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Sistema complemento É um conjunto de proteínas solúveis presentes no soro e em outros líquidos corporais, produzidas pelo fígado, que atuam na lise de microrganismos. Elas ficam circulantes no sangue mas só são ativadas na presença do patógeno. Esse sistema aumenta a opsonização e a morte de bactérias pelos anticorpos. É um componente da resposta inata, que fornece proteção inicial contra infecções. Opsonização: revestimento do patógeno por anticorpos e/ou proteínas do complemento, de modo que ele se torne mais facilmente capturado e destruído pelas células fagocitárias. Determinadas proteínas do complemento interagem umas com as outras para formar várias vias diferentes de ativação do complemento, sendo que todas terão o mesmo final (a morte do patógeno), seja de maneira direta ou facilitando a fagocitose e induzindo respostas inflamatórias que auxiliam no combate à infecção. No sistema complemento ocorre ativação das proteínas por proteólise, já que muitas dessas proteínas são proteases que clivam e ativam sucessivamente umas às outras. Elas são sintetizadas como zimogênios. O sistema complemento possui 3 vias de ativação: 1. Via clássica: ligação da bactéria a um anticorpo que ativará o sistema complemento. Anticorpos IgG, IgM e IgA se ligam as bactérias fazendo com que o complexo C1 (C1q, C1r, C1s) se deposite na porção Fc do anticorpo. O complexo C1 é ativado por Mg2+ e Ca2+. Após esse deposito, outra proteína é recrutada, a C4, que é clivada em C4a e C4b. A primeira é uma anafilotoxina, que promove inflamação (com função menor que a C3a e C5a); já a C4b se deposita na célula e serve de opsonina para fagocitose. Caso não ocorra a fagocitose, há chegada da proteína C2, que é clivada, pelo complexo, em C2a e C2b (é uma procinina- causa edema). A C2a deposita-se no complexo, e junto com a C4b, forma a C3 convertase (atividade enzimática), que clivará a C3 em C3a e C3b. A C3b se deposita na bactéria e a C3a é uma anafilotoxina. O complexo C4b + C2a + C3b forma a C5 convertase, que sinaliza o fim da via clássica. A clivagem da proteína C3 é uma etapa crítica na ativação do complemento e leva, de forma direta ou indireta, a todas as atividades efetoras do sistema complemento. A C3b é a principal molécula efetora do sistema complemento. - C1q: liga-se diretamente a superfície do patógeno ou indiretamente ao anticorpo. - C1r: cliva C1s em uma protease ativa. - C1s: cliva C4 e C2. 2. Via alternativa: ligação direta da proteínas do complemento na bactéria. Ela pode ser espontaneamente ativada e possui a C3convertase da via alternativa; ela é formada pelo próprio C3b ligado ao Bb, que é o fragmento da clivagem da proteína plasmática fator B, que foi clivado em Ba e Bb pela protease plasmática fator D. Essa C3 convertase (C3bBb), desempenha uma função especial na ativação do complemento porque, ao produzir o C3b, ela pode produzir mais de si. Essa via pode ser ativada pela ação da via clássica ou da lectina (devido ao C3b produzido nessas vias) ou pela hidrolise espontânea da C3. A C3 convertase é estabilizada e definitivamente ativada pela properdina (proteína plasmática-fator P), fazendo com que todas C3 que reconheça a bactéria seja clivada em C3a e C3b. A primeira é uma anafilotoxina; já a C3b serve de opsonina para macrófagos (que possuem CR1 na superfície). A C3 convertase mais a C3b, que foi depositada na bactéria, forma a C5 convertase, marcando o fim da via alternativa. Essa via serve contra bactérias gram positivas e negativas, vírus e parasitas. 3. Via da lectina: receptores de manose se ligam a bactéria e posteriormente as proteínas do sistema complemento. A lectina ligadora de manose (MBL) é composta por MASP-1 e MASP-2; ela se liga à manose e outros açucares da superfície da bactéria. Esse complexo reconhece o receptor de manose, que juntos formam um complexo ativado que funciona como C4 convertase, ela cliva C4 em C4a e C4b. A C4b se liga a superfície da membrana, que cliva a C2 em C2a e C2b. A C2a se deposita na bactéria e juntamente, com a C4b forma a C3 convertase. Essa por sua vez cliva a C3 em C3a e C3b. A C3b se liga ao complexo, formando a C5 convertase; sinalizando o fim dessa via. *É o MASP-2 que cliva o C4 e o C2. O fim das 3 vias resulta em formação da C5 convertase, que inicia a via comum do complemento, é igual para as 3. • A C5 convertase cliva a C5 em C5a e C5b, sendo a primeira uma anafilotoxina. A C5b se deposita na superfície celular da bactéria, “atraindo” C6, C7, C8 e C9. Juntas elas forma o MAC –Complexo de Ataque a Membrana; formará um poro na superfície da bactéria fazendo com que ocorra extravasamento de liquido causando lise da bactéria. A C9 é a proteína que ativa o MAC. Ela, ao liga-se ao complexo, polimeriza-se , e 10 a16 moléculas de C9 se unem para formar o poro na membrana. A C5 é capturada pela C5 convertase por meio de ligação ao sitio aceptor do C3b, e logo fica suscetível à clivagem pela atividade da serina- protease C2a ou Bb. A hiperfunção do sistema complemento pode levar a uma anafilaxia. *O fator D é a única protease de ativação do sistema complemento que circula como uma enzima ativa, e não como um zimogênio. Isso é necessário tanto para o início da via alternativa (por meio da clivagem do fator B ligado espontaneamente ao C3), quanto para a segurança do hospedeiro, já que o fator D não tem outro substrato além do fator B ligado ao C3b (significa que ele só encontra seu substrato na superfície do patógeno). O principal efeito da ativação do complemento é depositar grandes quantidades de C3b na superfície do patógeno infectante, onde ele formará uma cobertura covalentemente ligada que pode sinalizar a destruição do patógeno pelos fagócitos. A ação mais importante do complemento é facilitar a captação e a destruição dos patógenos pelas células fagocíticas. Isso ocorre pelo reconhecimento específico dos componentes do complemento ligados pelos receptores do complemento (CRs) nos fagócitos. Os CRs se ligam aos patógenos opsonizados com os componentes do complemento. A opsonização dos patógenos é a principal função do C3b e de seus derivados proteolíticos. O C4b também atua como uma opsonina, mas tem um papel relativamente menos importante, sobretudo porque é produzido muito mais C3b do que C4b. Os pequenos fragmentos de algumas proteínas do complemento iniciam uma reposta inflamatória local, para isso eles atuam em receptores específicos nas células endoteliais e nos mastócitos. São conhecidos como anafilotoxinas (C3a, C5a, C4a e C2b), porque quando produzidos em grandes quantidades podem levar a um colapso circulatório generalizado, conhecida como choque anafilático (similar ao observado em uma reação alérgica envolvendo anticorpos da classe IgE). As ações opsonizantes e inflamatórias dos componentes iniciais da cascata do complemento claramente são mais importantes para a defesa do hospedeiro contra a infecção. A formação do complexo de ataque a membrana parece ser importante apenas para a morte de poucos patógenos. Até agora, deficiências nos componentes do complemento C5-C9 têm sido associadas somente à suscetibilidade a espécies de Neisseria, a bactéria que causa a gonorreia - uma doença sexualmente transmissível -, e a uma forma comum de meningite bacteriana. Controle do sistema complemento: devido aos efeitos destrutivos do complemento e a maneira pela qual sua ativação é rapidamente amplificada por meio da indução da cascata enzimática, há vários mecanismos para evitar sua ativação descontrolada. A ativação dos zimogênios geralmente ocorre na superfície do patógeno, e os fragmento ativados geralmente se ligam ali ou são inativados por hidrolise. Essas característica atuamcomo uma proteção contra a ativação descontrolada. Porém, todas os componentes do complemento são ativados de maneira espontânea a uma baixa velocidade no plasma (as vezes podem se ligar a células do hospedeiro). Para evitar danos há uma série de proteínas que atuam para controlar o sistema complemento, em pontos chaves, assegurando que a ativação do complemento só ocorra na superfície de um patógeno ou de células do hospedeiro danificadas. O fator de aceleração do decaimento (DAF) compete como o fator B pela ligação ao C3b da superfície celular, e pode deslocar o Bb de uma convertase que acabou de se formar. A formação da convertase também pode ser inibida pela clivagem do C3b em um derivado inativo iC3b, pela protease fator I, que pode cliva-la novamente em C3dg inativando-a permanentemente. Há também o receptor de superfície celular do complemento tipo 1 (CR1) que se liga ao C4b, deslocando o C2a, ou a C3b, deslocando Bb; ele pode inativar C4b de forma similar, pela clivagem em C4c e C4d. O fator H liga-se ao C3b, deslocando o Bb, que assim como os outros impedirá a formação da C3 convertase. C1-INH é um inibidor de serina-protease; dissocia C1r e C1s de C1q, que tem a função de inibir o sistema complemento agindo nesse complexo quando ele é formado em um anticorpo que não é necessário. É um fator de regulação. O C1q permanece ligado a membrana, porém essa dissociação causa uma limitação no tempo durante o qual o C1s ativo é capaz de clivar C4 e C2; além de limitar também a ativação espontânea de C1 no plasma. Deficiência desse inibidor pode causar o angiedema hereditário, no qual a ativação espontânea crônica do complemento leva à produção de uma excesso de fragmentos clivados de C4 e C2. O fragmento C2b é clivado subsequentemente em um peptídeo, a cinina C2, que causa edema extenso. Alguns microrganismos podem fugir do sistema complemento: • Bacilo da tuberculose: ele possui tropismo pelos macrófagos. Ele permite a deposição de várias C3 para que ele seja fagocitado pelo macrófago, infectando-o. Dentro do macrófago ele está protegido. Essa bactéria consegue fugir do fagolisossomo (fagossomo – vacúolo de um fagócito + lisossomo) devido sua parede de ácido micólico. • Vírus HIV, herpes e vaccínia: possuem proteases que quebram/digerem o C3 depositado, fazendo com que o complemento não seja ativado. A deficiência do sistema complemento pode levar a uma doença autoimune, pois o organismo não reconhece algo que seria próprio desse sistema. Sem esse sistema a imunidade inata é praticamente zero. **crianças com casos repetidos de meningites pode ter problemas no sistema complemento. DEFICIÊNCIA DO SISTEMA COMPLEMENTO: surge em qualquer idade, apresentando-se com meningite, artrite, sepse e infecções sinopulmonares. O quadro clínico pode evoluir para vasculite, lúpus eritematoso sistêmico, dermatomiosite, glomerulonefrite e angioedema. Usualmente, as infecções provêm de agentes como Neisseria meningitidis, N. gonorrheae e E. coli. Nessa hipótese, é preciso dosar o complemento total (CH50), mas a necessidade de quantificar suas frações específicas depende da história clínica do paciente. Pessoas com deficiência de C2-C4 apresentam maior probabilidade de desenvolver doenças reumáticas autoimunes e infecções similares à deficiência humoral. Já indivíduos com deficiência de frações terminais do complemento (C5-C9) têm infecções recorrentes pela Neisseria.