РАБОТА 12. Реакция связывания комплемента

Комплемент – ферментная система, необходимая для осуществления лизиса клеток (гемолиз, бактериолиз и др.) после присоединения к ним специфических антител. Эта система имеется в кровяной сыворотке всех млекопитающих. Особенно активна система комплемента у морской свинки. В классической иммунологии сыворотка морской свинки чаще всего используется в качестве комплемента при постановке реакций бактериолиза или гемолиза. Сыворотка, прогретая при 56^оС в течение 30 мин, лишается комплементарной активности.

Если к свежей сыворотке крови животного, иммунизированного чужеродными эритроцитами, добавить эритроциты этого же животного, то вскоре произойдет их агглютинация, а затем лизис (гемолиз). Гемолиз не произойдет, если эритроциты добавить не к свежей сыворотке, а к сыворотке, предварительно прогретой при 56^оC в течение 30 мин. Однако при добавлении к такой прогретой сыворотке небольшого количества свежей сыворотки любого другого животного, даже относящегося к другому виду, агглютинированные эритроциты немедленно начнут лизироваться. Это явление связано с присутствием в сыворотке крови комплемента, который воздействует не на антиген сам по себе, а на комплекс антиген – антитело. Иначе говоря, специфические антитела как бы подготавливают соответствующий антиген к действию комплемента, сенсибилизируют его.

Система комплемента включает девять различных протеинов (факторов), некоторые из них состоят из комплекса протеиновых субъединиц. Девять основных протеинов обозначают символами С1, С2 и т.д., а полипептидные субъединицы С1 – С1q, C1r, C1s. Вся система представляет собой последовательную цепь ферментов, активация которой инициируется комплексом антиген – антитело. В активации участвуют ионы Ca²⁺ и Mg²⁺. Конечный продукт С9 осуществляет лизис клеток. Последовательность включения отдельных компонентов комплемента такова: антиген – антительный комплекс активизирует С3 компонент комплемента, далее С3®С1, С2®С3®С4, , С5®С6®С7, С8®С9, С9®лизис. Основное звено – компонент С3, который относится к b₂-глобулинам, его молекулярная масса около 180000, концентрация в сыворотке крови 1500 мкг/мл.

Инициирующим фактором является комплекс антиген – антитело, поскольку при его образовании молекулы IgM и IgG меняют свою конформацию так, что на Fc-фрагменте обнажается участок, взаимодействующий с компонентом С3 комплемента. В присутствии ионов Ca²⁺ С3 активизируется, активация передается на С1 фактор и включается весь каскад.

Реакция связывания комплемента является одним из наиболее чувствительных иммунологических методов. Поэтому знание природы и свойств комплемента – необходимое условие для тех, кто предполагает проводить иммунологические исследования.

Антитела иммунной сыворотки, вызывающие вместе с комплементом лизис клеток, были названы лизинами. Так как при этой реакции всегда необходимо присутствие комплемента, ее часто называют реакцией связывания комплемента, а антитела – комплементсвязывающими.

Реакция связывания комплемента протекает в две фазы:

· первая фаза – антитело, встретившись с соответствующим антигеном, образует комплекс аниген – антитело;

· вторая фаза – комплекс антиген – антитело адсорбирует из окружающей среды комплемент. При отсутствии специфического сродства между антигеном и антителом образование комплекса антиген – антитело не имеет места и адсорбции комплемента не происходит. Если в среде содержится только один из компонентов комплекса, адсорбции комплемента также практически не произойдет и последний останется в жидкости.

Для определения наличия в среде свободного комплемента разработана специальная методика, в которой в качестве индикатора используют эритроциты, сенсибилизированные соответствующим антигеном – гемолизином (гемолитическая система). При наличии в среде свободного комплемента обработанные гемолизином эритроциты подвергаются легко наблюдаемому невооруженным глазом гемолизу. При отсутствии комплемента в среде взвесь сенсибилизированных эритроцитов сохраняет свой первоначальный вид

Реакция связывания комплемента может быть использована с диагностической целью:

· если в руках исследователя имеется специфический антиген, можно определить в исследуемом материале (крови) присутствие специфического к нему антитела и на этом основании поставить диагноз;

· если в распоряжении исследователя имеются специфические антитела (иммунные сыворотки), можно определить характер изучаемого антигена.

Реакция связывания комплемента может быть также использована для оценки титра и специфичности получаемых на животных иммунных сывороток, для изучения антигенной структуры различных тканей и органов, в исследованиях, посвященных сравнительному изучению антигенных свойств тканей различных животных и человека, и т.д.

Цель работы:Ознакомление с одной из ферментных систем неспецифической защиты организма – системой комплемента, освоение реакции связывания комплемента.