Kompleman Sistem (Tamamlayıcı Sistem)

Kompleman Sistem
Vikipedi, özgür ansiklopedi

Kompleman sistem, Komplement sistemi veya tamamlayıcı sistem, bir canlıdan patojenlerin temizlenmesine yardım eden biyokimyasal bir kaskaddır [*] Bağışıklık sisteminin bir canlının yaşamı süresindeki gidişlerle değişmeyen ve uyum sağlamayan doğuştan gelen bağışıklık sistemine ait geniş kısımlarıdır Bununla beraber edinilmiş bağışıklık sistemiyle birlikte işleme konulup, eyleme geçirilebilir
Kompleman sistem, normalde zimogenler diye bilinen dolaşan kanda inaktif olan bulunan proteinlerinin küçük miktarını içerir Bazı tetikleyiciler tarafından uyarıldığında, sistemdeki proteazlar özgül proteinlere sitokinleri salmak üzere ayrılırlar ve daha ileri ayrılmaları yükseltecek kaskadları başlatırlar Bu kaskadın aktivasyonun sonucu, hücre-öldürücü yüzey saldırı kompleksinin etkinleştirilmesi ve yanıtının oldukça yükseltilmesidir Serum proteinleri, serozal proteinler ve hücre yüzeyi proteinlerini kapsayan 20'nin üzerinde protein ve protein parçaları kompleman sistemini düzenler Bu proteinler ana olarak karaciğer tarafından sentezlenirler ve kan serumunun globulin yüzdesinde %5'lik bir orana sahiplerdir
Üç biyokimyasal yol kompleman sistemini etkinleştirir:

• Klasik kompleman yolu
• Alternatif kompleman yolu
• Mannoz bağlayıcı lektin yolu

Klasik ve alternatif kompleman sistemi yolları



Tarihçe
19 yüzyılın sonlarına doğru, kan serumunun bakterileri öldürebilme yeteneğinde bir faktörünün ya da presibinin olduğu bulundu 1896'da genç bir Belçika'lı bilimadamı Jules Bordet Paris Pasteur Enstitüsünde bu prensibin iki bileşende analiz edildiğini yayımladı:

• Bir sıcaklığı-sabit bileşen
• Bir sıcaklığı-değişken bileşen (Sıcaklığı-değişken, serum ısıtıldığında etkinliğini kaybeden demek)

Sıcaklığı-sabit bileşen bağışıklık karşıtı özgül mikroorganizmalara sunulmuş bulunurken, sıcaklığı-değişken bileşen bütün normal serumca sunulan özgül-olmayan antimikrobiyal aktiviteden sorumlu bulundu Sıcaklığı-değişken bileşen bizim şu an bahsettiğimiz kompleman yani "tamamlayıcı"ydı
Kompleman (tamamlayıcı) terimi, Paul Ehrlich tarafından 1890'ların sonlarına doğru onun büyük bağışıklık sistemini teorisinin parçaları olarak ortaya çıktı Bu teoriye göre, bağışıklık sistemi hücreleri yüzeylerinde antijenleri tanıyan özel reseptörler (almaçlar) taşımaktaydı Antijenle bağışıklama sırasında bu reseptörlerin çoğu şekillenir ve dolaşan kana dökülürlerdi Günümüzde "antikor"lar olarak isimlendirdiğimiz bu reseptörler Ehrlich tarafından bağlama kapasitelerinin her ikisini de (özgül antijeni tanır ve bağlanırlar, fakat ayrıca taze serumdaki sıcaklığı-değişken olan antimikrobiyal bileşene de bağlanırlar) vurgulamak için "amboseptörler" olarak adlandırılmıştı Bu yüzden Ehrlich bu sıcaklığı-değişken bileşeni kompleman (tamamlayıcı) olarak nitelendirdi, çünkü bu; bağışıklık sisteminin hücreleri "tamamlayan", kanda bulunan bir şeydi
Bordet tamamlayıcının sadece bir tipi olduğuna inanırken, Ehrlich her antijene-özgü amboseptörün kendine özgül tamamlayıcısı olduğuna inandı
Bu tezatlık, 20 yüzyılın başlarında, komplemanın özgül antikorlarla kombinasyonlarda ya da özgül-olmayan yollarda rol oynayabileceğinin anlaşılmasıyla çözüldü
Batı dillerinde kompleman sözcüğü tamamlayıcı anlamına geldiğinden, bu biyolojik sistemin adı da Türkçeye "kompleman sistemi" olarak girmiştir

Bakış
Üç yolun hepsi de proteaz C3-konvertazın homolog şekillerini üretir Alternatif ve mannoz-bağlayıcı lektin yolları C3 hidrolizis ya da antijenlerle antikorların sunumu (özgül-olmayan bağışıklık yanıtı) olmaksızın etkinleşebilirken, klasik kompleman sistemi etkinleşme için tipik olarak antikorlara ihtiyaç duyar
Bu üç yolda da, bir C3-konvertaz C3a ve C3b yaratarak ve daha sonraki ayrılma ve etkinleşme kaskadlarının başlamasına neden olacak şekilde bileşen C3'e ayrılır ve onu etkinleştirir
C3b opsonizasyonla fagositlerlerce daha büyük internalizasyona öncülük eden patojenlerin yüzeyine bağlanır C5a, yangıya hücrelerin toplanmasında yardımcı olan önemli bir kemokindir C3a ve C5a'nın her ikisi de anaflatoksin etkisine sahiplerdir, damar geçirgenliğini ve düz kas yoğunluğunu arttırma kadar, mast hücrelerinin degranülasyonunu doğrudan tetiklerler C5b, C5b'in C6, C7, C8 ve polimerik C9 içeren MAC ile sonuçlanan yüzey saldırı kompleksini başlatır
MAC, kompleman kaskadadın sitolitik son ürünüdür, hedef hücrenin ozmotik lizisine neden olan bir transmembran kanalı olarak şekillenir Kupffer hücreleri ve diğer makrofaj hücre tipleri tamamlayıcı-kaplı patojenlerin temizlenmesine yardımcı olurlar Doğuştan gelen bağışıklık sisteminin parçası olarak, kompleman kaskadın elementleri omurgalılardan daha ilkel canlılarda da bulunabilir, en yakın geçmişte ilkel atnalı yengeci türleri, sistemin önceleri düşünüldüğünden daha gerilerde olabildiğini göstermiştir

1 Klasik Kompleman Yolu





Klasik kompleman sistemi, C1 kompleksinin (bir C1q ve iki C1r ve C1s molekülü içerir) etkinleşmesiyle ve/veya C1q'nun M ve G sınıfından antijenlerle kompleks yapmış (IgM'nin bir molekülü yolu başlatmaya yeterlidir) antikorlara bağlanmasıyla tetiklenir IgG (daha çok moleküle ihtiyaç duyması ya da C10 kompleksiyle doğrudan patojenin yüzeyine bağlanmasıyla) en az etkilidir Bu bağlanma C1q molekülünde iki C1r (bir serin proteaz) molekülünün etkileştirilmesinde öncülük eden konformasyonal değişikliklere liderlik eder Böylece bunlar C1s'e (başka bir serin proteaz) ayrılırlar C1-kompleksi C4'ü bu halde bağlar ve daha sonra C2 (C2'yı üretir ve aslında C2b olarak adlandırılmalıdır çünkü "b"ler geleneksel olarak daha büyük parçalı ürünlerdir) ve C4'e ayrırır
C1r ve C1s'nin uyarılması C1-inhibitörünce kontrol edilir C4b ve C2a klasik yolu şekillendirmek için C3-konvertazla (lektin yolu etkinleştirilmesinde şekillenen C4b2a kompleksi, C3-konvertazın aynısıdır) bağlar C3-konvertazın üretimi C3'ün C3a ve C3b'ye ayrılmasına öncülük eder; C3b; C2a'ya ve C4b'ye (C3 konvertaz) C5 konvertazı yapmak üzere katılır
C3-konvertaz eritrosit membranlarını bir GPI çengeliyle bağlayan DAF (bozulma hızlandırma faktörü) ile bozulur

2 Alternatif Kompleman Yolu

Alternatif kompleman yolu, patojenin yüzeyinde doğrudan bulunan C3 hidrolizis ile tetiklenir Bu, diğer yollardaki patojen-bağlayıcı protein gibi güven vermez Alternatif kompleman yolunda, C3 proteini karaciğer tarafından üretilir ve kandaki enzimlerle C3a ve C3b'ye ayrılır Eğer kanda hiç patojen yoksa, C3a ve C3b proteini parçaları etkinliklerini yitirir Bununla beraber, eğer bir patojenin yakınlarındaysa, C3b'nin bazı parçaları patojenin plazma mambranına bağlanır Bundan sonra kompleman faktör B bağlanacaktır Bu kompleks faktör D ile Ba'ya ve alternatif yolla C3-konvertaz ile Bb'ye ayrılacaktır Bundan sonra patojenin yüzeyini "kancalamış" C3bBb kompleksi bir elektrikli testere gibi rol alıp, patojendeki kancalı C3bBb sayısını olumlu etkileyecek olan kandaki C3'ün C3a ve C3b'ye hidrolizini katalizler C3'ün hidrolizinden sonra, C3b kompleksi, C5'i C5a ve C5b'ye ayrılacak olan C3bBbC3b'ye karmaşıklaşır (dönüşür) C5a ve C3a'nın mast hücresi degranülasyonunu tetiklediği bilinir C5b ile C6, C7, C8, ve C9 (C5b6789) kompleksi ayrıca MAC olarak bilinen hücre zarı arasında bulunan yüzey saldırı kompleksini şekillendirmek üzere karmaşıklaşır ve hücre lizisini başlatır

3 Lektin Yolu (MBL - MASP)
Lektin yolu, klasik yola homologdur fakat opsoninle mannoz-bağlayıcı lektin (MBL) ve fikolinler C1q yerinedir MBL-ilişkili serin proteazları etkinleştiren, MASP-1 ve MASP-2 (ayrı ayrı C1r ve C1s'ye benzeyen), C4'ü C4a ve C4b'ye ve C2'yi C2a ve C2b'ye ayrıabilen mannoz-bağlayıcı lektinin patojenin yüzeyindeki mannoz artıklarına bağlanmasıyla bu yol etkinleştirilir
C4b ve C2a o zaman birlikte C3-konvertazı şekillendirmek için klasik yolda olduğu gibi bağlar Fikolinler MBL ile homologdur ve MASP aracılığıyla benzer fonksiyonlardadır Omurgasızlarda edinilmiş bağışıklık sistemi olmaksızın, fikolinler genişletilmiş ve onların bağlama özgüllükleri patojene özgü olmayan molekülleri tanıma zayıflığını telafi etmek için çeşitlenmiştir

Kompleman Sisteminin Düzenlenmesi
Kompleman sistemi aşırı derecede harap olmuş ev sahibinin dokularında etkilenleştirilmesiye oldukça düzenlenebilme potansiyeline sahiptir Kompleman sistemi, daha fazla konsantrasyonlarda bulundukları kan plazmasından salınan kompleman kontrol proteinleri tarafından düzenlenir Bazı kompleman kontrol proteinleri kompleman tarafından hedeflenen kendini-sunan hücrelerin yüzeylerinden salınırlar Örneğin; yüzey salıdırı kompleksinin şekillenmesi sırasında C9 polimerizasyonun baskılayan CD59

Hastalıklardaki Rolü
Kompleman sisteminin bir bağışıklık bileşeni olarak Barraquer-Simons sendromu, astım, lupus erythematosus, glomerulonefrit, artritin çeşitli şekilleri, otoimmün kalp hastalıkları, multipl skleroz, enflamasyonlu bağırsak hastalığı ve iskemia-reperfusyon yaralanmaları gibi bazı hastalıklarda rol aldığı düşünülmektedir Kompleman sistemi ayrıca gittikçe artarak Alzheimer gibi merkezi sinir sistemi hastalıklarıyla ve diğer nörodejeneratif şartlarla da ilişkilendirilmektedir Terminal yolların yetmezlikleri, otoimmün hastalıklarda ve menejit gibi enfeksiyonların her ikisinde de Gram negatif bakterilere saldırmada rol alan C56789 kompleksinin rolüyle ilişkilidir Kompleman sisteminin düzenleyicileri faktör H ve yüzey kofaktör proteinindeki mutasyonlar atipik hemolitik üremi sendromuyla ilişkilendirilmiştir Bundan başka yaygın olan faktör H'deki (Y402H) tek nükleotidli polimorfizim, yaygın göz hastalığı (yaşa bağlı maküler dejenerasyon) ile ilişkilendirilmiştir Bu bozuklukların hepsi günümüzde ev sahibinin yüzeylerindeki hatalı kompleman etkinleşmeyle ilişkilendirilmektedir
Geçmiş araştırmalar HIV/AIDS sırasında kompleman sisteminin vücudu daha çok hasarladığı maniplasyonlarını öne sürmüştür

[*]
Biyokimyasal kaskad, reaksiyonlardan birinin ürünlerinin gelecek reaksiyonlarda yakıldığı kimyasal reaksiyonlar dizisine verilen addır
Biyokimyada bazı önemli biyokimyasal kaskad tepkimeleri vardır örneğin; koagülasyon kaskadı gibi enzimatik kaskadlar, kompleman sistemi ve sinyal iletimi kaskadları gibi