क्लासिकल कॉम्प्लीमेंट पाथवे
क्लासिकल कॉम्प्लीमेंट पाथवे (Classical complement pathway) उन तीन मार्गों में से एक है जो कॉम्प्लीमेंट सिस्टम को सक्रिय करते हैं, जो प्रतिरक्षा प्रणाली का हिस्सा है। क्लासिकल कॉम्प्लीमेंट पाथवे की शुरुआत एंटीजन-एंटीबॉडी कॉम्प्लेक्स द्वारा होती है, जिसमें एंटीबॉडी आइसोटाइप IgG और IgM शामिल होते हैं।[1]
सक्रियण के बाद, C3 कन्वर्टेज (C4b2b, जिसे ऐतिहासिक रूप से C4b2a कहा जाता है) उत्पन्न करने के लिए प्रोटीन की एक श्रृंखला को भर्ती किया जाता है, जो C3 प्रोटीन को काटता है। कटे हुए C3 का C3b घटक C3 कन्वर्टेज (C4b2b) से जुड़कर C5 कन्वर्टेज (C4b2b3b) उत्पन्न करता है, जो C5 प्रोटीन को काटता है। कटे हुए उत्पाद संक्रमण के स्थान पर फागोसाइट्स को आकर्षित करते हैं और लक्षित कोशिकाओं को फागोसाइटोसिस द्वारा विनाश के लिए चिह्नित करते हैं। इसके अलावा, C5 कन्वर्टेज कॉम्प्लीमेंट सिस्टम के अंतिम चरण की शुरुआत करता है, जिससे मेम्ब्रेन अटैक कॉम्प्लेक्स (MAC) का निर्माण होता है। मेम्ब्रेन अटैक कॉम्प्लेक्स लक्षित कोशिका की झिल्ली पर एक छिद्र बनाता है, जिससे कोशिका का अपघटन (lysis) और मृत्यु हो जाती है।[2]
क्लासिकल कॉम्प्लीमेंट पाथवे को एपोप्टोटिक कोशिकाओं, नेक्रोटिक कोशिकाओं और एक्यूट फेज प्रोटीन द्वारा भी सक्रिय किया जा सकता है।[1]
कॉम्प्लीमेंट कैस्केड
क्लासिकल मार्ग अपने अद्वितीय सक्रियण ट्रिगर्स और कैस्केड अनुक्रम में अन्य कॉम्प्लीमेंट मार्गों से अलग है। क्लासिकल, लेक्टिन या वैकल्पिक कॉम्प्लीमेंट पाथवे के माध्यम से कॉम्प्लीमेंट मार्ग का सक्रियण प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला द्वारा होता है जो अंततः मेम्ब्रेन अटैक कॉम्प्लेक्स की ओर ले जाता है।
आरंभ (Initiation)
क्लासिकल कॉम्प्लीमेंट पाथवे को C1q प्रोटीन के साथ एंटीजन-एंटीबॉडी कॉम्प्लेक्स के बंधन द्वारा शुरू किया जा सकता है। C1q के ग्लोबुलर क्षेत्र एंटीबॉडी आइसोटाइप IgG या IgM के Fc क्षेत्र को पहचानते हैं और उनसे जुड़ते हैं।[2] C1q के ये ग्लोबुलर क्षेत्र बैक्टीरिया और वायरल सतह प्रोटीन, एपोप्टोटिक कोशिकाओं और एक्यूट फेज प्रोटीन से भी जुड़ सकते हैं। इन सक्रियण कारकों की अनुपस्थिति में, C1q निष्क्रिय C1 कॉम्प्लेक्स का हिस्सा होता है जिसमें C1q के छह अणु, C1r के दो अणु और C1s के दो अणु होते हैं।
C4b कन्वर्टेज का निर्माण
C1q का रोगजनक सतह या एंटीजन-एंटीबॉडी इम्यून कॉम्प्लेक्स के साथ जुड़ना संरचनात्मक परिवर्तनों और सेरीन प्रोटीज C1r के सक्रियण की ओर ले जाता है। सक्रिय C1r फिर सेरीन प्रोटीज C1s को काटता और सक्रिय करता है।[3] सक्रिय C1s C4 को C4a और C4b में काटता है।
C4b का विनियमन
नया बना C4b सक्रिय नहीं रह सकता क्योंकि C4 के कटने के बाद एक अत्यधिक प्रतिक्रियाशील थियोएस्टर बॉन्ड प्रकट होता है। थियोएस्टर बॉन्ड पानी द्वारा कट जाता है, जिसके परिणामस्वरूप इसका विखंडन स्थायी रूप से C4b अणु को निष्क्रिय कर देता है। इसके परिणामस्वरूप C4b केवल रोगजनक सतहों से जुड़ने तक ही सीमित रहता है। सक्रियण के मूल स्थान से, जहाँ C1q एक एंटीजन-एंटीबॉडी इम्यून कॉम्प्लेक्स (IC) के साथ जटिल होता है या जहाँ C1q सीधे रोगजनकों की सतह से जुड़ा होता है, यात्रा करने के दौरान वे तेजी से निष्क्रिय हो जाएंगे।[4]
C3-कन्वर्टेज का निर्माण
सतह से जुड़ा C4b, C2 के बंधन के लिए एक रिसेप्टर के रूप में कार्य करता है।[4] C2 और C4b के बंधन के परिणामस्वरूप C2, C1s द्वारा C2a और C2b में कट जाता है। C2b एक प्रोटीन सूजन मध्यस्थ (inflammatory mediator) के रूप में प्लाज्मा में फैल जाता है जबकि C2a, C4b के साथ जुड़ा रहता है, जिससे C3-कन्वर्टेज (C4b2a) बनता है। मेम्ब्रेन-बाउंड C3-कन्वर्टेज का कार्य C3 के कई अणुओं को C3a और C3b में काटना है। C3a, C3 का एक छोटा टुकड़ा है जो एक शक्तिशाली सूजन मध्यस्थ है।
C3b का कार्य और संरचना
C3b एक ओप्सोनिन के रूप में कार्य कर सकता है। C3b संरचना और कार्य दोनों में C4 के समान है और इसमें एक थियोएस्टर बॉन्ड भी होता है जो इसे सक्रियकर्ता (अर्थात रोगजनक या IC) के सतह न्यूक्लियोफाइल से जुड़ने के लिए मजबूर करता है। फागोसाइट्स में C3b के लिए रिसेप्टर्स होते हैं और रिसेप्टर-लिगैंड बाइंडिंग के परिणामस्वरूप वे रोगजनक अणुओं को अधिक आसानी से पहचानने और निगलने में सक्षम होते हैं। जबकि एनाफिलेटॉक्सिन C3a, ल्यूकोसाइट्स को भर्ती करने के लिए अपने C3a रिसेप्टर (C3aR) के साथ बातचीत करता है, C3b आगे के डाउनस्ट्रीम कॉम्प्लीमेंट सक्रियण में योगदान देता है।[1]
C5 कन्वर्टेज और MAC का निर्माण
C3b, C5 कन्वर्टेज (C4b2a3b) बनाने के लिए C3 कन्वर्टेज (C4b2a) से जुड़ता है। C5 कन्वर्टेज फिर C5 को C5a और C5b में काटता है।[3] C3a की तरह, C5a भी एक एनाफिलेटॉक्सिन है जो ल्यूकोसाइट्स को आकर्षित करने के लिए अपने संबंधित C5a रिसेप्टर (C5aR) के साथ बातचीत करता है। C5b और अन्य टर्मिनल घटकों C6, C7, C8, और C9 के बीच बाद की बातचीत मेम्ब्रेन अटैक कॉम्प्लेक्स या C5b-9 कॉम्प्लेक्स बनाती है जो लक्षित कोशिका झिल्ली पर छिद्र बनाता है जिससे कोशिका का अपघटन (lysis) होता है।
नैदानिक महत्व
सहज प्रतिरक्षा प्रणाली में अपनी भूमिका के कारण क्लासिकल कॉम्प्लीमेंट कई रोगजनक विकारों में शामिल रहा है। कॉम्प्लीमेंट वसा ऊतकों में प्रतिरक्षा सूजन प्रतिक्रिया के लिए जिम्मेदार है जो मोटापे के विकास में शामिल रहा है।[5] मोटापा बदले में क्लासिकल मार्ग के C1 घटक के उत्पादन के माध्यम से कॉम्प्लीमेंट सक्रियण के असामान्य रूप से उच्च स्तर का परिणाम देता है, जो ऊतक की सूजन और अंततः इंसुलिन प्रतिरोध का कारण बन सकता है, हालांकि इसके सटीक तंत्र अभी तक अज्ञात हैं।
क्लासिकल कॉम्प्लीमेंट सक्रियण के माध्यम से HIV वायरस से संक्रमित कोशिकाओं का पता लगाने और उन्हें नष्ट करने के लिए इम्यूनोथेरेपी विकसित की गई है।[6] इस प्रक्रिया में ऐसे सिंथेटिक पेप्टाइड्स बनाना शामिल है जो HIV विशिष्ट प्रोटीन में संरक्षित क्षेत्रों को लक्षित करते हैं और IgG एंटीबॉडी के माध्यम से एक एंटीबॉडी विशिष्ट प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को प्रेरित करते हैं। यह वायरस को उसके इंट्रासेल्युलर चरण में लक्षित करने के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि सिंथेटिक पेप्टाइड्स के लिए विशिष्ट एंटीबॉडी क्लासिकल कॉम्प्लीमेंट पाथवे को ट्रिगर कर सकते हैं और HIV संक्रमित कोशिकाओं की मृत्यु को प्रेरित कर सकते हैं।
क्लासिकल कॉम्प्लीमेंट सक्रियण को मेथिसिलिन-प्रतिरोधी *स्टैफिलोकोकस ऑरियस* (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus) से लड़ने के लिए भी दिखाया गया है।[7] IgM एंटीबॉडी के कुछ वेरिएंट मेथिसिलिन-प्रतिरोधी *स्टैफिलोकोकस ऑरियस* से जुड़ते पाए गए; ये IgM क्लासिकल मार्ग के माध्यम से कॉम्प्लीमेंट सक्रियण और बाद में बैक्टीरिया के विनाश में महत्वपूर्ण पाए गए। क्लासिकल कॉम्प्लीमेंट सक्रियण का उपयोग करने वाली चिकित्सा कैंसर कोशिकाओं को लक्षित करने और मारने तथा ट्यूमर को नष्ट करने में प्रभावी साबित हुई है। टैकीप्लेसिन (Tachyplesin), एक छोटा पेप्टाइड, इन प्रभावों को प्रदर्शित करता है। जब इसे लक्षित ऊतक में इंजेक्ट किया जाता है, तो यह C1q की भर्ती को प्रोत्साहित करता है और डाउनस्ट्रीम घटनाओं को सक्रिय करता है, जो अंततः C5b-9 कॉम्प्लेक्स के निर्माण की ओर ले जाता है जो ट्यूमर कोशिकाओं को नुकसान पहुंचाता है और उन्हें मार देता है।
C1-इन्हिबिटर की कमी के कारण क्लासिकल कॉम्प्लीमेंट पाथवे (classical complement pathway) के विनियमन का अभाव एपिसोडिक एंजियोएडेमा (angioedema) का परिणाम होता है।[1] C1-इन्हिबिटर की कमी वंशानुगत या अधिग्रहित (acquired) हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप वंशानुगत या अधिग्रहित एंजियोएडेमा होता है। C1-इन्हिबिटर, C1r और C1s को निष्क्रिय करने की भूमिका निभाता है ताकि आगे की डाउनस्ट्रीम क्लासिकल कॉम्प्लीमेंट गतिविधि को रोका जा सके। C1-इन्हिबिटर संवहनी पारगम्यता (vascular permeability) को बनाए रखने में शामिल प्रक्रियाओं को नियंत्रित करता है। परिणामस्वरूप, मानक के 50% से कम C1-इन्हिबिटर स्तर संवहनी पारगम्यता में वृद्धि का कारण बनते हैं, जो एंजियोएडेमा की विशेषता है। सिनराइज (Cinryze), जो मानव प्लाज्मा से प्राप्त C1-एस्टरेज़ इन्हिबिटर है, को 2008 में वंशानुगत एंजियोएडेमा के हमलों की रोकथाम के लिए उपयोग हेतु अनुमोदित किया गया था।
क्लासिकल कॉम्प्लीमेंट पाथवे के C1q प्रोटीन की कमी सिस्टमिक ल्यूपस एरिथेमेटोसस (systemic lupus erythematosus) के विकास का कारण बन सकती है।[2] C1q के कई कार्यों में से, C1q क्लासिकल पाथवे को सक्रिय करके और सीधे फागोसाइट्स (phagocytes) पर बंधकर इम्यून कॉम्प्लेक्स और एपोप्टोटिक कोशिकाओं की सफाई को ट्रिगर करता है। नतीजतन, अपर्याप्त मात्रा में C1q के कारण होने वाला सिस्टमिक ल्यूपस एरिथेमेटोसस ऑटोएंटीबॉडी और एपोप्टोटिक कोशिकाओं के संचय द्वारा पहचाना जाता है। सिस्टमिक ल्यूपस एरिथेमेटोसस के लिए एक नैदानिक मार्कर के रूप में C1q के खिलाफ एंटीबॉडी की जांच करने के लिए अध्ययन किए जा रहे हैं।
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 (November 2013). "Overview of Complement Activation and Regulation". Seminars in Nephrology. 33 (6) 479–492. doi:10.1016/j.semnephrol.2013.08.001.
- ↑ 2.0 2.1 2.2 (February 2017). "Complement in autoimmune diseases". Clinica Chimica Acta. 465 123–130. doi:10.1016/j.cca.2016.12.017.
- ↑ 3.0 3.1 Cite error: Invalid
<ref>tag; no text was provided for refs namedComplement history - ↑ 4.0 4.1 Janeway, Ca Jr. (2001). Immunobiology: The Immune System in Health and Disease. Garland Science.
- ↑ (2007-05-01). "Alterations of the classic pathway of complement in adipose tissue of obesity and insulin resistance". American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism. 292 (5) E1433–E1440. doi:10.1152/ajpendo.00664.2006.
- ↑ (2013-04-04). "Synthetic immunotherapy induces HIV virus specific Th1 cytotoxic response and death of an HIV-1 infected human cell line through classic complement activation". Virology Journal. 10 (1) 107. doi:10.1186/1743-422x-10-107.
- ↑ (2015-05-22). "Complement activation contributes to the anti-methicillin-resistant Staphylococcus aureus effect of natural anti-keratin antibody". Biochemical and Biophysical Research Communications. 461 (1) 142–147. doi:10.1016/j.bbrc.2015.03.182.
स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के “Classical complement pathway” लेख का अनुवाद। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Classical_complement_pathway यह अनुवाद स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।
