Het belangrijkste verschil tussen klassieke alternatieve en lectine-route is dat de initiatie van de klassieke route plaatsvindt door de binding van antigeen-antilichaamcomplexen aan het C1q-eiwit, en de initiatie van de alternatieve route vindt plaats door de binding van C3b aan vreemde oppervlakken, terwijl de initiatie van de lectineroute plaatsvindt via mannose-bindend lectine.
De complementroute of complementcascade is een onderdeel van het immuunsysteem dat het vermogen van fagocytische cellen en antilichamen verbetert om microben en beschadigde cellen uit een organisme te vernietigen en te verwijderen, ontstekingen te bevorderen en het celmembraan van de ziekteverwekker aan te vallen. De complementroutes worden gegenereerd door het aangeboren en adaptieve immuunsysteem. Dit systeem bestaat uit kleine eiwitten die door de lever worden gesynthetiseerd en in inactieve vorm in het bloed circuleren. Deze eiwitten of voorlopers worden geactiveerd in de complementroutes. Er zijn drie soorten complementroutes: de klassieke route, de alternatieve route en de lectineroute.
Wat is een klassiek traject?
De klassieke route is een van de drie routes die het complementsysteem activeren. Het complementsysteem is een onderdeel van het immuunsysteem. De antigeen-antilichaamcomplexen samen met de antilichaamisotypen IgG en IgM initiëren het complementsysteem. Apoptotische cellen, necrotische cellen en acute-fase-eiwitten activeren ook de klassieke route.
Figuur 01: Klassiek pad en alternatief pad
Deze route wordt geïnitieerd door de binding van antigeen-antilichaamcomplexen aan het C1q-eiwit; het bolvormige gebied van C1q herkent en bindt aan het Fc-gebied van de antilichamen IgG en IgM isotypen. Ze binden ook aan de bacteriële en virale oppervlakte-eiwitten, apoptotische cellen en acute-fase-eiwitten. Bij afwezigheid van activeringsfactoren wordt C1q een onderdeel van het inactieve C1-complex, dat bestaat uit zes moleculen C1q, twee moleculen C1r en twee moleculen C1s. De binding van C1q leidt tot conformationele veranderingen en activering van serineprotease C1r. Dit activeert en splitst serineprotease C1s. C1s splitsen vervolgens C4 in C4a en C4b en C2 in C2a en C2b. C4b helpt bij de vorming van C3 convertase, C4bC2a. Het C3-convertase heeft het vermogen om c3 te splitsen in C3a en C3b, wat een belangrijke factor is voor de volgende enzymatische reactie. C3v bindt aan C3-convertase om C5-convertase, C4b2a3b, te vormen, terwijl C3a ontstekingscellen rekruteert. Deze staan bekend als anafylatoxinen. C5 convertase splitst C5 in C5a en C5b. C5b combineert met andere terminale componenten om het membraanaanvalscomplex (MAC) te vormen. Dit leidt tot de lysis van invasieve bacteriën door insertie in doelcelmembranen, waardoor functionele poriën ontstaan.
Wat is een alternatieve route?
De alternatieve route is een van de drie routes die ziekteverwekkers opsoniseren en vernietigen. Virussen, schimmels, bacteriën, parasieten, immunoglobuline A en polysachariden activeren de alternatieve route en vormen een essentieel verdedigingsmechanisme, onafhankelijk van het immuunsysteem. Het C3b-eiwit activeert deze route en dit eiwit bindt direct aan een microbe. Vreemde materialen en beschadigde weefsels activeren ook de alternatieve route. Omdat C3b vrij en overvloedig aanwezig is in plasma, heeft het het vermogen om te binden aan een gastheercel of pathogeenoppervlak. Verschillende regulerende eiwitten nemen deel aan de preventie van complementactivering op de gastheercel.
Complement receptor 1 (CR1) en verval-versnellende factor (DAF) concurreren met factor B om te binden met C3b op het celoppervlak en Bb uit het C3bBb-complex te verwijderen. Het splitsen van C3b in de inactieve vorm, iC3b, door plasmaprotease genaamd complementfactor 1 remt de vorming van C3-convertase. Complement Factor 1 vereist een C3b-bindend eiwit cofactor zoals Factor H, Cr1 of membraan cofactor van proteolyse. Factor H remt de vorming van C3-convertase door te concurreren met Factor B om aan C3b te binden. Dit versnelt ook het verval van het C3-convertase. CFHR5, het complementfactor H-gerelateerde eiwit 5, heeft het vermogen om te binden om als cofactor voor factor 1 te fungeren en versnelt de vervalactiviteit, en bindt aan C3b bij gastheercellen.
Wat is een lectinetraject?
De lectineroute is een soort cascadereactie in het complementsysteem. Na de activering van deze route produceert de werking van C4 en C2 geactiveerde complementeiwitten verderop in de cascade. Deze route herkent geen antilichaam dat aan zijn doelwit is gebonden en initieert met mannose-bindend lectine (MBL) of ficoline-binding aan bepaalde suikers. Deze MBL bindt zich aan suikers zoals mannose en glucose met OH-groepen op eindposities op koolhydraten of glycoproteïnen, componenten van bacteriën, schimmels en sommige virussen.
Figuur 02: Paden aanvullen
MBL, ook bekend als mannose-bindend eiwit, is in staat om het complementsysteem te initiëren door te binden aan pathogene oppervlakken. Multimeren van MBL vormen complexen met serineproteasen (mannose-bindend lectine-geassocieerd serineprotease: MASP1, MASP2 en MASP3) die eiwitzymogenen zijn. Ze zijn vergelijkbaar met C1r en C1s in andere routes. MASP1 en MASP2 worden geactiveerd om de componenten C4 en C2 te splitsen in C4a, C4b, C2a en C2b. C4b heeft de neiging te binden aan bacteriële celmembranen. Als het niet wordt geactiveerd, combineert het met C2a om klassiek C3-convertase te vormen dat zich verzet tegen alternatief C3-convertase. C4a en C2b werken als krachtige cytokinen. C4a veroorzaakt degranulatie van mestcellen en basofielen, en C2b verhoogt de vasculaire permeabiliteit.
Wat zijn de overeenkomsten tussen klassiek alternatief en lectineroute?
- Klassieke, alternatieve en lectine-routes worden geactiveerd door een cascade van reacties die leiden tot het membraanaanvalscomplex.
- Ze maken deel uit van het immuunsysteem.
- Elke route heeft unieke eiwitten voor initiatie.
- Ze worden geactiveerd door bepaalde isotypen van antilichamen die aan antigenen zijn gebonden
Wat is het verschil tussen klassiek alternatief en lectineroute?
De initiatie van de klassieke route vindt plaats door de binding van antigeen-antilichaamcomplexen aan het C1q-eiwit. Initiatie van een alternatieve route vindt plaats door de binding van C3b aan vreemde oppervlakken, terwijl de initiatie van de lectineroute plaatsvindt door mannose-bindend lectine. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen het klassieke alternatief en de lectineroute. De rol van de klassieke route is dat deze fungeert als de effectorarm van de adaptieve immuniteit, terwijl alternatieve routes en lectineroutes functioneren bij aangeboren immuniteit. Bovendien zijn C4- en C2-activeringen in de klassieke route C1's, en in lectine-route is MASP-2, terwijl er geen C4- en C2-activering is in de alternatieve route.
De onderstaande infographic presenteert de verschillen tussen klassiek alternatief en lectine-route in tabelvorm voor vergelijking naast elkaar.
Samenvatting – Klassiek versus alternatief versus lectinetraject
De initiatie van de klassieke route vindt plaats door de binding van antigeen-antilichaamcomplexen aan het C1q-eiwit. Initiatie van alternatieve route vindt plaats door de binding van C3b aan vreemde oppervlakken, terwijl initiatie van de lectineroute plaatsvindt door mannose-bindende lectine. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen het klassieke alternatief en de lectineroute.
