Ihmisen immuunipuolustuksen ensiaallon, komplementtijärjestelmän, nopea toiminta perustuu siihen, että se hyökkää kaikkea vastaan. Se kuitenkin pystyy myös suojaamaan elimistön omat solut. Helsingin yliopiston tutkijat ovat yhteistyössä kanadalaistutkijoiden kanssa ratkaisseet, miten komplementti erottelee omat solut tuhottavista mikrobeista.

- Komplementti käyttää merkkiaineena C3b-molekyyliä ja sitä tarttuu myös omien solujen pinnalle. Tunnistuksen avainmolekyyli, faktori H, tarttuu omien solujen pinnalla merkkiaineeseen tiukasti kolmesta pisteestä, jolloin C3b-leima poistuu ja oma solu säilyy, selittää kliinisen mikrobiologian erikoislääkäri, dosentti

Sakari Jokiranta

Helsingin yliopiston Haartman-instituutista.

- Vieraille pinnoille, kuten mikrobeihin tarttuneisiin C3b-molekyyleihin faktori H sitoutuu vain yhden tai kahden tarttumispisteen kautta. Tämän vuoksi nämä C3b-leimat eivät poistu vaan entsymaattinen lisääntyminen päinvastoin lisää niitä räjähdysmäisesti, kunnes kohde saadaan tuhotuksi.

Kun C3b poistetaan oman solun pinnalta, siitä jää pieni pala, C3d, pysyvästi kiinni solun pinnalle. Tämä pala lisää faktori H:n sitoutumista ja nopeuttaa komplementin tunnistusjärjestelmän toimintaa. Näin komplementin aktivaatio tavallaan sammuttaa itse itsensä.

- C3d-pala on ikään kuin elimistön oma adjuvantti, joka tehostaa immuunivastetta, toteaa professori

Seppo Meri

, joka käynnisti aihealueen tutkimuksen Helsingin yliopistossa 1990-luvulla.

Harvinaisen aHUS-taudin synty selvisi samalla

Mekanismin selvittämisessä avainhavainto oli Jokirannan tutkimusryhmän, Biotekniikan instituutissa toimivan professori

Adrian Goldmanin

tutkimusryhmän ja kanadalaistutkija

David Isenmanin

yhteistyönä selvittämä faktori H:n ja C3b:n sitoutumisen atomitason rakenne.

Samalla selvisi myös erään perinnöllisen harvinaissairauden, atyyppisen hemolyyttis-ureemisen oireyhtymän (aHUS) syntytapa. Tämän vakavan oireyhtymän puhkeamista ei edellä suolistoinfektio, kuten tyypillisessä HUS-taudissa. Näillä potilailla on yleisimmin geenivirhe faktori H:n tai C3b-molekyylin sitoutumisalueella. Tämä johtaa siihen, että omien solujen suojaus ei toimi kunnolla. Osa tapauksista johtuu faktori H:ta estävistä vasta-aineista.

- Tauti puhkeaa useimmiten silloin, kun elimistössä on infektio ja komplementtijärjestelmä käy ylikierroksilla. Jos potilaan geenivirhe on tiedossa, taudin puhkeaminen voidaan ehkä ehkäistä aloittamalla lääkitys jo laukeamisvaaran uhatessa, sanoo Sakari Jokiranta.

Yleensä aHUS puhkeaa lapsuudessa tai nuoruusiässä ja se johtaa usein pysyvään munuaisvaurioon tai jopa kuolemaan. Komplementin tunnistusmekanismin selviäminen on pohja aHUS:n tarkemmalle diagnostiikalle ja uusien hoitojen kehittämiselle.

Uusia tutkimussuuntia

Komplementin normaalitoiminnan selviäminen avaa uusia suuntia yleisesti autoimmuunitautien tutkimukseen, sillä joissain niissäkin faktori H toimii virheellisesti. Kehitteillä on myös komplementtijärjestelmän eri toimintavaiheisiin kohdistuvia lääkkeitä.

Lisäksi komplementin perustoiminnan tutkimus tuo uusia ajatuksia infektioiden hoitoon. Monilla mikrobeilla on suojautumiskeinoja komplementtijärjestelmää vastaan.

- Yksi merkittävä keino on mm. A-ryhmän streptokokin ja borreliabakteerin kyky sitoa faktori H:ta. Meningokokilla suojana toimii kapseli. Joillakin mikrobeilla on entsyymejä, jotka tuhoavat suojamekanismeja, kertoo professori Seppo Meri.

Näiden suojakeinojen estäminen on tärkeä tutkimuskohde infektiotaudeissa. Komplementtijärjestelmä on nopea, muutamassa minuutissa toimiva järjestelmä, kun taas vasta-aineiden toimintavalmiuteen saattamiseen kuluu viikko. Sakari Jokirannan ryhmässä tehdyn, vielä julkaisemattoman tutkimuksen mukaan A-streptokokit tuhoutuivat kymmenessä minuutissa, kun niitä estettiin kilpailevalla mekanismilla sitomasta faktori H:ta.

Tutkimus komplementtijärjestelmän tunnistusmekanismista julkaistiin helmikuun alussa Proceedings of The National Academy of Sciencessa. Tutkimusta ovat rahoittaneet Suomen Akatemia ja Sigrid Juséliuksen säätiö.