La finalizarea functiei arcului eferent participa in afara produselor imunologic competente (Ig si limfocite sensibilizate) si o serie de elemente urate sanguine (mastocite, eozinofile, neutrofile, bazofile, trombocite) si de sisteme proteice solubile care se gasesc in plasma, intre care cel mai important este cel al complementului.
Cuprins:
Mastociteh sunt elemente figurate sanguine care au câteva caractere, printre care se numără:
- prezenţa de granule intracitoplasmatice care sunt încărcate cu mediatori chimici de diverse structuri şi funcţii:
. mediatori preformaţi ca histamina, carboxipeptidaza A, triptazâ etc;
. mediatori derivaţi din lipide (nou formaţi) ca leucotriene B4, SRS-A (LTC4, D4 şi E4), prostaglandine (D2), factor de activare plachetară (PAF);
. citokine proinflamatorii (TNF-a, IL-la, IL-lp\\ IL-6), mitogene (IL-3, 4, 5,10), imunomodulatoare (IL-la, IL-lp, IL-4, IL-10, IFN-y);
- expresia pe suprafaţa celulei de receptori de mare afinitate pentru fragmentul Fc al moleculei de IgE (FceRI), receptori care se găsesc şi pe bazofile; în afara lor se mai găsesc şi puţini receptori pentru acelaşi fragment al moleculei de IgG (FcvRII şi FcvRHI);
- în cazul localizării tisulare, ele se găsesc în vecinătatea microcirculaţiei suprafeţelor mucoase şi epiteliale.
Mastocitele au proprietatea de a fixa pe receptorii FceRI molecule de IgE antigen specifice (sintetizate în urma stimulării antigenice). Această fixare nu produce modificări în comportamentul celulei. Dar fixarea ulterioară, în al doilea timp, a antigenului pe moleculele de IgE, deja ataşate la mastocit prin extremitatea lor Fc, induce descărcarea în mediul extracelular a mediatorilor chimici preformaţi şi tezaurizaţi în granulele citoplasmatice. Simultan, celula începe sinteza de noi mediatori pe care îi secretă în mediul extracelular.
Leucocitele polimorfbnucleare neutroffle (PMN) sunt sintetizate medular. După o scurtă perioadă intracirculatorie (circa 12 ore) trec în ţesuturi pentru o viaţă de încă 4-5 zile. Granulele intracitoplasmatice sunt de două tipuri. Cele primare sau azurofile sunt încărcate cu hidrolaze acide, mieloperoxidaze, proteine cationice antibacteriene. Cele secundare conţin lactoferină, lizozom (muramidază), fosfatază alcalină. In timpul procesului de maturare celulară granulele secundare cresc în număr.
Funcţia principală a PMN este fagocitoza, proces căruia i se recunosc patru etape:
. Chemotactismul se produce datorită unui gradient de stimuli chimici între zona inflamată şi vasele sanguine. Printre substanţele care dezvoltă această proprietate se numără C5a, LTB4, PGD2;
»Aderenţa se realizează sub influenţa moleculelor de adeziune ce sunt exprimate atât de celulele endoteliale cât şi de PMN, exteriorizare amplificată sub influenţa unor citokine;
\'Recunoaşterea este urmarea existenţei diverşilor tipuri de receptori pe suprafaţa celulei care recunosc moleculele de Ig sau complement care au "învelit" particulele care vor fi fagocitate;
. Ingestia. După aderarea particulei (opsonizată sau nu), celula emite pseudopode care îmbracă elementul străin şi-1 izolează într-o veziculă denumită fagozom. Aceasta este pusă apoi în contact direct cu granulele citoplasmatice încărcate în material enzimatic. Astfel se formează fagolizozomul unde are loc degradarea enzimatică a particulei. In timpul digestiei are loc o scădere marcată de pH.
Polinuclearele bazofile au asemănări morfoicgice şi funcţionale cu mastociteîe. Ele au receptori specifici pentru fragmentul Fc al moleculelei de IgE şi granule încărcate în histamină, serotonină, SRS-a, heparină. Spre deosebire de mastocite, unde procesul de degranulare declanşat de cuplarea antigenului cu molecula IgE lipită pe suprafaţa celulei este inhibat de cromoglicatul de sodiu, la celulele bazofile procesul nu are loc.
Polinuclearele eozinofîle sunt sintetizate ca şi cele neutrofile şi bazofile în măduva osoasă. Granulele intracitoplasmatice sunt încărcate în enzime, iar în membrana celulară se găseşte lizolecitinază, substanţă care în mod spontan formează în ţesuturi şi fluide cristalele Charcot-Leyden. Eozinofilele sunt atrase spre ţesuturi de către citokine, dintre care mai semnificative sunt ECF (Eozinophyl chemotactic factor) şi C5a.
Trombocitele au pe suprafaţa lor receptori (pentru colagen, trombină, ADP, serotonină etc), substanţe adsorbite (fibrinogen, factori ai coagulării V, IX, XII), iar în interiorul citoplasmei granule cu mediatori chimici (serotonină, catecolamine, ADP). Dată fiind fragilitatea mare a plachetelor, eliberarea conţinutului granular se face cu uşurinţă.
FACTORI SERICI |
sus  |
Factorii serici participanţi la arcul imun eferent sunt organizaţi în sisteme de proteine a căror activare se desfăşoară în cascadă. Deseori, elemente intermediare ale lanţului au diverse proprietăţi fiziologice care completează funcţia finală a sistemului.
SISTEMUL COMPLEMENTULUI |
sus |
Proteinele componente ale acestui sistem sunt activate succesiv, în cascadă. O componentă activată reacţionează cu mai multe molecule ale următoarei etape, ceea ce duce la o mare amplificare a procesului. Rezultatul final este liza celulară. Unii produşi intermediari au proprietăţi enzimatice sau pot dezvolta acţiuni proprii proinflamatorii. Componentele sistemului complementului sunt marcate cu litera C urmate de o cifră şi alte litere care au diverse semnificaţii, de exemplu CIs este fracţiunea "s" a primei componente a complementului.
Se cunosc două căi de declanşare a activităţii acestui sistem denumite clasică şi alternă. Ambele variante se unesc la un anumit nivel urmând apoi o cale comună.
Calea clasică se derulează secvenţial după modelul enzimă-substrat. Reacţiile au un grad de specificitatate. In etapele intermediare ale reacţiei se eliberează în ser produse de clivaj dotate cu proprietăţi biologice active. Succesiunea activării fracţiilor este CI - C4 - C2 - C3. Prima componentă este formată din trei subunităţi Clq, Cir, Cls, a căror coeziune este asigurată de ionul de calciu.
Elementul iniţiator al reacţiei este complexul imun format între un antigen (solubil sau component al unei membrane celulare) şi anticorpul corespunzător, dar acesta numai din clasele IgG (putere diferenţiată în funcţie de subclasă) sau IgM. Calea clasică mai poate fi activată de virusuri tumorale RNA, de unele endotoxine bacteriene sau de cristale de urat monosodic.
După fixarea anticorpului pe celulă, în lanţurile H ale moleculei de Ig se petrec modificări conformaţionale care duc la fixarea Clq. Cuplarea Clq se face pe domeniul CH2 (pentru IgG) sau CH4 (pentru IgM). Pentru activarea Clq este nevoie de minimum două molecule de IgG care să fie într-o stânsă vecinătate ("dublet") sau de o moleculă de IgM. După alipiri şi activări moleculare succesive, în finalul acestei faze se formează complexul C4b2a3b cu proprietăţi enzimatice, care datorită acestui fapt mai poartă numele de C3 convertază. Prin proteoliza limitată a C3 se produce un fragment C3a cu foarte importante proprietăţi biologice.
Calea alternă sau properdinică poate fi activată imunologic sau neimunologic. Iniţierea imunologică poate fi declanşată de IgA şi de unele molecule de IgG. Activarea neimună poate fi realizată de unele polizaharide complexe, de unele lipopolizaharide, de unele enzime asemănătoare tripsinei, endotoxine, iar experimental de zimozan şi inulină. Până în prezent s-au identificat şi izolat mai mulţi factori si căii alterne: properdina (P), factorii B, D, I, H. Detaliile evenimentelor sunt incomplet cunoscute şi în permanentă reconsiderare. Intre unele componente ale căii clasice şi ale căii alterne există asemănări structurale şi analogii funcţionale.
Derularea ambelor căi, clasică sau alternă, finalizează în activarea moleculei C3, cea mai bine reprezentată moleculă din punct de vedere cantitativ. Aceasta permite aprecierea cu uşurinţă a valorii ei serice, valorile scăzute indicând consumţie imună.
Sistemul de atac al membranei reprezintă porţiunea terminală a activării complementului (C5 - C9), comună ambelor căi, clasică sau alternă. Această ultimă secvenţă se ataşează de membrana celulară unde produce perforări. Canalele transmembranare forate permit scurgerea conţinutului citoplasmatic spre exterior şi egalizări osmotice consecutive între interiorul şi exteriorul celulei, cu liza acesteia.
Mecanismele de control ale complementului. Activitatea biologică a complementului este controlată de mai multe elemente. In primul rând este viaţa efemeră a unor componente activate. In plus, în ser există o serie de proteine naturale care au rolul de a modula şi a limita activarea unor componente.
CI INH anihilează activitatea subunităţilor Cir şi Clq din structura CI printr-o cuplare stoichiometrică ireversibilă, fonnând complexe neutre. Activitatea inhibitorie a CI INH se extinde şi asupra altor sisteme. Factorii coagulării XII (Hageman) şi XI, factori care au proprietăţi enzimatice, ca şi plasmina care acţionează în sistemul fibrinolizei şi kalicreina, enzimă a sistemului kininelor, sunt, de asemenea, inhibate de CI INH. Absenţa acesui inhibitor este la originea edemului angioneurotic congenital.
C3b INA este o proteină de control care atacă enzimatic C3b liber în soluţie sau ataşat unei celule şi degradează molecula producând două fragmente inactive (C3d şi C3e). Activitatea C3 INA este amplificată de o proteină denumită factor H. O al-globulină serică (carboxipeptidază N) inactivează anafilatoxinele C3a şi C5a, fragmente ale fracţiilor C3 şi C5 desprinse în procesul activării ambelor căi de activare.
Proteina S, denumită şi MAC INH (Membrane Attack Complex Inhibitor) formează cu ansamblul C567 un complex incapabil ataşării de membrana celulară.
Proprietăţile biologice ale complementului. Sistemul complementului este implicat prin oricare din căile de activare în liza multor feluri de celule cum sunt hematiile, limfocitele, bacteriile, virusurile cu capside lipoproteice. Această liza prin complement este precedată şi determinata de fixarea imună pe suprafaţa celulelor amintite a unor molecule de Ig.
Aderenţa imună şi fagocitoza sunt facilitate de faptul că fracţiile C3b şi C4b, odată fixate pe celule, servesc drept elemente suplimentare de recunoaştere de către celulele care au receptori specifici, cum sunt celulele fagocitare, limfocitele, eritrocitele. Macrofagele ca şi PMN, prin receptorii specifici menţionaţi, fagocitează mai uşor şi mai rapid complexele imune care au fixat complementul. Receptorii C3b şi C4b de pe suprafaţa limfocitelor sunt implicaţi în procesul imun. Cei prezenţi pe suprafaţa hematiilor determină fenomenul aderenţei imune, participând consistent la transportul sanguin al complexelor imune spre splină.
C3a şi C5a, fragmente ale fracţiilor C3 şi C5 desprinse în procesul activării, sunt denumite în comun anafilatoxine. Ele produc contracţia muşchiului neted, cresc permeabilitatea vasculară, eliberează amine vazoactive din mastocite şi bazofile şi induc eliberarea enzimelor lizozomale din granulocite. C5a are în plus capacităţi chemotactice şi stimulează eliberarea de SRS-A din mastocite.
SISTEMUL KININELOR PLASMATICE |
sus |
Acest sistem de proteine plasmatice este constituit din proteine proprii şi proteine care aparţin altor sisteme biologice.
Cascada evenimentelor debutează prin activarea unui factor al coagulării -factorul XII (Hageman). Acesta este activat de contactul cu colagenul, cu elemente ale membranei bazale, cu cartilajul, cu endotoxine. Forma sa activă converteşte prekalicreina plasmatică în kalicreinâ, enzimâ proteolitică care este implicată în:
- amplificarea autocatalitică a sistemului iniţial, a factorului Hageman;
- convertirea plasminogenului în plasmină;
- clivare dintr-un precursor proteic iniţial (kininogen) a unui peptid numit bradikinină ce produce vasodilataţie, creşterea permeabilităţii vasculare, contracţia muşchiului neted;
- activitate chemotactică faţă de PMN şi monocite la locul leziunilor tisulare.
Elementele de control ale acestui sistem se adresează factorului cheie care este kalicreinâ. Ea este neutralizată integral de CI INH care se fixează pe partea activă a enzimei şi de o a2-macroglobulină care o inactivează parţial. Anti-trombina III este implicată, de asemenea, în inhibiţia kalicreinei.
în cazul edemului angioneurotic congenital, absenţa CI INH face ca producţia de kinine active să rămână necontrolată. Se produc stări de edem (declanşate de factori foarte variaţi) care prin localizarea lor respiratorie deseori pun în pericol viaţa bolnavului.
SISTEMELE COAGULĂRII Şl FIBRINOLIZEI |
sus |
Activarea acestui grup de proteine plasmatice se face, de asemenea, în cascadă, fenomen care este declanşat de factorul XII (Hageman). In treptele finale ale procesului are loc convertirea fibrinogenului în fibrină sub influenţa trombinei. Fibrinopeptidele produse în timpul activării acestui proces au proprietăţi chemotactice pentru PMN şi induc creşterea permeabilităţii vasculare.
Sistemul fibrinolitic ai cărui componenţi principali sunt plasminogenul şi plasmina contribuie la fenomenul vascular al inflamaţiei, mai ales prin conexiunile funcţionale pe care le are cu celelalte sisteme. Plasmina activează factorul Hageman, clivează cea de a treia componentă a complementului şi Uzează cheagul generând produşi de degradare a fibrinei.
Se poate spune că între cele patru sisteme, complement, kinine, coagulare, fibrinoliză există o interdependenţă de acţiune. Factorul Hageman este elementul declanşant al formării kininelor şi al sistemelor coagulării şi fibrinolizei. Kalicreina are capacităţi de amplificare a efectelor stimulilor iniţiali. Plasmina lizeazâ cheagul de fibrină şi activează CI, C3, C5. Trombina poate activa C3. CI INH este angajat în inhibiţia sistemului complementului şi în controlul sistemului kininelor.
DERIVAŢII ACIDULUI ARAHIDONIC |
sus |
Acidul arahidonic are drept precursor acidul linoleic, un acid gras esenţial nesaturat. Sursa principală de acid linoleic este alimentară, el găsindu-se în special în carne şi uleiuri vegetale. Printr-un proces de desaturare şi elongaţie a catenei se transformă în acid arahidonic, acid gras cu 20 de atomi de carbon. Acesta este încorporat în fracţia fosfolipidică a membranei celulelor organismului. Stimuli foarte variaţi, care sunt capabili să producă tulburări în structura stratului bilamelar fosfolipidic al membranei celulare, activează o fosfolipază specifică A2. Procesul este amplificat de ionii de calciu şi de cAMP. Odată disponibil, acidul arahidonic este supus în principal influenţei unor oxigenaze (ciclooxigenază sau lipooxigenază).
Ciclooxigenază dă naştere derivaţilor denumiţi prostaglandine (PG), structuri care sunt marcate cu litere în funcţie de configuraţia inelului ciclopentanic. Cifrele de însoţire se referă la numărul şi/sau poziţia dublelor legături din moleculă. Ciclooxigenază este inactivată de aspirină, indometacin, ibuprofen etc.
Endoperoxidul PGH2 poate avea multiple evoluţii sub variate influenţe enzimatice.
Prostaciclin-sintetaza, prezentă în endoteliul vascular şi în monocite, induce formarea prostaciclinei (PGI2), produs cu proprietăţi vasodilatatoare şi inhibante asupra agregării plachetare.
Tromboxan-sintetaza, enzimă care se găseşte în plachete, leucocite şi probabil în peretele vascular, generează tromboxanul A2 (TXA2), substanţa agregantâ plachetară şi vasoconstrictoare.
O altă linie de evoluţie a endoperoxidului PGG2 este spre PGE2, care este sintetizată în special în medulara renală şi are acţiune vasodilatatoare. PGF2-CC se găseşte în neutrofile şi macrofage. Are puternice efecte bronhoconstrictoare. Din mastocitul pulmonar se eliberează preferenţial PGD2, un vasodilatator puternic ce provoacă edem pasager şi infiltrat polimorfonuclear, mai ales dacă conlucrează cu leukotriena B4 (LTB4).
A doua posibilitate de evoluţie biochimică a acidului arahidonic este sub influenţa lipooxigenazei. Se formează un produs intermediar 5HPETE (hidroxi-peroxi-eicosa-tetra-enoic) care se degradează spontan sau se transformă (sub influenţa unei dehidraze) în leukotriene (LT). Printre proprietăţile biologice ale leukotrienelor se numără chemotactismul şi favorizarea migrării PMN. Leucotriena B4 (LTB4) este un foarte puternic agent chemotactic, comparabilă în acţiune cu C5a. LTC4 şi LTD4 au capacitatea de a induce spasm al musculaturii bronşice de 100 - 1000 ori mai intens decât histamina. LTE4 amplifică permeabilitatea vasculară de cel puţin 100 ori mai mult decât o face histamina.
Complexul molecular LTC4 - LTD4 - LTE4 constituie SRS - A (Slow Reacting Substance of Anaphylaxis), mediator chimic implicat în menţinerea prelungă a crizei de astm. Lipooxigenaza, enzimă de dirijare a metabolismului acidului arahidonic spre leukotriene este inhibată de benoxaprofen.
Intre produsele celor două sisteme există multiple relaţii sinergice şi antagonice. Dezechilibrele între funcţiile sistemelor prostaglandinic şi leukotrienic pot induce stări patologice grave. Aşa este cazul aspirinei care, prin blocarea ciclooxigenazei, anulează calea prosta^ andinică, exacerbând astfel activitatea leukotrienelor. Astfel se explică criza vHentă de astm bronşic care apare la unii bolnavi după ingestia de acid acetilsaliciUi - astmul prin aspirină.
CELULE
