النظام التكميلي: المسار الكلاسيكي والبديل والوظائف والأمراض - مادة الاحياء - 2026

في نظام المتممة هي مجموعة مكونة من أكثر من ثلاثين بروتينات البلازما عرضة للحرارة، مما يزيد من تأثير مدمر الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض.

يطلق عليه "مكمل" لأنه ثبت أنه مكمل لعمل الأجسام المضادة في تدمير مسببات الأمراض. ومع ذلك ، فهي أيضًا قادرة على أداء وظائفها في حالة عدم وجود الأجسام المضادة. لذلك ، يمكن اعتباره جزءًا من مكونات الجهاز المناعي الفطري.

ملخص مسار التنشيط التعاقبي التكميلي. بواسطة Perhelion ، من ويكيميديا ​​كومنز.

يعتمد عملها على التنشيط المتسلسل ("المتتالي") للبروتينات التي تتكون منها ، من أجل ضمان تمزق مسببات الأمراض من خلال تكوين مسام في غشاءها ، ووضع العلامات (طمس) لتدميرها بواسطة الخلايا البلعمية و تحييد الفيروس.

جهاز المناعة: المناعة التكيفية والمناعة الفطرية

جهاز المناعة هو نظام دفاع الجسم للدفاع عن نفسه من هجوم الكائنات الحية الدقيقة القادرة على التسبب في المرض.

يتكون من مجموعة من الخلايا والأعضاء وبروتينات السيتوكين التي تظل متيقظة لوصول مسببات الأمراض. بمجرد اكتشافهم ، يقومون بالهجوم عليهم من أجل ضمان القضاء عليهم. ستكون منهجيته مثلما يفعل جنود الثكنات ، الذين يأتون للدفاع كلما ظهرت حالات هجوم أو طوارئ.

كما هو الحال في أي نظام دفاعي ، فإن الهجوم الذي ينفذه يتطلب تكتيكات وقدرات ومهارات وتعاون مكوناته. كل هذا ينخرط في سلسلة من الخطوات الإستراتيجية التي تُعرف مجتمعة باسم الاستجابة المناعية.

تحدث الاستجابة المناعية في مرحلتين كبيرتين منفصلتين زمنياً: الاستجابة المناعية الفطرية والاستجابة المناعية التكيفية.

الاستجابة المناعية الفطرية

الاستجابة المناعية الفطرية هي خط الدفاع الأول ضد العدوى التي يسببها وصول كائن غريب.

يشير هذا النوع من الاستجابة الأولية ، من ناحية ، إلى عمل خطوط الاحتواء (الجلد والأغشية المخاطية) التي تعمل كحواجز تمنع دخول مسببات الأمراض. من ناحية أخرى ، عمل الخلايا التي تظل يقظة في الطبقات الداخلية من الجلد قبل دخول مسببات الأمراض. يمكن أن "تتسلل" هذه الكائنات الحية الدقيقة نتيجة فشل في الحواجز الأولى ، مثل الثقب أو القطع الموجود فيها.

تُعرف الخلايا التي تعمل على هذا المستوى باسم الخلايا البلعمية ، وهي المسؤولة عن التعرف على الكائنات الحية الدقيقة الغازية ، وابتلاعها (التهامها) وتدميرها في النهاية في السيتوبلازم.

بصرف النظر عن هذا ، فإن هذه الخلايا مسؤولة عن إرسال إشارات إلى الخلايا التي تشارك في فرع الاستجابة الثاني من أجل القضاء بكفاءة على أي مسببات الأمراض التي تمكنت من التغلب على خط الاستجابة الأول.

أخيرًا ، المكونات الخلوية وغير الخلوية التي تشارك في هذا النوع من الاستجابة موجودة منذ ولادة الكائن الحي. أي أنها لا تعتمد على وجود مستضدات (مسببات الأمراض الأجنبية أو المواد السامة).

الاستجابة المناعية التكيفية

هذا النوع من الاستجابة ، الذي يحدث بعد تفعيل آليات المستجيب للمناعة الفطرية ، يتم تنفيذه بواسطة خلايا أخرى تعرف باسم الخلايا الليمفاوية.

تعزز الخلايا الليمفاوية آليات الدفاع عن المناعة الفطرية ، وفي نفس الوقت تجعل النظام يتذكر الكائنات الغازية ، فقط في حالة عودتها.

أي في حالة حدوث غزو ثانٍ من قبل كائن أجنبي ، فإن الأخير يتعرف عليه بسرعة ، مما يسهل القضاء عليه بسرعة. عادة ما تكون هذه الاستجابات أسرع من الأولى على وجه التحديد بسبب ذاكرتها المناعية المميزة.

أخيرًا ، تجدر الإشارة إلى أن المناعة التكيفية تتطور طوال حياة الكائن الحي. حيث أنها تواجه عوامل معدية مختلفة. هذا هو ، يتم الحصول عليها.

عندما تكتشف هذه الخلايا كائنًا حيًا للمرة الثانية ، فإنها تطلق خط هجوم خلوي وخط خلطي. والثاني ينطوي على إطلاق الأجسام المضادة والبروتينات التي تحيد السموم وتمييز مسببات الأمراض للتخلص منها.

يمكن للأجسام المضادة ، بدورها ، تنشيط مجموعة من البروتينات التي تشكل النظام التكميلي. يساعد هذا الأخير على تدمير الجراثيم والخلايا المصابة بالفعل بسرعة.

نظام كامل

النظام التكميلي عبارة عن مجموعة من بروتينات البلازما يتم تنشيطها من خلال وجود الكائنات المسببة للأمراض.

على الرغم من أن هذا التنشيط يعتمد في كثير من الحالات على الأجسام المضادة (مكونات الاستجابات التكيفية) ، إلا أنه يمكن أيضًا تنشيطها في حالة عدم وجودها. لهذا السبب ، يعتبر مكونًا مهمًا من الاستجابات الفطرية.

يتكون هذا النظام من أكثر من 30 بروتينًا ، تتفاعل مع بعضها لتكمل عمل الأجسام المضادة والخلايا البلعمية في القضاء على مسببات الأمراض.

تم التعرف على هذه البروتينات بالحرف "C" كمكمل ، وتتكون من خلال الجمع بين 9 بروتينات (C1 إلى C9). كلهم من البروتياز ويستمرون في الدوران بيقظة وغير نشطة عبر الجسم.

بمجرد اكتشاف وجود كائن حي دقيق غريب ، يتم تنشيطها بفعل بروتياز أخرى ، بحيث تستمر في الهجوم للدفاع عن الكائن الحي.

الآن ، يمكن تنفيذ هذا التنشيط من خلال ثلاث طرق مختلفة: المسار الكلاسيكي ، والطريق البديل ، وطريق القراءة. على الرغم من أن هذه تختلف في كيفية حدوث التنشيط ، إلا أنها تتزامن جميعها في تكوين مركب هجوم على غشاء العامل الممرض (MAC).

يتشكل هذا المركب من خلال ارتباط العديد من البروتينات على الوجه الخارجي لغشاء العامل الممرض الذي يبلغ ذروته في تكوين مسام أو ثقوب فيه.

كيف يتم تفعيل النظام التكميلي؟

يحدث التنشيط في المواقع التي تحدث فيها العدوى وينتج عن وجود الكائنات الحية الدقيقة الغازية.

أثناء ذلك ، يتم تنشيط جميع البروتينات التكميلية غير النشطة في البداية في تفاعل تسلسلي. أي بمجرد تنشيط أحدهما ، يقوم الأخير بتنشيط التالي وما إلى ذلك.

يتم إنتاج البروتياز النشط عن طريق انقسام البروتين السلائف أو الزيموجين (شكل غير نشط). الأخير يقطع التالي إلى قسمين عن طريق تنشيطه.

وبالتالي ، فإن تنشيط مجموعة صغيرة من البروتينات في بداية الشلال يؤدي إلى زيادة كبيرة في تنشيط Zymogens المتتالية (التضخيم).

يساعد هذا التضخيم مجمع هجوم الغشاء الممرض على التكون بسرعة. هذا يعزز فتح المسام التي ستكسر في نهاية المطاف الطفيليات والبكتيريا والكائنات الحية الأخرى القادرة على التسبب في العدوى.

يمكن تفعيل المكمل بثلاث طرق مستقلة

على الرغم من أن الهدف النهائي من التنشيط التكميلي هو دائمًا تكوين معقد هجوم الغشاء الممرض ، إلا أن هناك ثلاث طرق يمكن من خلالها تحقيق ذلك. تعتمد بداية كل منها على عمل الجزيئات المختلفة.

ومع ذلك ، فإنهم جميعًا يتقاربون عند تنشيط C3 convertase ، وهو بروتين يشق بروتين C3 إلى C3a و C3b. يرتبط الأخير بغشاء العامل الممرض ويكسر C5 إلى C5a و C5b. يرتبط C5b أيضًا بالغشاء ويقوم بتجنيد بقية البروتينات التي ستتجمع لتكوين المسام (C6 و C7 و C8 و C9).

الطريقة الكلاسيكية

يتلقى هذا الاسم لكونه الطريقة الأولى التي يتم وصفها. إنه يشكل نقطة اتصال بين آليات الاستجابات الفطرية والتكيفية حيث يتم تنشيطها بواسطة مجمعات الأجسام المضادة التي ارتبطت سابقًا بسطح العامل الممرض.

يبدأ هذا بربط C1q (أول بروتين في السلسلة التكميلية) بغشاء الكائن الدقيق الغازي. يمكن أن يتم هذا الاتحاد بثلاث طرق مختلفة:

- مباشرة مع مكونات بروتينية وغير بروتينية على سطح البكتيريا ، مثل حمض ليبوتيكويك الموجود في البكتيريا موجبة الجرام.

- بروتين سي التفاعلي ، وهو بروتين بلازما يرتبط ببقايا الفوسفوكولين الموجودة في عديد السكريات السطحية البكتيرية.

- للمجمعات المناعية ، المكونة من اثنين أو أكثر من الأجسام المضادة من IgG أو IgM التي ارتبطت سابقًا بالعوامل الممرضة.

مسار الليكتين

التنشيط عن طريق هذا المسار يعتمد على التعرف على كربوهيدرات معينة مكشوفة على سطح العامل الممرض بواسطة بروتينات تسمى الليكتينات.

اللكتينات هي بروتينات تتفاعل فقط مع الكربوهيدرات. بعض الأمثلة على ذلك هي: بروتين MLB الذي يرتبط على وجه التحديد بالعديد من السكريات التي تحتوي على مانوز السكر الموجود على سطح الفيروسات والبكتيريا ، وتلك التي تتعرف فقط على بقايا N-acetylglucosamine الموجودة في جدار البكتيريا.

طريق بديل

يتم تنشيط هذا المسار مباشرة عن طريق ارتباط بروتين C3 (الذي يولد C3b) النشط بالفعل على سطح العامل الممرض.

من المهم معرفة أنه في حالة عدم وجود عدوى يحدث C3b من خلال هذا الطريق بقيم منخفضة جدًا. تبقى هذه الكميات المحدودة من C3b غير نشطة بفعل بروتين يعرف باسم العامل H.

فقط عندما تكون هناك عدوى ويرتبط C3 بالعوامل الممرضة ، يتم تجنب التأثير التنظيمي للعامل H وهذا يرتبط بعامل ثانٍ يُعرف بالعامل B ، وينقسم الأخير بفعل العامل D وترتبط المنتجات بـ C3 موجود بالفعل في الغشاء الذي يشكل C3 convertase.

من هنا ، يتم اتباع خطوات التنشيط المشتركة للمسارات الثلاثة.

المميزات

يسمح بالتدمير السريع للخلايا المسببة للأمراض من خلال تكوين المسام التي تدمر أغشيتها بسرعة.

من خلال ربط البروتينات التكميلية المنشطة ، فإنه يحدد مسببات الأمراض التي يجب التعرف عليها وتناولها بواسطة الخلايا البلعمية للتدمير. تُعرف هذه العملية بالتطهير.

تعمل الأجزاء الصغيرة التي يتم إنتاجها من تحلل الزيموجينات كمجاذبات كيميائية تجند المزيد من الخلايا البالعة إلى موقع الإصابة.

يسمح بتحييد غزو الفيروسات. أي أنه يعطلهم بحيث يتم استئصالهم لاحقًا والقضاء عليهم.

الأمراض ذات الصلة

الأشعة السينية للقدم مع التهاب المفاصل الروماتويدي ، وهو مرض ناجم عن قصور في الجهاز التكميلي. بقلم لاريوب ، من ويكيميديا ​​كومنز.

يمكن أن تؤدي أوجه القصور في تخليق البروتينات التكميلية إلى جانب العوامل التي تؤدي إلى تنشيط غير منظم لهذه البروتينات إلى العديد من الأمراض.

تحدث أوجه القصور بشكل عام بسبب الأخطاء الجينية التي تؤدي إلى أحداث التنشيط الخاطئة. يؤدي هذا إلى فشل في زيادة التعرض للعدوى والأمراض الروماتيزمية والوذمة الوعائية (وذمة الجلد والغشاء المخاطي).

يمكن أن يتسبب غياب التنظيم ، مثل غياب العامل H ، في زيادة التنشيط. وينتهي هذا بالتهاب غير متحكم فيه ينتج عن تحلل الخلايا الخاصة.

المراجع

1. ألبرتس ب ، جونسون أ ، لويس جيه ، راف إم ، روبرتس ك ، والتر بي . 2002. البيولوجيا الجزيئية للخلية ، الطبعة الرابعة. نيويورك: جارلاند ساينس.
2. مكولوتش جيه ، مارتن إس جيه. فحوصات النشاط الخلوي. 1994. المناعة الخلوية ، ص 95-113.
3. Rich R، Fleisher T، Shearer W، Schroeder H، Frew A، Weyand C. 2012. علم المناعة السريرية ، الطبعة الرابعة. كندا: إلسفير.
4. Sarma JV، Ward PA. النظام التكميلي. أبحاث الخلايا والأنسجة. 2011 ؛ 343 (1) ، 227-235.
5. توماس جيه ، كيندت ريتشارد أ. جولدسبي كلية أمهيرست باربرا أ. أوزبورن. خافيير دي ليون فراغا (محرر). 2006. في الطبعة السادسة لعلم المناعة من Kuby's. ص. 37 ، 94-95.
6. Trascasa L. النقص المتممة. التشخيص المختبري. تقديم السجل الإسباني لأوجه القصور في التكملة. السجل الاسباني للعيوب التكميلية. 2000 ؛ 19: 41-48.