Sự khác biệt chính giữa con đường thay thế cổ điển và con đường lectin là sự khởi đầu của con đường cổ điển diễn ra thông qua sự liên kết của phức hợp kháng nguyên-kháng thể với protein C1q và sự khởi đầu con đường thay thế diễn ra thông qua sự gắn kết của C3b vào bề mặt ngoại lai, trong khi sự khởi đầu của con đường lectin diễn ra thông qua lectin liên kết mannose.
Con đường bổ thể hoặc thác bổ thể là một phần của hệ thống miễn dịch giúp tăng cường khả năng của các tế bào thực bào và kháng thể để tiêu diệt và loại bỏ vi khuẩn và các tế bào bị tổn thương khỏi một sinh vật, thúc đẩy quá trình viêm và tấn công màng tế bào của mầm bệnh. Các con đường bổ sung được tạo ra bởi hệ thống miễn dịch bẩm sinh và thích ứng. Hệ thống này bao gồm các protein nhỏ được tổng hợp bởi gan và lưu thông trong máu ở dạng không hoạt động. Các protein hoặc tiền chất này được kích hoạt trong các con đường bổ thể. Có ba loại con đường bổ sung: con đường cổ điển, con đường thay thế và con đường lectin.
Con đường Cổ điển là gì?
Con đường cổ điển là một trong ba con đường kích hoạt hệ thống bổ thể. Hệ thống bổ thể là một phần của hệ thống miễn dịch. Các phức hợp kháng nguyên-kháng thể cùng với các isotype kháng thể IgG và IgM khởi động hệ thống bổ thể. Tế bào apoptotic, tế bào hoại tử và protein ở giai đoạn cấp tính cũng kích hoạt con đường cổ điển.
Hình 01: Con đường Cổ điển và Con đường Thay thế
Con đường này được bắt đầu bằng cách gắn các phức hợp kháng nguyên-kháng thể vào protein C1q; vùng hình cầu của C1q nhận biết và liên kết với vùng Fc của các kháng thể IgG và IgM isotype. Chúng cũng liên kết với các protein bề mặt của vi khuẩn và virus, các tế bào apoptotic và các protein ở giai đoạn cấp tính. Trong thời gian không có các yếu tố hoạt hóa, C1q trở thành một phần của phức chất C1 không hoạt động, bao gồm sáu phân tử C1q, hai phân tử C1r và hai phân tử C1s. Sự liên kết của C1q dẫn đến thay đổi cấu trúc và hoạt hóa serine protease C1r. Điều này kích hoạt và phân cắt serine protease C1s. Sau đó C1s phân cắt C4 thành C4a và C4b và C2 thành C2a và C2b. C4b hỗ trợ hình thành C3 convertase, C4bC2a. C3 convertase có khả năng phân cắt c3 thành C3a và C3b, là yếu tố quan trọng cho phản ứng enzym tiếp theo. C3v liên kết với C3 convertase để tạo thành C5 convertase, C4b2a3b, trong khi C3a thu nhận các tế bào viêm nhiễm. Chúng được gọi là phản vệ. C5 convertase phân cắt C5 thành C5 a và C5b. C5b kết hợp với các thành phần đầu cuối khác để tạo thành phức hợp tấn công màng (MAC). Điều này dẫn đến việc ly giải vi khuẩn xâm nhập bằng cách xâm nhập vào màng tế bào đích, tạo ra các lỗ chân lông chức năng.
Con đường Thay thế là gì?
Con đường thay thế là một trong ba con đường loại bỏ và tiêu diệt mầm bệnh. Virus, nấm, vi khuẩn, ký sinh trùng, immunoglobulin A và polysaccharides kích hoạt con đường thay thế và hình thành một cơ chế bảo vệ thiết yếu độc lập với hệ thống miễn dịch. Protein C3b kích hoạt con đường này và protein này liên kết trực tiếp với một vi khuẩn. Vật liệu lạ và các mô bị hư hỏng cũng kích hoạt con đường thay thế. Vì C3b tự do và có nhiều trong huyết tương nên nó có khả năng liên kết với tế bào chủ hoặc bề mặt mầm bệnh. Các protein điều hòa khác nhau tham gia vào việc ngăn chặn sự hoạt hóa bổ thể trên tế bào chủ.
Thụ thể bổ sung 1 (CR1) và yếu tố tăng tốc phân rã (DAF) cạnh tranh với Yếu tố B để liên kết với C3b trên bề mặt tế bào và loại bỏ Bb khỏi phức hợp C3bBb. Việc tách C3b thành dạng không hoạt động, iC3b, bởi protease huyết tương được gọi là yếu tố bổ thể 1 ức chế sự hình thành của C3 convertase. Yếu tố bổ sung 1 yêu cầu đồng yếu tố liên kết protein C3b như Yếu tố H, Cr1, hoặc đồng yếu tố màng của quá trình phân giải protein. Yếu tố H ức chế sự hình thành C3 convertase bằng cách cạnh tranh với Yếu tố B để liên kết với C3b. Điều này cũng làm tăng tốc độ phân hủy của C3 convertase. CFHR5, là protein 5 liên quan đến yếu tố bổ sung H, có khả năng liên kết để hoạt động như một đồng yếu tố cho yếu tố 1 và tăng tốc hoạt động phân hủy, và liên kết với C3b ở tế bào chủ.
Lộ trình Lectin là gì?
Con đường lectin là một loại phản ứng tầng trong hệ thống bổ thể. Sau khi kích hoạt con đường này, hoạt động của C4 và C2 tạo ra các protein bổ thể được hoạt hóa tiếp tục đi xuống dòng thác. Con đường này không nhận ra kháng thể liên kết với mục tiêu của nó và bắt đầu bằng lectin liên kết mannose (MBL) hoặc liên kết ficolin với một số loại đường. MBL này liên kết với các loại đường như mannose và glucose với các nhóm OH ở các vị trí đầu cuối trên thành phần carbohydrate hoặc glycoprotein của vi khuẩn, nấm và một số vi rút.
Hình 02: Lộ trình Bổ sung
MBL, còn được gọi là protein liên kết mannose, có khả năng khởi động hệ thống bổ thể bằng cách liên kết với bề mặt mầm bệnh. Các đa phân của MBL hình thành phức hợp với serine protease (mannose binding lectin. Serine protease: MASP1, MASP2 và MASP3) là các zymogens của protein. Chúng tương tự như C1r và C1 trong các con đường khác. MASP1 và MASP2 kích hoạt để phân cắt các thành phần C4 và C2 thành C4a, C4b, C2a và C2b. C4b có xu hướng liên kết với màng tế bào vi khuẩn. Nếu nó không hoạt hóa, nó kết hợp với C2a để tạo thành C3 convertase cổ điển đối lập với C3 convertase thay thế. C4a và C2b hoạt động như một cytokine mạnh. C4a gây ra sự suy giảm của tế bào mast và basophils, và C2b làm tăng tính thấm thành mạch.
Sự giống nhau giữa Con đường Thay thế Cổ điển và Con đường Lectin là gì?
- Con đường cổ điển, thay thế và lectin được kích hoạt bởi một chuỗi phản ứng dẫn đến phức hợp tấn công màng.
- Chúng là một phần của hệ thống miễn dịch.
- Mỗi con đường có các protein duy nhất để bắt đầu.
- Chúng được kích hoạt bởi một số mẫu kháng thể nhất định liên kết với kháng nguyên
Sự khác biệt giữa Con đường Thay thế Cổ điển và Con đường Lectin là gì?
Sự khởi đầu của con đường cổ điển diễn ra thông qua sự liên kết của phức hợp kháng nguyên-kháng thể với protein C1q. Sự khởi đầu con đường thay thế diễn ra thông qua sự liên kết của C3b với bề mặt ngoại lai, trong khi sự khởi đầu của con đường lectin diễn ra thông qua sự liên kết của mannose lectin. Do đó, đây là điểm khác biệt chính giữa con đường thay thế cổ điển và con đường lectin. Vai trò của con đường cổ điển là nó hoạt động như một nhánh tác động của miễn dịch thích ứng trong khi con đường thay thế và lectin hoạt động trong miễn dịch bẩm sinh. Hơn nữa, kích hoạt C4 và C2 trong con đường cổ điển là C1 và trong con đường lectin là MASP-2, trong khi không có sự kích hoạt C4 và C2 trong con đường thay thế.
Đồ họa thông tin dưới đây trình bày sự khác biệt giữa con đường thay thế cổ điển và con đường lectin ở dạng bảng để so sánh song song.
Tóm tắt - Con đường Cổ điển vs Thay thế vs Lectin
Sự khởi đầu của con đường cổ điển diễn ra thông qua sự liên kết của phức hợp kháng nguyên-kháng thể với protein C1q. Sự khởi đầu con đường thay thế diễn ra thông qua sự liên kết của C3b với bề mặt nước ngoài trong khi sự khởi đầu của con đường lectin diễn ra thông qua sự liên kết của mannose lectin. Vì vậy, đây là điểm khác biệt chính giữa con đường thay thế cổ điển và con đường lectin.
