SISTEM PELENGKAP: JALUR KLASIK DAN ALTERNATIF, FUNGSI, PENYAKIT - BIOLOGI - 2025

Sistem komplemen adalah kelompok yang terdiri dari lebih dari tiga puluh protein plasma yang rentan terhadap panas, yang meningkatkan efek destruktif dari mikroorganisme patogen.

Ini disebut "komplemen" karena telah terbukti melengkapi aksi antibodi dalam penghancuran patogen. Namun, ia juga mampu menjalankan fungsinya tanpa adanya antibodi. Oleh karena itu, dapat dianggap sebagai bagian dari komponen sistem kekebalan bawaan.

Ringkasan jalur aktivasi kaskade komplemen. Oleh Perhelion, dari Wikimedia Commons.

Tindakannya tergantung pada aktivasi serial ("kaskade") protein yang menyusunnya, untuk menjamin pecahnya patogen melalui pembentukan pori-pori di membrannya, pelabelan (opsonisasi) untuk penghancurannya oleh sel fagositik dan netralisasi virus.

Sistem imun: imunitas adaptif dan imunitas bawaan

Sistem imun merupakan sistem pertahanan tubuh untuk mempertahankan diri dari serangan mikroorganisme yang mampu menimbulkan penyakit.

Itu terdiri dari satu set sel, organ, dan protein sitokin yang tetap waspada terhadap kedatangan patogen. Begitu mereka mendeteksi mereka, mereka melakukan serangan terhadap mereka untuk menjamin eliminasi mereka. Metodologinya akan seperti yang dilakukan oleh para tentara di barak, yang datang ke pertahanan setiap kali serangan atau situasi darurat muncul.

Seperti dalam sistem pertahanan mana pun, serangan yang mereka lakukan membutuhkan taktik, kemampuan, keterampilan, dan kerja sama dari komponen-komponennya. Semua ini terjalin dalam serangkaian langkah strategis yang secara kolektif dikenal sebagai respons imun.

Respon imun terjadi dalam dua fase besar yang dipisahkan oleh waktu: respon imun bawaan dan respon imun adaptif.

Respon imun bawaan

Respon imun bawaan adalah garis pertahanan pertama melawan infeksi yang disebabkan oleh kedatangan organisme asing.

Jenis respons awal ini menyiratkan, di satu sisi, aksi garis penahanan (kulit dan selaput lendir) yang bertindak sebagai penghalang yang mencegah masuknya patogen. Di sisi lain, aksi sel itu tetap waspada di lapisan kulit paling dalam sebelum masuknya patogen. Mikroorganisme ini dapat 'menyusup' sebagai akibat dari kegagalan pada penghalang pertama, seperti lubang atau potongan yang ada di dalamnya.

Sel-sel yang bertindak pada tingkat ini dikenal sebagai fagosit, yang bertanggung jawab untuk mengenali mikroorganisme yang menyerang, melakukan fagositosis (melahap) mereka dan akhirnya menghancurkannya dalam sitoplasma.

Selain itu, sel-sel ini bertugas mengirim sinyal ke sel yang berpartisipasi dalam cabang respons kedua untuk secara efisien menghilangkan patogen yang berhasil mengatasi garis respons pertama.

Akhirnya, komponen seluler dan non-seluler yang berpartisipasi dalam jenis respons ini hadir sejak kelahiran organisme. Artinya, mereka tidak bergantung pada keberadaan antigen (patogen asing atau zat beracun).

Respon imun adaptif

Jenis respons ini, yang terjadi setelah mekanisme efektor imunitas bawaan dipicu, dilakukan oleh sel lain yang dikenal sebagai limfosit.

Limfosit memperkuat mekanisme pertahanan kekebalan bawaan, pada saat yang sama mereka membuat sistem mengingat organisme yang menyerang, kalau-kalau mereka kembali.

Artinya, jika terjadi invasi kedua oleh organisme asing, organisme asing dengan cepat mengenalinya, memfasilitasi eliminasi segera. Respons ini biasanya lebih cepat daripada yang pertama justru karena karakteristik memori imunnya.

Akhirnya, harus disebutkan bahwa kekebalan adaptif berkembang sepanjang hidup suatu organisme. Karena menghadapi agen penular yang berbeda. Artinya, itu diperoleh.

Ketika sel-sel ini mendeteksi organisme untuk kedua kalinya, mereka memicu garis serangan sel dan garis humoral. Yang kedua melibatkan pelepasan antibodi, protein yang menetralkan racun dan menandai patogen untuk eliminasi.

Antibodi, pada gilirannya, dapat mengaktifkan sekelompok protein yang membentuk sistem komplemen. Yang terakhir membantu dengan cepat menghancurkan kuman dan sel yang sudah terinfeksi.

Sistem pelengkap

Sistem komplemen adalah sekumpulan protein plasma yang diaktifkan dengan adanya organisme patogen.

Meskipun aktivasi ini bergantung pada banyak kasus pada antibodi (komponen respons adaptif), aktivasi juga dapat dilakukan jika tidak ada. Untuk alasan ini, ini dianggap sebagai komponen penting dari respons bawaan.

Ada lebih dari 30 protein yang menyusun sistem ini, yang berinteraksi satu sama lain untuk melengkapi aksi antibodi dan sel fagositik dalam eliminasi patogen.

Protein ini telah diidentifikasi dengan huruf "C" untuk komplemen, dan dibentuk dengan menggabungkan 9 protein (C1 sampai C9). Semuanya adalah protease dan terus beredar dengan waspada dan tidak aktif di seluruh tubuh.

Begitu keberadaan mikroorganisme asing terdeteksi, mereka diaktifkan oleh aksi protease lain, sehingga mereka menyerang untuk mempertahankan organisme.

Adapun aktivasi tersebut dapat dilakukan melalui tiga jalur yang berbeda yaitu jalur klasikal, jalur alternatif dan jalur lektin. Meskipun ini berbeda dalam bagaimana aktivasi terjadi, semuanya bertepatan dalam pembentukan kompleks serangan pada membran patogen (MAC).

Kompleks ini dibentuk oleh asosiasi banyak protein pada permukaan luar membran patogen yang berujung pada pembentukan pori-pori atau lubang di dalamnya.

Bagaimana aktivasi sistem komplemen terjadi?

Aktivasi terjadi di tempat terjadinya infeksi dan disebabkan oleh adanya mikroorganisme yang menyerang.

Selama itu, semua protein komplemen yang awalnya tidak aktif diaktifkan dalam reaksi berantai. Artinya, setelah satu diaktifkan, yang terakhir mengaktifkan yang berikutnya dan seterusnya.

Protease aktif dihasilkan oleh pembelahan protein prekursor atau zymogen (bentuk tidak aktif). Yang terakhir memotong yang berikutnya menjadi dua dengan mengaktifkannya.

Dengan demikian, aktivasi sekelompok kecil protein pada awal kaskade menyebabkan peningkatan besar dalam aktivasi zimogen berturut-turut (amplifikasi).

Amplifikasi ini membantu kompleks serangan membran patogen untuk terbentuk dengan cepat. Ini mendorong terbukanya pori-pori yang pada akhirnya akan memecah parasit, bakteri, dan organisme lain yang dapat menyebabkan infeksi.

Pelengkap dapat diaktifkan dengan tiga cara independen

Meskipun tujuan akhir dengan aktivasi komplemen selalu merupakan pembentukan kompleks serangan membran patogen, ada tiga cara yang dapat dilakukan. Awal mula masing-masing bergantung pada aksi molekul yang berbeda.

Namun, mereka semua berkumpul pada aktivasi C3 convertase, protein yang membelah protein C3 menjadi C3a dan C3b. Yang terakhir mengikat ke membran patogen dan memecah C5 menjadi C5a dan C5b. C5b juga berikatan dengan membran dan merekrut protein lainnya yang akan berkumpul untuk membentuk pori (C6, C7, C8 dan C9).

Cara klasik

Ini menerima nama ini karena menjadi cara pertama untuk dijelaskan. Ini merupakan titik hubungan antara mekanisme respons bawaan dan adaptif karena diaktifkan oleh kompleks antibodi yang sebelumnya terikat ke permukaan patogen.

Ini dimulai dengan pengikatan C1q (protein pertama dari kaskade komplemen) ke membran mikroorganisme yang menyerang. Penyatuan ini dapat terjadi dalam tiga cara berbeda:

- Langsung dengan protein dan komponen non-protein pada permukaan bakteri, seperti asam lipoteichoic yang terdapat pada bakteri gram positif.

- Protein C-reaktif, protein plasma yang mengikat residu fosfokolin yang ada dalam polisakarida permukaan bakteri.

- Untuk kompleks imun, terdiri dari dua atau lebih antibodi isotipe IgG atau IgM yang sebelumnya terikat pada patogen.

Jalur lektin

Aktivasi melalui jalur ini bergantung pada pengenalan karbohidrat spesifik yang terpapar di permukaan patogen oleh protein yang disebut lektin.

Lektin adalah protein yang hanya berinteraksi dengan karbohidrat. Beberapa contohnya adalah: protein MLB yang secara spesifik mengikat polisakarida yang mengandung gula mannose yang ada di permukaan virus dan bakteri, dan yang hanya mengenali residu N-acetylglucosamine yang ada di dinding bakteri.

Rute alternatif

Jalur ini diaktifkan secara langsung dengan pengikatan protein C3 (yang menghasilkan C3b) yang sudah aktif di permukaan patogen.

Penting untuk diketahui bahwa jika tidak ada infeksi, C3b terjadi melalui rute ini dengan nilai yang sangat rendah. Jumlah C3b yang terbatas ini tetap tidak aktif dengan aksi protein yang dikenal sebagai faktor H.

Hanya ketika ada infeksi dan C3 berikatan dengan patogen, efek pengaturan dari faktor H dihindari dan ini mengikat ke faktor kedua yang dikenal sebagai faktor B. Yang terakhir ini dipecah oleh aksi faktor D dan produk terikat pada C3 sudah ada di membran yang membentuk C3 convertase.

Dari sini, langkah-langkah aktivasi yang umum untuk ketiga jalur tersebut diikuti.

fitur

Ini memungkinkan kerusakan cepat sel patogen melalui pembentukan pori-pori yang dengan cepat menghancurkan membrannya.

Dengan mengikat protein komplemen yang diaktifkan, itu menandai patogen untuk dikenali dan dicerna oleh sel fagositik untuk dihancurkan. Proses ini dikenal sebagai opsonisasi.

Fragmen kecil yang dihasilkan dari pemecahan zimogen bertindak sebagai chemoattractants yang merekrut lebih banyak fagosit ke tempat infeksi.

Ini memungkinkan untuk menetralkan virus yang menyerang. Artinya, itu menonaktifkan mereka sehingga kemudian ditelan dan dimusnahkan.

Penyakit terkait

Rontgen kaki dengan rheumatoid arthritis, penyakit yang disebabkan oleh kekurangan sistem komplemen. Oleh Lariob, dari Wikimedia Commons.

Kekurangan dalam sintesis protein komplemen serta faktor-faktor yang menghasilkan aktivasi protein yang tidak diatur dapat menyebabkan berbagai penyakit.

Kekurangan ini umumnya disebabkan oleh kesalahan genetik yang menyebabkan peristiwa aktivasi yang salah. Hal ini menyebabkan kegagalan dalam peningkatan kerentanan terhadap infeksi, penyakit rematik, dan angioedema (edema pada kulit dan mukosa).

Tidak adanya regulasi, seperti tidak adanya Faktor H, dapat menyebabkan aktivasi yang berlebihan. Ini berakhir dengan peradangan yang tidak terkontrol, yang dihasilkan oleh lisis sel sendiri.

Referensi

1. Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P . 2002. Molecular Biology of the Cell, edisi ke-4. New York: Ilmu Garland.
2. McCulloch J, Martin SJ. Tes aktivitas seluler. 1994. Imunologi Seluler, hlm. 95-113.
3. Rich R, Fleisher T, Shearer W, Schroeder H, Frew A, Weyand C. 2012. Clinical Immunology, edisi ke-4. Kanada: Elsevier.
4. Sarma JV, Bangsal PA. Sistem pelengkap. Penelitian sel dan jaringan. 2011; 343 (1), 227-235.
5. Thomas J, Kindt Richard A. Goldsoleh Amherst College Barbara A. Osborne. Javier de León Fraga (Ed.). 2006. Dalam Kuby Imunologi Edisi Keenam. hal. 37, 94-95.
6. Kekurangan Trascasa L. Complement. Diagnostik laboratorium. Penyajian registri Spanyol kekurangan pelengkap. Registri defisiensi komplemen Spanyol. 2000; 19: 41-48.