Komplementsystemet er en fast del af det medfødte immunforsvar og det har ikke mulighed for at tilpasse sig, men i modsætning til det adaptive immunforsvar kan det sætte i værk med det samme over for patogener. Der er tre reaktionsveje, som kan aktivere komplementsystemet: den klassiske vej, den alternative vej og lektinvejen. De ender alle med membranangrebskomplekset, MAC, Membrane Attack Complex, som laver hul i cellemembranen på patogenerne. Undervejs vil komplementproteinerne spalte hinanden (og sig selv) og frigøre nye aktive enzymer og peptider, som får reaktionskaskaderne til at forløbe og forstærkes.[1][2]
Komplementsystemet består af plasmaproteiner og proteinfaktorer, som normalt er inaktive. Der er i alt over 25 forskellige proteiner, der udgør omkring 5% af globulinproteinerne i blodplasmaet.
Når komplementsystemet bliver aktiveret, vil proteaser i systemet specifikt spalte andre proteiner med nye spaltende egenskaber, samt frigøre kemotaktiske anafylatoksiner i kaskader af koblede reaktioner.
Oversigt over de vigtigste af komplementsystemets proteiner, proteinfragmenter og proteinkomplekser:
C1-komplekset C1qr2s2 består af et molekyle C1q, to molekyler C1r og to molekyler C1s
C1q binder til antigen-antistofkomplekser og aktiverer C1r
C1r er en esterase der aktiverer C1s
C1s er en serinprotease der spalter C2 og C4
C2 spaltes af C1s og MASP2 til C2a og C2b*)
C2a er en kemotaktisk faktor, der aktiverer fagocyterende celler
C2b*) der er ikke enighed om nomenklaturen, tidligere kaldet C2a, en serinprotease der indgår i C3-convertase og C5-convertase
C3 spaltes til C3a og C3b
C3a er en kemotaktisk faktor, der aktiverer fagocyterende celler, og anafylatoxin, der frigiver histamin fra mastceller
C3b binder til mikroorganismers overflader og danner C3bBb
C3bBb eller C3-convertase alternativ reaktionsvej, en serinprotease, C3bBb spalter C3
C3bBbC3b eller C5-convertase, en serinprotease der spalter C5
C4 spaltes til C4a og C4b
C4a anafylatoxin, der frigiver histamin fra mastceller
C4b reagerer med antigen-antistofkomplekser og med C2b
C4bC2b eller C3-convertase i den klassiske reaktionsvej, en serinprotease, der spalter C3
C5 spaltes til C5a og C5b
C5a er en kemotaktisk faktor, der aktiverer fagocyterende celler, og et anafylatoxin, der frigiver histamin fra mastceller
C4b2b3b eller C5-convertase, en serinprotease der spalter C5
C5b er den første del af MAC (membrane attack complex), binder til C6
C6 er en del af MAC
C7 er en del af MAC
C8 er en del af MAC
C9 er hoveddelen af MAC, idet 22 molekyler (22 monomerer, hver med fire beta-tråde) danner selve poren som en beta-barrel med 88 beta-tråde [3]
Bb er en serinprotease der binder til C3b
Faktor B spaltes til Ba og Bb
Faktor D er en serinprotease der spalter Faktor B
Faktor P eller properdin aktiverer den alternative reaktionsvej
Ficollin er lectiner med specificitet for N-acetylglucosamin, sialinsyre, lipoteichoinsyre eller 1,3-β-d-glucaner, der er overflademarkører på bakterier, virus, protozoer og svampe. Tre typer kendes: L-ficolin (ficolin-2), H-ficolin (ficolin-3), and M-ficolin (ficolin-1)[4]
MAC = Membrane Attack Complex, det terminale membranangrebskompleks, hvor den molekylære pore opbygges af C5b, C6, C7, C8 og C9 (se billedet)
MASP1 mannan-binding lectin-associated serine protease-1, binder til MBL og Ficollin og spalter C2
MAPS2 mannan-binding lectin-associated serine protease-2, binder til MBL og Ficollin og spalter C2
Membranangrebskomplekset MAC uskadeliggør indtrængende patogener ved at lave hul i cellemembranen. Resultatet af komplementkaskaderne er at fem forskellige typer proteinmolekyler reagerer sammen og danner membranangrebskomplekset: C5, C6, C7, C8 og C9.
C6 har affinitet til membranen som et membranprotein og kan indlejre C7, C8 og C9 i membranen. Poren i membranen opbygges af 10 til 16 molekyler C9 og danner en fri passage mellem det indre og ydre af cellen. Hvis der dannes nok porer i membranen, kan bakterien ikke overleve.