سیستم کمپلمان: ارتش نامرئی بدن
سیستم کمپلمان چیست و چگونه کشف شد؟
تصور کنید بدن شما یک قلعهٔ مستحکم است. سیستم کمپلمان مانند گروهی از سربازان ویژه است که همیشه در خندق قلعه (یعنی در خون شما) در حال گشت‌زنی هستند. این سربازان غیرفعال هستند تا زمانی که دشمن (عامل بیماری‌زا) حمله کند. با ورود دشمن، این سربازان به سرعت فعال شده و به چندین روش به دفاع می‌پردازند. این سیستم برای اولین بار در اواخر قرن نوزدهم به عنوان عاملی در خون که توانایی از بین بردن باکتری‌ها را داشت، شناسایی شد. دانشمندان متوجه شدند که پادتن2 ها به تنهایی نمی‌توانند باکتری را نابود کنند و برای این کار به یک عامل "مکمل" در خون نیاز است؛ از این رو نام "کمپلمان" بر آن نهادند.
مسیرهای فعال‌سازی: سه راه برای روشن کردن سیستم
سیستم کمپلمان از سه مسیر اصلی برای شناسایی و حمله به عوامل بیگانه استفاده می‌کند. این مسیرها شبیه به سه راه متفاوت برای فعال کردن یک زنگ هشدار بسیار پیشرفته هستند.
| نام مسیر | محرک فعال‌سازی | مثال ساده |
|---|---|---|
| مسیر کلاسیک3 | اتصال پادتن به آنتی‌ژن4 روی سطح میکروب | مانند دیدن دزد و فشردن دکمهٔ آژیر. پادتن نقش دکمه را دارد. |
| مسیر لکتین5 | شناسایی قندهای خاص روی سطح میکروب‌ها | مانند تشخیص یونیفرم دشمن بدون نیاز به دیدن چهرهٔ او. |
| مسیر جایگزین6 | شناسایی مستقیم سطح خارجی میکروب | مانند یک مین زمینی که به محض پا گذاشتن دشمن منفجر می‌شود. |
همهٔ این مسیرها در نهایت به یک نقطه می‌رسند: تشکیل یک کمپلکس حمله به غشا7. این کمپلسک مانند یک متهٔ مولکولی عمل می‌کند و سوراخ‌هایی در دیوارهٔ سلول مهاجم ایجاد می‌کند. با ایجاد این سوراخ‌ها، محتویات سلول مهاجم بیرون ریخته و در نهایت می‌میرد. به این فرآیند لیز8 می‌گویند.
وظایف چندگانه: سیستم کمپلمان فقط سوراخ ساز نیست!
اگرچه ایجاد سوراخ و لیز کردن مهاجم، شناخته‌شده‌ترین وظیفهٔ این سیستم است، اما وظایف دیگری نیز دارد که برای دفاع بدن حیاتی هستند:
- اپسونیزاسیون9: در این فرآیند، پروتئین‌های کمپلمان مانند یک نشانگر، سطح میکروب را علامت‌گذاری می‌کنند. سلول‌های بیگانه‌خوار10 مانند ماکروفاژها این نشانگرها را می‌بینند و میکروب را راحت‌تر می‌بلعند و از بین می‌برند. مانند چسباندن برچسب "بخور" روی دشمن!
- جذب سلول‌های ایمنی: برخی از قطعات کمپلمان مانند $C5a$ و $C3a$ به عنوان شبه‌پادتن11 عمل می‌کنند. این مولکول‌ها مانند فرستادن پیغام "اینجا نبرد است"، سلول‌های ایمنی بیشتری را به محل عفونت جذب می‌کنند.
- پاکسازی کمپلکس‌های ایمنی: این سیستم به پاکسازی پادتن‌هایی که به آنتی‌ژن‌ها متصل شده‌اند از جریان خون کمک می‌کند و از رسوب آن‌ها در بافت‌هایی مانند کلیه جلوگیری می‌نماید.
یک نبرد واقعی: مبارزه با باکتری مننژیت
برای درک بهتر، مبارزهٔ سیستم کمپلمان با یک باکتری خطرناک به نام نایسریا مننژیتیدیس12 (عامل مننژیت) را گام به گام دنبال می‌کنیم:
- باکتری از طریق بینی وارد جریان خون می‌شود.
- پادتن‌های بدن به سطح باکتری متصل می‌شوند (شروع مسیر کلاسیک).
- اتصال پادتن، اولین پروتئین کمپلمان ($C1$) را فعال می‌کند.
- یک شبکه‌ای از واکنش‌ها رخ می‌دهد که در آن هر پروتئین، پروتئین بعدی را مانند قطعات دومینو فعال می‌کند.
- در انتهای این واکنش زنجیره‌ای، کمپلکس حمله به غشا ($C5b-9$) روی دیوارهٔ باکتری تشکیل می‌شود.
- این کمپلکس سوراخ‌هایی در دیوارهٔ باکتری ایجاد می‌کند.
- محتوای داخل باکتری به بیرون نشت کرده و باکتری لیز شده و می‌میرد.
- همزمان، قطعاتی مانند $C3b$ باکتری را اپسونیزه می‌کنند تا سلول‌های بیگانه‌خوار آن را ببلعند.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
خیر. این یک اشتباه رایج است. پادتن‌ها پروتئین‌هایی هستند که توسط سلول‌های B ساخته می‌شوند و به صورت خاص یک آنتی‌ژن را تشخیص می‌دهند. سیستم کمپلمان گروهی از پروتئین‌هاست که معمولاً توسط پادتن‌ها فعال می‌شوند تا کار نابودی را تکمیل کنند. پادتن مانند یک "هدف‌گیر" است و سیستم کمپلمان مانند "موشک" عمل می‌کند.
فعال‌سازی کنترل‌نشدهٔ سیستم کمپلمان می‌تواند بسیار خطرناک باشد. این سیستم ممکن است به اشتباه به سلول‌ها و بافت‌های سالم بدن حمله کند. این وضعیت در برخی بیماری‌های خودایمنی مانند لوپوس دیده می‌شود که در آن سیستم کمپلمان به جای میکروب، به کلیه‌ها آسیب می‌زند.
خیر. اگرچه غلظت اصلی آن در خون است، اما این پروتئین‌ها در سایر مایعات بدن و بافت‌ها نیز یافت می‌شوند و در آنجاها نیز به دفاع از بدن ادامه می‌دهند.
پاورقی
1 Complement System
2 Antibody
3 Classical Pathway
4 Antigen: مولکولی که توسط سیستم ایمنی شناسایی می‌شود.
5 Lectin Pathway
6 Alternative Pathway
7 Membrane Attack Complex (MAC)
8 Lysis
9 Opsonization
10 Phagocytes
11 Chemotaxis
12 Neisseria meningitidis