F HL(dbpaosBfccsapcs1

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ig. 1 Vista lateral de la lesión lítica Fig.2 Ensamblaje del C1q, C1r y C1s.

C1q

C1r/C1s

C1qrs

ISTORIA ISTER (1881), Von Fodor (1887), Nuttall 1888) y Buchner (1889) señalaron la acción estructora de la sangre normal sobre ciertas acterias patógenas. Nuttall demostró el oder lítico de la sangre de varias especies nimales sobre los bacilos del carbunco, pero bservó que esta acción se perdía si la sangre e conservaba unos días o se calentaba a 60°C. ORDET comprobó que la adición de suero resco inmune producía la lisis de Vibrio holerae, pero cuando el suero envejecía o se alentaba a 55°C durante media hora perdía u capacidad lítica. La adición de suero normal l suero calentado, sin embargo, restablecía el oder lítico. En consecuencia Bordet llegó a la onclusión de que la acción del suero inmune e debía a dos sustancias: ) Una sustancia termoestable, presente en

el suero inmune (suero con anticuerpos contra Vibrio cholerae) pero no en el normal, que preparaba a la bacteria, para la acción de la segunda sustancia.

) Un producto termolábil, la ALEXINA (voz griega que significa, evitar, desviar el golpe, proteger), que era capaz de complementar la reacción antígeno-anticuerpo produciendo finalmente la lisis de las bacterias. Dicha sustancia actuaba complementando dicha reacción. De ahí

su nombre COMPLEMENTO. El nombre de complemento se debe a EHRLICH, fue también quien denominó a esta reacción como FIJACIÓN DE COMPLEMENTO. La lisis es una de las principales formas en la que puede evidenciarse la fijación de complemento..

El complemento viene a ser un conjunto de más de 30 proteínas. Unas reaccionan en cascada, otras corresponden al sistema de regulación o control y otras sirven de receptoras a las moléculas originadas durante el proceso de activación. En conjunto constituyen más del 10% de las proteínas presentes en el plasma, lo cual indica la importancia del sistema. Se encuentran en la sangre, saliva, calostro, leche, lágrimas. Actúan en un pH que oscila de 4,7 a 8,7. Son sintetizadas en el hígado y también por macrófagos. El complemento se inactiva a 56°C por 30 minutos, mientras que los anticuerpos no. Los componentes del complemento (fracciones de complemento) son múltiples enzimas proteolíticas que se activan de forma secuencial (en cascada), al sufrir proteólisis y que escinden proteolíticamente y activan a otras proteínas o fracciones del complemento.

Las proteínas que adquieren actividad enzimática proteolítica por la acción de otras proteasas se denominan ZIMÓGENOS, otro ejemplo sería al sistema de coagulación y el de las quininas Conceptualizando: Se conoce como el sistema del complemento a un conjunto de proteínas plasmáticas y proteínas de membrana que se activan en cascada y que tienen como finalidad la eliminación del agente extraño, o bien de forma directa, mediante la lisis del microorganismo; o de forma indirecta, mediante la fagocitosis de los agentes extraños, la activación de la inflamación (con la atracción de diferentes células y moléculas que ayudaran a la eliminación) y la eliminación de los inmunocomplejos antígeno-anticuerpo. El complemento es uno de los mecanismos de defensa más importante con los que cuenta el sistema inmune, tanto en la respuesta natural como en la adquirida. Sus mecanismos de activación pueden llevarse a cabo por las siguientes vías: 1. Vía Clásica 2. Vía Alterna o de Properdín 3. Vía de las Lectinas. 1. VIA CLÁSICA En la vía clásica intervienen en la reacción de cascada las siguientes proteínas o denominadas fracciones de complemento C1q, C1r, C1s, C4, C2, C3, C5, C6, C7, C8 y C9. Para un mejor entendimiento comentaremos de tres agrupaciones que forman estas proteínas a fin de cumplir su función: Unidad de reconocimiento formada por el C1q, C1r y el C1s. Unidad de activación formada por el C4, C2 y el C3. Unidad de ataque formada por el C5 al C9. Fase de reconocimiento previamente debió ocurrir la reacción antígeno-anticuerpo y en estas circunstancias el anticuerpo sufre una modificación en su segundo segmento

constante si fue una IgG y en el cuarto segmento si fue una IgM la cual permite que a dicho segmento modificado se una a la C1q, basta que una molécula de IgM o en el caso de la IgG para que se desencadene la fijación de complemento. La capacidad de combinación de los anticuerpos con el C1q es variable. Así la IgM es la más activa, seguida por la IgG3, IgG1 y la IgG2. La IgG4 no fija el complemento tampoco las otras por la vía clásica. El complejo Ag:Ac+C1q activará a las dos subunidades C1r primero y luego al C1s. El C1s será el iniciador de la siguiente fase.

Fig 3 Fase de reconocimiento de una reacción Ag-Ac (Izquierda IgM, derecha IgG) Fase de activación Tiene como objetivo la activación de la fracción C3 (evento más importante en la fijación de complemento). La enzima C1s actúa sobre la fracción C4 y es escindida a C4a y C4b. La C4b se une al receptor C1R presente en muchas membranas celulares mientras que el C4a queda libre. El fragmento C4b unido a la membrana celular (célula diana) y en presencia de magnesio actúa sobre la fracción C2 dividiéndola en dos fragmentos C2a y el C2b. El C2a se une al C4b

(formando la molécula C4b2a) mientras que el C2b queda libre. La molécula formada hasta ahora C4b2a es una C3 convertasa, la que al actuar sobre la fracción C3 la escinde a C3a y C3b. La C3 es la más abundante con respecto a las otras fracciones 1 a 2 mg por ml de suero, es una proteína de 185 kd formada por dos cadenas la alfa y la beta. El gen que lo codifica se encuentra en el cromosoma 19 y su producción tiene lugar primordialmente en el hígado. La interacción del C3b con el C4b2a unido a la membrana celular produce una unidad de activación completa, el C4b3b2a conocida como la C5 convertasa que divide al C5 en C5a y C5b. Fase lítica También llamada Complejo de Ataque a la Membrana (CAM). A esta altura del proceso de fijación de complemento el C5b se une a la membrana celular, siguiendo la interacción sucesiva de las fracciones (como moléculas únicas, pues ya no se escinden) de C6, C7 y C8. Posteriormente se polimeriza la fracción C9. Los MAC con 4 moléculas de C9 ya adquieren capacidades líticas sin embargo pueden polimerizarse hasta 12 a 15 moléculas de C9.

C5b SE UNE A

C6 Y C7

C5b67 SE UNE ALA MEMBRANA VIA

C7

C7C6

C5b

PATOGENO

COMPLEJOC5b67

C5b SE UNE A

C6 Y C7

C5b67 SE UNE ALA MEMBRANA VIA

C7

C7C6

C5b

PATOGENO

COMPLEJOC5b67

MACMAC

MAC

ANAMEMBRMEMBR

ESQUEMA DEL PORO DE COMPLEJO

DE ATAQUE A MEMBRANA(MAC)

MAC

ANA

ESQUEMA DEL PORO DE COMPLEJO

DE ATAQUE A MEMBRANA(MAC)

Fig 4 En esta secuencia de figuras se muestra laataque de membrana CAM.

C8 SE UNE AL COMPLEJO Y SE

INSERTA EN LA MEMBRANA

C8

POR ULTIMO C9 SE UNE AL COMPLEJO

Y SEPOLIMERIZA

C9

C8 SE UNE AL COMPLEJO Y SE

INSERTA EN LA MEMBRANA

C8

POR ULTIMO C9 SE UNE AL COMPLEJO

Y SEPOLIMERIZA

C9

10-16 MOLECULAS DE C9SE UNEN PARA FORMAR

RO EN LA UN POUN PO

Hasta 15 moléculas de C9pueden polimerizarse paraformar el poro

10-16 MOLECULAS DE C9SE UNEN PARA FORMAR

RO EN LA

fase lítica en la que se forma el complejo de

VIA CLÁSICA VIA ALTERNA Activador Ag:Ac Ca++ C1q (r,s) C4 C3b Mg++ Mg++ Factor B C2 C3bB Properdina (P) Factor D C3 convertasa C5 convertasa IgA humana Polisacárido microbiano Endotoxina

C3bBb(P)

C4b2a

C3 C3

C3b2Bb (P)

C4b2a3b

C5

C5b+C6+C7+C8 + C9(n)

2. VIA ALTERNA, ALTERNATIVA O DE PROPERDINA Normalmente la fracción C3 presente en el plasma se escinde continuamente con un ritmo bajo para formar C3b en un proceso llamado “marcapasos de C3”. Una pequeña fracción de C3b puede unirse la Ig A, polisacáridos microbianos, endotoxinas, parásitos si no ocurre dicho enlace tioéster, es hidrolizado rápidamente y es inactivada deteniéndose la activación del complemento. El C3b unido a continuación se une a una proteína plasmática denominada Factor B, este factor entonces es escindido por el Fator D (que es una serina proteasa plasmática) para generar el fragmento llamado Bb que permanece unido al C3b y libera un fragmento más pequeño Ba. El complejo C3bBb es una C3 convertasa de la vía alterna, generándose entonces C3b y C3a. Además otra proteína de la vía alterna llamada Properdina puede unirse al complejo C3bBb y estabilizarlo (los microorganismos favorecen dicha unión) Algunas moléculas de C3b generadas por la C3 convertasa de la vía alterna se unen a la misma convertasa formando un nuevo complejo C3bBb3b (C3b2Bb) que actúa como una C5 convertasa de la vía alterna. 3. VIA DE LA LECTINA La activación de complemento por la vía de la lectina ha sido descrita recientemente acontece en ausencia de anticuerpos mediante la unión de polisacáridos bacterianos a lectinas circulantes o ficolin. La lectina toma el nombre de MBL de las palabras inglesas "Mannose Binding Lectin" en español "Lectinas que se Unen a Manosa". La MBL se une a residuos de manosa de polisacáridos y debido a que tiene una estructura similar a la C1q, inicia el sistema de complemento activando el complejo enzimático C1r-C1s o asociándose a

otra serina esterasa, denominada serina esterasa asociada a la proteína de unión a manosa (MASP) que escinde C4. El resto de la vía es similar a la vía clásica. EFECTOS BIOLÓGICOS DEL COMPLEMENTO

Activation of the classical, lectin and alternative pathways. a | The classical pathway is initiated by thebinding of the C1 complex to antibodies that are bound to antigens on the surface of bacteria. The C1complex consists of C1q and two molecules each of C1r and C1s. The binding of the recognitionsubcomponent C1q to the Fc portion of immunoglobulins results in autoactivation of the serine proteaseC1r. C1r then cleaves and activates C1s, which translates the activation of the C1 complex intocomplement activation through the cleavage of C4 and C2 to form a C4bC2a enzyme complex. C4bC2aacts as a C3 convertase and cleaves C3, which results in products that bind to and cause the destruction ofinvading bacteria. b | The lectin pathway is initiated by the binding of either mannose-binding lectin(MBL) or ficolin — associated with MBL-associated serine protease 1 (MASP1), MASP2, MASP3 andsmall MBL-associated protein (sMAP) — to an array of carbohydrate groups on the surface of a bacterialcell. Similar to C1s, MASP2 is responsible for the activation of C4 and C2, which leads to the generationof the same C3 convertase (C4bC2a) as in the classical pathway. MASP1 is able to cleave C3 directly. c |The alternative pathway is initiated by the low-grade activation of C3 by hydrolysed C3 (C3(H2O)) andactivated factor B (Bb). The activated C3b binds factor B (B), which is then cleaved into Bb by factor D(D) to form the alternative pathway C3 convertase, C3bBb. Once C3b is attached to the cell surface, theamplification loop consisting of the alternative-pathway components is activated, and the C3-convertaseenzymes cleave many molecules of C3 to C3b, which bind covalently around the site of complementactivation.

Domain and oligomeric structure of mannose-binding lectin and ficolins. Mannose-binding lectin(MBL) and ficolins are oligomers of structuralsubunits, each of which is composed of threeidentical 32-kDa and 35-kDa polypeptides,respectively. Each subunit contains: an amino-terminal, cysteine-rich region; a collagen-likedomain that consists of tandem repeats of Gly-Xaa-Yaa triplet sequences (where Xaa and Yaa representany amino acid); a neck region; and a carboxy-terminal carbohydrate-recognition domain (CRD) inMBL and fibrinogen-like domain in ficolins. MBLforms several sizes of oligomers15 and the trimericform is shown. The tetrameric form of L-ficolin/P35that is shown here was indicated by electronmicroscopy studies

Jules Bordet was born in Soignies, Belgium, on June 13, 1870. Hewas educated in Brussels where hegraduated as Doctor of Medicine in 1892. In 1894 he went to Paris to work at the Pasteur Instituteuntil 1901 when he returned to Belgium to found the Pasteur Institute, Brussels. He has been Directorof the Belgian Institute since its inception (honorary since 1940) and Professor of Bacteriology,University of Brussels, since 1907 (honorary since 1935)......................................................................... Bordet's early studies showed that antimicrobic sera include two active substances, one existing beforeimmunization, known as alexine, and the other a specific antibody created by vaccination: hedeveloped a method of diagnosing microbes by sera. In 1898, he discovered haemolytic sera andshowed that the mechanism of their action on foreign blood is similar to that by which an antimicrobicserum acts on microbes and, furthermore, that the reactions of the sera are colloidal in nature. He hascontributed much towards the understanding ofthe formation of coagulin and also anaphylacticpoisons. Together with Gengou (in 1906), he cultivated B.pertussis and laid the foundations of thegenerally accepted opinion that this organism is the bacterial cause of whooping cough. In addition tohis being an acknowledged world authority in many branches of bacteriology, Bordet was consideredto be a great exponent and worker on immunology. He was the author of Traité de l'Immunité dans lesMaladies Infectieuses (2nd ed., 1939) (Treatise on immunity in infectious diseases) and a greatnumber of medical publications. .......................................................................................... Bordet was a permanent member of the Administrative Council of Brussels University, he wasPresident of the First International Congress of Microbiology (Paris, 1930), and Past President of thePremier Council of Hygiene of Belgium, the Scientific Council of the Pasteur Institute of Paris and theBelgian Academy of Medicine. He was Doctor, honoris causa, of the Universities of Cambridge,Paris, Strasbourg, Toulouse, Edinburgh, Nancy, Caen, Montpellier, Cairo, Athens, and Quebec. Hewas a member of the Belgian Royal Academy, the Royal Society (London), the Royal Society ofEdinburgh, the Academy of Medicine (Paris), the National Academy of Sciences (U.S.A.), and manyother academies and societies. Bordet gained many awards during his career, including the GrandCordon de l'Ordre de la Couronne de Belgique (1930), the Grand Cordon de l'Ordre de Léopold(1937), the Grand Croix de la Légion d'Honneur (1938), and public honours of Rumania, Sweden andLuxemburg. In 1899 Bordet married Marthe Levoz. They had one son, Paul,who succeeded his father as Chief ofthe Pasteur Institute in Brussels and also as Professor of Bacteriology, and two daughters. Jules Bordetdied on April 6, 1961.