Komplement und seine Rolle bei der Infektabwehr

Bemerkungen

• Das Komplementsystem besteht aus elf zum Teil enzymatisch wirkenden Proteinen des klassischen Wegs (Clq, r, s, C_2-9), und aus drei weiteren Proteinen des alternativen Wegs (Faktor B, D und Properdin), die kaskardenartig, ähnlich dem Gerinnungssystem, aktiviert werden. 
• Hinzu kommen sechs inhibitorische Faktoren, die überschießende Reaktionen kontrollieren. Das Komplementsystem unterhält Entzündungsreaktionen, die im Verlauf einer Infektionskrankheit auftreten können. Es wird entweder auf dem klassischen Aktivierungsweg oder über den alternativen Weg aktiviert und durch ein System von Inhibitoren gesteuert.
• Beim klassischen Weg wird die Komponente C1 (bestehend aus den C1-Komponenten q, r, s) durch einen Antigen-Antikörper-Komplex aktiviert. Dies kommt dadurch zustande, dass im Fc-Stück des Antikörpers eine Konformationsänderung durch die Antigen-Antikörper-Reaktion eintritt. Hierdurch wird ein Rezeptor freigelegt, an den sich C1 anlagert und in Gegenwart von Ca²⁺ aktiviert wird. 
• Kaskadenförmig werden dann nacheinander die anderen C-Faktoren aktiviert. Das aktivierte Clqrs ist eine Esterase und spaltet C4 in C4a und C4b. Das Hauptfragment C4b bindet C2, wobei der Faktor C2a abgegeben wird. Das Fragment C2b bildet zusammen mit C4b ein Enzym, die C3-Konvertase, welche C3 in C3b und das Anaphylatoxin C3a umwandelt. Der Aktivierungsvorgang geht weiter, indem von C5 das Anaphylatoxin C5a abgespalten wird. Nun lagern sich spontan die Proteine C6 und C7 an C5b an, gefolgt von den Komponenten C8 und C9. 
• Dieser terminale C5b-C9Komplex, auch "membrane attack complex" (MAC) genannt, führt zu einer Membranschädigung (Entstehung von Poren) und durch den Einstrom von Na⁺ zu einer Zell-Lyse.
• Von Bedeutung ist, dass ausgehend von einem einzelnen C 1-Molekül im Verlauf dieser Kaskadenreaktion viele Tausende von den später ins Spiel kommenden C-Faktoren aktiviert werden können. Dies führt zu einer Verstärkerwirkung
• Der alternative Weg benötigt keinen Immunkomplex. Bakterielle Lipopolysaccharide, Dextran und Zymosan von Hefen, aggregiertes IgA u.a. können zusammen mit Ko-Faktoren im Serum (Properdin, Faktor B, Faktor D) zu einer C3-Konvertase führen, die C3 in C3a und C3b umwandelt. 
• Ab C3b fließt dieser Nebenschluss in den klassischen Aktivierungsweg ein und endet in der Membranschädigung und Zell-Lysis. 
• Die Komplement-Aktivierung wird mit Hilfe besonderer, natürlich vorkommender Inhibitoren reguliert.
• Komplement spielt sowohl bei der angeborenen Resistenz, als auch bei der erworbenen Immunität eine Rolle. 
• Die wichtigste Reaktion im Verlauf der Komplementaktivierung ist die proteolytische Spaltung der dritten Komponente durch die C3-Konvertase in C3a und C3b. Dies kann sowohl über den klassischen, als auch den alternativen Weg geschehen, und stellt den Beginn des lytischen Vorgangs dar.
• Nach kovalenter Bindung von C3b an Mikroorganismen werden diese über ihre Bindung an die Komplement-Rezeptoren CR1 auf Makrophagen und Granulozyten von den Phagozyten aufgenommen. 
• Der Effekt wird noch verstärkt, wenn gleichzeitig eine Quervernetzung vom Fc-Stück des Antikörpers mit dem entsprechenden FcR stattfindet. Solche Erleichterung der Zubereitung für die Phagozytose nennt man Opsonisierung.
• Fc aktiviert das Komplementsystem. Durch die Bindung an ein Antigen kommt es zur Konformationsänderung, wodurch die freie Bindungsstelle aktiviert ist.

Wirkung des Komplementsystems

• Opsonierung 
  • C3b
• Zytolyse
  • C5b-C9-Komplex
• Chemotaxis  
  • C3a, C5a
• Anaphylatoxine 
  • C3a, C5a
• Virus-Neutralisation 
  • C1, C4