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Clases de preparación de bioquímica 3794 034343 Tu consulta no es molestia! Escribinos para saber toda la info! Primer clase (libre a todo público) Medicina santo tomé Sistema de Complemento Sistema de Complemento Forma parte del Componente Humoral (Proteínas) de la Inmunidad Innata. Es un mecanismo de defensa que funciona principalmente contra agentes EXTRACELULARES (sobre todo bacterias). Además de generar Citotoxicidad por medio de las Células, la inmunidad Innata también lo hace por medio de estas proteínas que en conjunto forman parte del SISTEMA DE COMPLEMENTO. Normalmente se nombran con la letra C, seguida de un número que va del 1 al 9 (C1 – C9). Aunque también existen algunas con nombres propios, que son las PROTEÍNAS ACTIVADORAS DEL COMPLEMENTO (properdina, Factor D, Factor B). Aunque también algunas «C» también son Activadoras Normalmente estas Proteínas Activadoras se encuentran Inactivas (Zimógenos), y se activan al fraccionarla (proteólisis) en 2 Fragmentos: • FRAGMENTO A (más pequeño): se transforma en una proteína soluble, que no tiene normalmente mucha importancia biológica (no siempre). • FRAGMENTO B (más grande): se deposita en el patógeno y actúa contra el mismo. Se sintetizan en el Hígado (Proteínas de Fase Aguda). Los procesos inflamatorios estimulan la liberación de Citoquinas por las Células del Sistema Inmune, las cuales van al Hígado y aumentan las Síntesis de las Proteínas del Complemento. Sistema de Complemento Las Proteínas Activadoras del Complemento también pueden ser liberadas por monocitos, macrófagos, células endoteliales, células epiteliales mucosas y no solo por el Hígado. Se van Activando por mecanismo de Amplificación (Retroalimentación Positiva). Además de las Proteínas Activadoras, también existen un grupo denominado Proteínas Reguladoras o Inhibidoras del Complemento, que tienen como función: 1) Impedir que el complemento actúe contra el propio organismo. 2) Evitar la propagación del Sistema de Complemento fuera del sitio del inflamación. El Complemento puede ser activado por 3 Vías, pero sea cual sea la forma de activarse, y fragmentarse las proteínas los componentes que va a generar son 4: 1) FORMACIÓN DE QUIMIOCINAS y ANAFILOTOXINAS, 2) OPSONINAS, 3) COMPLEJO DE ATAQUE LÍTICO DE MEMBRANA y 4) POTENCIADORES DE LA RESPUESTA B. Acciones/ funciones del Sistema de Complemento 1) GENERACIÓN DE LA REACCIÓN INFLAMATORIA: Las Proteínas C3 y C5 del complemento al fragmentarse generan 2 fragmentos: • C3b de Mayor Tamaño y C3a de menor tamaño • C5b de Mayor Tamaño y C5a de menor tamaño Los fragmentos de menor tamaño (C3a y C5a) tienen acción de Quimiocinas y Anafilotoxinas, las cuales son importantes para la respuesta inflamatoria. QUIMIOCINAS: dirigen a las células del sistema inmune hacia el sitio donde se encuentra el patógeno. Se unen a la membrana del leucocito y dirigen la migración. Los leucocitos emiten sus pseudópodos en dirección del gradiente químico de las Quimiocinas. Las Quimiocinas se unen a Receptores 7TMS asociados a proteínas Gq, que aumentan el calcio citoplasmático lo que genera la contracción del citoesqueleto y el desplazamiento. C3a C5a C3b C3b Acciones/ funciones del Sistema de Complemento ANAFILOTOXINAS: Los MASTOCITOS tienen receptores para las Anafilotoxinas. Generan la degranulación de los Mastocitos. Sus gránulos tienen sustancias Vasoactivas que aumentan la Permeabilidad Vascular lo que permite que los Leucocitos pasen de la sangre al Tejido Inflamado. Los Efectos que generan los Fragmentos C3a y C5a al unirse a los receptores de las Células del Sistema Inmune son los Siguientes: • ACTIVA LA CÉLULA: Estimula su capacidad FAGOCÍTICA, estimula la producción de CITOQUINAS, aumenta la expresión de ADHESINAS (le permiten adherirse al endotelio), estimula el ESTALLIDO RESPIRATORIO (Formación de Radicales Libres por Neutrófilos y Macrófagos para generar Citotoxicidad). • PROMUEVE LA DEGRANULACIÓN DE LOS MASTOCITOS (Sustancias Vasoactivas, Mediadores Lipídicos, Quimiocinas y Citoquinas). • INDUCEN LA CONTRACCIÓN DE MÚSCULO LISO: se encuentra por debajo del endotelio y permite generar espacio para que puedan pasar las células desde la Sangre al Tejido Inflamado (EXTRAVASACIÓN). • ESTIMULA LA LIBERACIÓN DE MEDIADORES VASOACTIVOS, CITOQUINAS y QUIMIOCINAS: Monocitos, macrófagos, Polimorfonucleares y plaquetas • FAVORECE LA PRODUCCIÓN Y MADURACIÓN DE CÉLULAS DENDRÍTICAS Acciones/ funciones del Sistema de Complemento 2) OPSONIZACIÓN DE MICROORGANISMOS E INMUNOCOMPLEJOS: El fragmento C3b es una Opsonina. Una OPSONINA, es algo que marca lo extraño. Todo lo que marque lo extraño, es una opsonina (también lo son los Anticuerpos y los RRP solubles). C3b, Anticuerpos y RRP solubles se adhieren a microorganismos extraños o a estructuras extrañas y las marcan para que el Sistema Inmune lo reconozca como extraño. Efectos o acciones de las Opsoninas C3b al unirse a un agente extraño: • PUEDE SER RECONOCIDO POR RECEPTORES QUE ESTÁN EN LA SUPERFICIE DE LOS FAGOCITOS (CR1), aunque también se necesita reconocimiento por los RRP. • PUEDEN SER NUEVAMENTE FRAGMENTADOS (C3bi, C3dg, C3d) EN FRAGMENTOS MAS PEQUEÑOS. Estos pequeños fragmentos tienen otras funciones. • LOS ANTICUERPOS PUEDEN UNIRSE A TOXINAS BACTERINAS, GLUCOPROTEÍNAS Y LÍPIDOS ESTRUCTURALES, y formar COMPLEJOS INMUNES. El C3b tiene la capacidad de Opsonizar los Complejos Inmunes. El Glóbulo Rojo tiene receptores para C3b, de esa manera se puede unir por medio de C3b a los Complejos Inmunes y transportarlos al BAZO donde son fagocitados por los Macrófagos, gracias a sus receptores de C3b. C3a C5a C3b C3b Acciones/ funciones del Sistema de Complemento • LAS CÉLULAS FOLICULARES DENDRÍTICAS DE LOS ÓRGANOS LINFOIDES SECUNDARIOS TIENEN UN RECEPTOR QUE ES EL CR2, que les permiten retener a C3b y sus fragmentos. Si retiene un Fragmento que Opsonizar un agente, pueden presentárselo a un Linfocito B para su reconocimiento en forma Nativa. Solo lo Retiene, no lo procesa, ya que el Linfocito B reconoce antígenos en forma Nativa. Acciones/ funciones del Sistema de Complemento 3) MEDIACIÓN DE UN EFECTO CITOTÓXICO DIRECTO SOBRE EL MICROORGANISMO: Las Proteínas que van desde C5 a C9 (C5, C6, C7, C8, C9) tienen la capacidad de formar un COMPLEJO DE ATAQUE LÍTICO A LA MEMBRANA. que causa la muerte del microorganismo por ESTALLIDOS OSMÓTICO, ya que permite el ingreso descontrolado de Agua. Acciones/ funciones del Sistema de Complemento 4) POTENCIACIÓN DE LA RESPUESTA B: Los Fragmentos de la Hidrólisis de C3b (C3bi, C3bd, C3bg), pueden ser reconocidos por Linfocitos B mediante receptores CR2 potenciar en órganos linfoides secundarios la activación de linfocitos B. Vías de activación del Complemento Ya hemos visto los efectos y acciones del sistema de Complemento, pero este sistema se encuentra Inactivo hasta un agente extraño ingresa y lo activa. Existen 3 maneras en que puede ser activado: • VIA CLASICA • VIA ALTERNA • VIA DE LAS LECTINAS Vía Clásica del Complemento Es necesario que exista anticuerpos contra el antígeno, y que estén unidos a ese antígeno. Todo comienza con la proteína C1, que se activa cuando un anticuerpo está unido al antígeno. C1 es un complejo proteico que tiene 3 partes: C1q (se une a la porción FC del Anticuerpo por sus cabezas globulares), C1r y C1s (es una Serino Proteasa). Cuando un Anticuerpo (IgM o IgG) está unido a un Antígeno, las cabezas Globulares de C1r se unen a la porción FC del anticuerpo. Necesitan unirse a al menos 2 porciones FC, por esto es más rápida la Vía si es una IgM (que es pentamérica, es decir, tiene 5 anticuerpos unos al lado del otro), que por IgG que al ser monomérica tiene que coincidir que hay dos unidos a un antígeno cercano. Una vez que se une, se activan todas las regiones de C1, y genera la activación de C1s, que es una Serino Proteasa que tiene la función de Activar la Vía al Fragmentar C4 y C2. Vía Clásica del Complemento C1s C4 C2 C2a C4b Patógeno C4b C2a Convertasa de C3 C3 C3b Patógeno C4b C2a Convertasa de C5 C3b C5 C5b Patógeno C4b C2a C3b Cuando tengo C5b, esta comienza a asociar las Proteínas que conforman el Poro de ataque lítico Patógeno C5b C5b C6 C7 C8 C9 Poro de Ataque lítico Vía Clásica del Complemento Esta Vía es la más eficiente, pero si o si NECESITO SENSIBILIZACIÓN PREVIA. Es decir que si es la primera vez que ingresó el patógeno NO nos va a servir, ya que no voy a tener anticuerpos preformados contra ese patógeno. Esta vía SOLO va a funcionar cuando haya sido activado previamente la Inmunidad Adaptativa y existan Anticuerpos contra ese agente. Si es la primera vez que ingresa el Agente, esta vía es la más lenta, ya que debo esperar que la Inmunidad Adaptativa logre formar anticuerpos contra el Patógeno. Una vez que se activa C1, se van produciendo Hidrolisis sucesivas entre las Proteínas del complemento, y de esa Hidrolisis se forma un Fragmento A y otro B. Por lo general, un Fragmento se descarta soluble y el otro se lo utiliza en la Vía, para activar a otro fragmento. Vía de las Lectinas del Complemento Sabemos que las LECTINAS forman parte de los RRP solubles de la Inmunidad Innata, que tienen como principal función la Activación del Complemento. Estos RRP reconocen PAMPS en agentes extraños y los opsoniza, y una vez que el agente es opsonizados por estos RRP, se activa la vía de las LECTINAS. Un RRP que puede opsonizar es la COLECTINA/MBL. Y una vez que se une al agente patógeno, se asocian otras proteínas MASP-1 y MASP-2, que forman un complejo que tiene como función Hidrolizar C2 y C4. De ahí en adelante, lo demás es igual a la Vía Clásica. MASP1 y MASP2 Patógeno MBL Patógeno MBL Patógeno MBL Vías de las Lectinas del Complemento C4 C2 C2a C4b Patógeno C4b C2a Convertasa de C3 C3 C3b Patógeno C4b C2a Convertasa de C5 C3b C5 C5b Patógeno C4b C2a C3b Cuando tengo C5b, esta comienza a asociar las Proteínas que conforman el Poro de ataque lítico Patógeno C5b C5b C6 C7 C8 C9 Poro de Ataque lítico MASP1 y MASP2 Vías de las Lectinas del Complemento Esta Vía es importante si es la primera vez que ingresa el Patógeno, ya que gracias a los RRP solubles que hay en los Fluidos biológicos, como por ejemplo la MBL, el agente extraño puede ser opsonizado rápidamente y desencadenar la activación del complemento a pesar de que sea la Primera vez que haya ingresado el Agente.C Vía alternativa del Complemento C3 es una Proteína poco estable, y muy lábil. Esta Proteína del complemento, todo el tiempo en nuestro organismo, en pequeñas cantidades está siendo fragmentada por su inestabilidad, sin necesidad de activar el complemento, y generando así en el organismo pequeñas cantidades de C3b y C3a todo el tiempo. C3b recordemos que es una Opsonina, por lo tanto, en caso de que ingrese un agente patógeno, este puede opsonizarlo y reconocerlo como extraño. Nuestras Células normalmente tienen Ácido Siálico, y el C3b repele el Ácido Sialico y por eso no opsoniza células propias. Pero los agentes externos no poseen Ácido Sialico, por lo tanto en primera instancia si un agente externo ingresa en nuestro organismo, va a ser opsonizado por C3b, y ese C3b va a activar la Vía Alterna. Una vez que el agente haya sido opsonizado por C3b, se une a C3b un FACTOR B. Cuando el Factor B se une a C3B, viene un FACTOR D que hidroliza al Factor B, y genera 2 fragmentos: Factor Ba (no nos sirve) y Factor Bb (se une a C3b). La unión del Factor Bb y C3b, atrae a otra proteína del complemento llamada Properdina, y en conjunto forman la CONVERTASA DE C3. Vías Alterna del Complemento Patógeno Convertasa de C3 C3 C3b Patógeno Convertasa de C5 C5 C5b Patógeno Cuando tengo C5b, esta comienza a asociar las Proteínas que conforman el Poro de ataque lítico Patógeno C5b C5b C6 C7 C8 C9 Poro de Ataque lítico Patógeno C3b C3b Factor Bb Properdina Factor Bb Properdina C3b C3b Vía alternativa del Complemento Lo que va a cambiar, es como se conforman las Convertasas, pero el proceso es similar. Esta Vía también es importante si el agente ingreso por primera vez. En este caso, es una Proteína del Complemento la que produce la Activación del Complemento (C3B). Las 3 vías tienen un mismo Fin: Hidrolizar C5 y desde ahí se forma el complejo de ataque lítico. El C5b depositado sobre un antígeno puede sufrir la acción del factor I (activado por el receptor 1 y el factor H) y también la acción de tripsina, elastasa y plasmina que van a ir fragmentando al factor C3b en fragmentos más pequeños como el C3bi, C3dg, C3d, C3g, donde todos estos fragmentos provenientes de la mayor hidrolisis de C3b, siguen teniendo capacidad de opsoninas y son las opsoninas que fundamentalmente voy a usar para activar de mejor manera al linfocito B. Receptores del Complemento El Complemento no solo tiene la función de generar un Poro de Ataque Lítico, sino que también tiene otras funciones vistas anteriormente, como Inducir la Inflamación, Producir la Migración, Activar Células, estimular Linfocitos B, etc, y esto gracias a que muchos fragmentos del Complemento pueden unirse a Receptores Celulares y activarlos para generar diferentes tipos de Acciones. Los receptores a los cuales se pueden unir son 5: • CR1: Reconoce C3b y C4b. Esta en Eritrocito (para transportar complejos inmunes), Linfocito B (mejorar activación), Monocito, Eosinófilos y Células Dendríticas. • CR2: Reconoce C3d, C3bi, C3dg (que surgen de la Ruptura de C3b). Se encuentra en el Linfocito B. • CR3: Reconoce fragmentos de ruptura de C3b y otras proteínas como ICAM-I y Fibrinógeno. • CR4: Solo Reconoce C3bi. En el monocito, el macrófago y el neutrófilo para estimular la fagocitosis. • Receptores para C3a y C5a: A través de estos receptores van a recibir la acción quimiotáctica o anafiláctica que realiza C3a y C5a. TODAS LAS CÉLULAS DE LA INMUNIDAD INNATA.
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