Nøgleforskellen mellem klassisk alternativ og lectin-pathway er, at initieringen af den klassiske pathway finder sted gennem binding af antigen-antistof-komplekser til C1q-proteinet, og den alternative pathway-initiering finder sted gennem binding af C3b til fremmede overflader, mens initiering af lektinvejen finder sted gennem mannosebindende lektin.
Komplementvejen eller komplementkaskaden er en del af immunsystemet, der forbedrer fagocytiske cellers og antistoffers evne til at ødelægge og fjerne mikrober og beskadigede celler fra en organisme, fremme inflammation og angribe patogenets cellemembran. Komplementbanerne genereres af det medfødte og adaptive immunsystem. Dette system består af små proteiner, som syntetiseres af leveren og cirkulerer i blodet i den inaktive form. Disse proteiner eller precursorer aktiveres i komplementvejene. Der er tre typer komplementveje: den klassiske vej, den alternative vej og lektinvejen.
Hvad er en klassisk vej?
Den klassiske vej er en af de tre veje, der aktiverer komplementsystemet. Komplementsystemet er en del af immunsystemet. Antigen-antistofkomplekserne sammen med antistofisotyperne IgG og IgM initierer komplementsystemet. Apoptotiske celler, nekrotiske celler og akutfaseproteiner aktiverer også den klassiske vej.
Figur 01: Klassisk vej og alternativ vej
Denne vej initieres af bindingen af antigen-antistofkomplekser til C1q-proteinet; den kugleformede region af C1q genkender og binder til Fc-regionen af antistofferne IgG- og IgM-isotyper. De binder sig også til de bakterielle og virale overfladeproteiner, apoptotiske celler og akutfaseproteiner. Under fravær af aktiveringsfaktorer bliver C1q en del af det inaktive C1-kompleks, som består af seks molekyler af C1q, to molekyler af C1r og to molekyler af C1s. Bindingen af C1q fører til konformationelle ændringer og aktivering af serinprotease C1r. Dette aktiverer og sp alter serinprotease C1s. C1'er sp alter derefter C4 til C4a og C4b og C2 til C2a og C2b. C4b hjælper med dannelsen af C3 convertase, C4bC2a. C3-convertasen har evnen til at sp alte c3 til C3a og C3b, hvilket er en vigtig faktor for den næste enzymatiske reaktion. C3v binder til C3 convertase for at danne C5 convertase, C4b2a3b, mens C3a rekrutterer inflammatoriske celler igennem. Disse er kendt som anafylatoksiner. C5-convertase sp alter C5 til C5a og C5b. C5b kombineres med andre terminale komponenter for at danne membranangrebskomplekset (MAC). Dette fører til lysis af invasive bakterier ved indsættelse i målcellemembraner, hvilket skaber funktionelle porer.
Hvad er en alternativ vej?
Den alternative vej er en af de tre veje, der opsoniserer og ødelægger patogener. Virus, svampe, bakterier, parasitter, immunglobulin A og polysaccharider aktiverer den alternative vej og danner en essentiel forsvarsmekanisme uafhængig af immunsystemet. C3b-proteinet udløser denne vej, og dette protein binder sig direkte til en mikrobe. Fremmede materialer og beskadiget væv udløser også den alternative vej. Da C3b er frit og rigeligt i plasma, har det evnen til at binde til en værtscelle eller patogenoverflade. Forskellige regulatoriske proteiner deltager i forebyggelsen af komplementaktivering på værtscellen.
Komplementreceptor 1 (CR1) og henfaldsaccelererende faktor (DAF) konkurrerer med faktor B om at binde med C3b på cellens overflade og fjerne Bb fra C3bBb-komplekset. Sp altning af C3b til den inaktive form, iC3b, af plasmaprotease kaldet komplementfaktor 1 hæmmer dannelsen af C3-convertase. Komplementfaktor 1 kræver en C3b-bindende protein-cofaktor såsom faktor H, Cr1 eller membran-cofaktor for proteolyse. Faktor H hæmmer dannelsen af C3-convertase ved at konkurrere med faktor B om at binde med C3b. Dette fremskynder også henfaldet af C3-konvertasen. CFHR5, som er det komplement faktor H relaterede protein 5, har evnen til at binde til at fungere som en cofaktor for faktor 1 og accelererer den henfaldende aktivitet og binder til C3b ved værtsceller.
Hvad er en Lectin Pathway?
Lectinvejen er en type kaskadereaktion i komplementsystemet. Efter aktiveringen af denne vej producerer virkningen af C4 og C2 aktiverede komplementproteiner længere nede i kaskaden. Denne vej genkender ikke et antistof bundet til dets mål og starter med mannosebindende lectin (MBL) eller ficolinbinding til visse sukkerarter. Denne MBL binder til sukkerarter såsom mannose og glucose med OH-grupper i terminale positioner på kulhydrater eller glycoproteinkomponenter af bakterier, svampe og nogle vira.
Figur 02: Supplere Pathways
MBL, også kendt som mannosebindende protein, er i stand til at initiere komplementsystemet ved at binde til patogenoverflader. Multimerer af MBL danner komplekser med serinproteaser (mannosebindende lectinassocieret serinprotease: MASP1, MASP2 og MASP3), som er proteinzymogener. De ligner C1r og C1s i andre veje. MASP1 og MASP2 aktiveres for at sp alte komponenterne C4 og C2 til C4a, C4b, C2a og C2b. C4b har en tendens til at binde sig til bakterielle cellemembraner. Hvis den ikke aktiveres, kombineres den med C2a for at danne klassisk C3-konvertase i modsætning til alternativ C3-konvertase. C4a og C2b fungerer som potente cytokiner. C4a forårsager degranulering af mastceller og basofiler, og C2b øger vaskulær permeabilitet.
Hvad er lighederne mellem klassisk alternativ og lektinbane?
- Klassiske, alternative og lectin-veje aktiveres af en kaskade af reaktioner, der fører til membranangrebskomplekset.
- De er en del af immunsystemet.
- Hver vej har unikke proteiner til initiering.
- De aktiveres af visse isotyper af antistoffer bundet til antigener
Hvad er forskellen mellem klassisk alternativ og lektinbane?
Initieringen af den klassiske pathway finder sted gennem binding af antigen-antistof-komplekser til C1q-proteinet. Alternativ pathway-initiering finder sted gennem binding af C3b til fremmede overflader, mens initiering af lectin-pathway finder sted gennem mannose-bindende lectin. Dette er således den vigtigste forskel mellem klassisk alternativ og lektinvej. Den klassiske pathways rolle er, at den fungerer som effektorarmen for den adaptive immunitet, mens alternative og lectin-veje fungerer i medfødt immunitet. Desuden er C4- og C2-aktiveringer i den klassiske pathway C1'er, og i lectin-pathway er MASP-2, mens der ikke er nogen C4- og C2-aktivering i den alternative pathway.
Nedenstående infografik præsenterer forskellene mellem klassisk alternativ og lektin-vej i tabelform til sammenligning side om side.
Opsummering – Klassisk vs Alternativ vs Lectin Pathway
Initieringen af den klassiske pathway finder sted gennem binding af antigen-antistof-komplekser til C1q-proteinet. Alternativ pathway-initiering finder sted gennem binding af C3b til fremmede overflader, mens initiering af lectin-pathway finder sted gennem mannose-bindende lectin. Så dette er den vigtigste forskel mellem klassisk alternativ og lektinvej.
