komplementsystemet

Komplementsystemet er en gruppe proteiner som tilhører det medfødte immunforsvaret, og bidrar til bekjempelse av infeksjoner gjennom å fremme betennelse og uskadeliggjøre smittestoffer.

Faktaboks

uttale:: komplemˈentsystemet (ikke komplem'ang)
etymologi:: av latin complere, ‘fylle’
også kjent som:: engelsk complement system eller complement cascade tidligere kalt aleksin

Proteinene som utgjør komplementsystemet finnes vanligvis i en inaktiv form i blodet. Mange av proteinene er proteaser, det vil si en type enzym som kan spalte andre proteiner i to eller flere mindre bestanddeler. Ved en infeksjon vil enkelte av proteinene bli aktivert, og deretter spalte og aktivere andre komplementproteiner i en nøye regulert rekkefølge. Aktiverte komplementproteiner har flere roller i immunforsvaret:

Binde til og «merke» smittestoffer (for eksempel bakterier), og deretter bilde til immunceller som kan drepe smittestoffet
Virke som sporingsstoffer, slik at immunceller finner frem til infeksjonsområdet
Bidra til at immunceller slipper ut molekyler som fremmer betennelse
Drepe smittestoff ved å lage hull i smittestoffets membran

Det er flere sykdommer knyttet til komplementsystemet. For eksempel vil mangel på ett eller flere komplementproteiner kunne medføre økt risiko for infeksjoner.

Terminologi

Komplementproteinene som først ble oppdaget fikk navnet C (for complement) etterfulgt av et tall, for eksempel C2, C3 og C7. Komplementproteiner som ble oppdaget senere har fått navn som ikke følger denne regelen, for eksempel faktor B, faktor D, mannose-bindende lektin (MBL) og MBL-assosiert serinprotease (MASP). Når et komplementprotein spaltes i mindre bestanddeler, legger man til en liten bokstav i slutten av navnet. For eksempel spaltes C3 i spalteproduktene C3a og C3b. Komplementproteinet C1 er et kompleks som består av tre proteiner: C1q, C1r og C1s. Disse er altså ikke spalteprodukter av C1, men proteiner som inngår i C1-komplekset.

Aktivering

Komplementsystemet kan aktiveres på tre forskjellige måter, ofte kalt de tre aktiveringsveiene: den klassiske aktiveringsveien, lektinveien og den alternative aktiveringsveien. Alle tre aktiveringsveiene resulterer i spalting av komplementproteinet C3, og senere spalting av C5. Noen av spalteproduktene inngår i proteinkomplekser som spalter andre komplementproteiner, mens andre spalteprodukter kan binde seg til smittestoffer og/eller til reseptorer på immunceller. Alle tre aktiveringsveiene resulterer i en felles endevei, med produksjon av det såkalte membranangrepskomplekset (C5b-C9) (se senere).

Klassisk aktiveringsvei

Den klassiske aktiveringsveien ble oppdaget først, og proteinene som inngår i denne aktiveringsveien kalles C1–C9. Klassisk komplementaktivering starter med at et antistoff (IgM eller IgG) binder til et smittestoff, for eksempel en bakterie, og deretter til C1q. Dette fører til aktivering av C1r. C1r aktiverer C1s, som i sin tur spalter C4 og C2 til henholdsvis C4a og C4b, og C2a og C2b. C4b og C2a danner et kompleks (C4b2a, en C3-konvertase), som spalter C3 til C3a og C3b. Deretter binder C3b til C4b2a og danner et kompleks (C4b2a3b, en C5-konvertase), som spalter C5 til C5a og C5b. Cb5 binder deretter C6, C7, C8 og C9 for å danne membranangrepskomplekset (C5b–C9, engelsk: membrane attack complex (MAC)), som dreper smittestoffer ved å lage hull i smittestoffets overflate.

Lektinveien (også kalt MBL-mediert aktiveringsvei)

Lektinveien starter med at mannose-bindende lektin (MBL) binder til sukkermolekyler på overflaten av et smittestoff, og deretter til MBL-assosiert serinprotease (MASP)-1 og MASP-2. MASP-1 aktiverer MASP-2, som i sin tur spalter C4 og C2. Deretter forløper aktiveringsveien i samme rekkefølge som ved klassisk aktiveringsvei.

Alternativ aktiveringsvei

Den alternative aktiveringsveien starter med at C3 spaltes direkte til C3a og C3b. Dette skjer til en viss grad hele tiden, uavhengig om det er en pågående infeksjon eller ikke. Dersom C3b-molekylet klare å binde til overflaten av et smittestoff, vil det deretter binde faktor B og danne komplekset C3bB. Faktor D spalter faktor B til Bb, hvilket resulterer i et kompleks (C3bBb, en C3-konvertase), som kan spalte ytterligere C3-molekyler til C3a og C3b. Et C3b-molekyl kan binde til C3bBb og danne et kompleks (C3bBb3b, en C5-konvertase), som spalter C5 til C5a og C5b. Deretter forløper aktiveringsveien i samme rekkefølge som ved klassisk aktiveringsvei og lektinveien.

Funksjoner

Komplementsystemet har en rekke funksjoner i immunforsvaret.

En av de viktigste funksjonene til komplementsystemet er å fungere som «merkelapper» (opsoniner). Det aktiverte komplementproteinet C3b kan feste seg til overflaten av et smittestoff, for eksempel en bakterie. Når bakterien er «merket» (opsonisert) med C3b blir det lettere for immunsystemets celler å finne smittestoffet. Noen typer immunceller, kalt fagocytter (makrofager og nøytrofile granulocytter), har reseptorer på overflaten som kan gjenkjenne C3b. Disse cellene vil da kunne «spise opp» (fagocyttere) og ødelegge bakterien. C3b kan også binde til immunkomplekser og rester etter døde celler, hvilket sørger for at disse blir fagocyttert og fjernet.

C3a og C5a kan binde til reseptorer på immunceller, for eksempel mastceller. Det gir et signal til mastcellen om å frigjøre andre signalstoffer som er viktige i betennelse. Eksempler på slike stoffer er histamin og cytokiner.

Hvis komplemensystemet aktiveres av en infeksjon i et sted i et vev, kan C5a virke som sporingsstoff for de nøytrofile granulocyttene. Det vil si at de nøytrofile granulocyttene «vandrer» til det stedet C5a kommer fra, slik at de kan bidra i bekjempelsen av infeksjonen.

Komplementproteinene C5b–C9 kan gå sammen og lage en slags kanal som kalles membranangrepskomplekset (MAC). MAC setter seg som et hull i smittestoffets membran, og gjør at den vil lekke ut viktige stoffer og dø.

Regulering av komplementsystemet

Komplementsystemet må reguleres nøye for å unngå at aktiveringen blir for kraftig, for langvarig eller medfører skade på kroppens egne celler. Det finnes derfor en rekke forskjellige proteiner som bremser aktiviteten til komplementsystemet, som for eksempel C1-inhibitor, faktor H, faktor I, CD55 og CD59.

Komplementsystemet og sykdom

Forstyrrelser i komplementsystemet er knyttet til en rekke forskjellige sykdommer.

Mangel av ett eller flere komplementproteiner kan medføre økt risiko for infeksjoner. For eksempel vil mangel på ett eller flere av komplementproteinene som inngår i membranangrepskomplekset øke risikoen for infeksjoner med bakterier av typen Neisseria, for eksempel smittsom hjernehinnebetennelse. Hvor mye infeksjonsrisikoen øker avhenger av hvilket eller hvilke proteiner som mangler, og hvor mye gjenværende aktivitet det er av proteinet som er rammet.

Mangel på ett eller flere reguleringsproteiner kan resultere i overaktivering av komplementsystemet, som videre kan medføre skade på kroppens egne celler.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

Fagansvarlig for Cytokiner

Jens Vikse

Lege, Stavanger universitetssjukehus