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Sistema del complemento

Di

Peter J. Delves

, PhD, University College London, London, UK

Ultima modifica dei contenuti apr 2020
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Risorse sull’argomento

Il sistema del complemento è una cascata enzimatica che partecipa al processo di difesa contro le infezioni. Molte proteine del complemento sono presenti nel siero come precursori enzimatici inattivi (zimogeni); altre si trovano sulla superficie delle cellule. (Vedi anche Panoramica sul sistema immunitario.)

Il sistema del complemento collega l'immunità innata e quella acquisita tramite i seguenti meccanismi

  • Aumentando le risposte anticorpali e la memoria immunologica

  • Lisando le cellule estranee

  • Bonificando il microambiente da immunocomplessi e da cellule apoptotiche

I componenti del complemento hanno molte funzioni biologiche (p. es., stimolazione della chemiotassi, attivazione della degranulazione dei mastociti indipendente dall'immunoglobulina E [IgE]).

Attivazione del complemento

Ci sono 3 vie mediante cui il complemento viene attivato (vedi figura Vie di attivazione del complemento):

  • Classica

  • Lectina

  • Alternativa

Vie di attivazione del complemento

La via classica, quella della lectina e quella alternativa convergono in una via finale che è comune a tutte e tre le vie, quando la C3 convertasi (C3 con) divide il C3 in C3a e C3b. Ab o Ac = antibody/anticorpo; Ag = antigen; C1-INH = C1 inhibitor; MAC = membrane attack complex; MASP = MBL-associated serine protease; MBL = mannose-binding lectin. La barra superiora indica l'attivazione.

Vie di attivazione del complemento

Le componenti della via classica sono etichettate con una C e un numero (p. es., c1, C3), in base all'ordine in cui sono stati identificate. Le componenti della via alternativa sono spesso indicate da una lettera (p. es., fattore B, fattore D) o da un nome (p. es., properdina).

L'attivazione per via classica è

  • Anticorpo-dipendente, che si verifica quando C1 interagisce con complessi antigene-IgM o complessi aggregati antigene-IgG

  • Anticorpo-indipendente, questo avviene invece quando alcuni polianioni (p. es., l'eparina, la protamina, il DNA e l'RNA che provengono da cellule apoptotiche), batteri Gram-negativi o la proteina C-reattiva reagisce direttamente con il C1.

Questa via è regolata dall'inibitore di C1 (C1-INH). L'angioedema ereditario è causato da un deficit genetico a carico di C1-INH.

L'attivazione della via della lectina è Ac-indipendente; si verifica quando la lectina legante il mannosio, una proteina del siero, si lega a al mannosio, al fruttosio, o ai gruppi N-acetilglucosamina presenti sulla membrana di cellule batteriche, di lievito, oppure su virus. Per il resto, sia sul piano strutturale che funzionale questa via è simile alla via classica.

La via alternativa viene attivata quando componenti della superficie di cellule microbiche (p. es., le membrane dei lieviti, i lipopolisaccaridi delle membrane batteriche, [endotossina]) o Ig (p. es., il fattore nefritico, IgA aggregate) scindono piccole quantità di C3. Questa via è regolata dalla properdina, dal fattore H e dal fattore accelerante la degradazione (CD55).

Le 3 vie di attivazione convergono in un tratto finale comune quando la C3 convertasi divide il C3 in C3a e C3b (vedi figura Vie di attivazione del complemento). Il taglio della componente C3 può provocare la formazione del complesso di attacco alla membrana, la componente citotossica del sistema del complemento. Il complesso di attacco alla membrana provoca la lisi delle cellule estranee.

Il fattore I, insieme ad altri cofattori tra cui la proteina cofattore di membrana (CD46), inattiva il C3b e il C4b.

Deficit e difetti del complemento

Deficit o difetti di componenti specifiche del complemento sono stati collegati a disturbi specifici; i seguenti sono esempi:

Attività biologiche del complemento

Le molecole del complemento hanno altre funzioni immunitarie che sono mediate dai recettori del complemento localizzate su varie cellule.

  • Il CR1 (CD35) promuove la fagocitosi e partecipa all'eliminazione degli immunocomplessi.

  • Il CR2 (CD21) regola la produzione di anticorpi da parte delle cellule B ed è il recettore per il virus di Epstein-Barr.

  • I recettori CR3 (CD11b/CD18), CR4 (CD11c/CD18) e il recettore per il C1q hanno un ruolo nel processo della fagocitosi.

  • Il C3a, il C5a e il C4a hanno un'attività di anafilotossina (debole per il C4a): essi provocano la degranulazione dei mastociti con conseguente aumento della permeabilità vascolare e contrazione della muscolatura liscia.

  • Il C3b agisce da opsonina, rivestendo i microrganismi e migliorando così la loro fagocitosi.

  • Il C3d aumenta la produzione di anticorpi da parte delle cellule B.

  • Il C5a è un fattore chemiotattico per i neutrofili; esso regola l'attività di neutrofili e monociti e può causare l'aumento dell'adesività cellulare, la degranulazione e il rilascio di enzimi intracellulari da parte dei granulociti, la produzione di metaboliti tossici dell'ossigeno e può attivare altri eventi metabolici cellulari.

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