Avainero klassisen vaihtoehtoisen ja lektiinireitin välillä on, että klassisen reitin käynnistyminen tapahtuu antigeeni-vasta-ainekompleksien sitoutumisen kautta C1q-proteiiniin ja vaihtoehtoisen reitin aloitus tapahtuu C3b:n sitoutumisen kautta vieraille pinnoille, kun taas lektiinireitin aloitus tapahtuu mannoosia sitovan lektiinin kautta.
Komplementtireitti tai komplementtikaskadi on osa immuunijärjestelmää, joka parantaa fagosyyttisolujen ja vasta-aineiden kykyä tuhota ja puhdistaa mikrobeja ja vaurioituneita soluja organismista, edistää tulehdusta ja hyökätä patogeenin solukalvoa vastaan.. Komplementtireittejä tuottavat synnynnäinen ja adaptiivinen immuunijärjestelmä. Tämä järjestelmä koostuu pienistä proteiineista, joita syntetisoi maksa ja jotka kiertävät veressä inaktiivisessa muodossa. Nämä proteiinit tai prekursorit aktivoituvat komplementtireiteillä. Komplementtireittejä on kolmenlaisia: klassinen reitti, vaihtoehtoinen reitti ja lektiinireitti.
Mikä on klassinen polku?
Klassinen reitti on yksi kolmesta polusta, jotka aktivoivat komplementtijärjestelmän. Komplementtijärjestelmä on osa immuunijärjestelmää. Antigeeni-vasta-ainekompleksit yhdessä vasta-aine-isotyyppien IgG ja IgM kanssa käynnistävät komplementtijärjestelmän. Apoptoottiset solut, nekroottiset solut ja akuutin faasin proteiinit aktivoivat myös klassisen reitin.
Kuva 01: Klassinen polku ja vaihtoehtoinen polku
Tämä reitti käynnistyy antigeeni-vasta-ainekompleksien sitoutumisella C1q-proteiiniin; C1q:n globulaarinen alue tunnistaa vasta-aineiden IgG- ja IgM-isotyyppien Fc-alueen ja sitoutuu siihen. Ne sitoutuvat myös bakteerien ja virusten pintaproteiineihin, apoptoottisiin soluihin ja akuutin vaiheen proteiineihin. Aktivaatiotekijöiden puuttuessa C1q:sta tulee osa inaktiivista C1-kompleksia, joka koostuu kuudesta C1q-molekyylistä, kahdesta C1r-molekyylistä ja kahdesta C1s-molekyylistä. C1q:n sitoutuminen johtaa konformaatiomuutoksiin ja seriiniproteaasi C1r:n aktivoitumiseen. Tämä aktivoi ja katkaisee seriiniproteaasi C1s:n. C1s pilkkoo sitten C4:n C4a:ksi ja C4b:ksi ja C2:n C2a:ksi ja C2b:ksi. C4b auttaa C3-konvertaasin, C4bC2a:n, muodostumisessa. C3-konvertaasi pystyy pilkkomaan c3:n C3a:ksi ja C3b:ksi, mikä on tärkeä tekijä seuraavalle entsymaattiselle reaktiolle. C3v sitoutuu C3-konvertaasiin muodostaen C5-konvertaasin, C4b2a3b:n, kun taas C3a värvää tulehdussoluja läpi. Näitä kutsutaan anafylatoksiineiksi. C5-konvertaasi pilkkoo C5:n C5a:ksi ja C5b:ksi. C5b yhdistyy muiden terminaalisten komponenttien kanssa muodostaen kalvohyökkäyskompleksin (MAC). Tämä johtaa invasiivisten bakteerien hajoamiseen siirtymällä kohdesolukalvoihin, jolloin syntyy toimivia huokosia.
Mikä on vaihtoehtoinen reitti?
Vaihtoehtoinen reitti on yksi kolmesta reitistä, jotka opsonoivat ja tuhoavat taudinaiheuttajia. Virukset, sienet, bakteerit, loiset, immunoglobuliini A ja polysakkaridit aktivoivat vaihtoehtoisen reitin ja muodostavat olennaisen immuunijärjestelmästä riippumattoman puolustusmekanismin. C3b-proteiini laukaisee tämän reitin, ja tämä proteiini sitoutuu suoraan mikrobiin. Vieraat materiaalit ja vaurioituneet kudokset laukaisevat myös vaihtoehtoisen reitin. Koska C3b on vapaa ja runsaasti plasmassa, sillä on kyky sitoutua isäntäsolun tai patogeenin pintaan. Erilaiset säätelyproteiinit osallistuvat isäntäsolun komplementin aktivoitumisen estämiseen.
Komplementtireseptori 1 (CR1) ja hajoamista kiihdyttävä tekijä (DAF) kilpailevat tekijä B:n kanssa sitoutuakseen C3b:hen solun pinnalla ja poistaakseen Bb:n C3bBb-kompleksista. C3b:n pilkkominen inaktiiviseen muotoon, iC3b:ksi, plasmaproteaasin vaikutuksesta, jota kutsutaan komplementtitekijäksi 1, estää C3-konvertaasin muodostumisen. Komplementtitekijä 1 vaatii C3b:tä sitovan proteiinin kofaktorin, kuten tekijän H:n, Crl:n tai proteolyysin kalvokofaktorin. Tekijä H estää C3-konvertaasin muodostumisen kilpailemalla tekijä B:n kanssa sitoutumisesta C3b:hen. Tämä myös nopeuttaa C3-konvertaasin hajoamista. CFHR5, joka on komplementtitekijä H:een liittyvä proteiini 5, pystyy sitoutumaan toimimaan tekijän 1 kofaktorina ja nopeuttaa hajoamisaktiivisuutta ja sitoutuu C3b:hen isäntäsoluissa.
Mikä on Lectin Pathway?
Lektiinireitti on eräänlainen kaskadireaktio komplementtijärjestelmässä. Tämän reitin aktivoitumisen jälkeen C4:n ja C2:n toiminta tuottaa aktivoituneita komplementtiproteiineja alempana kaskadissa. Tämä reitti ei tunnista kohdeeseensa sitoutunutta vasta-ainetta ja aloittaa mannoosia sitovan lektiinin (MBL) tai fikoliinin sitoutumisen tiettyihin sokereihin. Tämä MBL sitoutuu sokereihin, kuten mannoosiin ja glukoosiin, ja OH-ryhmät ovat pääteasemissa bakteerien, sienten ja joidenkin virusten hiilihydraatti- tai glykoproteiinikomponenteissa.
Kuva 02: Täydennä polkuja
MBL, joka tunnetaan myös nimellä mannoosia sitova proteiini, pystyy käynnistämään komplementtijärjestelmän sitoutumalla patogeenien pintoihin. MBL:n multimeerit muodostavat komplekseja seriiniproteaasien kanssa (mannoosiin sitoutuva lektiiniin liittyvä seriiniproteaasi: MASP1, MASP2 ja MASP3), jotka ovat proteiinitsymogeenejä. Ne ovat samanlaisia kuin C1r ja C1 muissa reiteissä. MASP1 ja MASP2 aktivoituvat pilkkomaan komponentit C4 ja C2 C4a:ksi, C4b:ksi, C2a:ksi ja C2b:ksi. C4b pyrkii sitoutumaan bakteerisolukalvoihin. Jos se ei aktivoidu, se yhdistyy C2a:n kanssa muodostaen klassisen C3-konvertaasin, joka vastustaa vaihtoehtoista C3-konvertaasia. C4a ja C2b toimivat tehokkaina sytokiineina. C4a aiheuttaa syöttösolujen ja basofiilien degranulaatiota ja C2b lisää verisuonten läpäisevyyttä.
Mitä yhtäläisyyksiä klassisen vaihtoehtoisen ja lektiinipolun välillä on?
- Klassiset, vaihtoehtoiset ja lektiinireitit aktivoituvat reaktioiden sarjassa, jotka johtavat kalvohyökkäyskompleksiin.
- Ne ovat osa immuunijärjestelmää.
- Jokaisella reitillä on ainutlaatuiset proteiinit alkamista varten.
- Ne aktivoivat tietyt antigeeneihin sitoutuneiden vasta-aineiden isotyypit
Mitä eroa on klassisen vaihtoehtoisen ja lectin-polun välillä?
Klassisen reitin aloitus tapahtuu sitoutumalla antigeeni-vasta-ainekompleksit C1q-proteiiniin. Vaihtoehtoinen reitin aloitus tapahtuu C3b:n sitoutumisen kautta vieraille pinnoille, kun taas lektiinireitin aloitus tapahtuu mannoosia sitovan lektiinin kautta. Siten tämä on avainero klassisen vaihtoehtoisen ja lektiinireitin välillä. Klassisen reitin rooli on, että se toimii adaptiivisen immuniteetin efektorivarttana, kun taas vaihtoehtoiset ja lektiinireitit toimivat synnynnäisessä immuniteetissa. Lisäksi C4- ja C2-aktivaatiot klassisessa reitissä ovat C1:itä ja lektiinireitissä MASP-2, kun taas vaihtoehtoisessa reitissä ei ole C4- ja C2-aktivaatiota.
Alla oleva infografiikka esittelee klassisen vaihtoehtoisen ja lektiinireitin väliset erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – Klassinen vs vaihtoehto vs Lectin Pathway
Klassisen reitin aloitus tapahtuu sitoutumalla antigeeni-vasta-ainekompleksit C1q-proteiiniin. Vaihtoehtoinen reitin aloitus tapahtuu C3b:n sitoutumisen kautta vieraille pinnoille, kun taas lektiinireitin aloitus tapahtuu mannoosia sitovan lektiinin kautta. Joten tämä on avainero klassisen vaihtoehtoisen ja lektiinireitin välillä.
