Систем комплемента: анализа компоненти и њихов значај

Систем комплемента је део урођеног хуморалног имуног система који помаже у препознавању и елиминисању микроорганизама, појачава инфламаторни одговор и учествује у опсонизацији и формирању мембранских нападачких комплекса. Клинички је важан не само за заштиту од инфекција већ и за контролу имуних комплекса, аутоимуних реакција и бројних тромботичних и нефролошких процеса. [1]

Традиционално, каскада се описује као три пута активације: класични, лектински и алтернативни. Сва три пута конвергирају у активацији C3, након чега се покреће заједничка терминална фаза која укључује C5, C6, C7, C8 и C9. Управо ова терминална фаза доводи до формирања комплекса за напад на мембрану, који је способан да оштети мембране циљних ћелија. [2]

Класични пут је најближе повезан са имуним комплексима и компонентама C1, C2 и C4. Пут лектина се покреће препознавањем микробних угљених хидратних структура од стране лектина који везује манозу и повезаних протеаза. Алтернативни пут се у великој мери ослања на C3, фактор B, фактор D и пропердин и посебно је важан код бројних комплементом посредованих болести бубрега. [3]

Систем комплемента није дизајниран да функционише без ограничења, па има регулаторе. То укључује, на пример, фактор Х, фактор И, инхибитор Ц1 и ћелијске регулаторне протеине. Када се дефект догоди не у „борбеним“ протеинима каскаде, већ у регулаторима, резултат можда неће бити имунодефицијенција у традиционалном смислу, већ прекомерна активација комплемента са упалом, тромбозом, хемолизом и оштећењем бубрега. [4]

Зато чланак о систему комплемента мора да узме у обзир не само недостатке већ и потрошњу и дисрегулацију. У пракси, лекар се чешће суочава не са „теоријским одсуством једног протеина“, већ са специфичним лабораторијским обрасцем који мора бити повезан са инфекцијама, ангиоедемом, системским еритематозним лупусом, гломерулонефритисом, атипичним хемолитичко-уремичким синдромом или лечењем инхибиторима Ц5. [5]

Табела 1. Главни путеви система комплемента и њихов клинички значај

Путања	Есенцијални протеини	Шта је важно за клинику
Класична	Ц1, Ц2, Ц4	Чешће повезано са имуним комплексима, системским еритематозним лупусом и недостацима раних компоненти
Лектин	лектин који везује манозу, MASP-2, C2, C4	Може бити важно код рекурентних инфекција код деце и код неких секундарних имунодефицијенција
Алтернатива	C3, фактор B, фактор D, пропердин	Посебно важно код алтернативне дисрегулације, Ц3 гломерулопатије и атипичног хемолитичко-уремијског синдрома
Терминал	Ц5, Ц6, Ц7, Ц8, Ц9	Недостаци терминалних компоненти драматично повећавају ризик од инфекције Neisseria

Извори за табелу. [6]

Који се тестови система комплемента заправо користе данас?

У свакодневној пракси, најчешће се мере C3 и C4. То су најчешћи појединачни протеини комплемента који се користе за процену имунолошке активности, праћење аутоимуних болести и као део трагања за поремећајима комплемента. Међутим, чак и у овој фази, важно је разумети да C3 и C4 сами по себи нису довољни ако се сумња на конгенитални недостатак или атипичну дисрегулацију комплементарног пута. [7]

Следећи кључни ниво је функционално тестирање. Укупна хемолитичка активност комплемента CH50 процењује класични пут и завршну заједничку фазу. Алтернативна хемолитичка активност AH50 процењује алтернативни пут и исту терминалну фазу. Ови тестови се сматрају тестовима прве линије када се сумња на недостатак комплемента. [8]

Ако су CH50 и AH50 абнормални, започиње се даља испитивања: мере се појединачне компоненте, њихове концентрације или функција, а понекад се додају лектин који везује манозу за лектински пут, C1q, инхибитор C1, фактор B, фактор D, пропердин, фактори H и I. Овај корак-по-степени приступ помаже да се разуме где се тачно налази дефект: у раном класичном путу, алтернативном путу, терминалном комплексу или у регулацији. [9]

У специфичним клиничким ситуацијама користе се додатни биомаркери. Растворљиви C5b-9, такође познат као растворљиви мембрански комплекс за напад, служи као маркер активације терминалног комплемента. Може бити користан код одређених аутоимуних стања, инфекција, траума и у праћењу одговора на анти-C5 терапију, али остаје специјализованији тест. [10]

Праћење циљане терапије заслужује посебну пажњу. Код пацијената који примају C5 инхибиторе као што су екулизумаб и равулизумаб, функционална активност CH50, AH50 и C5 се користи за процену блокаде комплемента. Овде се анализа фокусира на другачији приступ: не тражење недостатка, већ разумевање колико је терминални пут блокиран и да ли је лечење ефикасно. [11]

Табела 2. Основни лабораторијски тестови система комплемента

Тест	Шта то показује?	Када је посебно корисно
Ц3	Концентрација компоненте C3	Код аутоимуних и нефролошких болести, ако се сумња на алтернативну дисрегулацију
Ц4	Концентрација компоненте C4	Код системског еритематозног лупуса, недостатка Ц1 инхибитора, класичног пута
CH50	Функција класичног пута и заједничког терминалног стадијума	Први корак када се сумња на недостатак комплемента
АХ50	Функција алтернативног пута и заједничке терминалне фазе	Први корак када се сумња на алтернативни дефект
Лектин који везује манозу	Маркер лектинског пута	Са нормалним CH50 и AH50, ако сумња и даље постоји
C1q	Компонента C1	Посебно корисно у разликовању између наследног и стеченог ангиоедема.
C1 инхибитор, количина и функција	Регулатор класичних и лектинских путева	За рекурентни ангиоедем без уртикарије
Растворљив C5b-9	Маркер активације терминала	Код стања посредованих комплементом и праћење анти-Ц5 терапије

Извори за табелу. [12]

Табела 3. Који тестови су обично довољни у првој фази?

Клиничка ситуација	Шта људи обично прво наручују?
Сумња на системски еритематозни лупус или болест имуних комплекса	Ц3 и Ц4
Сумња на конгенитални недостатак комплемента	CH50 и AH50
Рекурентни ангиоедем без уртикарије	C4, C1 инхибитор, функција C1 инхибитора, C1q
Рекурентне инфекције Neisseria	CH50 и AH50
Сумња на алтернативну комплементарну нефропатију	C3, C4, CH50, AH50, фактор B и регулатори као што је назначено
Праћење Ц5 инхибитора	CH50, AH50, функционални C5

Извори за табелу. [13]

Како правилно протумачити комбинације C3, C4, CH50 и AH50

Изоловано низак Ц3 и изоловано низак Ц4 нису иста ствар. Низак Ц3 са нормалним Ц4 сада се сматра важним показатељем алтернативне дисрегулације. Овај образац је посебно забрињавајући код Ц3 гломерулопатије и атипичног хемолитичко-уремичког синдрома, иако дефинитивна дијагноза захтева додатне лабораторијске и често генетске податке. [14]

Када је неколико компоненти, посебно C3 и C4, истовремено смањено, лекар чешће разматра потрошњу комплемента услед активног процеса имуног комплекса него изоловани наследни недостатак. ARUP експлицитно наглашава да се потрошња одликује истовременим смањењем неколико компоненти, а C3 и C4 се широко користе у дијагнози и праћењу аутоимуних болести, укључујући системски еритематозни лупус. [15]

Низак Ц4 са нормалним Ц3 је посебно важан у контексту недостатка или дисфункције Ц1 инхибитора. Код наследног ангиоедема типова 1 и 2, Ц4 је обично низак чак и између напада, а даља потврда долази од нивоа и функције Ц1 инхибитора. Ако је и Ц1q низак, то указује на стечену, а не наследну варијанту. [16]

Функционални тестови дају још корисније обрасце. Нормалан AH50 са ниским CH50 указује на рани класични пут, као што су C1, C2 или C4. Нормалан CH50 са ниским AH50 је конзистентнији са дефектом алтернативног пута. Истовремено смањење CH50 и AH50 указује или на терминални дефект или на тешку потрошњу комплемента, а комбинација ниског CH50 и AH50 са нормалним C3 и C4 посебно указује на недостатак C5-C9. [17]

Ако су CH50 и AH50 нормални, а клиничка сумња на недостатак комплемента је и даље висока, следећи корак обично није бескрајно понављање истих тестова, већ прелазак на процену лектинског пута или другог имуног система. Савремени преглед поремећаја комплемента експлицитно наводи да са нормалним CH50 и AH50, даље тестирање често није уопште потребно, осим ако не постоји веома специфична сумња. [18]

Табела 4. Како тумачити комбинације CH50 и AH50

CH50	АХ50	Шта се најчешће претпоставља
Кратак	Нормално	Рани дефект класичног пута, као што су C1, C2, C4
Нормално	Кратак	Дефект алтернативног пута, нпр. фактор Б, фактор Д, пропердин
Кратак	Кратак	Терминални дефект, недостатак C3 или тешка потрошња комплемента
Кратак	Низак са нормалним C3 и C4	Посебно сумњиво на недостатак C5, C6, C7, C8 или C9
Нормално	Нормално	Значајан дефект у класичним и алтернативним путевима је мање вероватан; ако сумња и даље постоји, разматра се лектински пут.

Извори за табелу. [19]

Табела 5. Како тумачити комбинације C3 и C4

Ц3	Ц4	Шта се најчешће претпоставља
Кратак	Нормално	Алтернативна дисрегулација, као што је Ц3 гломерулопатија или атипични хемолитичко-уремички синдром
Кратак	Кратак	Потрошња комплемента у системским процесима имуних комплекса
Нормално	Кратак	Недостатак или дисфункција Ц1 инхибитора, део класичних поремећаја комплемента
Нормално	Нормално	Не искључује недостатак путање ако су функционални тестови абнормални
Нормално или високо	Нормално или високо	Такође се може десити током активног процеса ако се анализа врши ван фазе конзумирања или на позадини протеина акутне фазе.

Извори за табелу. [20]

Код којих болести се најчешће испитује систем комплемента?

Један од најважнијих клиничких сценарија су рекурентне инфекције, посебно менингококне инфекције. Недостаци терминалних компоненти C5-C9 драматично повећавају ризик од инфекције Neisseria meningitidis и дисеминоване Neisseria gonorrhoeae. Пропердин, који припада алтернативном путу, такође је повезан са тешким менингококним инфекцијама. Стога је одрасла особа или дете са поновљеним необјашњивим инфекцијама Neisseria класичан кандидат за процену система комплемента. [21]

Ране компоненте класичног пута имају другачији клинички профил. Недостаци C1, C2 и C4 су чешће повезани не само са инфекцијама већ и са аутоимуним болестима, посебно системским еритематозним лупусом и другим синдромима имуних комплекса. Стога су ниски нивои C3 и C4 код пацијента за кога се сумња да има лупус важни и за дијагнозу и за праћење активности болести. [22]

Посебна, важна област је нефрологија. Код C3 гломерулопатије и атипичног хемолитичко-уремичког синдрома, дисрегулација алтернативног пута је посебно значајна. Ова стања обично карактерише смањен C3 са нормалним C4, а даља тестирања могу укључивати фактор B, фактор H, фактор I, антитела против фактора H и генетско тестирање. [23]

Још један посебан сценарио је ангиоедем без уртикарије. Овде је систем комплемента потребан не за откривање инфективне имунодефицијенције, већ за идентификацију недостатка или дисфункције C1 инхибитора. Наследни ангиоедем се обично карактерише ниским C4 и смањеном функцијом C1 инхибитора, док низак C1q помаже у разликовању стечене варијанте од наследне. Важно је напоменути да су антихистаминици и глукокортикостероиди обично неефикасни у овом облику, јер је механизам повезан са брадикинином, а не са хистамином. [24]

Коначно, систем комплемента се такође проучава у савременој циљаној терапији. Код пацијената који примају C5 инхибиторе, тестирање комплемента помаже у праћењу потпуности каскадне блокаде. Ово више није дијагностика за класични недостатак, већ пример како се систем комплемента пребацио из фундаменталне имунологије у рутинско праћење модерних биолошких лекова. [25]

Табела 6. Који клинички сценарији најјаче указују на поремећаје система комплемента?

Клиничка ситуација	Највероватније блок комплемента
Рекурентни менингококни менингитис	Терминалне компоненте C5-C9 или пропердин
Ране рекурентне капсулиране бактеријске инфекције код детета	Ц3 или ране компоненте класичног пута
Системски еритематозни лупус и друге болести имуних комплекса	Потрошња Ц3 и Ц4 или урођени рани недостаци
Ангиоедем без уртикарије	Инхибитор C1, C4, C1q
Необјашњив гломерулонефритис са ниским Ц3 и нормалним Ц4	Алтернативна дисрегулација комплемента
Праћење анти-Ц5 терапије	CH50, AH50, функционални C5

Извори за табелу. [26]

Како правилно полагати тестове и шта радити након абнормалних резултата

Претходна анализа је посебно важна за систем комплемента. Функционални тестови су осетљиви на температуру, кашњења у обради и неправилно складиштење. Мејо и ARUP наглашавају да деградација и спонтана потрошња компоненти могу довести до лажно ниске функције, а за AH50 генерално препоручују замрзавање узорака одмах након сакупљања. [27]

Стога, први корак након неочекивано ниског резултата није журити са дијагнозом. Потребно је разјаснити како је узорак обрађен, да ли је било кашњења, да ли је правилно складиштен, да ли је извршена плазмафереза и да ли постоји значајан инфламаторни процес. Ако је клиничка слика сумњива или се не поклапа са клиничком сликом, функционалне тестове треба поновити на новом узорку. [28]

Ако се открије перзистентна абнормалност, следећи корак зависи од обрасца. Ако је CH50 низак, а AH50 нормалан, испитују се класични пут и компоненте C1, C2 и C4. Ако је CH50 нормалан, а AH50 низак, испитују се фактори алтернативног пута. Ако су CH50 и AH50 ниски, терминалне компоненте и C3 се процењују заједно, а узима се у обзир и потрошња комплемента. Овај алгоритам омогућава логичан приступ уместо „провере свега“. [29]

Уколико се сумња на наследни недостатак, консултације са клиничким имунологом и генетско тестирање су корисни. Недавни прегледи наглашавају да након лабораторијске потврде дефекта, треба обратити пажњу не само на пацијента већ и на рођаке, јер идентификација породице омогућава рану дискусију о вакцинацији, профилакси и лечењу тешких инфекција. [30]

Коначно, абнормални резултати система комплемента не могу се лечити „анализом“. Лечење се не заснива на самом ниском нивоу C3, већ на основном проблему: лупусу, ангиоедему, инфективној предиспозицији, нефролошкој дисрегулацији комплемента или последицама анти-C5 терапије. То је оно што разликује модерно тумачење система комплемента од застарелог модела, који је покушавао да извуче закључке само на основу C3 или C4. [31]

Табела 7. Шта најчешће омета исправно тумачење комплементарних тестова

Проблем	Зашто је ово важно?
Неправилно складиштење узорка	Може дати лажно ниске функционалне резултате
Кашњење у обради крви	Подстиче разградњу и трошење компоненти
Узимање крви након плазмаферезе	Можда не одражава стварни статус комплемента.
Оцена само C3 и C4 без CH50 и AH50	Лако је пропустити дефект специфичан за путању
Процена функционалног теста без клиничког разматрања	Могући су лажни дијагностички закључци
Замена конзумације комплемента са конгениталним недостатком	Захтева разликовање између више компоненти и клиничког контекста

Извори за табелу. [32]

Честа питања

Шта је систем комплемента, једноставно речено?
То је каскада урођених имуних протеина који помажу у обележавању микроба, појачавању упале и уништавању циљних ћелија. Клинички, систем комплемента је важан не само за заштиту од инфекција, већ и за аутоимуна, нефролошка и ангиоедематозна стања. [33]

Који се тестови најчешће прво прописују?
Најчешће се почиње са C3 и C4, а ако се сумња на урођени недостатак, са CH50 и AH50. У случају ангиоедема без уртикарије, додају се C4, C1 инхибитор, његова функција и C1q. [34]

По чему се CH50 разликује од AH50?
CH50 одражава функцију класичног пута и заједничке крајње тачке. AH50 одражава функцију алтернативног пута и исте крајње тачке. Њихова комбинација нам омогућава да разумемо вероватну локацију дефекта. [35]

Да ли низак C3 увек указује на болест бубрега
? Не. Низак C3 може се јавити код алтернативне дисрегулације комплемента, али се јавља и код потрошње комплемента у аутоимуним процесима и другим стањима. Комбинација са C4, CH50, AH50 и клиничком сликом је значајна. [36]

Да ли низак Ц4 увек указује на наследни ангиоедем
? Не. Низак Ц4 је заиста важан код недостатка Ц1 инхибитора, али сам по себи није довољан. Треба мерити нивое и функцију Ц1 инхибитора, а ако се сумња на стечену варијанту, треба мерити и Ц1q. Међутим, код неких пацијената, Ц4 може бити нормалан између напада. [37]

Када су недостаци терминалних компоненти посебно важни:
Када је пацијент имао рекурентне менингококне инфекције или дисеминоване инфекције Neisseria gonorrhoeae, посебно без другог очигледног узрока имунодефицијенције. Такви случајеви карактеришу дефекти C5-C9, као и пропердина. [38]

Да ли се поремећај комплемента може искључити ако су C3 и C4 нормални
? Не. Нормални C3 и C4 не искључују дефект специфичан за пут. На пример, код недостатка раног класичног или терминалног пута, абнормални резултат може се појавити специфично код CH50 или AH50. Ако су и CH50 и AH50 нормални, даље тестирање обично није потребно, осим у посебним случајевима где се сумња на лектински пут. [39]

Зашто се C1q мери код ангиоедема?
C1q помаже у разликовању наследног од стеченог недостатка C1 инхибитора. Код наследне варијанте, C1q је обично нормалан, док је код стечене варијанте често смањен. [40]

Зашто се комплементарни тестови понекад морају понављати?
Зато што су функционални тестови веома осетљиви на прикупљање узорка, транспорт и замрзавање. Ако се узорак неправилно обради, може се добити лажно смањење и погрешно се посумња на тежак дефект комплемента. [41]

Где је систем комплемента посебно важан у савременој медицини
Данас је посебно важан у четири главна подручја: имунодефицијенције са рекурентним инфекцијама, системске аутоимуне болести, комплементом посредована нефропатија и праћење циљане анти-C5 терапије. Управо у овим сценаријима комплементарни тестови заиста мењају клиничке одлуке. [42]