Иммунохимический анализ.

Для преподавателей

«УТВЕРЖДАЮ»:

Начальник кафедры

Клинической биохимии и

лабораторной диагностики

______________________/А.И.КАРПИЩЕНКО/

«____»__________1999 г.

Доктор медицинских наук, профессор, полковник м/с Пастушенков В.Л.

ЛЕКЦИЯ

по клинической лабораторной диагностике

БИОХИМИЯ КОМПЛЕМЕНТА

для слушателей I и VI факультетов и клинических ординаторов

Обсуждена на заседании

кафедры

«___»__________________________

Санкт-Петербург

Содержание

1. Введение.

2. Классификация комплемента. Физико-химические свойства белков комплемента.

3. Классический путь активации комплемента.

4. Альтернативный путь активации комплемента.

5. Регуляторные белки системы комплемента.

6. Анафилатоксины.

7. Взаимодействие комплемента с бактериальными клетками.

8. Комплемент и иммунорегуляция.

9. Клиническое значение системы комплемента.

10. Влияние лекарственных препаратов на систему комплемента.

11. Методы тестирования комплемента.

12. Заключение.

Литература

а) использованная при подготовке текста лекции:

1. Кульберг А.Я. Молекулярная иммунология. – М., Высшая школа-1995.

2. Кульберг А.Я. Регуляция иммунного ответа. - М., Медицина – 1986.

3. Яровая О.Н. Комплемент. – М., Изд-во II мед. инст-та.- 1995.

б) рекомендованная слушателям и курсантам для самостоятельной подготовки по теме лекции:

1. Иммунологические методы / Под ред. Х.Фримеля. – М.: Медицина, 1987.-472 с.

2. Иммунология / Под ред. У.Пола. – М.: Мир, 1987.-Т.1-476 с.: 1988.-Т.2-455 с.

3. Клиническая иммунология и аллергология / Под ред. Л.Йегера. – М.: Медицина, 1990.-Т.1.-587 с.: Т.2.-560 с.-Т.3.-528 с.

4. Лабораторные методы исследования в клинике. Справочник/ Под ред. В.В.Меньшикова.- М.: Медицина, 1987.- 365 с.

5. Методы исследований в иммунологии / Под ред. И.Лефковитса, Б.Перниса. – М.: Мир, 1989.- 485 с.

6. Номенклатура антигенов CD (кластеров дифференцировки лейкоцитов) на ноябрь 1994 года// Гематол. и трансфузиол. – 1994. – Т.39, №6. – с. 45-48.

7. Оценка иммунного статуса организма в лечебных учреждениях Советской Армии и Военно-Морского Флота/ Под ред. Е.В.Гембицкого. – Изд-во МО СССР, 1987.-62 с.

8. Ройт А. Основы иммунологии. – М.: Мир, 1991.-327 с.

9. Стефани Д.В., Вельтищев Ю.Е. Иммунология и иммунопатология детского возраста. М.: Медицина, 1987.-383 с.

Наглядные пособия

Схемы:

1. Классический путь активации комплемента.
2. Альтернативный путь активации комплемента.

Технические средства обучения: диапроектор.

Подпись автора

«_____»_____________ 1999г.

БИОХИМИЯ И ПАТОБИОХИМИЯ КОМПЛЕМЕНТА, ЕГО ЗНАЧЕНИЕ В БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ.

Содержание:

13. Введение.

14. Классификация комплемента. Физико-химические свойства белков комплемента.

15. Классический путь активации комплемента.

16. Альтернативный путь активации комплемента.

17. Регуляторные белки системы комплемента.

18. Анафилатоксины.

19. Взаимодействие комплемента с бактериальными клетками.

20. Комплемент и иммунорегуляция.

21. Клиническое значение системы комплемента.

22. Влияние лекарственных препаратов на систему комплемента.

23. Методы тестирования комплемента.

24. Заключение.

25. Список литературы.

Введение.

Комплементом называют многокомпонентную самособирающуюся систему белков крови, которая играет одну из ключевых ролей в поддержании иммунного гомеостаза.

Со времени открытия комплемента как антимикробного фактора прошло 100 лет. Однако только в последние два десятилетия достижения в области биохимии, молекулярной биологии и биотехнологии позволили охарактеризовать белок и ферменты комплемента, определить их физико-химические свойства, показать биологическую и клиническую значимость комплементарной системы.

Согласно современным представлениям комплемент является многокомпонентной системой белков (более 20), ферментов, регуляторов, содержащихся в плазме крови в форме проферментов (эстеразы, протеиназы) или белков, не обладающих ферментативной активностью, и ингибиторов системы комплемента с ферментативной активностью и без таковой.

Комплемент, как физиологическая составная часть плазмы, определяется уже в эмбриональной стадии развития плода, в отличие от антител, которые в дееспособных количествах появляются только после иммунизации. Учитывая тот факт, что комплементарные белки не проникают через плацентарный барьер, наличие шести его компонентов (С1q – C5, C1h) в сыворотке крови эмбриона в первом триместре беременности доказывает наличие синтеза белков комплемента внутриутробно.

Биологическое значение комплемента очень велико. Основными функциями его являются распознавание, лизис и элиминация генетически чужеродного материала из организма. Мембраны многих подвижных и неподвижных клеток организма имеют рецепторы к соответствующим компонентам комплемента, что определяет комплемент как важный гуморальный фактор воспалительных реакций и как посредник между специфическими и неспецифическими звеньями иммунореактивности организма, а также между иммунной, кининовой и свертывающей системами.

В последние годы показано взаимодействие комплемента с бактериальными, вирусинфицированными и опухолевыми клетками. Изучение молекулярных механизмов такого рода взаимодействий ведет к пониманию причин устойчивости чужеродных клеток, а в перспективе позволит подойти к решению вопросов о создании антибактериальных, антивирусных, противоопухолевых препаратов.

Установлено патогенетическое значение комплемента при аутоиммунных заболеваниях.

Расширение знаний о комплементе и его функции в организме обусловливает интерес клиницистов к данному фактору иммунитета.

Классификация комплемента. Физико-химические свойства белков комплемента.

Согласно принятой номенклатуры, комплемент обозначают латинской буквой С, индивидуальные компоненты классического пути – соответствующими арабскими цифрами: С1, С2, С3…, для субкомпонентов комплемента и продуктов расщепления к соответствующему обозначению добавляются малые латинские буквы: С1q, C2a, C3a и т.д. Нумерация компонентов соответствует хронологии их открытия и не всегда совпадает с последовательностью их активации. Активированный компонент выделяется в тексте чертой над литерой, обозначающей тот или иной компонент: `С2, `С3 и т.д. Факторы альтернативного пути имеют буквенное обозначение: P, B, D.

Процесс активации комплемента носит характер гетерофазного катализа, т.е. каждый новый фермент каскада функционирует после спонтанного связывания с клеточной поверхностью. Последняя защищает фермент от инактивации.

Для осуществления всего каскада реакций не требуется внешних (вне системы комплемента) источников ферментов. В силу крайне малой продолжительности жизни компонентов в активированной форме образующиеся при активации комплемента протеиназы или эстеразы не оказывают определяемого влияния на другие субстраты, присутствующие в крови (например, другие сывороточные белки). Следовательно, ферменты системы комплемента «настроены» для работы только на компоненты системы.

В ходе каждой протеолитической реакции образуется два пептида: один с большой молекулярной массой, другой с меньшей. Крупный пептид представляет собой новую протеазу и, в свою очередь, способен расщеплять следующий белок сыворотки. Пептид с меньшей молекулярной массой, образующийся в результате реакции, относят к продуктам расщепления, многие из которых в качестве гуморальных медиаторов выполняют важные биологические функции.

Существуют два параллельных и независимых механизма активации комплемента: классический и альтернативный.

Классический путь активации комплемента.

Инициаторами активации классического пути являются, в первую очередь, иммунные комплексы, а также агрегированные гамма-глобулины, С-реактивный белок, некоторые бактериальные клетки.

Только два класса антител – IgM и IgG – обеспечивают активацию благодаря наличию в их молекулах эффекторных центров для С1q – первого субкомпонента первого компонента системы. После фиксации фрагмента С1q на Fc-фрагменте антител, соединенных с антигеном, образовавшийся комплекс Аг-Ат-С1q активирует С1r, который, в свою очередь, активирует C1s, приобретающий эстеразную активность. Активированный `С1s катализирует превращение С4 с образованием С4а и С4b. C4b присоединяется к С1 и образуется новый комплекс Аг-Ат-С1-С4b.

Активация С1 комплекса происходит в присутствии ионов Са2+. Активация С2 происходит в присутствии ионов Mg2+и приводит к образованию Аг-Ат-С1-С4b2а, который является С3-конвертазой. Это ключевой фермент активации классического пути, который расщепляет следующий в цепочке реакций компонент С3.

С3 C4b2a à C3b + C3a

С3b присоединяется к предыдущему компоненту, образуя новый комплекс Аг-Ат-С14b2a3b, обладающий энзиматической активностью в отношении компонента С5.

С5 расщепляется на малый фрагмент С5а и большой С5b. Фрагмент С5b соединяется с компонентами С6 и С7 и весь комплекс С5b67 присоединяется к цитомембране.

После присоединения к комплексу С1, 4b, 2а3b5b67 компонента С8 инициируется медленный лизис клетки путем образования функционального трансмембранного канала. Скорость лизиса значительно усиливается при связывании от одной до шести молекул С9.

С5-9 мембраноатакующий комплекс (МАК) имеет внутренний диаметр около 10нм. Его проникновение через мембрану создает канал, через который могут проходить белковые молекулы.

В процессе каскадной реакции на цитомембране клетки-мишени образуются два каталитических центра и мембраноатакующий центр, места фиксации которых не совпадают.

Повреждающее действие комплемента ограничивается только клетками, адсорбирующими комплекс Аг-Ат. Находящиеся рядом клетки не повреждаются.

Функционально активные комплексы (1, 2, 3), образующиеся при активации комплемента классическим путем.

Альтернативный путь активации комплемента.

Образование С3-конвертазы – центрального момента реакции связывания комплемента – может осуществляться и без участия первых трех компонентов классического пути С1, С4 и С2 и в отсутствие комплекса Аг-Ат. В середине 50-х годов P.Pillemer обнаружил возможность активирования комплемента без участия специфических антител. Другой (альтернативный) путь активации комплементного каскада начинается с расщепления С3 и является неиммунным механизмом защиты против бактерий, вирусов, вирусинфицированных клеток, грибов, опухолевых клеток и т.д.

Этот путь активации также называется пропердиновым, ввиду участия пропердина в каскаде в роли стабилизатора С3-конвертазы. В альтернативном пути активации принимают участие следующие белки: С3 компонент, факторы B и D, регулирующие белки H и I.

Активация альтернативным путем требует присоединения к поверхности клетки С3b молекулы, которая первоначально может образоваться классическим путем или же в результате расщепления С3 сывороточными или микробными протеазами. С3b- короткоживущий фрагмент: если в течение миллисекунд он не связывается с поверхностью, происходит его инактивация. В норме в плазме крови содержится активированный фактор `D, под его влиянием происходит образование Bb. Он активен только в комплексе с С3b. С3Bb характеризуется свойствами С3-конвертазы альтернативного пути. С3bBb – очень нестойкий комплекс. Он стабилизируется в результате присоединения к нему пропердина, который защищает комплекс от действия С3b инактиватора.

Последующие этапы активации не отличаются от классического пути. В дальнейшем при соединении терминальных компонентов С6, С7, С8 и С9 на клеточной мембране происходит сборка МАК, общего для обоих путей активации. В этих процессах важную роль играют ионы Са2+ и Mg2+.

Механизм альтернативного цитолиза практически ничем не отличается от классического, но он несколько слабее. Через отверстия, образуемые МАК, внутрь клетки поступает вода и содержащиеся в ней ионы,. В результате чего клетка разбухает и лопается. Установлено, что для лизиса эритроцита достаточно одного канала, в то время как для лизиса ядросодержащих клеток необходимы множественные повреждения, так как в их мембране происходят восстановительные реакции.

Регуляторные белки системы комплемента.

Комплемент функционирует по принципу каскада. Активный фермент расщепляет следующий компонент, активируя его. В случае отсутствия контроля реакция может привести к серьезным биологическим последствиям.

Большинство регуляторных белков являются ингибиторами комплементного каскада. Ингибиторы противостоят запускающему механизму и тем самым поддерживают равновесие. При активации временно нарушается равновесие между запускающим и тормозящим механизмами при прекращении стимуляции гомеостаз восстанавливается.

Регуляция комплемента осуществляется на каждой стадии каскада. Принципы каскада позволяют разделить всю систему на отдельные субъединицы, регулируемые индивидуально. Это значит, что дисфункция на уровне субъединицы не приведет неизбежно к хаосу во всей системе, так как равновесие восстанавливается на следующей ступени. Комплемент не функционирует независимо от других каскадных систем: калликреин-кининовой, свертывающей, фибринолитической. Определенные регуляторные белки действуют сразу в нескольких системах, дисфункция одной системы приводит к дисфункции в другой.

В настоящее время регуляторные протеины охарактеризованы химически и функционально. С1 ингибитор, фактор I и С4b-связывающий протеин необходимы для регуляции классического пути. С1 ингибитор связывается с `С1s, входящим в состав С1qrs, контролирует спонтанную активацию С1 и ускоряет распад комплекса. Фактор I, именуемый ранее С3b и С4b – инактиватором, - важный регулятор классического и альтернативного путей. Клиническая картина при дефиците фактора I напоминает агаммаглобулинемию с повторяющимися тяжелыми инфекциями. Усиливающаяся активация приводит к снижению содержания С3, что является причиной инфекционных осложнений.

Кроме фактора I в регуляции альтернативного пути принимают участие фактор Н и пропердин. Фактор I эффективно расщепляет С3b только в присутствии фактора Н. Фактор Н регулирует также связывание активированного С5 на клеточной мембране, препятствуя тем самым формированию МАК.У больных с дефицитом фактора Н клиническая картина аналогична таковой при дефиците фактора I.

Помимо фактора Н в процесс фиксации МАК вмешивается так называемый белок S. Он способен связываться комплексом С5b67, конкурируя за центр, посредством которого этот тримолекулярный комплекс связывается с клеточной мембраной.

Пропердин – гликопротеин, который стабилизирует С3-конвертазу, предохраняя ее от последующей инактивации факторами I и Н.

Анафилатоксины.

Классический путь активации комплемента связан с появлением продуктов протеолиза С4, С2, С3 и С5. Фрагменты С4b, С2а, С3b и С5b вовлечены в каскад реакций собственно системы комплемента. В то же время низкомолекулярные фрагменты С3а и С5а обладают независимой биологической активностью. Совокупность присущих им свойств дала основание назвать их анафилатоксинами. Указанные фрагменты способны вызвать высвобождение гистамина из тучных клеток, обеспечить направленную миграцию (хемотаксис) полиморфноядерных лейкоцитов, индуцируют выброс вазоактивных аминов, нарушающих проницаемость сосудов. С3а и С5а участвуют в агрегации и дегрануляции тромбоцитов. При внутрикожном введении С3а и С5а быстро вызывают отек и покраснение в связи с нарушением проницаемости сосудов, их расширение и, как следствие, нарушение гемодинамики.

За последние годы достигнуты значительные успехи в изучении иммунорегуляторной функции анафилатоксинов. Установлено, что С3а ингибирует антигенспецифический и поликлональный иммунный ответ, С5а, напротив, стимулирует гуморальный ответ in vitro, индуцирует пролиферацию Т-лимфоцитов в ответ на антиген и митоген. Иммунодепрессивное действие С3а может рассматриваться как положительный момент при активации классического пути иммунными комплексами в аутоиммунных процессах, С5а образуется при этом в значительно меньшем количестве. При активации альтернативного пути иммуностимулирующее действие С5а превосходит депрессивный эффект С3а и благотворно сказывается на антибактериальной защите.

Взаимодействие комплемента с бактериальными клетками.

Высокоактивная фаза классического пути комплемента начинается тогда, когда в кровяном русле появляются антитела и взаимодействуют с поверхностью бактериальных антигенов. Антителозависимый классический путь активации комплемента является более эффективным, нежели альтернативный, в особенности при заболеваниях, вызванных менингококками и гонококками. В связи с этим дефицит, а также нарушение функции С5-С9 при этих инфекциях приводит к драматическим последствиям. Выработка антител стимулирует также активацию альтернативного пути за счет С3b, образованного в результате активации классического пути.

Разрушение бактериальной мембраны комплементом происходит по такому же принципу, как и гемолиз эритроцитов, однако более сложное строение бактериальной клеточной стенки значительно усложняет бактериолиз. В эксперименте с нормальной кроличьей сывороткой показано, что для разрушения клеточной стенки E.coli необходимы, так называемые, «два удара», в отличие от лизиса мембраны эритроцитов, основанного на теории «одного удара». Первая атака комплекса С5-С9 вместе с лизоцимом трансформирует внутреннюю мембрану, затем при вторичной сборке МАК происходит ее лизис.

Комплемент может повреждать также наружную и внутреннюю мембраны одновременно посредством одного двойного удара. Разрушение бактериальной клетки может идти как за счет их лизиса, так и за счет усиления комплементом опсонизации и фагоцитоза.

Капсулированные бактерии способны запускать как альтернативный, так и классический пути активации, при этом наличие капсулы не всегда надежно защищает бактерию от комплемента. В данном процессе имеет значение плотность капсулы и структура полисахаридов, входящих в ее состав. Например, такая составляющая капсулы, как сиаловые кислоты, ускоряет инактивацию комплемента.

Известно, что злокачественные клетки активируют систему комплемента. Биологическое значение этой способности злокачественных клеток не совсем ясно. Изучение молекулярных механизмов данного явления прольет свет на причины устойчивости опухолевых клеток и позволит подойти к решению вопроса о создании противоопухолевых препаратов и вакцин.

Комплемент и иммунорегуляция.

Сывороточный комплемент играет решающую роль на всех этапах иммунитета.

Одним из ранних проявлений процесса воспаления на микроскопическом уровне является феномен прилипания гранулоцитов к эндотелию сосудов в области очага воспаления. С5а индуцирует слипание гранулоцитов. Аккумуляция гранулоцитов в капиллярах, примыкающих к очагу острого воспаления, также является комплементопосредованным феноменом.

Выявлен ряд терапевтических препаратов, которые оказывают ингибирующее действие на слипание гранулоцитов: аспирин, адреналин, глюкокортикоиды и др. Указанные препараты обладают антикомплементарным действием, а именно, препятствуют сборке комплементного каскада, в результате в крови снижается уровень С5а, что, в свою очередь, приводит к уменьшению слипания гранулоцитов.

Увеличение слипания гранулоцитов отмечено у пожилых людей, у больных почечной недостаточностью, при этом задерживается миграция гранулоцитов в ткани из тока крови. Таким образом, как повышенное, так и пониженное слипание гранулоцитов приводит к ослаблению сопротивляемости организма бактериальной инфекции.

Одним их важных проявлений функциональных свойств лейкоцитов при воспалении является их хемотаксис. Сильным хемотаксическим агентом является активированный фрагмент С5а.

Бактерицидная активность полиморфноядерных лейкоцитов и моноцитов зависит от двух весьма важных феноменов, предшествующих внутриклеточному перевариванию: бактериальной опсонизации и фагоцитоза. Различают 5 фаз фагоцитоза: а) прикрепление частиц к мембране фагоцита; б) заглатывание частиц; в) образование фагосомы; г) растворение частиц фагосомой и уничтожение поглощенной бактерии; д) «проглатывание» переваренного материала.

Белки комплемента принимают участие в прилипании частиц к мембране, в образовании фагосом, а также в непосредственном растворении частиц и лизисе бактерий. Наиболее сильными сывороточными опсонинами, способствующими бактериальному фагоцитозу, являются компоненты и субкомпоненты комплемента. При этом в опсонизации принимают участие как альтернативный, так и классический пути активации, а субфрагмент С3b – один из самых эффективных опсонизирующих факторов. При низком уровне опсонинов бактериальные инфекции протекают особенно тяжело, как правило, с рецидивирующей клинической картиной. Опсонины действуют как своеобразные молекулярные мостики, связывающие бактерии и фагоциты.

Одной из важнейших функций комплемента является участие его во взаимодействии клеток в иммунном ответе. Иммуномодулирующие свойства комплемента обусловлены наличием многочисленных рецепторов на поверхности лейкоцитов, макрофагов, В-лимфоцитов и других клеток. Комплемент регулирует фазу выработки антител, участвуя в контроле функции В-лимфоцитов.

Комплемент является основным фактором регуляции уровня иммунных комплексов. Иммунные комплексы образуют с компонентами комплемента агрегаты, которые быстро элиминируются из организма, подвергаясь фагоцитозу.

В последние годы установлена тесная связь между комплементным и свертывающим каскадами. Компоненты комплемента не только модулируют интенсивность гемостатических процессов, но и непосредственно обеспечивают синтез тромбопластина, изменение микроциркуляции.

Клиническое значение системы комплемента.

Клиническое значение комплемента велико, хотя в настоящее время недооценивается. Считается, что активация классического пути комплемента характерна для ряда инфекционных и аутоиммунных заболеваний, активация альтернативного пути – для мембранопролиферативных (гломерулонефрит, ожоговый шок, травмы). Гиперкомплементемия сопровождает воспалительно-инфекционные и неопластические процессы, гипокомплементемия – болезни иммунных комплексов, врожденный дефект синтеза компонентов комплемента.

Компонент С3 занимает ключевую позицию классического и альтернативного пути активации, снижение его содержания или полное отсутствие сопровождается повышением чувствительности к эндогенным инфекциям. Комплемент способствует формированию растворимых иммунных комплексов, легко выводящихся из циркуляции и не оказывающих разрушительного влияния на организм.

Хронические заболевания легких сопровождаются снижением иммунной реактивности организма больных, в том числе и комплемента, что особенно заметно при абсцессе легких.

Эти результаты дают основание рекомендовать таким больным наряду с антибиотиками и сульфаниламидами иммуностимулирующие препараты. Нормализующее влияние на уровень комплемента при хронических заболеваниях легких наблюдали при применении левамизола и витамина А.

В противоположность хроническим заболеваниям легких, при которых регистрируется, как правило, угнетение системы комплемента, при острой пневмонии в разгар воспалительного процесса наблюдалось достоверное увеличение С3, С3 акт., С3с и С4 компонентов комплемента, что, вероятно, характерно для большинства острых воспалительных процессов. Полагают, что гиперкомплементемия при острой пневмонии является физиологической. При затяжной пневмонии синтез комплемента отставал от уровня его потребления, что следует расценивать как неблагополучную реакцию.

При ишемической болезни сердца у больных выявлены изменения показателей иммунитета. У больных стенокардией отмечается активация гуморальных факторов иммунитета до 20-30%, в том числе и комплемента. При инфаркте миокарда показана наиболее выраженная декомпенсация иммунных процессов – снижение активности системы в этот период можно частично объяснить участием и потреблением компонентов комплемента в образовании иммунных комплексов, число которых значительно увеличивается.

Выраженный дефицит системы комплемента при гломерулонефритах обозначен как нефритический фактор (С3NeF), который постоянно обнаруживается при гипокомлементемии мембранопролиферативного гломерулонефрита. Нефритический фактор в настоящее время идентифицирован как молекула иммуноглобулина G с тяжелой цепью более высокой молекулярной массы по сравнению с нормой. Полагают, что дефицит системы комплемента, развивающийся с участием нефритического фактора, можно считать первичным, лежащим в основе патологического процесса. При многих формах гломерулонефрита отложение иммунных комплексов, включающих иммуноглобулины и белки комплемента, является одним из повреждающих факторов иммунокомплексного гломерулонефрита.

Система комплемента играет важную роль в антибактериальной резистентности организма. Дефицит индивидуальных компонентов, а также факторов I и Р, сопровождаются повышенной чувствительностью больных к инфекции. Грамотрицательные бактерии чаще всего лизируются с участием комплемента и антител. Функционирование альтернативного пути активации комплемента представляет собой переднюю линию защиты от бактериальной инвазии до выработки специфических антител.

Уровень компонентов комплемента и их функционирование при различных заболеваниях, связанных с бактериальной инфекцией, зависит в большей степени от активности процесса, а не от формы заболевания.

Вирусная инфекция также способна активировать систему комплемента как по классическому, так и по альтернативному пути. Противовирусная реакция выражается во взаимодействии комплемента как с инфекционным агентом, так и с клетками, пораженными им, и может протекать как в присутствии антител, так и без них.

Из вирусных заболеваний состояние системы комплемента наиболее часто изучалось при вирусном гепатите. Легкие и среднетяжелые формы гепатита не вызывали изменения уровня С3, в то время как при тяжелых формах гепатита В отмечена гипокомплементемия по С3. Уровень циркулирующих иммунных комплексов при этом достоверно повышен. При хронических заболеваниях наблюдается уменьшение содержания общего комплемента и С3 и С4. По-видимому, это может быть обусловлено снижением выработки отдельных компонентов (особенно С3 иС4) вследствие поражения печени или их истощения в реакциях иммунных комплексов при переходе в хронический гепатит.

Патогенез болезней иммунных комплексов, в частности, системной красной волчанки, связан с дефектом эффекторного звена иммунного ответа – дефицитом ранних компонентов системы комплемента. При дефиците комплемента иммунные комплексы элиминируются из кровотока не в печень, а в другие органы: почки, легкие, кожу, серозные мембраны. Фиксация иммунных комплексов в этих органах индуцирует воспаление, которое сопровождается высвобождением аутоантител, стимуляцией иммунитета, образованием новых иммунных комплексов, что создает порочный круг.

Низкие уровни компонентов С1, С2, С3, С4, С9, фактора В и пропердина, наличие активации комплемента по альтернативному пути при системной красной волчанке отмечается многими исследователями. Между дефицитом С4 и аутоиммунными заболеваниями имеется высокая корреляция. Недостаточность С4а является предрасполагающим фактором к развитию некоторых аутоиммунных болезней. Существует связь между избыточным образованием циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) и развитием гипокомплементемии. При высокой концентрации ЦИК в крови происходит потребление комплемента. В данных условиях каскадный процесс активации приобретает неконтролируемый характер, вырабатывается огромное количество медиаторов, вызывающих воспаление и повреждение тканей.

Таким образом, накоплен определенный материал, характеризующий изменение индивидуальных белков системы комплемента при различных патологических процессах, что должно приниматься во внимание клиницистами при дифференциальной диагностике повторных бактериальных и вирусных инфекций, аутоиммунных, аллергических заболеваниях.

Влияние лекарственных препаратов на систему комплемента.

С точки зрения клиники интерес представляют два типа воздействия лекарственных средств на систему комплемента: ингибирование и активация. Можно выделить 5 механизмов влияния лекарственных препаратов на белки комплемента: 1) активация – прямая (путем непосредственного запуска классического или альтернативного пути) или опосредованная, за счет влияния на ингибиторы; 2) инактивация отдельных компонентов комплемента. Ряд препаратов золота инактивирует С1, а пенициллин – С4; 3) подавление или усиление синтеза комплемента; 4) инактивация эффекторных белков или их рецепторов на мембранах клеток. Этот механизм может служить идеальной терапевтической моделью; 5) нарушение активации комплемента. Соединения золота, используемые в клинике, препятствуют соединению С3b c фактором В. Фенилбутазон, соединяясь с С5, превращает его в неактивный компонент.

Достаточно широко в литературе освещен вопрос влияния на комплемент контрастных препаратов, кортикостероидов, нестероидных противовоспалительных веществ, антибиотиков и сульфаниламидов. Искусственные мембраны, используемые при гемодиализе, также активируют систему комплемента.

Интересные данные были получены при комбинировании некоторых контрастных препаратов и пенициллина. Несмотря на то, что отдельное применение препаратов в тех же дозах не оказывало серьезного влияния на комплемент, сочетанное применение их снижало функциональную активность комплемента на 50%. Эти исследования необходимо иметь в виду при проведении радиографии у лиц с низкой комплементарной активностью, получающих антибиотики.

Результат действия препаратов на систему комплемента зависит от дозы препарата. Так, низкие дозы кортикостероидов увеличивают синтез С3 макрофагами, в то время как высокие дозы угнетают его.

Методы тестирования комплемента.

Адекватное представление о состоянии системы комплемента может быть получено в результате оценки как количественных характеристик, так и функциональных показателей с учетом содержания субкомпонентов.

Существуют несколько видов анализа системы комплемента:

1) иммунохимический анализ (иммуноэлектрофорез, радиальная иммунодиффузия, нефелометрия, радиоиммунные, иммунофлюориметрические и иммуноферментные методы);

2) функциональный анализ (гемолитические методы).

Иммунохимический анализ.

Все иммунохимические методы основаны на использовании моноспецифических антисывороток. В настоящее время в химически чистом виде выделены практически все белки системы комплемента, с помощью которых получены специфические антисыворотки.

Однако при исследовании комплемента иммунохимическими методами следует учитывать его свойство легко расщепляться на низкомолекулярные фрагменты в процессе доставки и хранения сыворотки или плазмы, которые также будут реагировать с антисывороткой, что может привести к искажению результатов.

Необходимо также отметить, что большинство иммунохимических методов, используемых для исследования системы комплемента, требуют значительных затрат времени.

Наиболее существенным моментом, ограничивающим использование иммунохимических методов анализа системы комплемента, является то, что, используя данные методики, невозможно отличить функционально активные молекулы от неактивных. Эти результаты трудно интерпретировать: отмечая повышение или снижение того или иного компонента комплемента, невозможно установить, является ли данное изменение его содержания в сыворотке или плазме следствием активации или оно связано с процессами, происходящими in vitro.

Литературные данные, касающиеся изучения концентрации компонентов комплемента иммунохимическими методами в норме и при различных заболеваниях, часто противоречивы и не всегда объяснимы. Еще одна проблема заключается в том, что для некоторых компонентов комплемента характерны довольно широкие колебания нормальных уровней и их средние значения в значительной степени отличаются у разных лиц. То есть, незначительное изменение содержания того или иного компонента не могут быть точно интерпретированы как активация или потребление. Иммунохимические методы не информативны при изучении генетической недостаточности комплементарных белков, так как не позволяют отличить дефектный белок от функционально полноценного. И если для доказательства активации комплемента при данной патологии с успехом могут применяться иммунохимические методы, то для определения врожденного дефицита какого-либо компонента необходим функциональный анализ, поскольку многие дефекты системы комплемента являются функциональными: содержание определяемых иммунохимическими методами компонентов при этом нормальное.