Post on 17-Apr-2015
Sistema Complemento
Trabalho apresentado por:
Liliana Sousa
Solange Braga
Teresa Fernandes
Vera Teixeira
Sistema Complemento
Reacções em cascata
Importante na imunidade e inflamação
-primeira linha de defesa contra infecção
Pertence ao sistema imune inato
Mais de 25 proteínas ( plasmáticas e membranares )
Acção biológica
Opsonização de microorganismos
Quimiotaxia – atracção das células fagocíticas ao local da infecção
Lise celular
Activação leucocitária
Regulação da resposta imune e inflamatória :
- vasodilatação no local da inflamação
- aderência e passagem dos fagócitos pelo endotélio
A superfície alvo (bactéria, vírus, complexo antigénio-anticorpo) é envolvido por proteínas do complemento às quais se podem ligar células fagocíticas.
Opsonização
Lise celular
O objectivo final do complemento é formar um complexo que se
insere na membrana citoplasmática da célula alvo abrindo nesta
um poro que provoca lise celular.
Vias de activação do complemento
Via Clássica - Ocorre na sequência da formação de complexos antigénio- anticorpo.
Via das lectinas - Activada directamente por bactérias ou vírus sendo depois capaz de interagir com proteínas com capacidade enzimática idêntica às da via clássica.
Via Alternativa - Inicia-se de forma espontânea e contínua no plasma.
Inicia-se por contacto com lipopolissararídeos bacterianos
Não necessita anticorpo para activação.
As 3 vias
Convertase
C3
C3b
C3a
Evento central da via do complemento
Nomenclatura
Muitas das proteínas são zimogénios. Necessitam de clivagem proteolítica para serem activadas.
A forma activa destas enzimas possui uma barra traçada por cima do símbolo (C1r)
As proteínas da via clássica e do sistema de ataque da membrana são designados pela letra C seguida de um número.
As proteínas da via alternativa são designados “factores”. Identificam-se por letras.
Os produtos da clivagem das proteínas do complemento são distinguidas das percursoras: - fragmento pequeno “a” - fragmento grande “b” ( excepção de C2 )
Proteínas reguladoras – abreviações do nome relacionado com a actividade funcional da molécula
Via Clássica
Relaciona-se com o sistema imune adaptativo, através da ligação de C1 ao complexo imune.
C1 é um complexo pentamolecular Ca2+ dependente:
1 Molécula C1q
2 Moléculas C1s
2 Moléculas C1r
C1q + Complexo imune (auto-activação)
Alteração conformacional
C1 cliva C4, originando C4b activado ( ligado à sup. celular )
2 C1s 2 C1r
C4b (superfície- ligado), age como local de ligação para C2.
C4b + C2 C4b2a + C2b
C3 Convertase da Via Clássica
C3a
C3b
C1s
Via das Lectinas
Alto grau de homologia com a via clássica, mas independente de anticorpos
MBP ( proteína de lig.à manose) , MBL
Liga-se à manose nas sup. bacterianas e interage com
MASP e MASP2
MASP C1rMASP2 C1s
Via Alternativa
Filogeneticamente mais antiga
Importante no sistema imune inato
Activada na ausência de anticorpo
Activação tick-over baixos níveis de C3b* plasmático
Hidrólise espontânea de C3 plasmático
C3i (activo) + Factor B C3iB
Factor D
C3iBb + Ba
C3iBb C3 Convertase da Fase Fluída da Via Alternativa
C3a
C3bC3
Activação pelos lipopolissacarídeos bacterianos
- superfícies protegidas - boa activação do complemento - C3b ligado está protegido da degradação proteolítica
C3b + Factor B C3bB
Factor D
C3 Convertase de Superfície da Via Alternativa
+ ProperdinaC3bBbPC3bBb
Em resumo…
Formação de C5 convertase
C4b2a
C3bBb
C3 Convertase da via clássica
C3 Convertase da via alternativa
+ C3bC4b2a3b
C3bBb3b
C5 Convertases
C5a C5b
C5
MAC (complexo de ataque à membrana)
A formação subsequente de MAC é não-enzimática. - A ligação de C7 marca a transição de um estado hifrofílico para hidrofóbico.
C5b + C6 + C7 + C8 + C9 C5b-9: molécula formadora de poros
LISE CELULAR
Resumindo…
Reguladores
Da fase Fluída:
Associados a células:
CR1 (CD35)
DAF (CD55)
C1 INH
C4bp
Factor H
Factor I
Proteína S
Clusterina
Factor J
CD59 (protectina)
HRF (factor de restrição homólogo)
Regulação da activação da via clássica
Por 2 mecanismos
- Inibidor de C1 (serpina)
- Bloqueio da formação de C4b2a ( enzima C3 convertase)
…e ainda pelas CCP (proteínas de controlo do complemento)
Muito eficiente
CCP Inibem a ligação do complemento às superfícies celulares hospedeiras
Inclui :
- DAF (CD 55)
- CR1 (CD35)
- MCP (CD46)
- Factor H
- C4-bp (proteína ligante de C4)
CCP -Todas codificadas por um agrupamento genético do cromossoma 1
- Todas contêm um domínio de aproximadamente 60 a.a. - domínio
consenso curto de repetição (SCR)
Fornecem especificidade de ligação da proteína
Inibidor de C1 ( C1 INH )
Regula enzimas formadas durante a activação do Sistema do Complemento
Sistema das Cininas Sistema da Coagulação
Sistema Fibrinolítico
C1INH liga-se ao local activo da enzima inibindo sua actividade, sendo consumido no processo.
Liga-se e inactiva C1r e C1s, libertando C1q das outras subunidades
Também inactiva, na via das lectinas, a MASP-1 e MASP-2.
Pacientes com Angioedema hereditário ou adquirido
Têm deficiência num dos 2 genes responsáveis pela formação de C1INH
Têm 1/3 < níveis normais de C1INH < 1/2
Crises frequentes de Angioedema, cuja causa é ainda incerta
Regulação da activação da via clássica
Por 2 mecanismos
- Inibidor de C1 (serpina)
- Bloqueio da formação de C4b2a ( enzima C3 convertase)
…e ainda pelas CCP (proteínas de controlo do complemento)
Muito eficiente
Bloqueio da formação de C3 convertase (C4b2a)
C4-bp + Factor I
Nas “superfícies alvo” C4-bp não é necessário para que o Factor I actue, embora acelere o processo de clivagem
Responsáveis pela clivagem de C4b
Fase Fluída
Superfície membranar
C4-bp ( proteína de ligação a C4 )
Controlo da via alternativa
É homólogo à C4-bp
É uma CCP
Factor H
Fase Fluída
Cofactor obrigatório do Factor I
Superfície membranar
Acelera a clivagem de C3 na superfície das células
Factor I
Responsável pela clivagem de C3b em iC3b ( intermediário).
Clivagem de iC3b em Cdg e C3c
Cofactores :
MCP
CR1
Factor H
CR1
Proteína S ( vitronectina )
Liga-se ao C5b67 SC5b67, na fase fluída, impedindo a sua ligação à m.celular
Inibição da lise celular
Clusterina
Impede inserção do complexo C5b67 na membrana celular
Níveis baixos desta, estão associados a manifestações de Lupus eritematoso
protegendo as células contra lesão imunológica
Proteína J
Inibe formação do complexo C1
Inibe clivagem de C3 pela C3 convertase da via alternativa
Reguladores
Da fase Fluída:
Associados a células:
CR1 (CD35)
DAF (CD55)
C1 INH
C4bp
Factor H
Factor I
Proteína S
Clusterina
Factor J
CD59 (protectina)
HRF (factor de restrição homólogo)
DAF
CR1
− Associação
+ Dissociação
CR1
MCP
Cofactores do Factor I
Reguladores associados a células
CR1
Via alternativa
Actua como co-factor do factor I na clivagem de C3 em iC3b, e, também, na clivagem de iC3b em C3dg e C3c
CR1 CR1
CR1
Via clássica Via alternativa
DAF (factor de aceleração do decaimento)
Proteína membranar de cadeia simples Expressa em todas as células do corpo
Substituição de:C2a (via clássica)
dissociação das convertases de C3 e C5 Bb (via alternativa)
Via clássica Via alternativa
DAF
(via alterna)
MCP ( proteína cofactor de membrana )
co-factor do factor Idegradação de C4b (via clássica)
degradação de C3b (via alternativa)
Compromete formação das C3 convertases
Expresso em todas as células, excepto eritrócitos
Via clássica
MCP
Via alternativa
CD59 (Protectina)
CD59 + C8 ( complexo C5b-8) Bloqueio da ligação de C9 ao complexo
Impede formação do MAC
HRF (Factor de restrição homólogo)
Acção semelhante a CD59, mas mais fraca
HRF + C8 (complexo C5b-8) Bloqueio da ligação de C9 ao complexo
Impede formação do MAC
Proteína Alvo Mecanismo de acção
Fase Fluída
C1 INH C1 Dissociação do complexo C1, Inactivação das enzimas C1r e C1s
C4bp C4b Co-factor para clivagem de C4b
Factor H C3b Co-factor para clivagem de C3b
Factor I C3b e C4b Co-factor para clivagem de C3b e C4b
Proteína S C5b-7 Inibe inserção do MAC
Clusterina C5b-7 Inibe inserção do MAC
Factor J C1, C3 e B Inibe formação do complexo C1, inibe clivagem da C3 convertase da via alternativa
Associadas a células
CR1 (CD35) C3b, C4bC3bBb, C4b2a
Co-factor para clivagem de C3b e C4b
Dissociação das C3/C5 convertases
DAF (CD55) C3bBb, C4b2a Dissociação das C3/C5 convertases
CD59 (protectina) C8, C9 Inibição da formação do MAC
HRF C8, C9 Inibição da formação do MAC
Receptores para Complemento 3 grupos principais de receptores específicos para diferentes tipos de fragmentos
fragmentos produzidos durante activação do sistema complemento com ligação a receptores nas células imunes
importância deste mecanismo na opsonização de partículas ou na activação leucocitária
Receptores de fragmentos de C1 – C1qR
Receptor de C1q Inactivação de C1
Acções
geração de radicais de O2 com aumento da citotoxicidade mediada pelos neutrófilos e eosinófilos
céulas mielóides
células endoteliais
plaquetas
células microgliais
PresentePresente
3 produtos de C3 (« fragmentos opsónicos ») com ligação às membranas das células alvo
C3b
iC3b
C3dg
existência de 4 receptores diferentes para os fragmentos CR1, CR2, CR3 e CR4
não reconhecimento de C3 no plasma
Receptores de fragmentos de C3
como ligandos…
C3b
C4b
iC3b
• Eritrócitos
• PMN ( células fagocíticas mononucleares)
• Linfócitos B
• Alguns linfócitos T
• Podócitos
• PDC (células foliculares dendríticas)
PresentePresente
CR1 (CD35)
Acções
cofactor para clivagem de C3b em iC3b
intervenção no desencadear da fagocitose na opsonização e na internalização de complexos imunes
CR1 (CD35)
CR1 (CD35)
Processo de remoção de antigénio/anticorpo circulantes
CR1 expresso nos eritrócitos ajuda no transporte de complexos imunes para o fígado (também baço)
Degradação pelas cls de Kupffer
inibição das convertases de C3 e C5
CR2 (CD21)
iC3b
C3dg
IFN α
EBV
• linfócitos B
• células dendríticas foliculares
• alguns linfócitos T
• astrócitos
como ligandos…
Acções
receptor para o EBV (vírus Epstein-Barr)
PresentePresente
CR2 (CD21)
regulação da resposta dos linfócitos B aos antigénios
maior eficácia na associação antigénio-complemento na activação linfócitos B
Mecanismo comum CR1 e CR2
desenvolvimento de células B de memória
- complexos imunes antigénio-anticorpo nos centros germinativos do gânglio linfático e baço revestidos por fragmentos do complemento
- aprisionamento pelas células foliculares dendríticas
Formação de linfócitos B
memória
CR3 (CD18/11b) – Mac-1
como ligandos…iC3b
ICAM-1• monócitos
• macrófagos
• natural killer cells
Pertence à família integrinas β leucocitárias
também CD18/11a
CD18/11c
PresentePresente
CR3 (CD18/11b) – Mac-1
• Staphylococcus epidermidis• Histoplasma capsulayum
CR4 (CD18/11c)
• células linhagem mielóide e linfóide
• macrófagos teciduais
como ligandos…iC3b
fibrinogénio
importância na adesão de monócitos às células através ICAM-1
mediação opsonização
intervenção na inflamação – marginação de células inflamatórias para este local
ligação a microorganismos
PresentePresente
Acções
CR4 (CD18/11c)
Acção
adesão de neutrófilos e monócitos ao endotélio durante processo inflamatório
Receptores de fragmentos de C3a e C5a
C3aR Receptor de C3a
Quimiotaxia, desgranulação dos mastócitos, aumento da permeabilidade vascular
C5aR Receptor de C5a
Quimiotaxia, desgranulação dos mastócitos, aumento da permeabilidade vascular, adesão celular
Encontra-se na linha mielóide
(PMN, mastócitos, monócitos,
macrófagos)
• C3a e C5a ANAFILOTOXINAS
- activação do sistema Complemento
- outros sistemas enzimáticos
Receptores de fragmentos de C3a e C5a
Promove a destruição de microrganismos
1. Geração de anafilatoxinas
permeabilidade recrutamento outros componentes da resposta inflamatória aos locais da infecção
2. Opsonização de microrganismos meio de facilitar fagocitose
3. Inserção do complexo de ataque à membrana nas membranas celulares dos microrganismos
1. Anafilatoxinas
Potentes indutores da inflamação
C5a
Activador potente de todos tipos celulares de linhagem miéloide Vida média extremamente curta na circulação C5a-des-Arg é muito menos activo embora retenha actividade
quimiotática significante
Efeitos biológicos de C5a e C5a-des-Arg
C3aC3a
Muito menos activo Induz agregação neutrofílica Não possui actividade quimiotática significante
Produção de Anafilatoxinas Activação:
Sistema do Complemento
Sistemas Enzimáticos
plasmina
calicreína
enzimas lisossomais teciduais e leucocitárias
proteases bacterianas
2. Opsonização
A superfície alvo (bactéria, vírus, complexo antigénio-anticorpo) é envolvido por proteínas do complemento às quais se podem ligar células fagocíticas
• opsoninas: C3b, C4b, iC3b
• C5a aumenta nº de receptores CR1 das células fagocíticas
3. Complexo de ataque à membrana
• Células nucleadas resistentes à lise pelo MAC
moléculas reguladoras (CD59)
endocitose e exocitose de porções de membrana contendo MAC
• Perturbação da bicamada - libertação e metabolização do
fosfolipídica ácido araquidónico
- metabolismo oxidativo
- libertação de grânulos ou
citocinas
Deficiências do Complemento
Componentes da via clássica e de C3
Família de receptores CR3/CR4/LFA-1
Infecções por Bactérias piogénicas
Componentes do MAC Infecções por Leisseria
meningitidis