Схема взаимодействия и активации компонентов системы комплемента по классическому пути

Альтернативный путь активации системы комплемента запускается сразу же после проникновения антигена в организм и, в отличие от классического пути, не требует накопления специфических антител по отношению к антигену (т.е. этот путь запускается не комплексом "антиген-антитело", а самим антигеном). Активация факторов системы комплемента по альтернативному пути начинается с взаимодействия С3b с мембраной патогена. Наличие компонента С3b в плазме крови обусловлено постоянным его спонтанным образованием в результате распада внутренней тиоэфирной связи в молекуле С3 на С3b и С3а под действием следовых количеств плазменных протеиназ, а также в результате очень медленной реакции тиоэфирной связи с водой. Фактор С3 отличается среди других компонентов системы комплемента самой высокой концентрацией в плазме крови, составляющей 1,2 мг/мл. Хотя большая часть компонентов С3b и С3а расщепляется плазменными ферментами, все же взаимодействие даже небольших количеств спонтанно образующегося С3b с мембраной патогена играет важную роль для активации системы комплемента по альтернативному пути.

Компонент С3b обладает способностью ковалентно связываться как с рецепторами мембран собственных клеток организма, так и проникших в организм корпускулярных антигенных структур. После взаимодействия компонента С3b с рецепторами мембраны какой-то клетки он изменят свою конформацию, в результате чего резко повышает сродство к фактору В, присутствующему в плазме крови. Между компонентом С3b, фиксированным на мембране какой-то клетки, и фактором В в присутствии ионов Мg²⁺ возникает нековалентная связь. Фактор В под воздействием связанного с ним компонента С3b изменяет свою пространственную структуру, в результате чего становится доступным действию сывороточной протеиназы (фактора D), расщепляющей фактор В на Ва и Вb. С этого момента каскад реакций, развертывающихся на мембране клеток хозяина и патогена, принципиально отличается. В частности, на мембране собственных клеток организма имеются два белка: DAF (decay accelerating factor) – фактор, усиливающий расщепление, и MCP (membrane cofactor proteolysis) – мембранный кофактор протеолиза, а в плазме крови – факторы Н.DAF и Н. Факторы MCP, DAF и Н взаимодействуют с комплексом С3bВb и вытесняют Вb из комплекса. Фактор Н обладает способностью связываться с С3b, делая его доступным для действия фактора I, находящегося в плазме крови и инактивирующего С3b. Инактивированный фактором I компонент С3b в дальнейшем расщепляется трипсиноподобными ферментами, присутствующими в плазме крови. Все эти факторы являются протекторными, поскольку защищают собственные клетки организма от разрушающего действия активированных компонентов системы комплемента.

В мембранах микробных клеток факторы DAF и MCP отсутствуют, а фактор Н плазмы крови хозяина взаимодействует только с клетками хозяина, в результате чего образовавшийся на поверхности этих клеток комплекс С3bВb не разрушается, более того, он стабилизируется присоединяющимся к нему регуляторным компонентом, присутствующим в плазме и называемым пропердином или фактором Р. Стабилизированный комплекс С3bВb действует подобно ферменту С3/С5-конвертазе, образующейся при активации комплемента по классическому пути. В частности, этот комплекс расщепляет новые молекулы С3 на С3а и С3b. Образовавшиеся новые молекулы С3b проявляют очень высокую реакционную способность и ковалентно связываются со свободными участками мембраны патогена. Таким образом, один активный комплекс С3bВb катализирует образование большого количества новых молекул С3b, которые продолжают связываться с мембраной патогена. Фиксированный на мембране патогена компонент С3b обладает способностью связываться с фактором С5, делая его доступным действию активного комплекса С3bВb, который катализирует расщепление молекул С5 на С5а (высвобождается в окружающее патоген пространство) и С5b (остается связанным с фактором С3b, зафиксированным на поверхности патогена). Образующиеся С5а вместе С3а являются хемоаттрактантами, привлекая в очаг воспаления фагоциты. Кроме участия активного компонента С3b в активации фактора С5, он оказывает и опсонизирующее действие, облегчая фагоцитоз антигенов нейтрофилами и макрофагами. Наконец С5b, связанный с мембраной патогена, присоединяет к себе последовательно факторы С6, С7, С8, в результате чего образуется комплекс С5b678, аналогичный таковому при активации системы комплемента по классическому пути и способствующий проникновению молекул фактора С9 в толщу мембраны патогена, формированию из молекул С9 пор, пропускающих воду и ионы натрия, что приводит к набуханию и лизису чужеродных клеток.

Таким образом, заключительные этапы активации системы комплемента по классическому и альтернативному пути идентичны и заканчиваются лизисом антигенных клеток.