Klíčový rozdíl mezi klasickou alternativní a lektinovou cestou je v tom, že iniciace klasické dráhy probíhá prostřednictvím vazby komplexů antigen-protilátka na protein C1q a iniciace alternativní dráhy probíhá prostřednictvím vazby C3b na cizí povrchy, zatímco iniciace lektinové dráhy probíhá prostřednictvím lektinu vázajícího manózu.
Klementová dráha neboli kaskáda komplementu je součástí imunitního systému, která zvyšuje schopnost fagocytujících buněk a protilátek ničit a odstraňovat mikroby a poškozené buňky z organismu, podporovat zánět a napadat buněčnou membránu patogenu. Dráhy komplementu jsou vytvářeny vrozeným a adaptivním imunitním systémem. Tento systém se skládá z malých proteinů, které jsou syntetizovány játry a cirkulují v krvi v neaktivní formě. Tyto proteiny nebo prekurzory jsou aktivovány v komplementových drahách. Existují tři typy komplementových drah: klasická dráha, alternativní dráha a dráha lektinu.
Co je to klasická cesta?
Klasická dráha je jednou ze tří cest, které aktivují systém komplementu. Systém komplementu je součástí imunitního systému. Komplexy antigen-protilátka spolu s protilátkovými izotypy IgG a IgM iniciují systém komplementu. Apoptotické buňky, nekrotické buňky a proteiny akutní fáze také aktivují klasickou dráhu.
Obrázek 01: Klasická cesta a alternativní cesta
Tato dráha je zahájena vazbou komplexů antigen-protilátka na protein C1q; globulární oblast C1q rozpoznává a váže se na Fc oblast protilátek izotypů IgG a IgM. Vážou se také na bakteriální a virové povrchové proteiny, apoptotické buňky a proteiny akutní fáze. Při absenci aktivačních faktorů se C1q stává součástí neaktivního komplexu C1, který se skládá ze šesti molekul C1q, dvou molekul C1r a dvou molekul C1s. Vazba C1q vede ke konformačním změnám a aktivaci serinové proteázy C1r. Tím se aktivuje a štěpí serinová proteáza C1s. C1s pak štěpí C4 na C4a a C4b a C2 na C2a a C2b. C4b pomáhá při tvorbě C3 konvertázy, C4bC2a. C3 konvertáza má schopnost štěpit c3 na C3a a C3b, což je důležitý faktor pro další enzymatickou reakci. C3v se váže na C3 konvertázu za vzniku C5 konvertázy, C4b2a3b, zatímco C3a rekrutuje zánětlivé buňky skrz. Tyto jsou známé jako anafylatoxiny. C5 konvertáza štěpí C5 na C5a a C5b. C5b se kombinuje s dalšími koncovými složkami za vzniku membránového útočného komplexu (MAC). To vede k lýze invazivních bakterií vložením do membrán cílových buněk, čímž se vytvoří funkční póry.
Co je alternativní cesta?
Alternativní cesta je jednou ze tří cest, které opsonizují a ničí patogeny. Virus, houby, bakterie, paraziti, imunoglobulin A a polysacharidy aktivují alternativní cestu a tvoří nezbytný obranný mechanismus nezávislý na imunitním systému. Protein C3b spouští tuto dráhu a tento protein se přímo váže na mikroba. Cizí materiály a poškozené tkáně také spouštějí alternativní cestu. Protože C3b je volný a hojný v plazmě, má schopnost vázat se na hostitelskou buňku nebo povrch patogenu. Různé regulační proteiny se podílejí na prevenci aktivace komplementu na hostitelské buňce.
Receptor komplementu 1 (CR1) a faktor urychlující rozpad (DAF) soutěží s faktorem B o vazbu s C3b na povrchu buňky a o odstranění Bb z komplexu C3bBb. Štěpení C3b na neaktivní formu, iC3b, plazmatickou proteázou nazývanou komplementový faktor 1 inhibuje tvorbu C3 konvertázy. Komplementový faktor 1 vyžaduje proteinový kofaktor vázající C3b, jako je faktor H, Cr1 nebo membránový kofaktor proteolýzy. Faktor H inhibuje tvorbu C3 konvertázy soutěží s faktorem B o vazbu na C3b. To také urychluje rozpad konvertázy C3. CFHR5, což je protein 5 související s komplementovým faktorem H, má schopnost vázat se, působit jako kofaktor pro faktor 1 a urychluje rozpadovou aktivitu a váže se na C3b v hostitelských buňkách.
Co je to lektinová cesta?
Lektinová dráha je typem kaskádové reakce v systému komplementu. Po aktivaci této dráhy působením C4 a C2 vznikají aktivované proteiny komplementu dále v kaskádě. Tato dráha nerozpoznává protilátku navázanou na svůj cíl a začíná lektinem vázajícím manózu (MBL) nebo fikolinem, který se váže na určité cukry. Tento MBL se váže na cukry, jako je manóza a glukóza s OH skupinami v koncových polohách na uhlohydrátech nebo glykoproteinových složkách bakterií, hub a některých virů.
Obrázek 02: Doplňkové cesty
MBL, také známý jako protein vázající manózu, je schopen iniciovat systém komplementu vazbou na povrchy patogenů. Multimery MBL tvoří komplexy se serinovými proteázami (manózou vázající lektin asociovaná serinová proteáza: MASP1, MASP2 a MASP3), což jsou proteinové zymogeny. Jsou podobné C1r a C1s v jiných drahách. MASP1 a MASP2 se aktivují pro štěpení složek C4 a C2 na C4a, C4b, C2a a C2b. C4b má tendenci se vázat na bakteriální buněčné membrány. Pokud se neaktivuje, spojí se s C2a za vzniku klasické C3 konvertázy naproti alternativní C3 konvertáze. C4a a C2b působí jako silné cytokiny. C4a způsobuje degranulaci žírných buněk a bazofilů a C2b zvyšuje vaskulární permeabilitu.
Jaké jsou podobnosti mezi klasickou alternativou a lektinovou cestou?
- Klasické, alternativní a lektinové dráhy jsou aktivovány kaskádou reakcí vedoucích k membránovému útočnému komplexu.
- Jsou součástí imunitního systému.
- Každá cesta má jedinečné proteiny pro zahájení.
- Jsou aktivovány určitými izotypy protilátek vázaných na antigeny
Jaký je rozdíl mezi klasickou alternativou a lektinovou cestou?
Zahájení klasické dráhy probíhá prostřednictvím vazby komplexů antigen-protilátka na protein C1q. Iniciace alternativní dráhy probíhá prostřednictvím vazby C3b na cizí povrchy, zatímco iniciace lektinové dráhy probíhá prostřednictvím lektinu vázajícího manózu. Toto je klíčový rozdíl mezi klasickou alternativní a lektinovou cestou. Role klasické dráhy spočívá v tom, že působí jako efektorové rameno adaptivní imunity, zatímco alternativní a lektinové dráhy fungují ve vrozené imunitě. Navíc aktivace C4 a C2 v klasické dráze jsou C1 a v dráze lektinu je MASP-2, zatímco v alternativní dráze nedochází k aktivaci C4 a C2.
Níže uvedená infografika představuje rozdíly mezi klasickou alternativou a lektinovou cestou v tabulkové formě pro srovnání vedle sebe.
Shrnutí – klasická vs alternativní vs lektinová cesta
Zahájení klasické dráhy probíhá prostřednictvím vazby komplexů antigen-protilátka na protein C1q. Iniciace alternativní dráhy probíhá prostřednictvím vazby C3b na cizí povrchy, zatímco iniciace lektinové dráhy probíhá prostřednictvím lektinu vázajícího manózu. Toto je klíčový rozdíl mezi klasickou alternativní a lektinovou cestou.
