Sistema de complemento, vías y funciones

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Catedra de Inmunología - Facultad Ciencias de la Salud. Universidad Técnica de Manabí.
Catedra de Inmunología, Escuela de Medicina, Facultad Ciencias de la Salud. Universidad Técnica de Manabí.
Alergia, tos recurrente, covid-19, dolor articular, asma, artritis,artrosis, dr. Jorge cañarte alcivar, defensas, inmunólogo,
Sistema del Complemento: Vía Clásica, Vía Alternativa, Vía
de la Lectina, Funciones del Complemento
(Valeria Ponce Murillo)1
, (Ashley Gavilanes Huárz)1
, (Jordana Mendoza Molina)1
, (Adrian Briones
Sornoza)1
, Jorge Cañarte Alcívar2-3
1Estudiante de la Escuela de Medicina. Facultad Ciencias de la Salud. Universidad Técnica de Manabí, Portoviejo – Manabí
– Ecuador
2Docente Investigador. Facultad Ciencias de la Salud. Universidad Técnica de Manabí. Portoviejo – Manabí – Ecuador
3Medico especialista en Inmunología Clínica, StemMedic, Manta – Manabí – Ecuador.
Resumen
El sistema de complemento o también
denominado el sistema de proteínas plasmáticas,
son un conjunto aproximado de 30 proteínas que
tienen la función de interactuar con los sistemas
inmune innato e inmune inespecífico. Éstas
proteínas trabajan en conjunto, activándose de
una manera sincronizada o secuencial para
efectuar los diferentes mecanismos en reacción a
procesos desequilibrados que ocurren dentro del
organismo para lograr su bienestar. Existen tres
vías de activación: Vía clásica, vía alternativa y vía
de la lectina. La información será descrita
detalladamente a continuación.
Palabras claves
Sistema de complemento, vía lectina, vía clásica,
vía alternativa, proteínas séricas.
Introducción
El sistema de complemento representa uno de los
mecanismos que responden de manera primaria
en la respuesta inmune, tanto humoral como
innata. El sistema de complemento está formando
por proteínas plasmáticas y suero que están
normalmente inactivas, que interactúan entre si y
en conjunto con otras del sistema inmunológico
para generar producto de proteínas que tienen la
función de eliminar agentes microbianos, se han
encontrado alrededor de 30 proteínas plasmáticas
y de membrana que derivan de macrófagos, tejido
intestinal, aparato genitourinario y el hígado,
algunas de las proteínas forman un complejo con
los anticuerpos o componentes de una membrana
celular.
Este sistema es activado por anticuerpos,
microbios y antígenos, el complemento implica la
proteólisis secuencial de proteínas para complejos
enzimáticos con actividad proteolítica, las
proteínas adquieren actividad proteolítica
enzimática por la acción de otras proteasas
llamadas zimógenos, el proceso de activación es
una característica decisiva de una
cascada específica.(1)
Desarrollo
El complemento mejora la defensa del hospedero
contra la infección
Las proteínas del complemento participan
activamente en la defensa del hospedero contra la
infección de formar el MAC, opsonizacion
microbios potencialmente patógenos e
induciendo una respuesta inflamatoria que ayuda
a guiar a los leucocitos hacia el sitio de infección.
(2)
Promoción de la opsonización
Los procesos de opsonización por el complemento
favorecen la fagocitosis, los receptores de este
complemento unen complejos inmunes para
llevarlos al hígado y empezar su proceso
fagocitador y es mediador de virus en la cual actúa
la C3 causando la degradación. (3)
Daño tisular
La acción del complemento provoca daño tisular
de dos maneras, la primera se debe a los Ac que se
unen a grupos celulares en la membrana de
glóbulos rojos, plaquetas y la segunda se debe al
depósito de complejos Ag Ac en los vasos
sanguíneos que provocan inflamación y lesiones
tisulares.(2)

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Promoción de la inflamación
Las proteínas C3a y la C35 son inflamatorias y
sirven como quimioatrayentes para otras células
inmunitarias, además se enlazan a los GPCR lo que
provoca la secreción de mediadores
proinflamatorios con IL 6 y TNF.(3)
Citólisis
El sistema C5b67 reacciona con diversas células,
como glóbulos rojos, bacterias y algunas células
que provocan tumores, esto se realiza para
facilitar la inserción de componentes como C8 y C9
los cuales son los responsables de la lisis, esto es
importante para destruir bacterias gramnegativas
cubiertas por Ac específicos pero las grampositivas
y microbacterias son resistentes a este proceso.(2)
El sistema de complemento y el cáncer
El ambiente tumoral influye en el desarrollo y
propagación de tumores, el sistema de
complemento ayuda matando las células que se
encuentren recubiertas por los anticuerpos
permitiendo la inflamación o inhibiendo la
respuesta de las células T antitumorales que
causan que el tumor crezca, esto ha demostrado
que el sitio de activación del sistema de
complemento el ambiente tumoral y sensibilidad
al ataque del complemento demuestran efectos
contrarios.(4)
Sistema del Complemento
La activación del sistema de complemento se da
por medio de 3 vías: Vía clásica (dependiente de
un anticuerpo); y la Vía Alternativa y de la lectina
(independiente de anticuerpo), las cuales finalizan
con la formación del (C5b-9) el cual es un complejo
de ataque a la membrana, que induce a la
formación de un poro en la membrana que
produce la muerte de la célula.
Vía Clásica
Se la denomina así debido a que fue la primera vía
de activación en conocerse. Se considera que
pertenece al sistema inmune humoral, puesto que
comienza con la formación de los complejos
antígeno- anticuerpo en las células diana, además
de que se activa en días posteriores a la entrada
del patógeno. Así pues, su activación depende de
los complejos IgG y ciertas clases del IgM, que
contribuyen a la unión de la región Fc del
anticuerpo con el complejo C1 del
complemento.(3) Así mismo, esta unión
contribuye a:
 El complejo C1, consta de tres proteasas
(C1q, C1r y C1s), C1q es la que se
encuentra activa, mientras que las otras
dos se encuentran inactivas y permanecen
juntas por un complejo de Ca 2 +. .Luego,
C1q se une al dominio Fc del complejo
anticuerpo- antígeno, provocando una
alteración en C1r, que a su vez produce
activación en C1s.(3)
 El complejo C1s presenta dos sustratos: C4
se separa y genera C4a (fragmento
pequeño) y C4b (fragmento grande) el cual
es el que se fija en la membrana; C2 se
separa en C2b (f. pequeño) y C2a (f.
grande) el cual se une al complejo C4b por
medio de Mg2 + y forma el complejo C3
convertasa o C4b2a, el cual se fija en la
membrana.
 El complejo C3 es degradado por la C3
convertasa en dos fragmentos: C3a, el cual
se encarga de la quimiotaxis; y C3b, tiene
función de opsonización, y se une con el
complejo C4b2a unido a la membrana y
forma el complejo C5 convertasa o
C4b2a3b.(5)
 El complejo C5 es degradado por la C5
convertasa en dos fragmentos: C5a y C5b
el cual unido con C3b en la membrana, se
une al complejo C6 para formar el
compuesto C4b2a3b5b6. Luego, la unión
con el complejo C7 provoca la ruptura
entre C5b y C3b, formando así el complejo
C5b67. Debido a que C7 es muy lipolítico,
permite que el complejo C5b67 se una a la
bicapa lipídica de la membrana.(6)
 El complejo C8, presenta dos cadenas:C8β
y C8αγ, este último debido a la unión entre
C8b al complejo C5b67, es él puede unirse
a la membrana, y así formar el complejo
C5b678. Una porción del complejo C8 se
une al complejo C9 y forma el complejo
C5b6789, el cual forma el complejo de
ataque a la membrana (MAC), que permite
la formación de poros para el intercambio
de agua e iones en el exterior de la célula,

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y como resultado producir la lisis osmótica
de la célula invasora. (3)
Ilustración 1: Se describen las vías: Clásica, alternativa y de lectina para la activación del sistema de completo que termina en una cascada y la eliminación
del agente patógeno. Garred, P., Genster, N., Pilely, K., Bayarri, R., Rosbjerg, A., Ma, Y.J. y Skjoedt, O. A journey through the lectin pathway of complement-
MBL and beyond. [Imagen]. 2016. Immunological Reviews. Obtenido de: https://doi.org/10.1111/imr.12468
Vía de la lectina
La vía de las lectinas es caracterizada por las
colectinas y ficolinas que están asociadas a las
proteínas serinas (MASP-1 Y MASP-2) las cuales
reconocen a los patógenos activando ésta vía. Los
iniciadores de la vía de las lectinas, son las
moléculas de reconocimiento llamadas
colectinas, distribuyéndose en CL-L1,CL-K1,CL-LK y
MBL o lectina de unión a manosa; y las ficolinas
(M, H y L) que se encuentran circulando en el
torrente sanguíneo.(7)
Las moléculas que son producidas en el riñón son
las CL-LK, CL-K1 y en el hígado las CL-L1, además la
ficolina-M deriva de los monocitos y
granulocitos.(8) La ficolina-H puede ser sintetizada
en el Sistema Nervioso Central (SNC) y en las
células de los alvéolos de los pulmones. Estas
moléculas integran complejos junto a las proteasas
séricas que realizan actividades enzimáticas, las
MASP-1 y MASP-2 (moléculas asociadas a la
MBL de MASPs.(7)
Las colectinas y las ficolinas son proteínas que
poseen una estructura casi similar.
Las colectinas son un grupo de proteínas con
estructura trimérica o hexamérica, que en su sitio
carboxilo terminal, presenta el dominio de
reconocimiento para los diferentes elementos
(CRD) de carbohidratos de lectina tipo C
(dependiente del calcio) (9),estas reconocen los
patrones de carbohidratos en las diferentes
superficies bacterianas.(10)
Los dominios de las colectinas, en la que se
destacan los dominios alfa-helicoidal que
distinguen en las diferentes superficies celulares a
grupos de manosa glicosilados, L-fructosa y acetil-
glucosamina. Existen solo tres miembros del grupo
de proteínas colectinas que ayudan como

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moléculas efectoras en el sistema inmune innato.
Son las lectina de unión a manosa (MBL, del inglés
mannose-binding lectin), las SP-A y SP-D proteínas
del surfactante pulmonar.(7,9)
La MBL o lectina de unión de manosa, es una
proteína que tiene como función el control y
mantenimiento de la homeostasis tisular y de la
defensa del organismo huésped.(11) Además, la
MBL ayuda en la opsonización de microbios al
unirse a ellos, acelerando el proceso de fagocitosis.
Las opsoninas se unen a la superficie microbiana y
al receptor C1q de los fagocitos. El receptor
C1q intercede en la interiorización de los
microorganismos opsonizados por la MBL.(9)
La MBL se puede unir con facilidad a los patrones
de polisacáridos o glicoconjugados que se
encuentran en las bacterias (Pseudomonas,
Mycobacterium leprae y Mycobacterium
tuberculosis), virus como (VIH, influenza A) y otros
microorganismos disminuyendo la capacidad de
infección que producen.(7)
Las proteínas del surfactante SP-A y SP-D,
pertenecen a la familia de las colectinas y
presentan propiedades lipófilas que comparten
con otros surfactantes, éstas proteínas se
encuentran en los alvéolos pulmonares con la
finalidad de mantener la capacidad de expansión
de los pulmones, actuar en las respuestas del
sistema inmune innato en los pulmones, facilitar la
ingestión de los microorganismos para los
macrófagos actuando como opsoninas.(9)
Las ficolinas son proteínas plasmáticas trímeros o
multímeros que presentan en su estructura en
tallo en triple hélice con tres cabezas globulares.
Las ficolinas M, L y H (o ficolinas 1, 2 y 3
respectivamente), están codificadas por los genes
FCN1, FCN2 y FCN3 correspondientemente. Las
ficolinas reconocen a los grupos N-acetil-D-
glucosamina y galactosamina por el dominio tipo
colágeno. En las ficolinas está determinado el
dominio fibrinógeno que precisa la especificidad
hacia los patrones moleculares que poseen los
microorganismos patógenos causantes de daños e
infecciones.Las ficolinas L y H actúan como
opsoninas, la ficolina M es un receptor fagocítico
expresado en las células de monocitos y
granulocitos, además en los pulmones, médula
ósea y bazo. Estas ficolinas se encargan de
estimular la secreción de interferón gamma, factor
de necrosis tumoral (TNF), interleucina 6, y óxido
nítrico por los macrófagos. (7)
Los activadores de la vía de la lectina son las
proteasas séricas asociadas a MBL (MASPs) que
están presentes como zimógenos o proenzimas,
sintetizadas en su mayoría en el hígado. Los
principales activadores son las MASP-1 y MASP-2.
Las MASPs poseen seis dominios: 2 dominios CUB
(un dominio proteico tipo factor de crecimiento
epidérmico (EGF)), dos proteínas de control, un
péptido señal y un dominio serina proteasa.
Las colectinas y ficolinas circulan unidas a las
MASPs como complejos. Antes de desencadenar la
vía de las lectinas, primero realizan el
reconocimiento de los carbohidratos de las
superficies celulares de los microbios que han
invadido el organismo, o de detectar el glicocálix
anormal de las células necróticas, apoptóticas o
malignas; por lo cual los dominios moleculares de
reconocimiento inician las actividades enzimáticas
de las MASP dando como resultado la cascada de
las vías de las lectinas, cabe mencionar que aún no
está esclarecido exactamente la activación de ésta
vía. Luego las vías de activación del sistema de
complemento desembocan en la rotura
proteolítica del C3 en C3a o anafilotoxina y la C3b
u opsonina, asociándose con la convertasa C3
(C4b2a o C3bBb) uniendo la convertasa C5
dividiéndose en C5a o anafilotoxina y C5b u
opsonina (con unión no covalente de
componentes terminales del sistema de
complemento C6,7,8 y 9 en el MAC). El MAC
provoca la lisis y muerte de los microorganismos
patógenos donde después surgen los mediadores
inflamatorios C3a y C5a.(7)
Vía alternativa
El factor I, cuando está acompañado por el factor
H, divide la cadena pesada de C3b para producir
C3bi, que no puede anclar Bb, inhibiendo así la vía
alternativa. Properdina y el factor nefrítico C3
estabilizan C3bBb. La convertasa C3 estabilizada
por la propidina activa los componentes tardíos
del complemento, lo que produce opsonización,
quimiotaxis de leucocitos, mayor permeabilidad y
citólisis. Las enzimas relacionadas con la tripsina
pueden activar ambas vías.
 Inulina: se sabe que la inulina soluble activa
la vía alterna del completo.

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 Zymosan: activa la vía alternativa del
complemento y se une a C3b
 Proenzima: se desencadena por escisión
enzimática en una cascada molecular
como en la activación del complemento.
 Properdin (factor P): tiene un papel central
en la activación de la vía alternativa del
complemento. Se requieren factores
adicionales como los iones de magnesio
para la actividad de la apropiadadina. Es
una proteína de la vía alternativa del
complemento que tiene un papel
importante en la resistencia a las
infecciones. Se combina y estabiliza la
convertasa C3 de la vía alternativa, que se
denomina C3bBb.
La vía alternativa es la activación del complemento
no por un anticuerpo sino a través de la unión de
la proteína del complemento C3b a la superficie de
un microorganismo patógeno. Este mecanismo
inmune innato amplifica la vía clásica para la
activación del complemento.(12)
Funciones de las proteínas generadas por la vía
alterna del complemento
Proteína o
factor
Fragmento Función
C3. C3a Anafilotoxina
C3b Se une a
antígenos,
opsonina, y
forma parte de
la convertasa de
C3 y C5.
Factor B. Ba Función
desconocida
Bb Enzima que se
une C3b y forma
parte de las
convertasas de
C3 y C5.
Factor D. D Degrada el
factor B en Ba y
Bb, unido a C3b.
Factor P o
Properdina.
P Estabiliza la
convertasa de
C3.
Complejo de ataque a la membrana (MAC)
El complejo MAC se forma para el ataque a la
membrana produciendo la formación de un poro
localizado en la membrana por las moléculas del
complemento la lisis.(13)
Conclusión
La defensa de cada organismo está dada por el
sistema inmune para ayudar a controlar todas las
alteraciones homeostáticas dentro de cada
individuo, a través de la historia se ha logrado
demostrar que existen un grupo de proteínas que
deambulan, identifican y ayuda la remoción de
células infectadas o neoplásicas, a lo largo del
trabajo, en cuanto al trabajo elaborado se
pusieron de manifiesto las 3 vías de este sistema
en primer lugar la vía clásica que está vinculada a
la inmunidad humoral ya que su activación se
relación con el complejo antígeno- anticuerpo,
esto genera reacciones enzimáticas que forman el
complejo de membrana, la vía de la lectina se
inicia por las colectinas y ficolinas cuando
reconocen patógenos provocando la cascada de
las vías de las lectinas por los MASP, la vía
alternativa se evidencio que no depende de los
anticuerpos para la activación del complemento
sino que se activa por medio endotoxinas, IgA y
polisacáridos microbianos.
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