HỆ THỐNG BỔ SUNG: CON ĐƯỜNG CỔ ĐIỂN VÀ THAY THẾ, CHỨC NĂNG, BỆNH - SINH HỌC - 2026

Các hệ thống bổ thể là một nhóm tạo thành từ hơn ba mươi protein huyết tương dễ bị nóng, làm tăng tác dụng phá hoại của vi sinh vật gây bệnh.

Nó được gọi là "bổ thể" vì nó đã được chứng minh là bổ sung cho hoạt động của các kháng thể trong việc tiêu diệt mầm bệnh. Tuy nhiên, nó cũng có khả năng thực hiện các chức năng của mình khi không có kháng thể. Vì vậy, nó có thể được coi là một phần của các thành phần của hệ thống miễn dịch bẩm sinh.

Tóm tắt về con đường kích hoạt tầng bổ sung. Bởi Perhelion, từ Wikimedia Commons.

Hoạt động của nó phụ thuộc vào sự kích hoạt nối tiếp (“thác”) của các protein bao gồm nó, để đảm bảo sự phá vỡ các mầm bệnh thông qua sự hình thành các lỗ trên màng của chúng, việc ghi nhãn (opsonization) để phá hủy chúng bởi các tế bào thực bào và trung hòa vi rút.

Hệ thống miễn dịch: miễn dịch thích ứng và miễn dịch bẩm sinh

Hệ thống miễn dịch là hệ thống phòng thủ của cơ thể để tự bảo vệ trước sự tấn công của các vi sinh vật có khả năng gây bệnh.

Nó được tạo thành từ một tập hợp các tế bào, cơ quan và các protein cytokine luôn cảnh giác trước sự xuất hiện của mầm bệnh. Một khi phát hiện ra chúng, chúng sẽ tiến hành tấn công nhằm đảm bảo loại bỏ chúng. Phương pháp luận của anh ta sẽ giống như những người lính trong doanh trại sẽ làm điều đó, những người đến phòng thủ bất cứ khi nào có tình huống tấn công hoặc tình huống khẩn cấp.

Như trong bất kỳ hệ thống phòng thủ nào, cuộc tấn công mà họ thực hiện đòi hỏi chiến thuật, khả năng, kỹ năng và sự hợp tác của các thành phần của nó. Tất cả những điều này tham gia vào một loạt các bước chiến lược được gọi chung là phản ứng miễn dịch.

Đáp ứng miễn dịch xảy ra theo hai giai đoạn lớn, cách nhau về thời gian: đáp ứng miễn dịch bẩm sinh và đáp ứng miễn dịch thích ứng.

Phản ứng miễn dịch bẩm sinh

Đáp ứng miễn dịch bẩm sinh là tuyến phòng thủ đầu tiên chống lại nhiễm trùng do sự xuất hiện của sinh vật lạ.

Một mặt, loại phản ứng ban đầu này ngụ ý hoạt động của các đường ngăn (da và niêm mạc) hoạt động như các rào cản ngăn chặn sự xâm nhập của mầm bệnh. Mặt khác, hoạt động của các tế bào vẫn cảnh giác ở các lớp trong cùng của da trước sự xâm nhập của mầm bệnh. Các vi sinh vật này có thể 'chui vào' do các rào cản đầu tiên bị hỏng, chẳng hạn như một lỗ hoặc vết cắt tồn tại trong chúng.

Các tế bào hoạt động ở cấp độ này được gọi là tế bào thực bào, có nhiệm vụ nhận biết vi sinh vật xâm nhập, thực bào (nuốt chửng) chúng và cuối cùng tiêu diệt chúng trong tế bào chất của chúng.

Ngoài ra, các tế bào này có nhiệm vụ gửi tín hiệu đến các tế bào tham gia vào nhánh phản ứng thứ hai để loại bỏ hiệu quả bất kỳ tác nhân gây bệnh nào vượt qua được dòng phản ứng đầu tiên.

Cuối cùng, các thành phần tế bào và không tế bào tham gia vào loại phản ứng này có mặt từ khi sinh vật ra đời. Nghĩa là chúng không phụ thuộc vào sự hiện diện của kháng nguyên (mầm bệnh lạ hoặc chất độc hại).

Đáp ứng miễn dịch thích ứng

Loại phản ứng này, xảy ra sau khi cơ chế tác động của miễn dịch bẩm sinh được kích hoạt, được thực hiện bởi các tế bào khác được gọi là tế bào lympho.

Tế bào bạch huyết củng cố cơ chế bảo vệ của khả năng miễn dịch bẩm sinh, đồng thời làm cho hệ thống ghi nhớ các sinh vật xâm nhập, đề phòng chúng quay trở lại.

Có nghĩa là, trong trường hợp một sinh vật ngoại lai xâm nhập lần thứ hai, sinh vật sau đó sẽ nhanh chóng nhận ra nó, tạo điều kiện để loại bỏ nó ngay lập tức. Những phản ứng này thường nhanh hơn so với phản ứng trước đây, chính vì trí nhớ miễn dịch đặc trưng của chúng.

Cuối cùng, cần đề cập rằng khả năng miễn dịch thích ứng phát triển trong suốt cuộc đời của sinh vật. Vì nó đang phải đối mặt với các tác nhân lây nhiễm khác nhau. Đó là, nó được mua lại.

Khi các tế bào này phát hiện một sinh vật lần thứ hai, chúng sẽ kích hoạt một đường tấn công tế bào và một đường thể dịch. Thứ hai liên quan đến việc giải phóng các kháng thể, protein trung hòa chất độc và đánh dấu mầm bệnh để loại bỏ.

Đến lượt nó, các kháng thể có thể kích hoạt một nhóm protein tạo nên hệ thống bổ thể. Sau đó giúp nhanh chóng tiêu diệt vi trùng và các tế bào đã bị nhiễm bệnh.

Hệ thống hoàn thiện

Hệ thống bổ thể là một tập hợp các protein huyết tương được kích hoạt bởi sự hiện diện của các sinh vật gây bệnh.

Mặc dù sự hoạt hóa này trong nhiều trường hợp phụ thuộc vào các kháng thể (thành phần của các phản ứng thích nghi), nhưng nó cũng có thể được kích hoạt trong trường hợp không có chúng. Vì lý do này, nó được coi là một thành phần quan trọng của các phản ứng bẩm sinh.

Có hơn 30 loại protein tạo nên hệ thống này, chúng tương tác với nhau để bổ sung cho hoạt động của các kháng thể và tế bào thực bào trong việc loại bỏ mầm bệnh.

Những protein này đã được xác định bằng ký tự "C" cho bổ thể, và được hình thành bằng cách kết hợp 9 protein (C1 đến C9). Tất cả chúng đều là protease và được lưu thông một cách thận trọng và không hoạt động trong cơ thể.

Một khi sự hiện diện của một vi sinh vật lạ được phát hiện, chúng sẽ được kích hoạt bởi hoạt động của các protease khác, để chúng tấn công để bảo vệ sinh vật.

Giờ đây, việc kích hoạt này có thể được thực hiện thông qua ba con đường khác nhau: con đường cổ điển, con đường thay thế và con đường lectin. Mặc dù chúng khác nhau về cách thức hoạt hóa xảy ra, nhưng tất cả chúng đều trùng hợp trong việc hình thành phức hợp tấn công trên màng của mầm bệnh (MAC).

Phức hợp này được hình thành do sự liên kết của nhiều loại protein ở mặt ngoài của màng sinh chất gây bệnh mà đỉnh điểm là sự hình thành các lỗ hoặc lỗ trên đó.

Làm thế nào để kích hoạt hệ thống bổ sung xảy ra?

Sự hoạt hóa xảy ra tại các vị trí xảy ra nhiễm trùng và do sự hiện diện của vi sinh vật xâm nhập.

Trong quá trình đó, tất cả các protein bổ thể ban đầu không hoạt động đều được kích hoạt trong một chuỗi phản ứng. Có nghĩa là, khi một cái đã được kích hoạt, cái sau sẽ kích hoạt cái tiếp theo, v.v.

Protease hoạt động được tạo ra bởi sự phân cắt của protein tiền thân hoặc zymogen (dạng không hoạt động). Cái sau sẽ cắt cái tiếp theo làm đôi bằng cách kích hoạt nó.

Do đó, sự hoạt hóa của một nhóm nhỏ protein ở đầu dòng thác gây ra sự gia tăng rất lớn trong việc hoạt hóa các hợp tử kế tiếp (sự khuếch đại).

Sự khuếch đại này giúp phức hợp tấn công màng của mầm bệnh hình thành nhanh chóng. Điều này thúc đẩy việc mở các lỗ chân lông, cuối cùng sẽ phá vỡ ký sinh trùng, vi khuẩn và các sinh vật khác có khả năng gây nhiễm trùng.

Phần bổ sung có thể được kích hoạt theo ba cách độc lập

Mặc dù mục tiêu cuối cùng của việc kích hoạt bổ thể luôn là sự hình thành của phức hợp tấn công màng mầm bệnh, nhưng có ba cách để thực hiện điều này. Sự khởi đầu của mỗi chúng phụ thuộc vào hoạt động của các phân tử khác nhau.

Tuy nhiên, tất cả chúng đều tập trung vào sự hoạt hóa của C3 convertase, một loại protein phân cắt protein C3 thành C3a và C3b. Chất sau liên kết với màng của mầm bệnh và bẻ gãy C5 thành C5a và C5b. C5b cũng liên kết với màng và thu nhận phần còn lại của các protein sẽ lắp ráp để tạo ra lỗ (C6, C7, C8 và C9).

Cách cổ điển

Nó nhận được tên này vì là cách đầu tiên được mô tả. Nó tạo thành một điểm kết nối giữa các cơ chế đáp ứng bẩm sinh và thích nghi khi nó được kích hoạt bởi các phức hợp kháng thể đã gắn kết trước đó với bề mặt của mầm bệnh.

Điều này bắt đầu với sự liên kết của C1q (protein đầu tiên của dòng bổ thể) vào màng của vi sinh vật xâm nhập. Sự kết hợp này có thể diễn ra theo ba cách khác nhau:

- Trực tiếp với các thành phần protein và phi protein trên bề mặt vi khuẩn, chẳng hạn như axit lipoteichoic có trong vi khuẩn gram dương.

- Protein phản ứng C, một loại protein huyết tương liên kết với các gốc phosphocholine có trong polysaccharide bề mặt vi khuẩn.

- Đối với các phức hợp miễn dịch, được tạo thành từ hai hoặc nhiều kháng thể của các isotype IgG hoặc IgM mà trước đó đã liên kết với mầm bệnh.

Con đường Lectin

Sự hoạt hóa bằng con đường này phụ thuộc vào việc nhận biết các carbohydrate cụ thể tiếp xúc trên bề mặt của mầm bệnh bởi các protein gọi là lectin.

Lectin là protein chỉ tương tác với carbohydrate. Một số ví dụ về những điều này là: protein MLB liên kết đặc biệt với polysaccharide có chứa đường mannose có trên bề mặt của vi rút và vi khuẩn, và những protein chỉ nhận ra dư lượng N-acetylglucosamine có trong thành vi khuẩn.

Lộ trình thay thế

Con đường này được kích hoạt trực tiếp bởi sự liên kết của protein C3 (tạo ra C3b) đã hoạt động trên bề mặt của mầm bệnh.

Điều quan trọng cần biết là trong trường hợp không có nhiễm trùng, C3b xảy ra qua con đường này với giá trị rất thấp. Những lượng C3b giới hạn này được giữ không hoạt động bởi tác động của một protein được gọi là yếu tố H.

Chỉ khi có sự lây nhiễm và C3 liên kết với mầm bệnh, tác dụng điều hòa của yếu tố H mới bị né tránh và yếu tố này liên kết với yếu tố thứ hai được gọi là yếu tố B. Yếu tố thứ hai bị phân cắt bởi tác động của yếu tố D và các sản phẩm liên kết với C3 đã hiện diện trong màng tạo thành C3 convertase.

Từ đây, các bước kích hoạt chung cho ba con đường được tuân theo.

Đặc trưng

Nó cho phép phá hủy nhanh chóng các tế bào gây bệnh thông qua việc hình thành các lỗ chân lông phá hủy nhanh chóng lớp màng của chúng.

Bằng cách liên kết với các protein bổ thể đã được hoạt hóa, nó đánh dấu mầm bệnh để các tế bào thực bào nhận biết và ăn vào để tiêu diệt. Quá trình này được gọi là opsonization.

Các mảnh nhỏ được tạo ra từ sự phân hủy của các zymogens hoạt động như các chất hóa trị có tác dụng thu hút nhiều thực bào hơn đến vị trí nhiễm trùng.

Nó cho phép vô hiệu hóa các virus xâm nhập. Tức là nó bất hoạt chúng để sau này bị nhấn chìm và đào thải.

Các bệnh liên quan

Chụp X-quang chân với bệnh viêm khớp dạng thấp, một bệnh do thiếu hụt hệ thống bổ thể. Bởi Lariob, từ Wikimedia Commons.

Sự thiếu hụt trong quá trình tổng hợp các protein bổ thể cũng như các yếu tố tạo ra sự hoạt hóa không được kiểm soát của các protein này có thể dẫn đến nhiều bệnh.

Sự thiếu hụt nói chung là do lỗi di truyền dẫn đến các sự kiện kích hoạt sai. Điều này dẫn đến thất bại trong việc tăng tính nhạy cảm với nhiễm trùng, bệnh thấp khớp và phù mạch (phù da và niêm mạc).

Sự vắng mặt của quy định, chẳng hạn như không có Yếu tố H, có thể gây ra sự hoạt hóa quá mức. Điều này kết thúc bằng chứng viêm không kiểm soát, được tạo ra bởi sự ly giải của các tế bào của chính chúng.

Người giới thiệu

1. Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P . 2002. Sinh học phân tử của tế bào, xuất bản lần thứ 4. New York: Khoa học Garland.
2. McCulloch J, Martin SJ. Các xét nghiệm về hoạt động của tế bào. 1994. Miễn dịch học tế bào, tr.95-113.
3. Rich R, Fleisher T, Shearer W, Schroeder H, Frew A, Weyand C. 2012. Miễn dịch học lâm sàng, xuất bản lần thứ 4. Canada: Elsevier.
4. Sarma JV, Phường PA. Hệ thống bổ sung. Nghiên cứu tế bào và mô. 2011; 343 (1), 227-235.
5. Thomas J, Kindt Richard A. Goldsby Amherst College Barbara A. Osborne. Javier de León Fraga (Biên tập). 2006. Trong Ấn bản thứ sáu về Miễn dịch học của Kuby. pp. 37, 94-95.
6. Trascasa L. Thiếu sót bổ sung. Chẩn đoán trong phòng thí nghiệm. Trình bày của cơ quan đăng ký tiếng Tây Ban Nha về những khiếm khuyết của phần bổ sung. Đăng ký tiếng Tây Ban Nha về sự thiếu sót bổ sung. Năm 2000; 19: 41-48.