Nyckelskillnaden mellan klassisk alternativ och lektinväg är att initieringen av den klassiska vägen sker genom bindning av antigen-antikroppskomplex till C1q-proteinet, och den alternativa väginitieringen sker genom bindning av C3b till främmande ytor, medan initiering av lektinvägen sker genom mannosbindande lektin.
Komplementvägen eller komplementkaskaden är en del av immunsystemet som förbättrar förmågan hos fagocytiska celler och antikroppar att förstöra och rensa mikrober och skadade celler från en organism, främja inflammation och attackera patogenens cellmembran.. Komplementvägarna genereras av det medfödda och adaptiva immunsystemet. Detta system består av små proteiner som syntetiseras av levern och cirkulerar i blodet i den inaktiva formen. Dessa proteiner eller prekursorer aktiveras i komplementvägarna. Det finns tre typer av komplementvägar: den klassiska vägen, den alternativa vägen och lektinvägen.
Vad är en klassisk väg?
Den klassiska vägen är en av de tre vägarna som aktiverar komplementsystemet. Komplementsystemet är en del av immunförsvaret. Antigen-antikroppskomplexen tillsammans med antikroppsisotyperna IgG och IgM initierar komplementsystemet. Apoptotiska celler, nekrotiska celler och akutfasproteiner aktiverar också den klassiska vägen.
Figur 01: Klassisk väg och alternativ väg
Denna väg initieras av bindningen av antigen-antikroppskomplex till C1q-proteinet; den globulära regionen av C1q känner igen och binder till Fc-regionen av antikropparna IgG och IgM isotyper. De binder också till bakteriella och virala ytproteiner, apoptotiska celler och akutfasproteiner. Under frånvaro av aktiveringsfaktorer blir C1q en del av det inaktiva C1-komplexet, som består av sex molekyler av C1q, två molekyler av C1r och två molekyler av C1s. Bindningen av C1q leder till konformationsförändringar och aktivering av serinproteas C1r. Detta aktiverar och klyver serinproteas C1s. C1s klyver sedan C4 till C4a och C4b och C2 till C2a och C2b. C4b hjälper till att bilda C3-konvertas, C4bC2a. C3-konvertaset har förmågan att klyva c3 till C3a och C3b, vilket är en viktig faktor för nästa enzymatiska reaktion. C3v binder till C3-konvertas för att bilda C5-konvertas, C4b2a3b, medan C3a rekryterar inflammatoriska celler genom. Dessa är kända som anafylatoxiner. C5-konverteras klyver C5 till C5a och C5b. C5b kombineras med andra terminala komponenter för att bilda membranattackkomplexet (MAC). Detta leder till lys av invasiva bakterier genom införande i målcellsmembran, vilket skapar funktionella porer.
Vad är en alternativ väg?
Den alternativa vägen är en av de tre vägarna som opsoniserar och förstör patogener. Virus, svampar, bakterier, parasiter, immunglobulin A och polysackarider aktiverar den alternativa vägen och bildar en väsentlig försvarsmekanism oberoende av immunsystemet. C3b-proteinet utlöser denna väg, och detta protein binder direkt till en mikrob. Främmande material och skadade vävnader utlöser också den alternativa vägen. Eftersom C3b är fritt och rikligt i plasma har det förmågan att binda till en värdcell eller patogenyta. Olika regulatoriska proteiner deltar i förhindrandet av komplementaktivering på värdcellen.
Komplementreceptor 1 (CR1) och sönderfallsaccelererande faktor (DAF) tävlar med faktor B om att binda till C3b på cellens yta och ta bort Bb från C3bBb-komplexet. Klyvning av C3b till den inaktiva formen, iC3b, av plasmaproteas som kallas komplementfaktor 1 hämmar bildningen av C3-konvertas. Komplementfaktor 1 kräver en C3b-bindande proteinkofaktor såsom Faktor H, Cr1 eller membrankofaktor för proteolys. Faktor H hämmar bildningen av C3-konvertas genom att konkurrera med Faktor B för att binda till C3b. Detta påskyndar också sönderfallet av C3-konvertaset. CFHR5, som är det komplementfaktor H-relaterade proteinet 5, har förmågan att binda för att fungera som en kofaktor för faktor 1 och accelererar den sönderfallande aktiviteten och binder till C3b vid värdceller.
Vad är en lektinväg?
Lectinvägen är en typ av kaskadreaktion i komplementsystemet. Efter aktiveringen av denna väg producerar verkan av C4 och C2 aktiverade komplementproteiner längre ner i kaskaden. Denna väg känner inte igen en antikropp bunden till dess mål och initieras med mannosbindande lektin (MBL) eller ficolin som binder till vissa sockerarter. Denna MBL binder till sockerarter som mannos och glukos med OH-grupper i terminala positioner på kolhydrater eller glykoproteinkomponenter av bakterier, svampar och vissa virus.
Figur 02: Komplettera Pathways
MBL, även känt som mannosbindande protein, kan initiera komplementsystemet genom att binda till patogenytor. Multimerer av MBL bildar komplex med serinproteaser (mannosbindande lektinassocierat serinproteas: MASP1, MASP2 och MASP3) som är proteinzymogener. De liknar C1r och C1s på andra vägar. MASP1 och MASP2 aktiveras för att klyva komponenterna C4 och C2 till C4a, C4b, C2a och C2b. C4b tenderar att binda till bakteriecellsmembran. Om det inte aktiveras, kombineras det med C2a för att bilda klassiskt C3-konvertas i motsats till alternativt C3-konvertas. C4a och C2b fungerar som potenta cytokiner. C4a orsakar degranulering av mastceller och basofiler, och C2b ökar vaskulär permeabilitet.
Vilka är likheterna mellan klassiska alternativ och lektinvägar?
- Klassiska, alternativa och lektinvägar aktiveras av en kaskad av reaktioner som leder till membranattackkomplexet.
- De är en del av immunförsvaret.
- Varje väg har unika proteiner för initiering.
- De aktiveras av vissa isotyper av antikroppar bundna till antigener
Vad är skillnaden mellan klassiskt alternativ och lektinväg?
Initieringen av den klassiska vägen sker genom bindning av antigen-antikroppskomplex till C1q-proteinet. Alternativ väginitiering sker genom bindning av C3b till främmande ytor, medan initiering av lektinvägen sker genom mannosbindande lektin. Således är detta nyckelskillnaden mellan klassisk alternativ och lektinväg. Rollen för den klassiska vägen är att den fungerar som effektorarmen för den adaptiva immuniteten medan alternativa vägar och lektinvägar fungerar i medfödd immunitet. Dessutom är C4- och C2-aktiveringar i den klassiska vägen C1s, och i lektinvägen är MASP-2, medan det inte finns någon C4- och C2-aktivering i den alternativa vägen.
Infografiken nedan visar skillnaderna mellan klassiska alternativ och lektinvägar i tabellform för jämförelse sida vid sida.
Sammanfattning – Classical vs Alternative vs Lectin Pathway
Initieringen av den klassiska vägen sker genom bindning av antigen-antikroppskomplex till C1q-proteinet. Alternativ väginitiering sker genom bindning av C3b till främmande ytor medan initiering av lektinvägen sker genom mannosbindande lektin. Så detta är nyckelskillnaden mellan klassisk alternativ och lektinväg.
