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Componente 3 del complemento

El componente 3 del complemento , a menudo llamado simplemente C3 , es una proteína del sistema inmunitario que se encuentra principalmente en la sangre. Desempeña un papel central en el sistema del complemento de los animales vertebrados y contribuye a la inmunidad innata . En los seres humanos está codificado en el cromosoma 19 por un gen llamado C3 . [5] [6]

Las deficiencias y defectos de C3 hacen que la persona afectada esté inmunodeprimida y sea particularmente vulnerable a infecciones bacterianas .

Función

El C3 desempeña un papel central en la activación del sistema del complemento . [7] Su activación es necesaria tanto para las vías de activación del complemento clásicas como para las alternativas . Las personas con deficiencia de C3 son susceptibles a las infecciones bacterianas. [8] [9]

Una forma de C3-convertasa , también conocida como C4b2b (formalmente conocida como C4b2a), está formada por un heterodímero de formas activadas de C4 y C2. [10] Cataliza la escisión proteolítica de C3 en C3a y C3b , generada durante la activación a través de la vía clásica, así como la vía de la lectina . C3a es una anafilotoxina y el precursor de algunas citocinas como ASP , y C3b sirve como agente opsonizante . El factor I puede escindir C3b en C3c y C3d, el último de los cuales desempeña un papel en la mejora de las respuestas de las células B. En la vía alternativa del complemento, C3 es escindido por C3bBb, otra forma de C3-convertasa compuesta de formas activadas de C3 (C3b) y factor B (Bb). Una vez que C3 se activa a C3b, expone un tioéster reactivo que permite que el péptido se adhiera covalentemente a cualquier superficie que pueda proporcionar un nucleófilo, como una amina primaria o un grupo hidroxilo. El C3 activado puede entonces interactuar con el factor B. El factor B es activado luego por el factor D, para formar Bb. El complejo resultante, C3bBb, se denomina C3 convertasa de la vía alternativa (PA).

La desactivación de C3bBb se realiza en etapas. En primer lugar, el componente proteolítico de la convertasa, Bb, es eliminado por las proteínas reguladoras del complemento que tienen actividad del factor acelerador de la descomposición (DAF). A continuación, C3b se degrada progresivamente hasta llegar primero a iC3b, luego a C3c + C3dg y, finalmente, a C3d. El factor I es la proteasa que escinde C3b, pero requiere un cofactor (por ejemplo, factor H , CR1, MCP o C4BP) para su actividad.

Estructura

Se han determinado varias estructuras cristalográficas de C3 [11] y revelan que esta proteína contiene 13 dominios. [12] [13] [14] [15]
La proteína precursora C3 se procesa primero mediante la eliminación de 4 residuos de arginina, formando dos cadenas, beta y alfa, unidas por un enlace disulfuro. La convertasa C3 activa C3 escindiendo la cadena alfa, liberando la anafilatoxina C3a y generando C3b (cadena beta + cadena alfa' (alfa prima)).

Bioquímica

Biosíntesis

En los seres humanos, el C3 es sintetizado predominantemente por los hepatocitos del hígado [5] y en cierto grado por los queratinocitos de la epidermis . [16]

Uso clínico

Los niveles de C3 en la sangre se pueden medir para apoyar o refutar un diagnóstico médico en particular. Por ejemplo, los niveles bajos de C3 se asocian con el lupus eritematoso sistémico (LES) [17] y algunos tipos de enfermedad renal como la glomerulonefritis posinfecciosa , la glomerulonefritis membranoproliferativa y la nefritis por shunt .

Regulación

El factor H es el principal regulador de C3. La deficiencia del factor H puede provocar una actividad descontrolada de C3 a través de la vía alternativa del sistema del complemento. [18]

Patología

La deficiencia de C3 hace que la persona afectada presente un sistema inmunitario comprometido . En concreto, es vulnerable a los patógenos bacterianos, incluidas las infecciones repetidas por el mismo organismo, pero no es susceptible a los virus. Esta vulnerabilidad también se da en un individuo deficiente en C1, C2 , C4 o cualquiera de sus componentes necesarios o proteínas asociadas, y los efectos clínicos son muy similares independientemente de la deficiencia específica. Esto se debe a que todos ellos deben trabajar con C3 para que el sistema del complemento funcione. [19]

Las personas afectadas son particularmente vulnerables a infecciones con organismos gramnegativos como E. coli patógena o Salmonella enterica . [20] Además, las deficiencias de C3 y otras deficiencias del complemento se asocian con infecciones respiratorias frecuentes y graves , así como otras infecciones que invaden y penetran las capas de tejido. [19]

Algunos datos muestran que la deficiencia adquirida de C3, incluso cuando se produce intencionalmente con fines de inmunosupresión médica , puede no afectar significativamente la función inmunológica de una persona a largo plazo. [21] Sin embargo, por el contrario, se sabe que la deficiencia congénita de C3 causa enfermedades crónicas. [19]

Además, varias formas de deficiencia de C3 contribuyen al desarrollo del lupus eritematoso sistémico y otras enfermedades autoinmunes . [19]

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000125730 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000024164 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia PubMed de ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . .
  5. ^ ab de Bruijn MH, Fey GH (febrero de 1985). "Componente C3 del complemento humano: secuencia codificante de ADNc y estructura primaria derivada". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 82 (3): 708–12. Bibcode :1985PNAS...82..708D. doi : 10.1073/pnas.82.3.708 . PMC 397115 . PMID  2579379. 
  6. ^ "Entrez Gene: componente 3 del complemento C3".
  7. ^ Sahu A, Lambris JD (abril de 2001). "Estructura y biología de la proteína C3 del complemento, un vínculo de conexión entre la inmunidad innata y adquirida". Reseñas inmunológicas . 180 : 35–48. doi :10.1034/j.1600-065X.2001.1800103.x. PMID  11414361. S2CID  21966958.
  8. ^ Lachmann P (diciembre de 1975). "Genética del sistema del complemento". Revista de genética médica . 12 (4): 372–7. doi :10.1136/jmg.12.4.372. PMC 1013316 . PMID  768477. 
  9. ^ Matsuyama W, Nakagawa M, Takashima H, Muranaga F, Sano Y, Osame M (diciembre de 2001). "Análisis molecular de la deficiencia hereditaria del tercer componente del complemento (C3) en dos hermanas". Medicina interna . 40 (12): 1254–8. doi : 10.2169/internalmedicine.40.1254 . PMID  11813855.
  10. ^ Bohlson, Suzanne S.; Garred, Peter; Kemper, Claudia; Tenner, Andrea J. (7 de junio de 2019). "Nomenclatura de complementos: deconvolucionada". Frontiers in Immunology . 10 . doi : 10.3389/fimmu.2019.01308 . ISSN  1664-3224. PMC 6568193 . PMID  31231398. 
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  17. ^ "Complemento C3 (Sangre) - Enciclopedia de Salud - Centro Médico de la Universidad de Rochester".
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  20. ^ Lappegård, Knut Tore; Christiansen, Dorté; Faro, Anne; Thorgersen, Ebbe Billmann; Hellerud, Bernt Christian; Lindstad, Julie; Nielsen, Erik Waage; Bergseth, Grethe; Fadnes, Dag; Abrahamsen, Tore G.; Høiby, E. Arne; Schejbel, Solitario; Garred, Peter; Lambris, John D.; Harboe, Morten (15 de septiembre de 2009). "Las deficiencias genéticas humanas revelan las funciones del complemento en la red inflamatoria: lecciones de la naturaleza". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 106 (37): 15861–15866. Código bibliográfico : 2009PNAS..10615861L. doi : 10.1073/pnas.0903613106 . ISSN  0027-8424. PMC 2732707 . PMID  19717455. 
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Lectura adicional

Enlaces externos

Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que se encuentra en el dominio público .