Biologische Wirkungen der Komplementaktivierung
Biologische Effekte der Komplementaktivierung!
1. Zelllyse:
Der wichtigste Zweck der Komplementaktivierung besteht darin, die Mikroben zu lysieren, die in den Wirt eingedrungen sind.
Komplementaktivierung führt zur Lyse von Bakterien-, Virus-, Pilz-, Protozoen- und vielen anderen Zellen durch die Membranangriffskomplexe.
Zellen wie Krebszellen sind jedoch resistenter gegenüber komplementierter Lyse. Darüber hinaus können viele kernhaltige Zellen die MACs in die Zelle endozytieren, so dass die MACs keine Poren bilden. Einige kernhaltige Zellen können auch den durch die MACs verursachten Schaden reparieren.
Dies erklärt die Unfähigkeit monoklonaler Antikörper, einige Krebszellen zu lysieren:
2. Entzündung:
Während der Komplementaktivierung werden einige der Komplementkomponenten in Komplementfragmente aufgeteilt. Im Allgemeinen setzen die größeren Fragmente die Komplementkaskade fort, während die kleineren Fragmente eine wichtige Rolle bei der Entzündung spielen.
ich. Komplementfragmente wirken als Anaphylatoxine:
C3a-, C4a- und C5a-Fragmente, die während der Komplementaktivierung gebildet werden, werden im Allgemeinen als Anaphylatoxine bezeichnet. (Anaphylatoxine sind Komplementfragmente, die Mastzelldegranulation und Kontraktion der glatten Muskulatur verursachen.) Diese Fragmente binden an ihre jeweiligen Rezeptoren (C3a-, C4a- oder C5a-Rezeptoren) an Mastzellen in der Entzündungsstelle und Basophile im Blut.
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Folglich setzen Mastzellen und Basophile Histamin und andere Entzündungsmediatoren frei.
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Die entzündlichen Mediatoren induzieren die Kontraktion der glatten Muskulatur und erhöhen die Gefäßpermeabilität. Die Erhöhung der Gefäßpermeabilität führt zu einem Einstrom von Flüssigkeit und Leukozyten aus den Blutgefäßen in die Entzündungsstelle.
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C5a ist das wichtigste Anaphylatoxin. C5a bindet an C5a-Rezeptoren an Mastzellen und induziert die Freisetzung von Histamin und anderen Entzündungsmediatoren durch die Mastzellen. C5a bindet auch an C5a-Rezeptoren an Neutrophilen und Monozyten und zieht sie an die Entzündungsstelle. Somit wirkt C5a auch als chemotaktischer Faktor für Neutrophile und Monozyten. C5a induziert auch die Adhäsion von Neutrophilen, was zu einer Aggregation von Neutrophilen führt. C5a kann auch den oxidativen Mechanismus der Neutrophilen stimulieren, der zur Bildung toxischer Sauerstoffspezies führt, die gegen Mikroben wirken.
ii. Komplement-Fragmente fungieren als Opsonine:
Im Griechischen bedeutet das Wort "Opsonin" "schmackhafter zu machen".) Opsonisierung ist ein Prozess, bei dem die Phagozytose durch Antikörper und C3b, die an die Oberfläche der Mikroben gebunden sind, erleichtert wird. C3b-, C4b- und iC3b-Komplementfragmente haben opsonisierende Wirkungen. C3b ist ein wichtiges Opsonin.
Diese während der Komplementaktivierung gebildeten Fragmente beschichten die Zielzelloberflächen (wie z. B. mikrobielle Oberflächen) oder die Antigen-Antikörper-Komplexe (Immim-Komplexe). Phagozytose Zellen wie Neutrophile und Makrophagen haben Rezeptoren für C3b, C4b und iC3b. Die Bindung von Phagozyten durch diese Rezeptoren führt zur Verbrückung von Mikroben mit den Phagozyten. Infolgedessen verschlingen die Phagozyten die Mikroben und zerstören sie.
Abb. 10.6A bis E: Schematische Darstellung der Rolle von Antikörper und C3b bei der Opsonisierung von Bakterien.
(A) Antikörper an Antigen an Bakterien gebunden. (B) Die Bindung von Antikörper an Antigen initiiert den klassischen Weg der Komplementaktivierung, was zur Bildung von C3b führt. C3b haftet an der Bakterienoberfläche. (C) Phagocyte hat Rezeptoren für die Fc-Region von Antikörper und C3b. Durch diese Rezeptoren bindet der Phagozyt an Antikörper und CSb. So werden die Bakterien durch den Antikörper und C3b zum Phagozyten gebrückt. (D) Die Pseudopodien des Phagozyten umgeben die Bakterien. (E) Die Bakterien werden phagozytiert und die Bakterien befinden sich im Phagosom des Phagozyten
3. Entfernung zirkulierender Immunkomplexe durch Komplement:
Die Bindung von Antikörpern an Antigene führt zur Bildung von Antigen-Antikörper-Komplexen oder Immunkomplexen. Bei bestimmten Autoimmunkrankheiten und bestimmten mikrobiellen Infektionen bilden sich große Mengen an Immunkomplexen. Die im Blut zirkulierenden Immunkomplexe werden als zirkulierende Immunkomplexe bezeichnet. Das Vorhandensein großer Mengen von Immunkomplexen im Kreislauf ist schädlich für den Wirt, da sich die Immunkomplexe in Geweben ablagern und Entzündungsreaktionen an der abgelagerten Stelle auslösen können, was zu durch Immunkomplex vermittelten Wirtsgewebeschäden führt.
Die Aktivierung des Komplementsystems hilft bei der Entfernung zirkulierender Immunkomplexe durch die folgenden Mechanismen:
Die Bindung von Antikörper an Antigen (und die daraus resultierende Bildung von Antigen-Antikörper-Komplexen) führte zur Aktivierung des klassischen Komplementsystems. Während der Komplementaktivierung gebildetes C3b bedeckt die Immunkomplexe.
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Erythrozyten und Blutplättchen haben auf ihrer Oberfläche C3b-Rezeptoren. Die mit C3b beschichteten Immunkomplexe binden über die C3b-Rezeptoren an die Erythrozyten und Blutplättchen.
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Die Erythrozyten und Blutplättchen transportieren die Immunkomplexe zur Milz und zur Leber. Die Makrophagen in Leber und Milz entfernen die Immunkomplexe auf der Oberfläche von Erythrozyten und Blutplättchen und die Phagozytose der Immunkomplexe, wodurch Immunkomplexe aus dem Kreislauf entfernt werden (Abbildung 10.7).
4. Komplement bei der Induktion sekundärer B-Zell-Immunantworten:
Keimzentren von lymphoiden Geweben (wie Lymphknoten) sind mit B-Zellen, T-Zellen und follikulären dendritischen Zellen gefüllt. Follikuläre dendritische Zellen haben Rezeptoren für Komplementfragmente (und die Fc-Region des Antikörpers). Follikuläre dendritische Zellen binden sich an Komplementfragmente, die die Immunkomplexe über ihre Komplementrezeptoren beschichten. (Die dendritischen Zellen fangen die Antigen-Antikörper-Komplexe auch über ihre Fc-Rezeptoren ein.)
Die eingefangenen Antigen-Antikörper-Komplexe werden über längere Zeiträume (sogar Monate) auf der Oberfläche von dendritischen Zellen dargestellt. Spezifische Oberflächen-Immunglobulin (sig) -Rezeptoren (auf Memory-B-Zellen) für das Antigen im Antigen-Antikörper-Komplex binden an das Antigen im Antigen-Antikörper-Komplex. Die Speicher-B-Zelle wird aktiviert und teilt sich, um Plasmazellen herzustellen. Die Plasmazellen produzieren große Mengen an Antikörpern, die für das Antigen im Immunkomplex spezifisch sind. Somit spielen die Komplementfragmente eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von sekundären B-Zell-Immunreaktionen gegen Antigene.
Abb. 10.7A bis F: Schematische Darstellung der Rolle von C3b bei der Entfernung zirkulierender Antigen-Antikörper-Komplexe (Immunkomplexe)
(A) Zirkulierende Immunkomplexe. (B) C3b und Immunkomplexe. (C) C3b an Immunkomplexen binden an C3b-Rezeptoren an roten Blutkörperchen. (D) C3b an Immunkomplexen binden an C3b-Rezeptoren an Makrophagen. (E) Der Makrophagen entfernt die Immunkomplexe auf roten Blutkörperchen. (F) Die Immunkomplexe werden vom Makrophagen phagozytiert.
