Definisi dan Karakteristik Umum
Sistem komplemen adalah sistem kaskade enzim proteolitik plasma darah yang memberikan perlindungan humoral tubuh terhadap agen asing dan berpartisipasi dalam pelaksanaan respons imun. Protein komplemen disintesis terutama di hati, bersirkulasi dalam bentuk tidak aktif, dan diaktifkan melalui pembelahan proteolitik berurutan.
Komponen ditandai sebagai C1–C9. Mereka masuk ke dalam reaksi bukan berdasarkan urutan penomoran, melainkan dalam urutan yang sangat spesifik. Saat pemecahan setiap protein, terbentuklah fragmen kecil (C4a, C2b, C3a, C5a) dan fragmen besar (C4b, C2a, C3b, C5b). Fragmen kecil berperan sebagai anafilatoksin, sedangkan fragmen besar berpartisipasi dalam pembentukan kompleks enzimatik — konvertase.
Arti khusus dimiliki oleh protein C1: protein ini terdiri dari enam subunit C1q (berikatan dengan fragmen Fc antibodi), serta C1r dan C1s — protease serin yang diaktifkan ketika C1q berikatan dengan minimal dua molekul IgG atau satu molekul IgM. Ion kalsium diperlukan untuk aktivasi.
Fungsi Sistem Komplemen
Tiga fungsi utama dibedakan:
- Opsonisasi patogen — memfasilitasi fagositosis melalui fiksasi C3b dan C4b pada permukaan mikroba.
- Perekrutan dan aktivasi leukosit oleh anafilatoksin C3a, C4a, C5a ke fokus inflamasi.
- Lisis patogen melalui pembentukan membrane attack complex (MAC), yang membentuk pori tak terkendali pada membran bakteri.
Fungsi tambahan: menghubungkan kekebalan bawaan dan adaptif, meningkatkan produksi antibodi, berpartisipasi dalam pembentukan memori imunologis, klirens fokus lesi, dan eliminasi kompleks imun dari jaringan.
Jalur Klasik
Jalur yang secara evolusi muda, tetapi pertama kali dideskripsikan. Prinsip pengenalan adalah pengikatan antibodi yang sangat spesifik dengan antigen pada permukaan patogen. Peran utama dipegang oleh protein C1, yang berikatan dengan fragmen Fc antibodi (domain CH2 IgG, domain CH3 IgM) atau dengan protein C-reaktif. Antibodi harus difiksasi pada antigen; setidaknya dua molekul IgG atau satu molekul IgM pentamerik diperlukan untuk aktivasi.
Kaskade Reaksi:
- C1 yang diaktifkan memecah C4 (menjadi C4a dan C4b) serta C2 (menjadi C2b dan C2a).
- C4b dan C2a membentuk konvertase C3 jalur klasik (C4b2a).
- Konvertase C3 memecah C3 menjadi C3a (anafilatoksin) dan C3b.
- Penambahan C3b membentuk konvertase C5 (C4b2a3b), yang memecah C5 menjadi C5a dan C5b.
Jalur Lektin
Jalur tertua kedua. Prinsipnya — pengenalan pathogen-associated molecular patterns (PAMP) oleh lektin imunitas bawaan: mannose-binding lectin (MBL) dan ficholin. MBL berikatan dengan mannosa, fukolin berikatan dengan N-asetilglukosamin pada permukaan sel bakteri.
Dari segi struktur, MBL dan fukolin mirip dengan C1q, tetapi berasosiasi dengan protease serin MASP-1 dan MASP-2. Tahap selanjutnya identik dengan jalur klasik: pemecahan C4 dan C2, pembentukan konvertase C3 (C4b2a), lalu konvertase C5 dan pembentukan C5b. Perbedaan utamanya terletak pada cara pengenalan patogen dan kompleks pengenalan awal.
Jalur Alternatif
Jalur yang secara evolusi paling kuno. Diaktifkan berdasarkan prinsip "ketiadaan unsur diri" — tidak adanya protein inhibitor komplemen pada sel target. Peran kunci dimainkan oleh komponen C3, yang termasuk dalam keluarga protein yang mengandung tioester.
Tahapan Kaskade:
- Hidrolisis spontan C3 menjadi C3a dan C3b; C3b difiksasi secara kovalen pada permukaan asing.
- Faktor B bergabung dengan C3b, yang di bawah pengaruh faktor D dipecah menjadi Ba dan Bb.
- Terbentuklah konvertase C3 jalur alternatif (C3bBb), yang distabilkan oleh properdin — satu-satunya regulator positif sistem komplemen yang diketahui, yang disekresikan oleh neutrofil yang diaktifkan.
- Penambahan molekul C3b kedua membentuk konvertase C5 (C3bBb3b), yang memecah C5.
Tahap Terminal dan Kompleks Penyerang Membran
Tahap terminal (litik) adalah sama untuk ketiga jalur. Tugas utamanya adalah pembentukan saluran ion yang tidak terkendali dalam membran sel target.
Urutan Perakitan MAC:
- Secara berurutan, C6, C7, C8 bergabung dengan fragmen C5b.
- Kompleks yang terbentuk disisipkan ke dalam membran dan mengikat molekul C9, yang berpolimerisasi membentuk pori transmembran.
- Melalui pori tersebut terjadi aliran ion dan air yang tidak terkendali, tekanan osmotik terganggu, dan terjadilah lisis osmotik sel.
Mekanisme pembentukan pori semacam ini bersifat universal untuk sistem lain (perforin limfosit sitotoksik), dan selalu berujung pada kematian sel target.
Poin-Poin Utama
- Sistem komplemen adalah kaskade enzim proteolitik C1–C9 yang disintesis di hati.
- Tiga jalur aktivasi: klasik (antibodi IgG/IgM + C1), lektin (MBL/fukolin + MASP), alternatif (hidrolisis spontan C3, faktor B, faktor D).
- Semua jalur bermuara pada pembentukan konvertase C3 dan konvertase C5.
- Anafilatoksin C3a, C4a, C5a menarik leukosit; C3b dan C4b mengopsonisasi patogen.
- Properdin adalah satu-satunya regulator positif, menstabilkan konvertase C3 jalur alternatif.
- Tahap terminal sama untuk semua jalur: perakitan MAC dari C5b–C9 dengan pembentukan pori.
- Fungsi komplemen: opsonisasi, kemoatraksi, lisis, eliminasi kompleks imun, serta menghubungkan kekebalan bawaan dan adaptif.
- Untuk aktivasi jalur klasik, diperlukan minimal dua molekul IgG atau satu molekul IgM yang berikatan dengan antigen.