Диссертация (1141376), страница 4
Текст из файла (страница 4)
В число участников системы включают такжеклеточные рецепторы фрагментов компонентов и мембранные белки-регуляторыактивации [19].Содержание комплемента в сыворотке крови человека подверженоколебаниям и зависит от возраста, пола, времени года и суток. Дефициткомплемента обуславливает повышенную чувствительность к инфекционнымзаболеваниям, аутоиммунным болезням, злокачественным новообразованиям ит.д.
[19, 96] Подобно большинству элементов иммунной системы гиперактивностьсистемы комплемента или его активация в очаге тканевого повреждения можетвызвать поражение клеток и тканей организма [44].Наличие нескольких путей активации (классический, альтернативный илектиновый (маннозный) путь активации) придает системе комплемента«гибкость», способность активироваться в различных ситуациях [44].Классический путь активации системы комплементаКлассический путь активации инициируется антителами, связанными споверхностьюклеток-мишеней(иммуннымикомплексами).Активаторамиданного пути являются иммунные комплексы, содержащие IgM, подклассы IgG(IgG1, IgG2, IgG3); вирусы иммунодефицита человека и другие ретровирусы,вирус везикулярного стоматита; микоплазмы; полианионы, особенно связанные с22катионами;фосфат-ион(дезоксирибонуклеиноваякислота,липидА,кардиолипин); сульфат-ион (декстран-сульфат, гепарин, хондроитинсульфат) [44].Этот путь активации довольно эффективен, но для его запуска необходимпредварительный контакт с микроорганизмом (антигеном), причем в случае IgGдля активации необходимо, чтобы в иммунном комплексе были расположенырядом, по крайней мере, две молекулы иммуноглобулина.
В большинствеэкспериментальных систем лизиса необходимы сотни и тысячи молекул IgG, покадве молекулы случайно не окажутся достаточно близко и не образуют пару.Таким образом, молекула IgG является менее эффективным активаторомкомплемента, чем молекула IgM [19, 87].В случае IgM для связывания одной молекулы компонента комплементаС1q достаточно одной молекулы иммуноглобулина. Связывающая способностьиммуноглобулина значительно возрастает, если антитело соединено со своимантигеном. Известно, что при этом происходят значительные изменения впространственной структуре IgM – переход плоской конфигурации молекулы вкрабовиднуюформу,благодарячемуоткрываютсяучасткимолекулы,связывающиеся с первым компонентом комплемента (С1) [19, 44, 117].
Однако,несвязанный (свободный) IgM в плазме не активирует комплемент.Подклассы IgG обладают различной аффинностью к С1, у человеканаибольшим сродством обладает IgG3, далее следует IgG1 и IgG2 [132]. IgG4лишен комплемент-активирующего свойства, т.к. неспособен связываться с С1компонентом классического пути [44, 80, 139].Активация системы комплемента по классическому пути происходит сучастием 9 компонентов (С1-С9) и 5 регуляторных белков. Инициацияклассического пути начинается со связывания на активаторе первого компонентакомплемента С1 [94].
Их соединение зависит от наличия ионов Ca2+, при ихотсутствии, активация не происходит.С1q-связывающий участок в молекуле IgG расположен в Fc-фрагменте – вобласти Сн2-домена. В Fab-фрагменте находится активный центр антител,который, отличаясь по аминокислотному составу, обеспечивает избирательность23связывания конкретных антигенов. Fc-участки агрегированных молекул ужерасположены в пространстве критически, что позволяет легко фиксироватькомплемент [136].
Результаты рентгеноструктурного анализа IgG человекасвидетельствуют о большой гибкости его молекул в растворе [138]. В случае жесвязывания Fab-области с антигеном, молекула IgG становится более жесткой,вследствие продольного растяжения области контакта между доменами внаправлении от Fab- к Fc-области. В результате могут раскрыться ранеенедоступные центры связывания С1q, или же возникает такое структурноеизменение в Fc-области, которое увеличивает сродство IgG к С1q.
Для передачиконформационного изменения в Fc-область важна целостность дисульфидныхсвязей между Н-цепями, которая определяется по соответствующей методике ЕФс участием антигена краснухи [89].После фиксации С1q запускается каскад реакций ограниченного протеолиза(Рисунок 2) [145], в результате которого образуются литические комплексыкомплемента и C3b-опсонины. В завершающем этапе активации происходитформирование мембраноатакующего комплекса комплемента, действие которогона мембрану бактерий приводит к освобождению содержимого клетки и ее гибели[3]. Классический путь действует более точно, поскольку так уничтожается любаячужеродная клетка.С3а и С5а – низкомолекулярные пептиды комплемента, которые являютсяанафилатоксинами. Они обладают выраженной воспалительной активностью исвязываются с рецепторами на тучных клетках (тканевых базофилах) ибазофильных гранулоцитах крови, что приводит к выбросу биологическиактивных веществ (гистамина, серотонина, брадикинина), стимулирующихвоспалительную реакцию.
В свою очередь это приводят к увеличениюпроницаемости сосудистой стенки, расслаблению гладкой мускулатуры исокращению клеток эндотелия капилляров. Образование анафилатоксинов в ходеактивации комплемента приводило бы к весьма неприятным последствиям, еслибы не контролировалось ферментом крови – карбоксипептидазой N, которая24отщепляет С-концевой аргинин и тем самым отменяет их физиологическоедействие [44].Рисунок 2 – Схема активации и регуляции системы комплементаАльтернативный путь активации системы комплементаАктивация комплемента по альтернативному пути осуществляется наповерхности патогенов в отсутствии молекул IgG. Существует постояннаясамопроизвольная активация этого пути на низком уровне.
Образованиекомплекса C3b с фактором В зависит от наличия ионов Mg2+, и при их отсутствииальтернативный путь не активируется. Неодинаковая потребность в ионах дляактивации классического и альтернативного путей используется в лабораторныхтестах для определения активности комплемента [44].Активаторами альтернативного пути системы комплемента являютсяиммунные комплексы с иммуноглобулинами класса А и Е (менее эффективны,чем при классическом пути); клетки, инфицированные некоторыми вирусами25(например,вирусомграмотрицательныеЭпштейна-Барр);бактерии;многиетрипаносомы;грамположительныелейшмании;многиеигрибы;гетерологичные эритроциты; сложные углеводы (например, зимозан) [44].Альтернативный путь менее избирателен по сравнению с классическим путем, иможет быть активирован, например, агрегированными макромолекулами, такимикак агрегаты иммуноглобулинов и иммунные комплексы. В этом случае реакцияприводит к солюбилизации комплекса за счет уменьшения в силе междуантителами в результате ковалентного связывания между С3b и комплексом [80].В некоторых условиях первый компонент классического пути (С1) может бытьвовлечен в активацию по альтернативному пути (например, агрегированными илиповрежденными при фракционировании молекуламикомплексыиммуноглобулин–С1могутзатемIgG), получающиесяактивироватьфакторыальтернативного пути без участия С4 и С2 [19, 64, 98].Активация системы комплемента по данному пути происходит с участиемС3 и факторов B, D, P, H и I, которые взаимодействуют в непосредственнойблизости к активирующей поверхности, образуя С3-конвертазу альтернативногопути (Рисунок 2) [145].Расщепление С3 и С5, осуществляемое различными по составу, ноидентичными по механизму действия, конвертазами, а также последующие этапыактивации приводят к образованию одинаковых биологически активных веществкак при классическом, так и при альтернативном пути активации.
Фрагмент C3bвыступает связующим звеном обоих путей.Открытый позднее других лектиновый путь активации не требуетприсутствия антител, и активация происходит на поверхности клеток-мишеней.Общими признаками всех трех путей являются:1. Активация С3 – самого важного и присутствующего в большомколичествекомпонентакомплемента,С3bзапускаетформированиемембраноатакующего комплекса, который образует водную пору в мембране,делая ее неплотно соединенной, и в некоторых случаях обуславливает лизисклетки.
С3b способна присоединиться к обеим клеткам: хозяина (организма-26носителя) и патогенам. Клетки хозяина препятствуют возникновению каскадакомплемента на своих оболочках путем выработки специальных белков и такимобразом защищают себя от разрушения [80].2. Каскадный тип протеолитической реакции, при котором активированныебелки комплемента приобретают свойства ферментов и расщепляют другиекомпоненты, сообщая им ферментативные свойства; те, в свою очередь,расщепляют следующий компонент и т.д.
Этот комплекс последовательных иупорядоченных реакций определяет нарастающий эффект каскадной активациисистемы комплемента.На заключительном этапе все пути активации конвергируют в общийтерминальный путь, характеризующийся неферментативным разрывом мембраныи литической деструкцией патогенов [44].Таким образом, активация системы комплемента является одновременномеханизмомреализации,кактерапевтическойэффективности,такиспецифической безопасности иммуноглобулинотерапии. Активация комплементаиммунными комплексами способствует ускоренному удалению антигенов и,напротив,спонтаннаяактивациякомплементаагрегированнымииповрежденными при фракционировании молекулами иммуноглобулина вызываетнежелательныереакции,особенноупациентовсиммунодефицитнымисостояниями [10].Одним из показателей, определяющих специфическую безопасностьвнутривенных инфузий ЛП иммуноглобулина человека, является низкаяспонтанная (антигенонезависимая, неспецифическая) АКА.
В отличие отспецифическойАКА,обусловленнойреакциейантиген-антитело,неспецифическая АКА оценивается в отсутствие антигена [7, 25].271.4. Антикомплементарная активность – параметр специфическойбезопасности лекарственных препаратов иммуноглобулинов человека длявнутривенного введенияВ процессе фракционирования сыворотки или плазмы крови молекулыиммуноглобулина также частично утрачивают нативную структуру, агрегируютсяи приобретают способность спонтанно активировать систему комплемента [1].Антикомплементарная активность является следствием внутримолекулярнойперестройки и межмолекулярных взаимодействий IgG, которые могут бытьобусловленынагреванием,обработкойорганическимирастворителямиихимическими реагентами [62, 126].Инфузии ЛП иммуноглобулина человека, содержащих агрегированные IgG,всегда считались одной из главных причин побочных реакций у пациентов, такихкак приливы, головная боль, лихорадка, озноб, тошнота, рвота, мышечные боли,одышка и тахикардия [10, 26, 45, 59].
Связь между побочными реакциями иагрегатами, обладающими антикомплементарными свойствами, наблюдалась вначале1960-хгодов,когдаагрегированныеимономерныефракциииммуноглобулина были разделены ультрацентрифугированием и введеныпациентам. Miekka и соавт. (1975) выявили, что агрегированная фракция IgG,полученная после отделения эксклюзионной хроматографией, была найдена вовсех ЛП иммуноглобулинов с АКА [110].Во время формирования производственного пула плазмы и последующегоперемешиваниясамопроизвольнодимеризуютсядо40 %молекулIgG.Технологический процесс производства, условия и срок хранения готового ЛПИГВВ могут способствовать агрегированию молекул IgG.Borg (2009) в своем исследовании [80] выделяет следующие критическиестадии технологического процесса производства ЛП ИГВВ, предположительнооказывающие влияние на характеристику молекул IgG: регулирование рН: молекула IgG может изменить естественные свойства(вплоть до денатурации), если концентрация NaOH или HCl слишком высокая,28или скорость перемешивания слишком низкая и амплитуда движения слишкоммаленькая; ультра-/диафильтрация: область мембраны, концентрация белка, скоростьпотока жидкости, трансмембранное давление и процедура регенерации мембраныоказывают влияние на молекулы IgG; хроматография: тритон X-100 присоединяется к ионообменной смоле, имолекулы IgG просеиваются.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
