Кіріспе
Адамда кездесетін сүтқоректілер ақуызы C1 ингибиторы (C1 inh, C1 эстераза ингибиторы) – серпин суперотбасысына жататын протеаза ингибиторы. Оның басты функциясы – комплемент жүйесін тежеу, спонтанды белсенділіктің алдын алу, сондай-ақ байланыс жүйесінің маңызды реттеушісі болып табылады. C1 ингибиторы – қанда шамамен 0,25 г/л деңгейде айналатын жедел фазалық ақуыз. Қабыну кезінде оның деңгейі ~2 есеге артады. C1 ингибиторы классикалық комплемент жолының C1 комплексіндегі C1r және C1s протеазаларымен байланысып, оларды тұрақсыз етеді. Лектин жолының MBL кешендеріндегі MASP 1 және MASP 2 протеазалары да белсенділігінен айырылады. Осылайша, C1 ингибиторы C1 және MBL арқылы C4 және C2 комплемент компоненттерінің протеолитикалық ыдырауын тоқтатады. Аталған атының себебі комплементке тежегіш әсері болғанымен, C1 ингибиторы фибринолиз, қан ұю және кинин жолдарының протеазаларын да тежейді. C1 ингибиторы плазма калликрейні, FXIa және FXIIa-ның ең маңызды физиологиялық ингибиторы болып саналады.
C1 inhibitor (C1 inh, C1 esterase inhibitor) is a protease inhibitor belonging to the serpin superfamily. Its main function is the inhibition of the complement system to prevent spontaneous activation but also as the major regulator of the contact system. C1 inhibitor is an acute phase protein that circulates in blood at levels of around 0.25 g/L. The levels rise ~2 fold during inflammation. C1 inhibitor irreversibly binds to and inactivates C1r and C1s proteases in the C1 complex of classical pathway of complement. MASP 1 and MASP 2 proteases in MBL complexes of the lectin pathway are also inactivated. This way, C1 inhibitor prevents the proteolytic cleavage of later complement components C4 and C2 by C1 and MBL. Although named after its complement inhibitory activity, C1 inhibitor also inhibits proteases of the fibrinolytic, clotting, and kinin pathways. Note that C1 inhibitor is the most important physiological inhibitor of plasma kallikrein, FXIa, and FXIIa.
Протеомика
С1 ингибиторы – серпиндер суперотбасының ең ірі мүшесі болып табылады. Көптеген отбасы мүшелерінен айырмашылығы, С1 ингибиторы 2 доменді құрылымға ие екенін атап өту қажет. С терминалды серпин домені басқа серпиндерге ұқсас, және осы домен С1 ингибиторының ингибиторлық активтілігін қамтамасыз етеді. N терминалды домен (кейде N терминалды құйрық деп те аталады) протеазаларды тежеу үшін С1 ингибиторына қажет емес. Бұл домен басқа ақуыздармен ешқандай ұқсастық танытпайды. С1 ингибиторы жоғары гликозильденген, N және O гликандарынан тұрады. N терминалды домен ерекше күшті гликозильденген.
Аурудың пайда болуындағы рөлі
Бұл белоктың жетіспеушілігі тұқым қуалайтын ангиоэдемамен ("тұқым қуалайтын ангионевротикалық ісік") немесе қан тамырларынан дәнекер тіндерге сұйықтық ағуынан туындайтын ісікпен байланысты. С1 ингибиторының жетіспеушілігі плазмалық калликреиннің белсенуіне мүмкіндік береді, бұл вазоактивті пептид брадикининнің өндірілуіне әкеледі. Сонымен қатар, С4 және С2 бөлінуі тежелмейді, нәтижесінде комплемент жүйесінің өзін-өзі белсендіруі пайда болады. Оның ең көп таралған түрі – бет, ауыз және/немесе тыныс жолдарының айқын ісінуі, ол спонтанды түрде немесе минималды себептермен (мысалы, жеңіл жарақат) пайда болады, бірақ мұндай ісіну денеде кез келген жерде болуы мүмкін. 85% жағдайда С1 ингибиторының деңгейі төмен, ал 15% жағдайда ақуыз қалыпты мөлшерде кездеседі, бірақ оның функциясы бұзылған. Бет ісінуінің және/немесе ішкі аурудың эпизодтарына қоса, ол 3 және 4 комплемент факторларын тұтыну арқылы аутоиммундық ауруларға, ең әсіресе қызыл жегішке (lupus erythematosus) бейімдейді. С1 ингибиторын кодтайтын SERPING1 геніндегі мутациялар жасқа байланысты макулярлық дегенерацияның дамуына да ықпал етуі мүмкін. Осы генде кем дегенде 97 ауру тудыратын мутациялар анықталды. Бақыланбайтын өзін-өзі белсендіруге қарамастан, жедел шабуыл кезінде негізгі комплемент компоненттерінің деңгейі төмен екенін атап өту маңызды, себебі олар тұтынылады – шындығында, С4 деңгейінің төмендігі тұқым қуалайтын ангиоэдеманы диагностикалаудың маңызды тестінің бірі болып табылады. Бұл жағдай диссеминациялық интраваскулярлық коагуляцияда (DIC) кездесетін қан ұю факторларының төмен деңгейіне ұқсас.
Тұқым қуалайтын ангиоэдема
Қаннан алынған C1 ингибиторы тиімді, бірақ кез келген адам қанынан жасалған препаратты қолданумен байланысты тәуекелдер бар. Cinryze, фармацевтикалық сападағы C1 ингибиторы, ондаған жылдар бойы Еуропада қолданылғаннан кейін 2008 жылы АҚШ-та HAE (салмалы ангионевроз) емдеуі үшін бекітілді. Бұл өте тазартылған, пастеризацияланған және нанофильтрленген плазмадан алынған C1 эстераза ингибиторы; ол HAE бар жасөспірімдер мен ересек пациенттерде ангиоэдема шабуылдарына қарсы жүйелі профилактика үшін мақұлданған. Трансгенді қояндардың сүтінен алынған рекомбинантты C1 ингибиторы – conestat alfa (саудалық атауы Ruconest) ересектердегі жедел HAE шабуылдарын емдеу үшін бекітілді. Еуропада C1 ингибиторы жетіспейтін пациенттерге C1 ингибиторымен емдеу 35 жылдан бері қолданылып келеді, бірақ жедел шабуылдарды емдеудің жаңа әдістері пайда болды: плазмалық калликреин ингибиторы және брадикинин рецепторларының антагонисті – икатибант. Басқа да препараттар енгізілді, оның ішінде Berinert және Haegarda сияқты плазмадан алынған препараттар да бар.
Басқа жағдайларда
Комплемент каскадының белсендірілуі жасушаларға зақым келтіруі мүмкін, сондықтан комплемент каскадының тежелуі белгілі бір жағдайларда дәрілік зат ретінде қолданылуы мүмкін. Мысалы, егер біреуге жүрек ұстамасы болса, жүрек жасушаларындағы оттегінің жетіспеуі жүрек жасушаларының некрозына алып келеді: Өліп бара жатқан жүрек жасушалары өздерінің ішкі құрамын жасушадан тыс кеңістікке шығарып жібереді, бұл комплемент каскадын іске қосады. Комплемент каскадының белсендірілуі пероксид және басқа да реагенттерді бөліп шығаратын фагоциттерді тартады, бұл тірі қалған жүрек жасушаларына зиянды күшейтуі мүмкін. Комплемент каскадын тежеу осы зиянды азайтуға көмектеседі.
Синтез
С1 ингибиторы адам қанында болады, сондықтан оны донорлық қаннан бөліп алуға болады. Жұқпалы аурулар жұқтыру қаупі (вирустар, приондар және т.б.) және бөліп алудың салыстырмалы қымбаттығы оны кеңінен қолдануға кедерес келтірді. Оны рекомбинантты технология арқылы да өндіруге болады, бірақ Escherichia coli (бұл мақсатқа ең көп қолданылатын организм) эукариоттарға тән ақуыздарды гликозиляциялау қабілетіне ие емес. C1 ингибиторы өте көп гликозиляцияланғандықтан, бұл сиалиленген рекомбинантты түрінің айналымдағы өмірі қысқа болады (көмірсулар ингибиторлық функцияға қатысты емес). Сондықтан C1 ингибиторы гликозиляцияланған түрінде трансгенді қояндарда да өндірілген. Бұл рекомбинантты С1 ингибиторының түрі, сондай-ақ, мүшелерді трансплантациялаудан кейін трансплантаттың функциясының кешігуіне және капиллярлық сұйық шығу синдромына сирек кездесетін ауруға арналған препарат ретінде қарастырылған.