирт, 1% водный раствор метиленового зеленого (в случае
Определение миелопероксидазы
Миелопероксидаза окисляет ряд субстратов (бензидин, ортофенилепдиамин) в присутствии перекиси водорода, что сопровождается цветной реакцией. Миелопероксидаза - фермент, содержащийся в гранулах фаг
Хемилюминесценция
Спонтанное свечение, возникающее при химических реакциях за счет энергии реагирующих веществ, называется хемилюминесценцией (ХЛ). Она присуща всем тканям и клеткам живого организма, пока в них прои
Определение содержания IgE
Среди иммунологических методов оценки неспецифических параметров иммунного статуса при большинстве атопических заболеваний наибольшее значение имеет определение количества общего IgE. Однако соглас
Тест дегрануляции базофилов
У больных аллергией значительная часть IgE связывается различными лейкоцитами через их Fc-рецепторы. Наличие клеток, несущих антитела, указывает на сенсибилизацию их к соответствующему аллергену. Б
Тест клеточной антигенной стимуляции базофилов - CAST
В случае IgE-опосредованных аллергических реакций пусковой механизм начинается со связывания аллергена со специфическими молекулами IgE на поверхности базофилов или тучных клеток. Э
Реакция торможения миграции лейкоцитов
Реакция ставится с целью выявления лимфоцитов, сенсибилизированных к предполагаемому аллергену. Сенсибилизированные лимфоциты при взаимодействии со специфическим аллергеном выделяют медиаторы (ФПМЛ
Задача № 1
Больной, 23 лет, предъявляет жалобы на рецидивирующие фурункулы, локализующиеся на лице, ногах. Отмечает частые простудные заболевания (до 7-8 раз в год), герпетические высыпания на губах.
Задача № 2
Больная Н., 22 лет, обратилась к иммунологу с жалобами на рецидивирующие ОРВИ (до 7 раз в год), часто сопровождающиеся обострением хронического обструктивного бронхита. Проводимая антибактериальная
Задача № 3
Больной Т., 27 лет, неоднократно обращался к врачу по поводу рецидивирующих ОРВИ, трахеобронхита, слабости, недомогания. Из анамнеза установлено, что в течение года шесть раз переболел ОРВИ, дважды
Задача № 4
Больной К, 45 лет. Дагноз: системная красная волчанка.
При иммунологическом исследовании выявлено:
Лейкоциты - 5,5 х 109/л
Лимфоциты –37%, абс. 2,03 х 109
Задача № 5
Ребенок, 5 лет, относится к группе часто и длительно болеющих детей, рецидивы ОРВИ 1 раз в месяц, очаги хронической инфекции (хронический гайморит, аденоидит), увеличение шейных лимфатических узлов
При иммунологическом обследовании
Тесты первого уровня
Общее количество лейкоцитов. Лейкоформула
Т-лимфоциты
В-лимфоциты
Общий анализ крови
Норма
Единицы СИ
Гемоглобин М
Ж
130,0-160,0
120,0-140,0
г/л
Основные CD маркеры клеток иммунной системы
СD-маркер
Популяция клеток
% клеток
CD2
Т- и NK-клетки
Субпопуляция лимфоцитов у детей
лимфоциты
4-5 дн.-
3 месяца
4-8
месяцев
1-2
года
2-5
лет
старше
5 лет
вс
Уровень иммуноглобулинов в сыворотке крови взрослых
IgМ
IgG
IgА
IgЕ
1,3 – 1,7 г/л
12 – 14 г/л
2,1 – 2,9 г/л
Аллергологическая MAST-панель (множественный аллергосорбентный тест) для выявления специфических иммуноглобулинов к аллергенам различных групп
Пищевая панель Ig E
Российская расширенная панель Ig E
Пищевая панель Ig G
Российская универсальная панель Ig E
Словарь терминов
Авидность - прочность связывания антигена с антителом, которая определяется аффинностью и валентностью антител.
Агглютинация - агрегация к
Список сокращений и условных обозначений
АГ – антиген
АОК – антителообразующая клетка
АПК – антигенпрезентирующая клетка
АТ – антитело
ВЛС – выносящий лимфатический сосуд
ЗВК – зараженная вирус
Новости и инфо для студентов