Komplementsystemet är viktigt både för det icke-adaptiva och det adaptiva immunförsvaret. Dessutom interagerar det med koagulationsystemet. Komplementanalyser kan ge information om
- aktivering av komplementsystemet (egentligen förbrukning av komplementfaktorer), främst när detta sker i blodet, och
- brist på enskilda komplementfaktorer som antingen kan leda till sänkt eller ökad aktivering av komplementsystemet.
Generellt visar sig detta som oväntat låga nivåer av en eller flera komplementfaktorer i blodprovet. Förutom att mäta koncentrationen av enskilda komplementfaktorer görs i klinisk rutin även tester där delar av komplementsystemet (en kedjereaktion) aktiveras i provrör för att upptäcka eventuell brist på en eller flera av de faktorer som behövs för att slutprodukten av komplementkaskaden, membrane attack complex (MAC), ska bildas.
Komplementaktivering sker normalt lokalt t.ex. i en led och påverkar då inte nivåerna av de analyserade komponenterna nämnvärt men när komplementaktivering sker i blodbanan, t.ex. av cirkulerande immunkomplex vid SLE, kan nivåerna av de analyserade komponenterna sjunka p.g.a. konsumtion.
Vissa komplementfaktorer såsom C3 och C4 är akutfasreaktanter och stiger vid systemisk inflammation. Detta innebär att utebliven stegring av dessa komplementfaktorer vid tecken på inflammation såsom högt CRP också kan tala för komplementkonsumtion.
Medfödd brist på komplementfaktorer är mycket ovanligt med undantag för brister specifikt i lektinvägen, vanligen brist på mannos-bindande lektin (MBL), som isolerat troligen bara ger en lätt ökad infektionskänslighet.
Patologisk aktivering av komplementsystemet pga komplementbrist ses vid vissa sällsynta sjukdomar, t.ex. hereditärt angioödem där orsaken är avsaknad eller nedsatt funktion av C1-inhibitor. Vid hereditärt angioödem ses ökad komplementaktivering (via klassiska vägen) men den djupa slemhinnesvullnaden, d.v.s. angioödem, orsakas främst av överdriven aktivering av kallikrein-kinin-systemet, som också hämmas av C1-inhibitor.
korta fakta om komplementsystemet som kan läggas på minnet
- Gemensamt för alla 3 vägarna för komplementaktivering är aktivering (klyvning) av C3.
- Klassiska vägen och lektinvägen aktiverar C3 via C2 och C4
- Klassiska vägen triggas av immunkomplex (lösliga antikropp-antigen-komplex)
- Klassiska: Immunkomplexen aktiverar C1q-komplexet som leder till aktivering av C4 och C2
- Lektinvägen triggas av cirkulerande pattern recognition receptors (PRR) som binder till ytstrukturer på bakterier.
- Klassiska vägen och lektinvägen är ganska lika. Immunkomplex aktiverar C1q-komplex som leder till aktivering av C4 och C2 respektive PRR och ligand binder till sig ett annat protein vilket leder till aktivering av C4 och C2. C2 och C4 går sedan ihop (bildar C3-konvertas) för att aktivera C3.
- Alternativa vägen kringgår C2 och C4 för att aktivera C3 direkt
- Alternativa vägen triggas av “accelerated C3 tick-over” som har beskrivits som ökad spontan hydrolys av C3 i närvaro av förändrade cellmembraner eller patogener.
- Alternativa vägen är evolutionärt äldst och var ursprungligen antagligen ett sätt för organismen att göra sig av med apoptotiska celler (renhållning).
- C3 och C4 är akutfasreaktanter
- C3 och C4 är de enda lösliga komplementproteinerna som kan binda till ytor
- Terminala vägen inleds med att aktiverat C3 går ihop med aktiverade C4 och C2 och bildar tillsammans ett komplex som kan aktivera C5.
- C5 initierar det cytolytiska MAC-komplexet som vidare byggs upp med C6, C7, C8, C9.
- Det är främst komplementaktivering i cirkulationen som påverkar analysresultaten
- Prover bör komma till laboratoriet inom några timmar (4-24 timmar anges, beroende på lab)
Lathund för komplementbrist
Här är en lathund för tolkning av komplementanalyser avseende möjlig komplementbrist (anpassat från Ling och Murali)
| Klassiska vägen | Alternativa vägen | Misstänk brist avseende |
| <10% | normal | C1q, C1r, C1s, C2, C4, C1-inhibitor |
| normal | <10% | Faktor D, Faktor B, Properdin |
| <10% | <10% | C3, C5, C6, C7, C8, C9, Faktor H, Faktor I |
Kort historik
Komplementsystemet upptäcktes och namngavs i slutet av 1800-talet. Man hade observerat en värmestabil substans i serum med bred antimikrobiell aktivitet (d.v.s. antikroppar) och dessutom en värmelabil substans som förstärkte denna effekt, som ett komplement helt enkelt.
Att testa komplementfunktion i ELISA-format
- brunnar täckta med IgM för att aktivera den klassiska vägen
- brunnar täckta med LPS för att aktivera den alternativa vägen
- brunnar täckta med mannan för att aktivera lektinvägen. Här inkluderas även en lösning som stoppar aktiveringen av klassiska vägen som annars skulle ske p.g.a. immunkomplex som bildas mellan mannan och naturligt förekommande mannan-antikroppar i patientprovet.
Detektionsantikroppen binder till MAC-komponenten C5b-9 som normalt inte finns i patientprovet men bildas vid komplett aktivering av komplementkaskaden via någon av de tre vägarna.
Plattan avläses som vanligt i en ELISA-läsare och absorbansen i brunnen med patientprovet delas på den genomsnittliga absorbansen för flera friska kontroller. Värdet multipliceras med 100 för att ge procent av förväntad aktivitet för respektive aktiveringsväg. Av den anledningen förekommer inte sällan normala resultat som är över 100%.
Litteratur
Killick J, et al., Complement as a regulator of adaptive immunity. Semin Immunopathol. 2018 Jan;40(1):37-48. doi: 10.1007/s00281-017-0644-y
Ling M, Murali M. Analysis of the Complement System in the Clinical Immunology Laboratory. Clin Lab Med. 2019 Dec;39(4):579-590. doi: 10.1016/j.cll.2019.07.006
Seelen MA, et al., Functional analysis of the classical, alternative, and MBL pathways of the complement system: standardization and validation of a simple ELISA. J Immunol Methods. 2005 Jan;296(1-2):187-98. doi: 10.1016/j.jim.2004.11.016
Weinstein A, et al., A Review of Complement Activation in SLE. Curr Rheumatol Rep. 2021 Feb 10;23(3):16. doi: 10.1007/s11926-021-00984-1.