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IgA-Komplement-Aktivierung

IgA-Komplement-Aktivierung


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Vor kurzem habe ich Janeways Immunbiologie gelesen und hatte eine Frage zu Immunglobin A. Ich habe gelesen, dass IgA den Komplementweg unter Verwendung des Fab-Fragments des IgA aktiviert. Wie macht IgA das? Ich finde weder im Buch noch im Internet eine Information dazu.


Ich habe einige Berichte dazu gefunden (wie Referenz 1), aber es gibt eine seltsam geringe Anzahl von Veröffentlichungen zu diesem Thema. dann fand ich diesen Review in Mucosal Immunology (Referenz 2, interessant zu lesen), der diese Aktivierung anzweifelt. Es sagt:

Interaktion mit Komplement

IgA fehlen die in den Fc-Regionen von IgG oder IgM identifizierten Reste, die an C1q binden, und folglich aktiviert IgA nicht den klassischen Komplementweg. Obwohl mehrere Veröffentlichungen über die Aktivierung des alternativen Weges durch hitzeaggregiertes, denaturiertes oder rekombinant erzeugtes IgA berichtet haben, scheint dies im Wesentlichen artefakt zu sein, und intakte native IgA-Antikörper, die mit Antigen komplexiert sind, hemmen die durch IgG- oder IgM-Antikörper induzierte Komplementaktivierung. Dieser Effekt wird auch durch Fabα-Fragmente repliziert, die durch Spaltung von IgA1-Antikörpern mit IgA1-Protease erzeugt werden. Es ist bezeichnend, dass gemischte Aggregate von hitzedenaturiertem IgG und IgA den alternativen Weg im Verhältnis zum Gehalt an IgG aktivieren und dass C3b kovalent an die IgG-Schwerketten, nicht an IgA, gebunden wird. Faszinierende Berichte, dass IgA-Antikörper die komplementabhängige Lyse oder Opsonisierung verkapselter Bakterien fördern, entstehen wahrscheinlich auch durch die Erleichterung der Aktivierung alternativer Wege durch bakterielle Polysaccharide

Um dies zu unterstreichen, nennt sie drei Arbeiten (die Nummern 45-47 in der Literaturliste des Artikels), die als Literaturstellen 3-5 zu finden sind. Hier stellt sich also nicht nur die Frage, wie der Mechanismus aussieht, sondern auch, ob dieser echt oder ein Artefakt ist.

Verweise:

  1. Aktivierung des Komplements durch humanes Serum-IgA, sekretorisches IgA und IgA1-Fragmente.
  2. Struktur- und Funktionsbeziehungen in IgA
  3. Entzündungshemmende Aktivität von humanen IgA-Antikörpern und ihren Fabα-Fragmenten: Hemmung der IgG-vermittelten Komplementaktivierung
  4. IgA blockiert die IgM- und IgG-initiierte Immunlyse durch separate molekulare Mechanismen.
  5. Aktivität menschlicher IgG- und IgA-Subklassen in der Immunabwehr gegen Neisseria meningitidis Serogruppe B.

Roos et al. (Journal of Immunology, 2001, Referenz unten) schlagen vor, dass IgA MBL bindet und Komplement aktiviert, indem es den Lektinbindungsweg für die Komplementaktivierung erleichtert, anstatt ein Hauptakteur im alternativen Weg zu sein.

Eine andere Gruppe von Forschern (Daha et al., in Nephrology Dialysis Transplantation, 2006) diskutiert eine mögliche vierte Methode zur Komplementaktivierung und beschreibt die IgA-Nephropathie als Ergebnis sowohl der alternierenden als auch der lektinaktivierten Komplementaktivität. (zweite Referenz)

http://www.jimmunol.org/content/167/5/2861.full

http://ndt.oxfordjournals.org/content/21/12/3374.full.pdf


Die Immunglobulin-A (IgA)-Nephropathie (IgAN) ist eine wichtige Ursache für chronische Nierenerkrankungen im Endstadium. Die Pathogenese von IgAN ist unvollständig verstanden. Insbesondere können wir die Heterogenität der klinischen und histologischen Merkmale und Schweregrade, die IgAN charakterisieren, nicht ausreichend erklären. Dies schränkt die Patientenstratifizierung auf geeignete und wirksame Behandlungen und die Entwicklung von krankheitsgerichteten Therapien ein. Studien zur Rolle der alternativen, Lektin- und terminalen Komplementwege bei IgAN haben unser Verständnis der Krankheitspathogenese verbessert und die Entwicklung neuer diagnostischer und therapeutischer Strategien beeinflusst. Neuere genetische, serologische und immunhistologische Beweise deuten beispielsweise darauf hin, dass Ungleichgewichte zwischen dem wichtigsten alternativen Komplementweg-Regulatorprotein (Faktor H) und konkurrierenden Proteinen, die die Komplementaktivität deregulieren (Faktor H-verwandte Proteine ​​1 und 5, FHR1 und FHR5) mit IgAN-Schweregrad: Eine relative Häufigkeit von FHR1 und FHR5 verstärkt komplementabhängige Entzündungen und verschlimmert Nierenschäden. Die laufende Charakterisierung der Mechanismen, durch die die Komplementaktivität zur IgAN-Pathogenese beiträgt, wird die Entwicklung komplementbasierter Diagnosetechniken, Biomarker für Krankheitsaktivität und -schwere sowie neuartiger zielgerichteter Therapien erleichtern.

Finanzielle Offenlegung: N.R.M.-T. und M.M.O. haben keine Angaben zu machen.


Einführung

Genetische Sequenzanalysen und Funktionsvergleiche haben gezeigt, dass Immunglobulin A (IgA) in allen Säugetieren (Plazenta, Beuteltiere und Monotremen) und Vögeln vorhanden ist. Säugetiere, mit Ausnahme von Kaninchen und bestimmten Primaten, haben ein einziges Ca Gen, das die konstante Region der α-Schwerkette codiert, die die IgA-Antikörperklasse definiert. Kaninchen (Lagomorphs) besitzen 13 Ca Gene, während Menschen, Schimpansen, Gorillas und Gibbons 2 Ca Gene, die unterschiedliche IgA-Unterklassen codieren, die als IgA1 und IgA2 bezeichnet werden. 1, 2 Orang-Utans, die nur ein einziges IgA besitzen, das IgA1 ähnelt, haben vermutlich ihr IgA2 verloren. IgA1-Moleküle sind durch die Länge ihrer Scharnierregionen gekennzeichnet, flexible Polypeptidabschnitte im Kern des Antikörpers, die die Regionen trennen, die für die Antigenbindung und die Effektorfähigkeit verantwortlich sind. Die verlängerten Gelenkregionen von IgA1 fehlen sowohl in IgA2-Molekülen als auch in den einzelnen IgAs, die in den meisten Säugetieren vorhanden sind. Dieses auffällige Merkmal scheint sich vor relativ kurzer Zeit durch ein Insertionsereignis entwickelt zu haben und stellt einen der wichtigen Unterschiede dar, die zwischen IgA-Molekülen verschiedener Spezies bestehen. Hier wird der Fokus auf humanem IgA liegen.

Wie alle Igs bestehen IgA-Moleküle aus Paarungen von zwei identischen schweren Ketten (α-Ketten im Fall von IgA) und zwei identischen leichten Ketten. Beim Menschen ist das IgA im Serum hauptsächlich monomer und umfasst ∼ 90 % IgA1 und 10 % IgA2 (Abbildung 1a und b). Weitere Heterogenität entsteht, weil beide Unterklassen Dimere bilden können. Diese werden durch Disulfidbrücken zwischen der Carboxy-terminalen 18-Aminosäure-Verlängerung (Schwanzstück) einer der schweren Ketten jedes Monomers und einer 15-kDa-Verbindung oder J-Kette stabilisiert (Abbildung 1d). Sekretorisches IgA (S-IgA), das vorherrschende Ig in Milch, Kolostrum, Tränen, Speichel und den Sekreten, die Schleimhautoberflächen wie unsere Atemwege, den Magen-Darm-Trakt und den Urogenitaltrakt baden, wird hauptsächlich aus der lokalen Synthese gewonnen und ist hauptsächlich dimer (Abbildung 1e), obwohl auch geringe Mengen einiger größerer Polymere, insbesondere Tetramere, vorhanden sind. Die Anteile der Unterklassen variieren mit der Schleimhautstelle, reichen aber typischerweise von 80 bis 90 % IgA1 in Nasen- und männlichen Genitalsekreten über 60 % IgA1 im Speichel bis 60 % IgA2 in Kolon- und weiblichen Genitalsekreten.

Struktur des menschlichen IgA. Schematische Darstellungen von ein, IgA1 B, IgA2 D, dimeres IgA1 e, sekretorisches IgA1 und F, polymerer Immunglobulinrezeptor. IgA-Schwerkettendomänen sind in Rosa dargestellt, Leichtkettendomänen in Hellblau, J-Kette in Gelb und pIgR-Domänen (D1–D5) in Dunkelblau. N- und O-verknüpfte Oligosaccharide sind in Rot bzw. Grün dargestellt. Im Panel B, ist der Allotyp IgA2m(1) abgebildet. Im Panel F, der Pfeil zeigt den Spaltungspunkt an, um die sekretorische Komponente zu ergeben. In C und g, sind molekulare Modelle von IgA1, IgA2m(1) und der sekretorischen Komponente basierend auf Röntgen- und Neutronenstreuung gezeigt (Zugangsnummern 1IGA, 1R70 bzw. 2OCW). Der Einsatz im Panel g zeigt die Röntgenkristallstruktur für Domäne 1 von pIgR (Zugangsnummer 1XED). Die Schleifen, die an der Bindung an dIgA beteiligt sind, sind grün dargestellt.


Aktivierung ergänzen

Es gibt 3 Wege der Komplementaktivierung (siehe Abbildung Komplementaktivierungswege):

Komplementaktivierungswege

Der klassische, der Lektin- und der alternative Weg konvergieren zu einem letzten gemeinsamen Weg, wenn die C3-Konvertase (C3 con) C3 in C3a und C3b spaltet. Ab = Antikörper Ag = Antigen C1-INH = C1-Inhibitor MAC = Membranangriffskomplex MASP = MBL-assoziierte Serinprotease MBL = Mannose-bindendes Lektin. Überstrich zeigt Aktivierung an.

Komponenten des klassischen Stoffwechselwegs sind mit einem C und einer Zahl (zB C1, C3) gekennzeichnet, basierend auf der Reihenfolge, in der sie identifiziert wurden. Komponenten des alternativen Stoffwechselwegs werden oft beschriftet (zB Faktor B, Faktor D) oder benannt (zB Properdin).

Klassischer Weg Aktivierung ist entweder

Antikörperabhängig, tritt auf, wenn C1 mit Antigen-IgM- oder aggregierten Antigen-IgG-Komplexen interagiert

Antikörperunabhängig, tritt auf, wenn Polyanionen (z. B. Heparin, Protamin, DNA und RNA aus apoptotischen Zellen), gramnegative Bakterien oder gebundenes C-reaktives Protein direkt mit C1 . reagieren

Dieser Weg wird durch den C1-Inhibitor (C1-INH) reguliert. Das hereditäre Angioödem ist auf einen genetischen Mangel an C1-INH zurückzuführen.

Lektinweg Die Aktivierung erfolgt antikörperunabhängig. Sie tritt auf, wenn Mannose-bindendes Lektin (MBL), ein Serumprotein, an Mannose, Fucose oder . bindet n-Acetylglucosamingruppen an Bakterienzellwänden, Hefewänden oder Viren. Dieser Weg ähnelt ansonsten strukturell und funktionell dem klassischen Weg.

Alternativer Weg eine Aktivierung tritt auf, wenn Bestandteile von mikrobiellen Zelloberflächen (zB Hefewände, bakterielle Zellwand-Lipopolysaccharide [Endotoxin]) oder Immunglobulin (zB nephritischer Faktor, aggregiertes IgA) kleine Mengen von C3 spalten. Dieser Weg wird durch Properdin, Faktor H und den Decay-Accelerating Factor (CD55) reguliert.

Die 3 Aktivierungswege konvergieren zu einem letzten gemeinsamen Weg, wenn die C3-Konvertase C3 in C3a und C3b spaltet (siehe Abbildung Komplement-Aktivierungswege). Die C3-Spaltung kann zur Bildung des Membranangriffskomplexes (MAC) führen, der zytotoxischen Komponente des Komplementsystems. MAC verursacht die Lyse fremder Zellen.

Faktor I mit Cofaktoren einschließlich Membran-Cofaktor-Protein (CD46) inaktiviert C3b und C4b.


Abstrakt

IgA-Nephropathie (IgAN) ist weit verbreitet und schreitet oft zu einer Nierenerkrankung im Endstadium fort. IgAN umfasst ein breites Spektrum histologischer und klinischer Merkmale. Die IgAN-Pathogenese ist unvollständig verstanden Die aktuelle Multi-Hit-Hypothese der IgAN-Pathogenese erklärt nicht die Bandbreite der glomerulären Entzündung und Nierenschädigung, die mit der mesangialen IgA-Ablagerung verbunden sind. Obwohl Assoziationen zwischen IgAN und glomerulären und zirkulierenden Markern der Komplementaktivierung etabliert sind, sind der Mechanismus der Komplementaktivierung und der Beitrag zur glomerulären Entzündung und Verletzung nicht definiert. Die kürzliche Identifizierung spezifischer Komplementwege und Proteine ​​in schweren IgAN-Fällen hatte unser Verständnis des Komplements in der IgAN-Pathogenese verbessert. Insbesondere impliziert eine wachsende Zahl von Beweisen, dass die Komplementfaktor-H-verwandten Proteine ​​1 und 5 und der Lektinweg bei einer Untergruppe von Patienten mit schweren Erkrankungen pathogen sind. Diese Daten deuten darauf hin, dass die Komplementderegulierung und -aktivität die dominanten Ursachen für eine Nierenschädigung bei IgAN sein können. Dadurch können Marker der Komplementaktivierung IgAN-Patienten identifizieren, die wahrscheinlich zu einer signifikanten Nierenfunktionsstörung fortschreiten, und die Komplementhemmung könnte sich als wirksame Methode zur Vorbeugung und Verringerung der glomerulären Schädigung bei IgAN herausstellen.


Trends

Im zirkulierenden Immunkomplex (CIC) finden sich drei wichtige immunologische Moleküle: Gd-IgA1, IgG-Antikörper anti-Gd-IgA1 und lösliches CD89. Bei der Diagnose sind lösliche CD89- und IgG-Anti-Gd-IgA1-Antikörper im IgAN-Patientenserum starke Kandidaten für die Aktivität und Schwere der Krankheit. Sie könnten auch das Risiko für eine Krankheitsprogression und ein Wiederauftreten nach einer Nierentransplantation vorhersagen.

CD89 wurde mit der IgAN-Pathophysiologie in Verbindung gebracht. Es beteiligt sich an der humoralen Aggression der Niere durch CICs, die CD89 enthalten. Darüber hinaus kann eine Niereninfiltration durch zirkulierende Monozyten aus der Aktivierung von ITAM-tragendem CD89 resultieren, das an Gd-IgA1-Komplexe gebunden ist.

Glomerulärer Schaden kann durch die Fixierung von CIC nach Transferrinrezeptor (CD71)-Proteinüberexpression im renalen Mesangium vermittelt werden. Die Anwesenheit von CICs wird durch die Oberflächenexpression der mesangialen Tranglutaminase 2 verstärkt, was zu einer mesangialen Zellaktivierung und einer Störung der Mesangial-Podozyten-Wechselwirkungen führt. Dies kann zu einem Bruch der glomerulären Barrierehomöostase mit Proteinurie und Hämaturie führen.

Die lokale Komplementaktivierung über C3a- und C5a-Anaphylatoxine hat einen größeren Einfluss auf die glomeruläre Entzündung als die systemische Aktivierung bei der IgAN-Pathogenese. Die Hemmung von C3a/C3aR- oder C5a/C5aR-Wechselwirkungen oder die Bildung von Membranangriffskomplexen kann bei aggressivem IgAN mit unbefriedigendem Ansprechen auf eine herkömmliche Immunsuppressionsbehandlung nützlich sein.

Risikoorte für IgAN wurden kürzlich mit Genen in Verbindung gebracht, die an der Immunität gegen Darmpathogene beteiligt sind. Tatsächlich deutet die geografische Aufteilung der Risikoorte auf einen Umwelteinfluss von Wirt-Pathogen-Interaktionen durch die Darmmikrobiota hin.

Immunantworten gegen bestimmte Nahrungsmittel- und Krankheitserregerantigene können zur Bildung von CIC beitragen, wobei die nephritogenen Eigenschaften verschlimmert werden, und Hämaturie-Schleimhautinfektionen können bei IgAN häufig Glomerulonephritis-Episoden auslösen.

Die Immunglobulin-IgA-Nephropathie (IgAN) ist die führende Form der primären Glomerulonephritis, die mit Nierenversagen im Endstadium verbunden ist und entweder eine Dialyse oder eine Nierentransplantation erfordert. Mikroskopische Hämaturie und Proteinurie sind die häufigsten Erscheinungsformen, und Mesangialzellproliferation mit IgA-Ablagerung wird in Nierenbiopsien gefunden. Es gibt zunehmend Hinweise darauf, dass IgAN eine durch Immunkomplexe (IC) vermittelte Krankheit ist. Bisher wurden drei Schlüsselmoleküle an der IC-Bildung beteiligt, die mit dem Fortschreiten/Wiederauftreten der Krankheit nach einer Transplantation korrelieren: Galactose-defizientes IgA1 (Gd-IgA1), IgG-Anti-Gd-IgA1-Antikörper und lösliches CD89 (ein Fc-Rezeptor für IgA) . Dieser Review untersucht aktuelle Daten zur Rolle dieser molekularen Akteure bei IgAN. Das Verständnis dieser Faktoren ist unerlässlich, da solche Kenntnisse zu verbesserten Strategien für die zukünftige Behandlung von Patienten mit IgAN führen könnten.


Komplementaktivierung bei experimenteller IgA-Nephropathie: ein antigenvermittelter Prozess

Die Komplementaktivierung, die mit der glomerulären Ablagerung des Immunkomplexes verbunden ist, spielt eine wichtige Rolle bei der Nierenschädigung. In den vorliegenden Studien haben wir drei Versuchsreihen durchgeführt, um zu identifizieren, wie IgA-Immunkomplexe Komplement aktivieren. Die erste Versuchsreihe wurde entwickelt, um zu bestimmen, ob die Anwesenheit eines Antigens innerhalb einer glomerulären IgA-Immunablagerung für die Komplementaktivierung erforderlich ist. In diesen Experimenten wurden großformatige kovalent vernetzte IgA-Oligomere (X-IgA) mit gereinigtem IgA-Anti-Dinitrophenyl (DNP) und einem bivalenten Affinitäts-markierenden Antigen, Bis-2,4-DNP-Pimelinsäureester, hergestellt. Diese X-IgA-Oligomere haben freie Antigen-Bindungsstellen, die DNP-konjugierte Antigene binden. Zwei Gruppen von Mäusen wurden entweder mit X-IgA oder X-IgA behandelt, gefolgt von einem Antigen DNP-Ficoll nach zwei Stunden. Eine Immunfluoreszenzuntersuchung des Nierengewebes, die sechs Stunden nach der ersten Injektion durchgeführt wurde, zeigte eine gleiche Intensität der glomerulären IgA-Ablagerungen in beiden Gruppen von Mäusen. Glomeruläre C3-Ablagerungen waren nur im Nierengewebe von Mäusen nachweisbar, bei denen DNP-Ficoll an X-IgA gebunden war. In der zweiten Versuchsreihe wurde ein Paar präformierter IgA-Immunkomplexe verwendet, die sich nur in einem antigenen Strukturmerkmal (DNP) unterscheiden, um die Rolle des Antigens bei der Induktion glomerulärer C3-Ablagerungen in zwei Gruppen von Mäusen zu untersuchen. Diese vorgeformten Immunkomplexe wurden mit IgA Anti-Phosphorylcholin (PC) hergestellt und entweder PC-konjugiert an Rinderserumalbumin (PC-BSA) oder PC-BSA, das weiter mit DNP (PC/DNP-BSA) modifiziert wurde. Obwohl die IgA-Immunfluoreszenzintensität und das Muster in den glomerulären Ablagerungen für beide Gruppen äquivalent waren, waren intensive C3-Ablagerungen ausschließlich mit den PC/DNP-BSA-haltigen Immunkomplexen assoziiert. Die Analyse der relativen Umwandlung von normalem Humanserum C3 in inaktives C3b (iC3b) durch X-IgA, verschiedene Antigene und ihre jeweiligen IgA-Immunkomplexe hing stark von der Art des Antigens ab.


Einführung

Immunglobuline sind an der Kontrolle und Beseitigung von Infektionskrankheiten beteiligt, einschließlich viraler (z. B. HIV), bakterieller (z. Mycobacterium tuberculosis, N. meningitidis) und parasitäre Krankheitserreger (z.B. Plasmodium spp., Leishmanien spp.) über verschiedene unterschiedliche Mechanismen wie Neutralisation und fragmentkristallisierbare (Fc) Effektorfunktionen, einschließlich antikörperabhängiger zellulärer Zytotoxizität (ADCC), Phagozytose und Komplementaktivierung. 1 Immunglobulin (Ig) G wurde umfassend untersucht, und dies wird durch Dutzende von monoklonalen IgG-Antikörpern (mAbs) unterstrichen, die von der US-amerikanischen Food and Drug Administration für den therapeutischen Einsatz zugelassen wurden. 2 In letzter Zeit haben andere Antikörper-Isotypen, darunter IgA als mAb-Therapeutika zur Krebsbehandlung, sowie einige virale und bakterielle Krankheitserreger eine wachsende Wertschätzung erfahren. 3-5 IgA kann eindringende Krankheitserreger neutralisieren und eine Reihe von Fc-Effektorfunktionen induzieren, um verschiedene Bakterien (z. N. meningitidis und Streptococcus pneumoniae) und Virusinfektionen (z. B. Rotavirus und HIV). 4, 6-10 Darüber hinaus hält IgA die Homöostase von Entzündungen an Schleimhautoberflächen und im Blut und Gewebe aufrecht. 11 Schleimhaut-IgA ist wichtig für die First-Line-Abwehr gegen eindringende Krankheitserreger an Schleimhautoberflächen. Die Rolle von Serum-IgA und assoziierten Fc-Funktionen bei Infektionskrankheiten ist jedoch unvollständig und zu wenig erforscht. Hier werden wir die Serum-IgA-Fc-Effektorfunktionen im Zusammenhang mit der Kontrolle und Eliminierung von invasiven Pathogenen diskutieren.


Modellierung des Komplementbeitrags

Insgesamt wird die Bibliothek der ADCA-modifizierenden Fc-Mutationen durch eine Reihe von in vitro Assays mit verschiedenen Auslesungen und Tiermodelle, die für die Bewertung des Beitrags der Komplementaktivierung zur Pathologie oder zum Schutz durch Antikörper nützlich sind. Der Nachweis von Komplementfixierungsprodukten hat klinisch nützliche Biomarker für zahlreiche Autoimmunerkrankungen 24, 113 und das Fortschreiten von Krebs 114 sowie für die Prognose der Verträglichkeit von Gewebe-/Organtransplantationen und die Überwachung nach der Transplantation bereitgestellt. 27, 115, 116 Während der Nachweis von Komplementaktivierungsendprodukten auf Zellen und Geweben mit bestimmten Autoimmunerkrankungen korreliert werden kann, erfordert die präklinische Charakterisierung der Wirkstoffkandidaten AMCA eine Rekapitulation des Kontexts natürlicher Systeme, in denen interventionelle AMCA stattfinden würden.

Angesichts der physiologischen Komplexität und der stark vernetzten Natur des Komplementsystems scheint es schwierig zu sein, sich darauf zu verlassen in vitro Experimentieren als Modell von in vivo Ergebnisse. Um ihrer biologischen Relevanz am besten anzunähern, wurde das Design von in vitro Experimente müssen eine Reihe von Faktoren berücksichtigen. So gibt es beispielsweise individuelle und gewebespezifische Unterschiede in der Konzentration von Komplementkomponenten. Zu diesem Zweck könnte die Rekonstitution des klassischen und alternativen Weges durch eine definierte Mischung der einzelnen Komponenten bei der Standardisierung von Komplementassays nützlich sein und auch Artefakte reduzieren, die von anderen Serumkomponenten stammen, die zwischen Serumquellen variieren. 117

Die Rekapitulation nativer Kontexte führt wahrscheinlich zu mehr Relevanz in vitro Ergebnisse, aber solche Target-Präsentationen und Assay-Auslesungen sind für ein Hochdurchsatz-Screening oft weniger geeignet. Ein übliches Mittel, um die Komplementaktivierung zu beobachten, ist die Verwendung von C3-Fragment-spezifischen monoklonalen Nachweisreagenzien, 118 die an das Antigen-Multiplex-Antikörper-Screening auf Perlenbasis angepasst werden können. 119 Der Durchsatz dieser Methoden geht zu Lasten der Erfassung der funktionellen Folgen der Komplementaktivierung, sei es Opsonophagozytose, Immunadhärenz und -transport, Lyse oder andere, die durch spezialisierte Assays mit geringerem Durchsatz charakterisiert werden können. 120 Selbst spezialisierte Bewertung von Komplementfunktionen in vitro können den klinischen Kontext nicht vollständig erfassen, da sie oft im Laborzeitmaßstab in Abwesenheit von Effektorzellen und unter Verwendung von empfindlichen oder sensibilisierten Zielen durchgeführt werden. In vivo Modelle können die klinische Relevanz bei der Charakterisierung der unterschiedlichen Ergebnisse von AMCA oder deren Fehlen erheblich erhöhen.

Tiermodelle wurden ausgiebig verwendet, um die Wirkmechanismen von pathogenen oder schützenden Antikörpern mit einer Vielzahl von genetischen Knockouts, 121, 122 menschlichen Kaskadenkomponenten-Knock-ins 106 und komplementmodifizierenden Interventionen einschließlich C5- und/oder C3-Depletion unter Verwendung von Kobragiftfaktoren zu analysieren . 123 Obwohl Tiermodelle hier eine unverzichtbare Rolle gezeigt haben, können auch artspezifische und humane allelische Unterschiede bei jedem der vielen Komplementfaktoren die Ergebnisse beeinflussen. Sobald ein relevanter Unterschied identifiziert wurde, können Modelle generiert werden, um native Interaktionen besser widerzuspiegeln. Zum Beispiel eine humanisierte C1q-Maus, bei der Maus C1qA, C1qB und C1qC Gene durch chimäre Versionen ersetzt wurden, die humane globuläre Kopfdomänen enthalten, erzeugt wurde. 106

Eine Gewissheit bleibt, dass die Bestimmung, wann, wo und wie Komplement bei krankheits- und antikörperbasierten Interventionen eine Rolle spielt, kompliziert ist. Bei sorgfältiger Planung können Experimente zur Modulation von AMCA in vitro und in vivo können einzigartige Einblicke liefern, die zur Identifizierung von arzneimittelfähigen Zielen führen oder bei der klinischen Translation von Antikörperarzneimitteln helfen.


Aktivierung des alternativen Komplementweges durch Humanserum-IgA

Um die Komplementaktivierung durch lösliche Aggregate von humanem polyklonalem Serum-IgA zu untersuchen, wurde die Lyse von Schaferythrozyten (E), die mit mehreren IgA-Präparationen beschichtet waren, als Modell verwendet. Ein Komplement nicht aktivierendes monoklonales Maus-IgG1 gegen IgA wurde verwendet, um die Zellen zu beschichten. Aus normalem Humanserum isoliertes IgA wurde entweder durch N-Succinimidyl-3-(2-pyridyldithio)propionat (SPDP), Glutaraldehyd, Carbodiimid oder Erhitzen aggregiert. Je nach Größe der Aggregate und Aggregationsmethode wird E mit aggregiertem IgA (Eγ1.AIgA) lysiert werden. Der alternative Komplementweg schien die Lyse zu vermitteln, da letztere in Gegenwart von EGTA beobachtet wurde, das 5 mM Mg 2+ (MgEGTA) enthielt, und Properdin (P) wurde auf den Zellen abgelagert. Darüber hinaus wurde in C3-defizientem Serum keine Lyse beobachtet. In Abwesenheit von AIgA wurden die Zellen nicht lysiert und es wurde keine P-Ablagerung beobachtet. In einer anderen Versuchsreihe Eγ1.AlgA wurden zuerst mit gereinigtem C3, B, D und P 30 min bei 30 °C und anschließend in Rattenserum-EDTA bei 37 °C umgesetzt. Lyse trat auf, als Eγ1.AIgA wurden unter Verwendung von SPDP-, Glutaraldehyd- oder Carbodiimid-AIgA hergestellt. Die Inkubation von 100 µg/ml SPDP-AIgA mit normalem Humanserum für 30 min bei 37 °C in Gegenwart oder Abwesenheit von MgEGTA induzierte ebenfalls den Verbrauch des Gesamtkomplements. Die anderen löslichen AIgA-Präparate waren bei der Komplementaktivierung weniger wirksam. Diese Ergebnisse legen nahe, dass polymeres Serum-IgA in der Lage ist, den alternativen Komplementweg zu aktivieren.