מערכת המשלים היא קבוצה של כ-40 חלבונים בדם, חלק ממערכת החיסון. רבים מהם נמצאים כזימוגנים - חלבונים בלתי-פעילים שמופעלים על ידי חיתוך אנזימטי (פרוטאוליזה). חלבוני המשלים משופעלים בשרשרת (קסקדה), וכך יתרחב האות ויתגבר. התוצרים הסופיים מחזקים תגובות חיסוניות באמצעות שלושה מנגנונים עיקריים: אופסוניזציה (הגברת בליעת פתוגנים), גיוס ושפעול תאים באמצעות פרגמנטים שמשמשים ככימוקינים (מושכים תאים חיסוניים), והריסה ישירה של חיידקים על ידי יצירת תעלות בממברנה שנקראות Membrane Attack Complex (MAC).
מערכת המשלים פועלת בעיקר במערכת החיסון המולדת, כלומר במהירות וללא זיכרון חיסוני. עם זאת היא מקשרת גם למערכת הנרכשת כי נוגדנים יכולים להפעיל את המסלול הקלאסי. המשלים גם מחזק דלקת הדרושה לגיוס תאים, ומשפר את שפעול תאי B בעזרת מנגנון דמוי-אופסוניזציה.
המשלים מופעל דרך שלושה מסלולים שמתחברים בסופו של דבר לאותם תוצרים אפקטוריים: המסלול הקלאסי, מסלול הלקטין והמסלול האלטרנטיבי. רק מעט חלבונים פעילים נמצאים בדם בכל עת; רובם זימוגנים שמופעלים כשהם פוגשים טריגר מתאים.
המסלול הקלאסי מתחיל כאשר נוגדן (חלבון שנקשר לבקטריה או לווירוס) נקשר לפתוגן. נוגדנים מסוג IgM ו-IgG קושרים את קומפלקס C1 (C1q, C1r, C1s). C1s חותך את C4 ואז את C2; שברי C4b ו-C2a יוצרים את קומפלקס ה-C3 Convertase (C4bC2a). קומפלקס זה חותך C3 ל-C3a ול-C3b. C3b נקשר לממברנה ומסייע להרכבת C5 Convertase, שמשפעל את החלבונים שמרכיבים בסופו של דבר את ה-MAC.
מסלול הלקטין דומה למסלול הקלאסי, אך הוא נקשר ישירות לסוכרים על מעטפת פתוגנים. חלבוני לקטין כמו MBL וקבוצת MASP מפעילים את C4 ו-C2, ויוצרים גם הם את C3 Convertase (C4bC2a). לאחר מכן הם מצטרפים לאותה שרשרת אירועים כמו המסלול הקלאסי.
המסלול האלטרנטיבי יכול לפעול ללא נוגדנים. הוא משתמש בחלבונים ייחודיים כמו פקטור B, פקטור D ופרופרדין. מקור ההפעלה כולל את המנגנון הקרוי Tickover, מנגנון הפרופרדין, ומנגנון חיתוך פרוטאוליטי.
C3 עובר ביקוע ספונטני קטן בדם ל-C3(H2O). זה יכול לקשור פקטור B, שהובזק על ידי פקטור D ליצירת קומפלקס C3(H2O)Bb, צורת C3 Convertase שמתחילה לחתוך C3. ברוב המקרים הקומפלקס מתפרק, אך אם C3b נקשר לממברנת פתוגן הוא יכול ליצור על המשטח קומפלקס יציב יותר (C3bBb) שמייצר עוד C3b ולבסוף C5 Convertase.
פרופרדין (Properdin) מייצב את קומפלקס ה-C3 Convertase במסלול האלטרנטיבי. הוא יכול גם לקשור ישירות ממברנות ולעזור ביצירת C3bBb, וכך לחזק את התגובה. חסר בפרופרדין מקשר לרגישות לזיהומים כמו Neisseria.
אנזימים מקסקדות אחרות בדם, כגון תרומבין ופלסמין ממערכת הקרישה, יכולים לחתוך גם חלבוני משלים כמו C3 ו-C5. פעולה זו משחררת אנאפילטוקסינים (C3a, C5a) ומקשרת בין קרישה לדלקת ומשפיעה על מסלול האלטרנטיבי.
בשלבים המאוחרים, C5 נחוץ ליצירת MAC. C5b נקשר ל-C6, C7, C8, ואחר כך ל-C9 שמרכיב תעלה פולימרית. תעלת ה-MAC מאפשרת כניסת מים ושבירת ההומאוסטזיס של החיידק, מה שמוביל למותו.
C3b ו-C4b שנאמדים על פתוגן פועלים כאופסונינים, הם מסמנים את הפתוגן לקולטים על פאגוציטים (CR1, CR3, CR4). קישור דרך CR1 מזרז בליעת הפתוגן ופירוקו. תאי דם אדומים נושאים אף הם קומפלקסים לחיסול בכבד וטחול.
C3a ו-C5a (אנאפילטוקסינים) משתחררים לדם. הם נקשרים לקולטים (C3aR, C5aR) על סוגי תאים רבים. זה גורם לכימוטקסיס (משיכה של תאים), דה-גרנולציה ושחרור ציטוקינים מעודדי דלקת כגון IL-1, IL-6 ו-TNF-α. תהליכים אלה מרחיבים כלי דם ומקלים הגעת תאים חיסוניים.
תאי B מבטאים קולטן משלים CR2 (CD21). כאשר אנטיגן מסומן ברכיבי C3 פירוק (iC3b, C3dg), הקישור ל-CR2 יחד עם אותות ה-BCR מחזק שפעול והפרשת נוגדנים. כך המשלים משפר תגובות חיסוניות נרכשות.
בסיום התגובה, מערכת המשלים מסייעת לסילוק תאים מתים ולקומפלקסים חיסוניים. C1q מזהה DNA בתאים אפופטוטיים ושפעולו מוביל לציפוי ב-C3d, שמאפשר פאגוציטוזה. חוסר ברכיבים כמו C4 מקושר למחלות אוטואימוניות כמו לופוס עקב סילוק לקוי של קומפלקסים.
עקב הסכנה בהפעלת המשלים יש מנגנוני בקרה פאסיביים ואקטיביים שמונעים נזק לרקמות עצמיות.
חלק מהחלבונים המשופעלים אינם יציבים ומתפרקים במהירות. דוגמא נוספת היא שכבות הסוכר על תאי הגוף שמקלות פירוק C3b על רקמה עצמית.
חלבוני בקרה מרכזיים כוללים C1 Inhibitor (C1INH) שעוצר את קומפלקס C1, ו-DAF (CD55), CR1, C4BP ו-Factor H שמפרקים או מפוצלים את קומפלקסי ה-C3 Convertase. פקטור I יפרק C3b ו-C4b בשיתוף קו-פקטורים כמו MCP (CD46) ו-CR1. קומפלקס ה-MAC מוגן על תאי הגוף על ידי פרוטקטין (CD59). בנוסף, אנאפילטוקסינים מנוטרלים על ידי קרבוקסיפפטידאזות.
מערכת המשלים היא קבוצת חלבונים בדם שעוזרת להגן על הגוף. הם עובדים כמו שרשרת: חלבון אחד מפעיל את הבא אחריו. רבים מהם נמצאים כשהם ישנים ופעילים רק כשצריך.
המשלים עוזר בשלוש דרכים: מסמן פתוגנים כדי שתאים יאכלו אותם (אופסוניזציה), מושך תאים חיסוניים לאתר הזיהום, והורס ישירות חיידקים על ידי חור בממברנה (MAC).
יש שלושה דרכים להפעיל את המשלים: המסלול הקלאסי, מסלול הלקטין, והמסלול האלטרנטיבי. כל אחד מתחיל מטריגר שונה.
נוגדנים (חלבונים שנקשרים לווירוסים ובקטריות) נקשרים לפתוגן. הם מושכים את קומפלקס C1. C1 מפעיל שרשרת חיתוכים שחותכת C4, C2 ואז C3. C3b נצמד למעטפת הפתוגן ומסמן אותו. אחר כך נוצר C5 שמוביל ליצירת ה-MAC.
הליגה של הלקטין נקשרת ישירות לסוכרים על פני הפתוגן. אז C4 ו-C2 נחתכים, ונוצרים אותם קומפלקסים כמו במסלול הקלאסי.
המסלול הזה לא צריך נוגדן. C3 נשבר מעט כל הזמן. שברי C3 יכולים להצמיד לבקטריה ולהתחיל שרשרת עם פקטור B ופקטור D. פרופרדין עוזר לייצב את הקומפלקס הזה.
C3 עובר ביקוע קטן באופן קבוע. זה יכול להתפתח לקומפלקס שפוגע בפתוגן אם הוא נתפס על הממברנה שלו.
פרופרדין (חלבון מייצב) מחזק את הקומפלקס על הממברנה ועוזר להגן על הגוף מול חיידקים מסוימים.
גם חלבונים ממערכת קרישה יכולים לחתוך חלבוני משלים. כך קרישה רבה יכולה לגרום לדלקת.
C5b מתחבר ל-C6, C7, C8 ולבסוף ל-C9. יחד הם בונים תעלה שחוררת את ממברנת הפתוגן. המים נכנסים והתאים מתפרקים.
C3b ו-C4b שמצמידים לפתוגן נקראים אופסונינים. הם נקשרים לקולטן על תאים בולעים. כך הפתוגן נבלע ומפורק במהירות.
C3a ו-C5a משוחררים לדם. הם מושכים תאים, גורמים לשחרור חומרים דלקתיים ועוזרים לנקות את הזיהום.
תאי B יכולים לקבל חיזוק כשאנטיגן מסומן בחלבוני המשלים. קולטן בשם CR2 עוזר לתא ה-B להפריש נוגדנים טוב יותר.
בסוף, המשלים עוזר להסיר תאים מתים וקומפלקסים כדי למנוע נזק. חלבון C1q עוזר לזהות שאריות ולסלקן.
כדי שלא יפגעו בתאי הגוף יש חלבוני בקרה. יש בקרה פאסיבית, חלבונים לא יציבים שמתפרקים מהר. ויש בקרה אקטיבית, חלבונים כמו C1INH, DAF ו-CD59 שעוצרים או מפרקים חלקים מהמשלים ומגנים על תאי הגוף.
תגובות גולשים