19. Dopełniacz: drogi aktywacji, składowe, funkcje biologiczne, funkcje obronne, regulacja, strategie unikania dopełniacza przez mikroorganizmy

Question 1

Jakie są trzy drogi aktywacji układu dopełniacza?

Answer 1

Droga klasyczna
Droga lektynowa
Droga alternatywna

Question 2

Co aktywuje drogę klasyczną układu dopełniacza?

Answer 2

Przeciwciała IgG1, 2 i 3
Przeciwciała IgM
Białko C reaktywne

Question 3

Co aktywuje drogę lektynową układu dopełniacza?

Answer 3

Domeny lektynowe (białka kolektyny posiadają takie domeny)

Question 4

Jak wygląda droga klasyczna aktywacji dopełniacza (oprócz tworzenia kompleksu MAC)?

Answer 4

1. Przeciwciała + C1q
2. Aktywacja C1r
3. Przecięcie i aktywacja C1s przez C1r
4. C1s rozkłada C4 na C4a i C4b
5. C4b wbudowuje się do błony komórkowej
6. Do C4b przyłącza się C2
7. C2 rozkładane przez C1s na C2a i C2b
8. Powstaje kompleks C4b2a (konwertaza C3 drogi klasycznej)
9. Konwertaza C3 rozkłada C3 na C3a i C3b
10. C3b przyłącza się do konwertazy C3 drogi klasycznej
11. Powstaje kompleks C4b2a3b (konwertaza C5 drogi klasycznej)
12. Konwertaza C5 rozkłada C5 na C5a i C5b
13. C5b bierze udział w tworzeniu kompleksu MAC

Question 5

Jakie powstają anafilotoksyny w drodze klasycznej aktywacji dopełniacza?
Która z nich jest najsilniejsza, a która najsłabsza?

Answer 5

C5a - najsilniejsza
C3a
C4a - najsłabsza

Question 6

Jakie przeciwciała najsilniej aktywują układ dopełniacza w drodze klasycznej?

Answer 6

Najmocniej IgM

Spośród IgG - IgG1 i IgG3

Question 7

W jakiej formie przeciwciała mogą aktywować drogę klasyczną układu dopełniacza?

Answer 7

W formie związanej z antygenem

Question 8

Ile fragmentów Fc przeciwciał musi związać białko C1q, żeby aktywować drogę klasyczną układu dopełniacza?

Answer 8

Dwa fragmenty Fc przeciwciał.

Question 9

Jakiego typu białkami są białka C1r i C1s?

Answer 9

Proteazy serynowe.

Question 10

Co może się stać z C3b powstałym w drodze klasycznej?

Answer 10

Przyłączyć się do błony komórkowej patogenu i funkcjonować jako opsonina.

Przyłączyć się do konwertazy C3, tworząc konwertazę C5 drogi klasycznej (potrzeba na to dużo C3b).

Przyłączyć się do błony i zainicjować powstawanie konwertazy C3 drogi alternatywnej.

Question 11

Które elementy układu dopełniacza mogą działać jako opsoniny?
W obecności jakich innych białek?

Answer 11

C3b
iC3b - w obecności czynnika I i H
MBL
C4b

Question 12

Jaką funkcję pełni C5a?

Answer 12

Anafilotoksyna

Chemoatraktant dla neutrofilów, makrofagów, zaktywowanych T i B, bazofilów, komórek tucznych

Question 13

Jaką funkcję pełni C3a?

Answer 13

Anafilotoksyna

Chemoatraktant dla neutrofilów i komórek tucznych - słabszy chemoatraktant niż C5a

Question 14

Jakie funkcje pełnią C3a, C4a i C5a w stymulacji reakcji zapalnej?

Answer 14

1. C3a i C5a działają jako anafilatoksyny (C3aR, C5aR - występują na śródbłonku, ale również na komórkach tucznych, stymulacja uwalniana histaminy - rozluźnienie naczyń krwionośnych)
2. C3a i C5a stymulują w makrofagach i neutrofilach generowanie powstawania reaktywnych form tlenu
3. C5a aktywuje makrofagi do produkcji cytokin prozapalnych
4. C5a i C3a wzmagają produkcję ECP, adhezję i migrację eozynofilów
5. C4a (PAR1) - wazodylatacja naczyń

Question 15

Jakie białko uczestniczy w aktywacji drogi lektynowej układu dopełniacza? Czym się różni od białka uczestniczącego w drodze klasycznej? Jak jest zbudowane?

Answer 15

Receptor MBL:

• ma podobną budowę do kompleksu C1, ale wiąże lektyny, a nie przeciwciała.
• Zbudowane jest z 6 główek umieszczonych na długim styliku
• Może wiązać proteazy serynowe MASP-1 i MASP-2 (są odpowiednikami c1r i c1s)
• Zmiana konformacji MBL po związaniu domeny lektynowej skutkuje aktywacją MASP-1, a następnie MASP-2.

Question 16

Co zapobiega spontanicznej aktywacji drogi alternatywnej dopełniacza przeciw komórom naszego organizmu?

Answer 16

Istnienie w osoczu i na błonach komórek naszego organizmu białek regulujących, hamujących działanie dopełniacza.

Question 17

Jak przebiega droga alternatywna aktywacji układu dopełniacza?

Answer 17

1. Spontaniczna hydroliza C3
2. Powstaje C3(H2O) (inaczej: iC3)
3. C3(H2O) wiąże czynnik B
4. C3(H2O) w obecności Mg2+ i czynnika D rozkłada B na Bb i Ba
5. Powstaje C3(H2O)Bb (rozpuszczalna konwertaza C3 drogi alternatywnej)
6. Rozp. konwertaza C3 rozbija C3 na C3a i C3b
7. C3b zostaje wbudowane do błony
8. Związane z błonąC3b rozbija czynnik B na Ba i Bb
9. Bb wiąże się do związanego z błoną C3b
10. Powstaje C3bBb czyli konwertaza C3 drogi alternatywnej (stabilizowana przez properdynę)
11. Konwertaza C3 drogi alternatywnej rozkłada C3 na C3a i C3b
12. C3b przyłącza się do konwertazy C3b
13. Powstaje C3bBb3b czyli konwertaza C5 drogi alternatywnej
14. Konwertaza C5 rozbija C5 na C5a i C5b
15. C5b bierze udział w formowaniu kompleksu MAC

Question 18

Co stabilizuje konwertazę C3 i C5 drogi alternatywnej?

Answer 18

Properdyna

Question 19

Co oznacza istnienie pętli amplifikacyjnej w drodze alternatywnej aktywacji układu dopełniacza?

Answer 19

To, że konwertaza C3 drogi alternatywnej może rozkładać C3 na C3b, które samo może zapoczątkować powstawanie nowej konwertazy C3 drogi alternatywnej.

Nie ma tego w szlaku lektynowym i klasycznym.

Question 20

Jak wygląda powstawanie kompleksu MAC? (od powstania konwertazy C5)

Answer 20

1. C5b łączy się z C6
2. Do C5b6 przyłączają się C7 i C8
3. Powstaje kompleks C5b-8
4. C5b-8 włącza się w błonę i przyłącza kolejne cząsteczki C9
5. Przyłączenie 2 do 18 cząsteczek C9 skutkuje powstaniem kompleksu MAC (Membrane Attacking Complex)

Question 21

Jakich jest 5 funkcji układu dopełniacza?

Answer 21

1. Opsonizacja i wzmacnianie fagocytozy
2. Stymulacja reakcji zapalnej (anafilotoksyny, chemoatraktanty)
3. Formacja kompleksu atakującego błonę
4. Usuwanie kompleksów immunologicznych
5. Wzmocnienie ramienia humoralnej odpowiedzi swoistej

Question 22

Co niszczy MAC?

Answer 22

1. Bakterie gram -
2. Zmienione powierzchniowo ludzkie komórki
3. Wirusy posiadające osłonkę

Question 23

Asocjacji jakich domen wymaga powstanie kompleksu MAC?

W których podjednostkach MAC one występują?

Answer 23

Domen CDC/MACPF ( cholesterol-dependent cytolysin/MAC/perforin-like).

Występują we wszystkich białkach budujących MAC oprócz C5b.

Question 24

Jakie białko wchodzące w skład dopełniacza wiąże kompleksy immunologiczne?

Co z takimi kompleksami się potem dzieje, przez co są wychwytywane?

Answer 24

C3b

Kompleksy immunologiczne związane z C3b wychwytywane są przez receptory CR1 na erytrocytach i transportowane do śledziony, wątroby gdzie przekazywane są do strawienia makrofagom.

Erytrocyty wracają do krwiobiegu.

Question 25

Jakie niekorzystny efekt może mieć nagromadzenie się kompleksów immunologicznych?

Answer 25

Mogą dostać się do drobnych naczyń krwionośnych, aktywować komórki tuczne, ściągnąć neutrofile, które mogą uszkodzić tkanki.

Question 26

Jak powstaje C3d?

Answer 26

W wyniku proteolizy C3.

Question 27

W jaki sposób C3d wpływa pozytywnie na humoralną odpowiedź swoistą? (4)

Answer 27

C3d może łączyć się z antygenami.

Związanie Ag - C3d przez niedojrzałe limfocyty B wzmacnia pozytywną selekcję i przyspiesza ich dojrzewanie.

Wzmacniają też aktywacją i proliferację dojrzałych limfocytów.

Obniżają próg aktywacji limfocytów B zależny od BCR.

Uczestniczą w indukcji i utrzymaniu pamięci immunologicznej
- Stymulują komórki B pamięci

Question 28

Wymień czynniki osoczowe (4), które biorą udział w regulacji dopełniacza. Podaj ich funkcje.

Answer 28

Inhibitor C1
- Wiąże się do aktywowanych C1r, C1s oraz MASP-2, usuwając je z kompleksów.

Czynnik I
- Proteaza serynowa inaktywująca C3b i C4b za pomocą kofaktorów (CR1, MCP, H)

Czynnik H
- Wiąże C3b usuwając Bb (rozpad C3bBb), kofaktor dla czynnika I

Białko wiążące C4
- Przyspiesza rozpad konwertaz C4b2a, kofaktor dla czynnika I

Question 29

Wymień czynniki obecne na komórkach (4), które biorą udział w regulacji dopełniacza.

Podaj ich funkcje.

Answer 29

Receptor CR1
- Wiąże C4b, usuwając C2a, lub C3b usuwając Bb, kofaktor dla czynnika I

Czynnik przyspieszający rozkład (DAF)
- Białko błonowe, które odłącza Bb od C3b i C2a od C4b - przyspiesza spontaniczny rozpad konwertaz C3 i C5.

Błonowy kofaktor białkowy (MCP)
- Białko błonowe odpowiedzialne za inaktywację C3b i C5b przez czynnik I.

Protektyna (CD59)
- Zabezpiecza przed tworzeniem kompleksu MAC na komórkach autologicznych. Białko silnie ekspresjonowane na błonie komórek.

Question 30

Do powstania czego prowadzi cięcie C3b przez czynnik I? W obecności jakiego innego czynnika dochodzi do tego cięcia?

Answer 30

Do powstania cytolitycznie nieaktywnego fragmentu iC3b.
Nie może ona posłużyć do budowania konwertazy drogi alternatywnej.

Do cięcia C3b przez I dochodzi w obecności czynnika H.

Question 31

Do jakiego czynnika; B czy H, składowa C3b ma większe powinowactwo?

Answer 31

Większe powinowactwo do czynnika B na powierzchni patogenu.

Większe do H na powierzchni komórek autologicznych.

Question 32

W jaki sposób czynnik H rozpoznaje “swoje” komórki?

Answer 32

Komórki autologiczne bogate są w glikany oraz kwas sjalowy.

Question 33

Strategie (8) unikania ataku dopełniacza. Mechanizm i cel ataku.

Answer 33

Unieczynnianie przeciwciał - Białko A (S. aureus)
- Cel ataku: IgG

Hamowanie konwertaz układu dopełniacza - inhibitor SCIN (S. aureus)
- Cel ataku: konwertazy C3

Rekrutacja regulatorów aktywacji dopełniacza (RCA Regulators of Complement Activation) - CRASP (complement-regulator-acquaring protein) Borrelia burgdorferi
- Cel ataku: H, C4BP

Rekrutacja regulatorów aktywacji dopełniacza (RCA Regulators of Complement Activation) - Białka OMPs np. UspA Moraxella catarrhalis
Cel ataku: Witronektyna, C4BP

Mimikra regulatorów aktywacji dopełniacza RCA - Białka Smallpox lub glikoproteiny Herpes
Cel ataku: Hamowanie konwertaz C3

Mimikra regulatorów aktywacji dopełniacza RCA - białko podobne do protektyny (CD59-like) Borrelia burgdorferi
Cel ataku: Blokowanie MAC

Degradacja protelityczna - stafylokinaza
Cel ataku: C3b i IgG

Degradacja proteolityczna - elastaza Pseudomonas (PaE)
Cel ataku: C3

Question 34

W jaki sposób wirusy unikają odpowiedzi ze strony dopełniacza? (EBV i HIV)

Answer 34

Strategia “autostopowicza”: wykorzystują dopełniacz, żeby dostać się do komórki gospodarza

Wirus EBV

• atakuje limfocyty B wykorzystując glikoproteiny powierzchniowe (gp350/220)
• poprzez receptor CR2

Wirus HIV

• Po wstępnej aktywacji dopełniacza wykorzystuje opsoninę C3b
• Dzięki opsonizacji łatwo może dostać się do komórek makrofagów, monocytów
• Poprzez receptor CR3