Store norske leksikon

komplementsystemet

Oversikt over komplementsystemet
.
Lisens: CC BY NC SA 3.0

Komplementsystemet er ei gruppe protein som høyrer til det medfødde immunforsvaret, og som bidreg til å kjempe imot infeksjonar gjennom å fremje betennelse og uskadeleggjere smittestoff.

Faktaboks

Uttale
komplemˈentsystemet (ikkje komplem'ang)
Etymologi

av latin complere, ‘fylle’

Også kjend som

engelsk complement system eller complement cascade tidlegare kalla aleksin

Proteina som utgjer komplementsystemet, finst vanlegvis i ei inaktiv form i blodet. Mange av proteina er proteasar, det vil seie ein type enzym som kan spalte andre protein i to eller fleire mindre bestanddelar. Ved ein infeksjon vil enkelte av proteina bli aktiverte, og deretter spaltar og aktiverer dei andre komplementsprotein i ei nøye regulert rekkjefølgje. Aktiverte komplementsprotein har fleire roller i immunforsvaret:

  1. Dei bind seg til og «merkjer» smittestoff (til dømes bakteriar), og deretter bind dei seg til immunceller som kan drepe smittestoffet.
  2. Dei verkar som sporingsstoff, slik at immunceller finn fram til infeksjonsområdet.
  3. Dei bidreg til at immunceller slepper ut molekyl som fremjar betennelse.
  4. Dei drep smittestoff ved å lage hol i membranen til smittestoffet.

Det finst fleire sjukdommar som er knytte til komplementsystemet. Til dømes vil mangel på eitt eller fleire komplementsprotein kunne føre til auka risiko for infeksjonar.

Terminologi

Komplementsproteina som først blei oppdaga, fekk namnet C (for complement) etterfølgt av eit tal, til dømes C2, C3 og C7. Komplementsprotein som har blitt oppdaga seinare, har fått namn som ikkje følgjer denne regelen, til dømes faktor B, faktor D, mannose-bindande lektin (MBL) og MBL-assosiert serinprotease (MASP). Når eit komplementsprotein blir spalta i mindre bestanddelar, legg ein til ein liten bokstav i slutten av namnet. Til dømes blir C3 spalta i spalteprodukta C3a og C3b. Komplementsproteinet C1 er eit kompleks som består av tre protein: C1q, C1r og C1s. Desse er altså ikkje spalteprodukt av C1, men protein som inngår i C1-komplekset.

Aktivering

Aktiveringsvegane til komplementsystemet
.
Lisens: CC BY NC SA 3.0

Komplementsystemet kan aktiverast på tre forskjellige måtar, ofte kalla dei tre aktiveringsvegane: den klassiske aktiveringsvegen, lektinvegen og den alternative aktiveringsvegen. Alle tre aktiveringsvegane resulterer i spalting av komplementsproteinet C3, og seinare spalting av C5. Nokre av spalteprodukta inngår i proteinkompleks som spaltar andre komplementsprotein, medan andre spalteprodukt kan binde seg til smittestoff og/eller til reseptorar på immunceller. Alle tre aktiveringsvegane resulterer i ein felles endeveg, med produksjon av det såkalla membranangrepskomplekset (C5b-C9) (sjå seinare).

Klassisk aktiveringsveg

Den klassiske aktiveringsvegen blei oppdaga først, og proteina som inngår i denne aktiveringsvegen, blir kalla C1–C9. Klassisk komplementsaktivering startar med at eit antistoff (IgM eller IgG) bind seg til eit smittestoff, til dømes ein bakterie, og deretter til C1q. Dette fører til aktivering av C1r. C1r aktiverer C1s, som i sin tur spaltar C4 og C2 til høvesvis C4a og C4b, og C2a og C2b. C4b og C2a dannar eit kompleks (C4b2a, ein C3-konvertase), som spaltar C3 til C3a og C3b. Deretter bind C3b seg til C4b2a og dannar eit kompleks (C4b2a3b, ein C5-konvertase), som spaltar C5 til C5a og C5b. Cb5 bind deretter C6, C7, C8 og C9 for å danne membranangrepskomplekset (C5b–C9, engelsk: membrane attack complex (MAC)), som drep smittestoff ved å lage hol i overflata til smittestoffet.

Lektinvegen (òg kalla MBL-mediert aktiveringsveg)

Lektinvegen startar med at mannose-bindande lektin (MBL) bind seg til sukkermolekyl på overflata av eit smittestoff, og deretter til MBL-assosiert serinprotease (MASP)-1 og MASP-2. MASP-1 aktiverer MASP-2, som i sin tur spaltar C4 og C2. Deretter går aktiveringsvegen i same rekkjefølgje som ved klassisk aktiveringsveg.

Alternativ aktiveringsveg

Den alternative aktiveringsvegen startar med at C3 blir spalta direkte til C3a og C3b. Dette skjer til ei viss grad heile tida, uavhengig om ein infeksjon er i gang eller ikkje. Dersom C3b-molekylet klare å binde seg til overflata av eit smittestoff, vil det deretter binde faktor B og danne komplekset C3bB. Faktor D spaltar faktor B til Bb, noko som resulterer i eit kompleks (C3bBb, ein C3-konvertase), som kan spalte ytterlegare C3-molekyl til C3a og C3b. Eit C3b-molekyl kan binde seg til C3bBb og danne eit kompleks (C3bBb3b, ein C5-konvertase), som spaltar C5 til C5a og C5b. Deretter går aktiveringsvegen i same rekkjefølgje som ved klassisk aktiveringsveg og lektinvegen.

Funksjonar

Komplementsystemet har ei rekkje funksjonar i immunforsvaret.

Ein av dei viktigaste funksjonane til komplementsystemet er å fungere som «merkelappar» (opsonin). Det aktiverte komplementsproteinet C3b kan feste seg til overflata av eit smittestoff, til dømes ein bakterie. Når bakterien er «merkt» (opsonisert) med C3b, blir det lettare for cellene til immunsystemet å finne smittestoffet. Nokre typar immunceller, kalla fagocyttar (makrofagar og nøytrofile granulocyttar), har reseptorar på overflata som kan kjenne igjen C3b. Desse cellene vil då kunne «ete opp» (fagocyttere) og øydeleggje bakterien. C3b kan òg binde seg til immunkompleks og restar etter døde celler, noko som sørgjer for at desse blir fagocytterte og fjerna.

C3a og C5a kan binde seg til reseptorar på immunceller, til dømes mastceller. Det gir eit signal til mastcella om å frigjere andre signalstoff som er viktige i betennelse. Døme på slike stoff er histamin og cytokin.

Dersom komplementsystemet blir aktivert av ein infeksjon ein stad i eit vev, kan C5a verke som sporingsstoff for dei nøytrofile granulocyttane. Det vil seie at dei nøytrofile granulocyttane «vandrar» til den staden C5a kjem frå, slik at dei kan bidra i kampen mot infeksjonen.

Komplementsproteina C5b–C9 kan gå saman og lage ein slags kanal som blir kalla membranangrepskomplekset (MAC). MAC set seg som eit hol i membranen til smittestoffet, og gjer at membranen vil leke ut viktige stoff og døy.

Regulering av komplementsystemet

Komplementsystemet må regulerast nøye for å unngå at aktiveringa blir for kraftig, for langvarig eller medfører skade på kroppen sine eigne celler. Det finst derfor ei rekkje ulike protein som bremsar aktiviteten til komplementsystemet, som til dømes C1-inhibitor, faktor H, faktor I, CD55 og CD59.

Komplementsystemet og sjukdom

Forstyrringar i komplementsystemet er knytte til ei rekkje ulike sjukdommar.

Mangel av eitt eller fleire komplementsprotein kan medføre auka risiko for infeksjonar. Til dømes vil mangel på eitt eller fleire av komplementsproteina som inngår i membranangrepskomplekset, auke risikoen for infeksjonar med bakteriar av typen Neisseria, til dømes smittsam hjernehinnebetennelse. Kor mykje infeksjonsrisikoen aukar, avheng av kva protein som manglar, og kor mykje attverande aktivitet det er av proteinet som er ramma.

Mangel på eitt eller fleire reguleringsprotein kan resultere i overaktivering av komplementsystemet, som vidare kan medføre skade på kroppen sine eigne celler.

Les meir i Store norske leksikon

Kommentarar

Kommentarar til artikkelen blir synleg for alle. Ikkje skriv inn sensitive opplysningar, for eksempel helseopplysningar. Fagansvarleg eller redaktør svarar når dei kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logga inn for å kommentere.

eller registrer deg

Fagansvarleg for Cytokiner

Jens Vikse
Lege, Stavanger universitetssjukehus