التعريف والخصائص العامة
نظام المتممة هو نظام شلالي من الإنزيمات البروتينية بلازما الدم، يوفر الدفاع الخلطي للجسم ضد العوامل الأجنبية ويشارك في إحداث الاستجابة المناعية. يتم تصنيع بروتينات المتممة بشكل أساسي في الكبد، وتدور في شكل غير نشط وتُنشط عن طريق الانقسام البروتيني المتسلسل.
يُشار إلى المكونات كـ C1–C9. لا تدخل في التفاعل بترتيب ترقيمها، بل بتسلسل محدد بدقة. عند انقسام كل بروتين، تتشكل جزيئات صغيرة (C4a، C2b، C3a، C5a) وجزيئات كبيرة (C4b، C2a، C3b، C5b). تؤدي الجزيئات الصغيرة دور التوكسينات التأقية (الأنافيلاطوكسينات)، بينما تشارك الجزيئات الكبيرة في بناء المعقدات الإنزيمية — المحولات.
تكتسب بروتينات C1 أهمية خاصة: فهي تتكون من ست وحدات فرعية C1q (ترتبط بالجزء Fc للأجسام المضادة)، بالإضافة إلى C1r وC1s وهما بروتيزان سيرينيان ينشطان عند ارتباط C1q بجزيئين من IgG على الأقل أو جزيء واحد من IgM. يلزم لوجود التنشيط أيونات الكالسيوم.
وظائف نظام المتممة
تُستخلص ثلاث وظائف رئيسية:
- تطويع (أبسوننة) الممرض — تسهيل عملية البلزمة عن طريق تثبيت C3b وC4b على سطح الميكروب.
- استقطاب وتنشيط الكريات البيضاء بواسطة التوكسينات التأقية C3a، C4a، C5a في بؤرة الالتهاب.
- تحلل الممرض من خلال تكوين المعقد المهاجم للغشاء (MAC)، الذي يُنشئ ثقباً غير منضبط في غشاء البكتيريا.
وظائف إضافية: ربط المناعة الفطرية والمكتسبة، تعزيز إنتاج الأجسام المضادة، المشاركة في تكوين الذاكرة المناعية، إخلاء بؤرة الإصابة، وإزالة المعقدات المناعية من الأنسجة.
المسار الكلاسيكي
المسار الأحدث تطورياً، لكنه الأول من حيث الوصف. مبدأ التعرف هو ارتباط الأجسام المضادة عالية التخصص بالمستضد على سطح الممرض. الدور الرئيسي يعود لبروتين C1، الذي يرتبط بالجزء Fc للأجسام المضادة (نطاق CH2 من IgG، نطاق CH3 من IgM) أو بـ البروتين التفاعلي C. يجب أن تكون الأجسام المضادة مثبتة على المستضد؛ ويلزم للتنشيط جزيآن من IgG على الأقل أو جزيء واحد من IgM خماسي الوحدات.
شلال التفاعلات:
- يقوم C1 المنشط بشطر C4 (إلى C4a وC4b) وC2 (إلى C2b وC2a).
- يشكل C4b وC2a محول C3 للمسار الكلاسيكي (C4b2a).
- يقوم محول C3 بشطر C3 إلى C3a (توكسين تأقي) وC3b.
- يؤدي انضمام C3b إلى تكوين محول C5 (C4b2a3b)، والذي يشطر C5 إلى C5a وC5b.
المسار الليكتيني
المسار الثاني من حيث القدم. المبدأ هو التعرف على الأنماط الجزيئية المرتبطة بمسببات الأمراض (PAMPs) بواسطة ليكتينات المناعة الفطرية: الليكتين الرابط للمانوز (MBL) والفيكولينات. يرتبط MBL بالمانوز، وترتبط الفيكولينات بـ N-أستيل جلوكوزامين على سطح الخلية البكتيرية.
في بنيتهما، يتشابه MBL والفيكولينات مع C1q، لكنهما مرتبطان بالبروتيزين السيرينيين MASP-1 وMASP-2. المراحل اللاحقة مطابقة للمسار الكلاسيكي: شطر C4 وC2، تكوين محول C3 (C4b2a)، ثم محول C5 وتكوين C5b. الاختلاف الرئيسي يكمن في طريقة التعرف على الممرض ومعقد التعرف الأولي.
المسار البديل
المسار الأقدم تطورياً. يتم تنشيطه وفق مبدأ "غياب الذات" — أي غياب بروتينات مثبطات المتممة على الخلية المستهدفة. يلعب المكون C3 دوراً رئيسياً، وهو ينتمي إلى عائلة البروتينات الحاوية على روابط ثيوإسترية.
مراحل الشلال:
- التحلل المائي العفوي لـ C3 إلى C3a وC3b؛ ويتم تثبيت C3b تساهمياً على السطح الأجنبي.
- ينضم العامل B إلى C3b، والذي ينقسم بتأثير العامل D إلى Ba وBb.
- يتكون محول C3 للمسار البديل (C3bBb)، والمثبت بواسطة البروبردين — المنظم الإيجابي الوحيد المعروف لنظام المتممة، والذي تفرزه العدلات المنشطة.
- يؤدي انضمام جزيء C3b الثاني إلى تكوين محول C5 (C3bBb3b)، والذي يقوم بشطر C5.
المراحل النهائية والمعقد المهاجم للغشاء
المراحل النهائية (المحللة) متطابقة لجميع المسارات الثلاثة. المهمة الرئيسية هي تكوين قناة أيونية غير منضبطة في غشاء الخلية المستهدفة.
تسلسل تجميع MAC:
- تنضم بالتتابع C6 وC7 وC8 إلى الجزء C5b.
- يندمج المعقد الناتج في الغشاء ويرتبط بجزيئات C9 التي تتبلمر، مشكلةً ثقباً عابراً للغشاء.
- عبر الثقب، يحدث تدفق غير منضبط للأيونات والماء، ويضطرب الضغط الأزموزي، ويحدث التحلل الأزموزي للخلية.
مثل هذه الآلية لتكوين الثقوب عالمية لأنظمة أخرى أيضاً (البيرفورين الخاص باللمفاويات السامة للخلايا)، وتؤدي دائماً إلى موت الخلية المستهدفة.
النقاط الرئيسية
- نظام المتممة — شلال من الإنزيمات البروتينية C1–C9، التي يتم تصنيعها في الكبد.
- ثلاثة مسارات للتنشيط: كلاسيكي (أجسام مضادة IgG/IgM + C1)، ليكيتيني (MBL/فيكولينات + MASP)، بديل (تحلل مائي عفوي لـ C3، عامل B، عامل D).
- تتلاقى جميع المسارات عند تكوين محول C3 ومحول C5.
- التوكسينات التأقية C3a، C4a، C5a تستقطب الكريات البيضاء؛ بينما يقوم C3b وC4b بتطويع الممرض.
- البروبردين — المنظم الإيجابي الوحيد، مثبت لمحول C3 للمسار البديل.
- المرحلة النهائية متطابقة لجميع المسارات: تجميع MAC من C5b–C9 مع تكوين الثقب.
- وظائف المتممة: التطويع، الجذب الكيميائي، التحلل، إزالة المعقدات المناعية، ربط المناعة الفطرية والتكيفية.
- يتطلب تنشيط المسار الكلاسيكي جزيئين من IgG على الأقل أو جزيء واحد من IgM المرتبط بالمستضد.