מערכת המשלים

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש

מערכת המַשְׁלִים (או בפשטות: משלים; באנגלית: Complement ובעברית לעיתים: קומפלמנט) היא מערכת חלבונים הזורמים בדם ומהווים חלק ממערכת החיסון.

מערכת המשלים מורכבת מקסקדה של זימוגנים - פרוטאזות המשופעלות על ידי פרוטאוליזה(אנ'). בצורה כזו מתקבלת הגברה בתגובה של המשלים בכל שלב. המערכת יכולה להיות מופעלת דרך שלושה מסלולים. כל מסלול משופעל על ידי מולקולות שונות, אך בכולם מביאים ליצירה של אותן מולקולות אפקטוריות.

המשלים מגן מפני הדבקה בשלוש דרכים:

  1. הוא מייצר מספר גדול של חלבונים משופעלים שנקשרים בצורה קוולנטית לפתוגנים, וכך מבצעים אופסוניזציה שלהם כך שפגוציטים עם קולטנים למשלים יוכלו לעכל אותם
  2. מקטעים קטנים של חלק מחלבוני המשלים פועלים כמושכנים כימיים המגייסים ומשפעלים פאגוציטים נוספים לאתר של הפעלת המשלים
  3. התוצרים הסופיים של מערכת המשלים הורגים חיידקים באמצעות יצירת חורים בממברנות שלהם

כל אחד מהמסלולים מביא תחילה לסדרה של תגובות כימיות שיוצרות את הפרוטאז C3 Convertase. תגובות אלו ידועות כאירועים המוקדמים של מערכת המשלים. אנזימים אלו קשורים בצורה קוולנטית לפני הפתוגנים. הם חותכים את C3 כדי ליצור כמויות גדולות של C3b, המולקולה האפקטורית העיקרית של מערכת המשלים. היא פועלת כאופסונין וגם קושרת את C3 Convertase ליצירת C5 Convertase, שיוצרת את הפפטיד המתווך של הדלקת החשוב ביותר- C5a ואת C5b שמתחיל את האירועים המאוחרים של מערכת המשלים. אירועים אלו מהווים סדרה של פולימריזציות שהמרכיבים הסופיים שלהן מגיבים זה עם זה ליצירה של מבנה הקרוי membrane-attack complex‏ (MAC), שיוצר חורים בממברנות התאים של פתוגנים ויכול לגרום למותם.

תפקידים[עריכת קוד מקור | עריכה]

למערכת, הכוללת 35 חלבונים שונים, שלושה תפקידים:

  • אופסוניזציה (Opsonisation): חלבוני המשלים נצמדים לפתוגנים (מיקרואורגניזמים מעוררי מחלות) אשר פלשו למחזור הדם ומסמנים אותם. תאי הדם הלבנים מזהים ביתר קלות את הפתוגנים המסומנים והפגוציטים שבהם מסוגלים כעת לבלוע את הפתוגן ולחסלו (לבצע פגוציטוזה). פתוגנים שסומנו בדרך זו מכונים מופעלים
  • כימוטקסיס: חלבוני המשלים שאינם נצמדים לפתוגנים זורמים עם הדם ובכך משמשים כ"מערכת אזעקה"; תאי דם לבנים במקומות מרוחקים בגוף מזהים את חלבוני המשלים (בעזרת קולטנים המצויים על הממברנה שלהם) ונזעקים למקום הזיהום. המונח כימוטקסיס מתייחס לתופעות ביולוגיות רבות בהן חומרים, גופים או יצורים נעים למקום מסוים על פי מפל ריכוזים עקב גירוי כימי
  • ציטוליזה: חלק מחלבוני המשלים מסוגלים בעצמם להרוג או לעזור בהרג הפתוגן. פירוש המונח ציטוליזה הוא "הרג של תאים"

מערכת המשלים קרויה כך כיוון שהיא מסייעת, או משלימה, את התגובות החיסוניות האחרות בגוף. באופן רשמי משויכים חלבוני המשלים למערכת החיסון המולדת; פירוש הדבר הוא שפעולת ההגנה נעשית ללא הבחנה כנגד כל פתוגן באשר הוא, ללא ספציפיות כלשהי. למרות זאת, למערכת המשלים תפקיד מכריע (אופסוניזציה) בגיוס מערכת החיסון הנרכשת (המורכבת מלימפוציטים ונוגדנים).

מנגנון פעולה[עריכת קוד מקור | עריכה]

רק מיעוט מ-35 חלבוני המשלים נמצא בדם בכל עת. חלבונים אלו מצויים בדם בצורת זימוגנים - אנזימים "רדומים", בלתי-פעילים - אשר מופעלים כשמזוהה נוכחותו של פתוגן. החלבונים המופעלים מפעילים בתורם זימוגנים נוספים של מערכת המשלים, וכך נוצרת שרשרת הפעלה (Cascade) סבוכה, המביאה בסופו של דבר להיווצרות החלבונים הסופיים, האחראים לשלוש המשימות שפורטו לעיל. קיימים שלושה מסלולים בהם חלבוני המשלים מתעוררים לפעולה:

המסלול הקלאסי ומסלול הלקטין[עריכת קוד מקור | עריכה]

מסלולים אלה משופעלים על ידי חלבונים שנקשרים לפני פתוגנים. במהלך השרשרת האנזימטית שמשופעלת בעקבות כך, חשוב שהאירועים המשפעלים הבאים יהיו מוגבלים לאותו אתר, כדי שהשפעול של 3C יתרחש על פני הפתוגן ולא בפלזמה או על גבי תאי הגוף. תופעה זו נמנעת על ידי הקישור הקוולנטי של C4b לפני הפתוגן. חיתוך של 4C חושף קשר תיואסטרי פעיל על מולקולות ה-C4b, שמאפשר קישור למולקולות שבסביבתו. במערכת המיידית, החיתוך של 4C מזורז על ידי 1C או MBL שקשורים לפני הפתוגן, ו-C4b יכול לקשור חלבונים או סוכרים סמוכים על פני הפתוגן. אם C4b לא יוצר קשר זה במהירות, הקשר התיואסטרי מפורק בעזרת הידרוליזה כך שה-C4b הופך להיות לא אקטיבי.

2C יכול להיחתך על ידי C1s רק שהוא קשור ל-C4b, ולכן C2b גם חייב להיות על פני הפתוגן שם הוא יוצר יחד עם C4b את הקונברטאז. השפעול של מולקולות 3C מתרחש על פני הפתוגן. כמו כן התוצר של חיתוך C3b מאובטל (מכובה) גם הוא אם הוא אינו קשור בצורה קוולנטית בצורה דומה ל-C4b.

כאשר C3b נקשר לתאי הגוף, ישנם מספר חלבוני בקרה של מערכת המשלים שנמצאים בפלזמה ועל גבי ממברנות התאים שמונעים מהמשך התגובה של מערכת המשלים.

המקטעים הקטנים שנוצרים במערכת המשלים – C3a, C4a, C5a פועלים על רצפטורים ספציפיים כדי ליצור תגובות דלקתיות מקומיות. כל השלושה מגבירים התכווצויות של שרירים חלקים ואת החדירות של צינורות הדם. C3a ו- C5a פועלות על תאי האנדותל על מנת שייצרו מולקולות מדביקות ומאקטבות תאי מאסט לשחרר היסטימיים ו-TNF-α. הן גם מגייסות נוגדנים, משלים ותאים פגוציטים לאתר הדלקתי וגורמות להגברה של זרימת נוזלים ברקמות, מה שמגביר את תנועתם של תאים מציגי אנטיגן לבלוטות הלימפה ותורם להפעלה של המערכת האדפטיבית.

membrane-attack complex[עריכת קוד מקור | עריכה]

מבנה זה מורכב מחלק חיצוני הידרופובי ותעלה הידרופילית פנימית, מה שמאפשר מעבר של מים ומומסים דרך ממברנת הפתוגן. הריסת השכבה הלפידית, שינוי גרדיאנט הפרוטונים מצידי הממברנה והחדירה של אנזימים כמו ליזוזום לתוך התא גורמים בסופו של דבר להריסת הפתוגן.

למרות התוצאות ההרסניות שיוצר הקומפלקס, תרומתו הכללית למערכת החיסון קטנה למדי. לכן הפעולות של אופסיניזציה והדלקתיות של מערכת המשלים ככל הנראה חשובות יותר בהגנה מפני הדבקה.

מנגנוני בקרה[עריכת קוד מקור | עריכה]

עקב ההשפעות ההרסניות של מערכת המשלים והצורה שבו הפעלתו מוגברת במהירות דרך שרשרת של אנזימים, יש מספר מנגנונים שפועלים על מנת למנוע הפעלה לא מבוקרת של המשלים.

ההפעלה של הזימוגנים השונים מתרחשת על פני פתוגנים והמקטעים המשופעלים בדרך כלל נקשרים גם על פני הפתוגן או שהם עוברים אינאקטיבציה בעזרת הידרוליזה. עם זאת, כל מרכיבי מערכת המשלים מופעלים בצורה ספונטנית ברמה נמוכה בפלזמה, ומרכיבים משופעלים קושרים לפעמים חלבונים על פני תאי הגוף. ההשפעות ההרסניות שיכולות להיות לכך נמנעות על ידי סדרה של חלבוני בקרה של המשלים, שמבקרים את השרשרת בנקודות שונות.

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא מערכת המשלים בוויקישיתוף