Sistema de complemento: via clássica e alternativa, funções, doenças - Ciência - 2023

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o sistema complementarÉ um grupo formado por mais de trinta proteínas plasmáticas suscetíveis ao calor, que aumentam o efeito destrutivo de microrganismos patogênicos.

É denominado "complemento", pois demonstrou complementar a ação dos anticorpos na destruição de patógenos. No entanto, também é capaz de realizar suas funções na ausência de anticorpos. Portanto, pode ser considerado como parte dos componentes do sistema imunológico inato.

Sua ação depende da ativação serial (“cascata”) das proteínas que o compõem, a fim de garantir a ruptura dos patógenos por meio da formação de poros em sua membrana, marcação (opsonização) para sua destruição por células fagocíticas e neutralização de vírus.

O sistema imunológico: imunidade adaptativa e imunidade inata

O sistema imunológico é o sistema de defesa do organismo para se defender contra o ataque de microrganismos capazes de causar doenças.

É composto por um conjunto de células, órgãos e proteínas citocinas que permanecem alertas à chegada de patógenos. Assim que os detectam, executam o ataque contra eles para garantir a sua eliminação. Sua metodologia seria como o fariam os soldados de quartel, que vêm em defesa sempre que surgem situações de ataque ou emergência.

Como em qualquer sistema de defesa, o ataque que realizam requer táticas, habilidades, habilidades e cooperação de seus componentes. Tudo isso está enredado em uma série de etapas estratégicas que são conhecidas coletivamente como resposta imunológica.

A resposta imune ocorre em duas grandes fases separadas temporalmente: a resposta imune inata e a resposta imune adaptativa.

Resposta imune inata

A resposta imune inata é a primeira linha de defesa contra uma infecção causada pela chegada de um organismo estranho.

Esse tipo de resposta inicial implica, por um lado, a ação de linhas de contenção (pele e mucosas) que atuam como barreiras impedindo a entrada de patógenos. Por outro lado, a ação das células que permanecem vigilantes nas camadas mais internas da pele antes da entrada dos patógenos. Esses microrganismos podem “entrar furtivamente” como resultado de uma falha nas primeiras barreiras, como um buraco ou corte que existe nelas.

As células que atuam nesse nível são conhecidas como fagócitos, que se encarregam de reconhecer os microrganismos invasores, fagocitá-los (devorá-los) e finalmente destruí-los em seu citoplasma.

Além disso, essas células são responsáveis por enviar sinais às células que participam do segundo ramo de resposta, a fim de eliminar de forma eficiente qualquer patógeno que consiga superar a primeira linha de resposta.

Por fim, os componentes celulares e não celulares que participam desse tipo de resposta estão presentes desde o nascimento do organismo. Ou seja, eles não dependem da presença de antígenos (patógenos estranhos ou substâncias tóxicas).

Resposta imune adaptativa

Esse tipo de resposta, que ocorre após o desencadeamento dos mecanismos efetores da imunidade inata, é realizada por outras células conhecidas como linfócitos.

Os linfócitos reforçam os mecanismos de defesa da imunidade inata, ao mesmo tempo em que fazem o sistema lembrar os organismos invasores, caso eles retornem.

Ou seja, antes de uma segunda invasão por um organismo estranho, este o reconhece rapidamente, facilitando sua pronta eliminação. Essas respostas são geralmente mais rápidas do que as anteriores, precisamente por causa de sua memória imunológica característica.

Finalmente, deve ser mencionado que a imunidade adaptativa se desenvolve ao longo da vida de um organismo. Como está enfrentando diversos agentes infecciosos. Ou seja, é adquirido.

Quando essas células detectam um organismo pela segunda vez, elas acionam uma linha de ataque celular e uma linha humoral. O segundo envolve a liberação de anticorpos, proteínas que neutralizam as toxinas e marcam os patógenos para eliminação.

Os anticorpos, por sua vez, podem ativar um grupo de proteínas que compõem o sistema complemento. Este último ajuda a destruir rapidamente germes e células já infectadas.

Sistema de complemento

O sistema complemento é um conjunto de proteínas plasmáticas que são ativadas pela presença de organismos patogênicos.

Embora essa ativação dependa em muitos casos de anticorpos (componentes das respostas adaptativas), ela também pode ser ativada na ausência deles. Por esse motivo, é considerado um importante componente das respostas inatas.

São mais de 30 proteínas que compõem esse sistema, que interagem entre si para complementar a ação de anticorpos e células fagocíticas na eliminação de patógenos.

Essas proteínas foram identificadas com a letra "C" de complemento e são formadas pela combinação de 9 proteínas (C1 a C9). Todos eles são proteases e continuam circulando vigilantemente e inativos pelo corpo.

Uma vez detectada a presença de um microrganismo estranho, eles são ativados pela ação de outras proteases, de modo que vão ao ataque em defesa do organismo.

No entanto, essa ativação pode ser realizada por três rotas diferentes: a rota clássica, a rota alternativa e a rota da lectina. Embora estes difiram em como a ativação ocorre, todos eles coincidem na formação de um complexo de ataque na membrana do patógeno (MAC).

Esse complexo é formado pela associação de várias proteínas da face externa da membrana do patógeno que culmina na formação de poros ou orifícios na mesma.

Como ocorre a ativação do sistema complemento?

A ativação ocorre nos locais onde ocorre a infecção e é causada pela presença de microorganismos invasores.

Durante ele, todas as proteínas do complemento inicialmente inativas são ativadas em uma reação em cadeia. Ou seja, uma vez ativado, o último ativa o próximo e assim por diante.

As proteases ativas são geradas pela clivagem da proteína precursora ou zimogênio (forma inativa). Este último corta o próximo em dois, ativando-o.

Assim, a ativação de um pequeno grupo de proteínas no início da cascata causa um grande aumento na ativação de zimógenos sucessivos (amplificação).

Essa amplificação ajuda o complexo de ataque à membrana do patógeno a se formar rapidamente. Isso promove a abertura de poros que acabarão por quebrar parasitas, bactérias e outros organismos capazes de causar infecções.

O complemento pode ser ativado de três maneiras independentes

Embora o objetivo final da ativação do complemento seja sempre a formação do complexo de ataque à membrana do patógeno, existem três maneiras pelas quais isso pode ser realizado. O início de cada um deles depende da ação de diferentes moléculas.

No entanto, todos convergem para a ativação da C3 convertase, uma proteína que cliva a proteína C3 em C3a e C3b. Este último se liga à membrana do patógeno e fratura o C5 em C5a e C5b. O C5b também se liga à membrana e recruta o resto das proteínas que se agruparão para dar origem ao poro (C6, C7, C8 e C9).

Maneira clássica

Recebe esse nome porque é a primeira forma de ser descrito. Constitui um elo entre os mecanismos das respostas inatas e adaptativas, uma vez que é ativado por complexos de anticorpos que se ligaram previamente à superfície do patógeno.

Isso começa com a ligação de C1q (a primeira proteína da cascata do complemento) à membrana do microorganismo invasor. Essa união pode ocorrer de três maneiras diferentes:

- Diretamente com componentes proteicos e não proteicos da superfície bacteriana, como, por exemplo, o ácido lipoteicóico presente nas bactérias gram-positivas.

- Proteína C reativa, proteína plasmática que se liga aos resíduos de fosfocolina presentes nos polissacarídeos da superfície bacteriana.

- Para complexos imunes, formados por dois ou mais anticorpos dos isotipos IgG ou IgM que foram previamente ligados ao patógeno.

Via da lectina

A ativação por essa via depende do reconhecimento de carboidratos específicos expostos na superfície do patógeno por proteínas chamadas lectinas.

Lectinas são proteínas que interagem apenas com carboidratos. Alguns exemplos são: a proteína MLB que se liga especificamente a polissacarídeos que contêm o açúcar manose presente na superfície de vírus e bactérias, e aqueles que reconhecem apenas resíduos de N-acetilglucosamina presentes na parede bacteriana.

Rota alternativa

Essa via é ativada diretamente pela ligação da proteína C3 (que gera o C3b) já ativa na superfície do patógeno.

É importante saber que na ausência de infecções o C3b ocorre por esta via em valores muito baixos. Essas quantidades limitadas de C3b são mantidas inativas pela ação de uma proteína conhecida como fator H.

Somente quando há infecção e C3 se liga ao patógeno, o efeito regulatório do fator H é evitado e este se liga a um segundo fator conhecido como fator B. Este último é clivado pela ação do fator D e os produtos se ligam ao C3 já presente na membrana formando a C3 convertase.

A partir daqui, as etapas de ativação comuns às três vias são seguidas.

Características

Permite a destruição rápida de células patogênicas por meio da formação de poros que destroem rapidamente sua membrana.

Ao ligar-se a proteínas do complemento ativadas, ele marca os patógenos a serem reconhecidos e ingeridos pelas células fagocíticas para destruição. Este processo é conhecido como opsonização.

Os pequenos fragmentos que são produzidos a partir da quebra de zimogênios agem como quimioatraentes que recrutam mais fagócitos para o local da infecção.

Permite neutralizar os vírus invasores. Ou seja, ele os inativa para que depois sejam engolfados e eliminados.

Doenças relacionadas

Deficiências na síntese de proteínas do complemento, bem como fatores que produzem uma ativação desregulada dessas proteínas, podem levar a inúmeras doenças.

As deficiências são geralmente causadas por erros genéticos que levam a eventos de ativação errôneos. Isso termina em falha em um aumento da suscetibilidade a infecções, doenças reumáticas e angioedema (edema da pele e mucosa).

A ausência de regulação, como a ausência do Fator H, pode causar um excesso de ativação. Isso termina em uma inflamação descontrolada, produzida pela lise das próprias células.

Referências

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