משלים - Complement - CH50

הדפס

מדריך בדיקות מעבדה
משלים - CH50
Complement - CH50
שמות אחרים	CH50
מעבדה	אימונולוגיה וסרולוגיה בדם
תחום	מדידת רמת המשלים הכללית בדם
יחידות מדידה	יחידות במיליליטר, U/ml
טווח ערכים תקין	בדם 37-80 יחידות למיליליטר, ובנוזל סינוביאלי רמת CH50 כשליש מרמתו בדם
יוצר הערך	פרופ' בן-עמי סלע

לערכים נוספים הקשורים לנושא זה, ראו את דף הפירושים – מערכת המשלים

מטרת הבדיקה

מדידה של סך פעילות המערכת המשלים כפונקציה ליכולת הנסיוב להביא לתמס (lysis) דגימה תקנית של כדוריות דם אדומות של כבש, המצופות עם נוגדנים ממקור ארנבת כנגד כדוריות אלה (המוליזין). מבחן CH50 מבטא את השפעול של המסלול הקלאסי של מערכת המשלים, והוא רגיש להפחתה, לחסר, או לאיבוד הפעילות של כל אחד ממרכיבי מערכת המשלים כמו C3 ו-C4. הכייל של CH50 ביחידות למיליליטר, מבטא את היחס ההוֹפְכי (reciprocal) של מיהול הנסיוב שיביא לתמס של 50% מכדוריות הדם האדומות בנפח של 1 מיליליטר.

בסיס פיזיולוגי

מערכת המשלים היא חלק ממערכת החיסון המוּלדת של הגוף. מערכת חיסון זו לא פועלת באופן ייחודי כלפי מזהם מסוים והיא מגיבה במהירות נגד פולשים זרים. מערכת המשלים מסייעת לגוף להילחם בחיידקים ובנגיפים בכך שהיא מעודדת את תהליך התגובה הדלקתית. חֶסר מלידה או חסר נרכש של אחד מהרכיבים במערכת המשלים משפיע לרעה על היעילות והשלמות של תפקוד מערכת החיסון. מצב כזה גורם בדרך כלל לשכיחות גבוהה של זיהומים, בעיקר זיהומים הנגרמים מחיידקים. רמה לא תקינה של אחד או יותר מרכיבי מערכת המשלים עלולה להיות אחד הגורמים למחלות אוטואימוניות מסוימות.

חֶסר מלידה או חסר נרכש של אחד מהרכיבים במערכת המשלים משפיע לרעה על היעילות והשלמות של תפקוד מערכת החיסון. מצב כזה גורם בדרך כלל לשכיחות גבוהה של זיהומים, בעיקר זיהומים הנגרמים מחיידקים. רמה לא תקינה של אחד או יותר ממרכיבי מערכת המשלים עלולה להיות אחד הגורמים למחלות אוטואימוניות מסוימות. המושג "משלים" הוצע לראשונה על ידי Paul Ehrlich ב-1897, כחלק מתיאוריה מקפת על מערכת החיסון. לפי אהרליך, הנוגדנים הנוצרים מגיבים עם האנטיגנים מעוררי התגובה החיסונית, אך גם מגיבים עם חלבונים "אנטי בקטריאליים" הרגישים לחימום, המופיעים בנסיוב כחלק מהתגובה החיסונית. אהרליך סבר שחלבונים אלה "משלימים" את התגובה החיסונית של תאים חיסוניים, אך טעה בכך שהניח שלכל ריאקצית אנטיגן-נוגדן יש "המשלים" הספציפי שלה, בעוד שהבלגי Jules Bordet העריך ב-1906 נכונה שיש רק סוג אחד אוניברסאלי של משלים.

מערכת המשלים מורכבת מ-35 חלבונים שונים שרובם הגדול מסונתז בכבד, אם כי חלק משמעותי של מרכיבי מערכת המשלים נוצרים גם במקרופאגים, במונוציטים, ובתאי חיפוי אפיתליאליים של מערכת העיכול ומערכת הובלת השתן. רק מיעוט של מרכיבי המשלים נמצא בנסיוב בכל עת נתונה. כלל חלבוני המשלים מהווים כ-5% מכלל תכולת הגלובולינים בפלזמה. רובם מופיעים כזימוגנים "רדומים" המשופעלים בנוכחות פתוגן, והאחרונים מפעילים על פי סדר מסוים זימוגנים אחרים של מערכת המשלים, וכך מופעלת שרשרת הפעלה (cascade) מורכבת, המשלימה את הפעלתם של כל מרכיבי המשלים ל-שלוש משימות שלה:

1. אוֹפּסוֹניזציה (Opsonisation) או סימונם של מיקרואורגניזמים פתוגניים החודרים לדם, באופן המקל על זיהויים על ידי לויקוציטים ובליעתם על ידי מקרופאגים.
2. כמוטקסיס או תנועה של תאי דם לבנים דוגמת מקרופאגים ונויטרופילים ממקומות מרוחקים, ה"מוזעקים" על ידי הגירוי הכימי הנוצר ממפל ריכוזים של חלבוני המשלים, ומסייעים להם להגיע לפתוגנים הפולשים או לאנטיגנים המיועדים להתקפה.
3. ציטוליזה או המסה של ממברנת הפתוגן שיכולה לצאת לפועל על ידי מיעוט מבין חלבוני המשלים.

פורמאלית חלבוני המשלים הם חלק ממערכת מחיסון המוּלדת (innate immune system), הפועלת באופן "טבעי" ללא הבחנה או ספציפיות כנגד כל פתוגן שהוא. אך נראה ששלב האופסוניזציה לו אחראית מערכת המשלים, חיוני בגיוס מערכת החיסון "התגובתית" והספציפית של לימפוציטים ונוגדנים.

מערכת המשלים קיבלה את שמה משום שהיא משלימה את פעילות הנוגדנים בהרג חיידקים, אך תפקיד נוסף שלה הוא בסילוק של מכלולים (קומפלקסים) חיסוניים מהגוף. מערכת המשלים מורכבת מחלבונים רבים, שנמצאים בנסיוב בצורה בלתי פעילה. הפעלתה של מערכת המשלים יכולה להיעשות באמצעות שלושה מסלולים: המסלול הקלאסי, מסלול הלקטין קושר המאנוזה (Mannose-Binding Lectin) והמסלול האלטרנטיבי. שלושת המסלולים מובילים אל מסלול משותף שמטרתו להביא להרג של חיידקים וסילוק של אנטיגנים זרים.

המסלול הקלאסי

מורכב מ-9 חלבונים , C1-C9 ותחילתו כאשר המכלול C1 (המורכב מ-C1q, C1r ו-C1s) מתקשר אל הנוגדנים IgM ו-IgG המוצמדים אל פני תא הפתוגן. הדבר מתבצע ספציפית כאשר C1q נקשר ל-IgM ול-IgG, מה שגורם לשינוי קונפורמציה של מולקולת C1q. השפעול של C1 גורם לשרשרת פעולה בה משופעל C1R (שהוא עצמו serine protease), וזה בהמשך גורם לביקוע של C1s שאף הוא פרוטאזה דומה. האנזים המשופעל C1s מבקע את C4 ולאחריו את C2, ליצירת C4a ו-C4b וכן ליצירת C2a ו-C2b. שני תוצרי הביקוע, C4b ו-C2a, מתאחדים ליצירת מכלול הידוע כ-C3-convertase, והאחרון מאפשר ביקוע של C3 ליצירה של C3a ו-C3b. מאוחר יותר חובר C3b ל-C3-convertase ליצירת C5-convertase, אשר פועל על C5 ליצירת C5b הנקשר ל-C6 ליצירת מכלול C5b6, הפועל על C7, וזה פועל על C8 ובסופו של תהליך על C9, שהוא המרכיב האחרון ב"מכלול הורס הממברנה" (Complex Membrane Attackאו MAC), שבסופו המרכיב C9 יוצר תעלה בדופן הפתוגן, הגורמת לתמס אוסמוטי של החיידק או תא היעד ומביאה להריסתם.

מסלול הלקטין הקושר mannose או MLB

חלבון זה (לקטין) נקשר אל שייר הסוכר מאנוזה המצוי על דופן תא החיידק. לאחר הקישור, אנזימים פרוטאוליטיים המחוברים אליו (MASP-1 ו-MASP-2) פועלים בדומה ל-C1, ומבקעים את C4 ל-C4a ו-C4b, וכן הם מבקעים אתC2 ל-C2a ול-C2b, מה שמביא בהמשך ליצירה של C3-convertase כמו במסלול הקלאסי.

המסלול האלטרנטיבי

המסלול מתחיל מביקוע עצמוני של C3 בפלזמה ליצירתC3a ו-C3b. בניגוד למסלול הקלאסי, המסלול האלטרנטיבי אינו תלוי בהתקשרות נוגדנים לממברנת הפתוגן, ואילו C3b מסוגל בעצמו להיקשר קו-וָלנטית אל פני הפתוגן אם הוא קרוב אליו. לעומת זאת, אם אין בנמצא פתוגן בדם, מרכיבי C3a ו-C3b ייקשרו אחד לשני ויאבדו את פעילותם. מרכיב C3b הנוצר נקשר אל פקטור B, שמוביל ליצירה של C3bB המשמש מאמצע המסלול המשותף במערכת המגבירה את עצמה. המכלול C3bB בנוכחות factor D ייצור את המכלול C3bBb, שהוא למעשה "המסלול האלטרנטיבי" של C3-convertase. ראוי לציין שלמרות ש-IgM הוא המשפעל הטוב ביותר של מערכת המשלים באופן כללי, דווקא IgA משחק תפקיד משמעותי בשפעול המסלול האלטרנטיבי.

בכל שלושת מסלולי מערכת המשלים, C3-convertase מבקע ומשפעל את מרכיב C3 ליצירת C3a ו-C3b, כאשר C3b נקשר לפני הפתוגן, ומגביר בכך את תהליך הפגוציטוזה של הפתוגן שעבר "סימון אופסוניני". C3 הוא האופסונין העיקרי במערכת המשלים. בין המרכיבים הנוצרים בהמשך הקסקדה של פעילות המשלים, יש לציין את C5a שהוא חלבון כמוטקטי, המסייע לגייס תאי חיסון, ובנוסף C5a (כמו גם C3a) פעילים כ-anaphylotoxins. היכולים באופן ישיר לעודד דגרנולציה של תאי פיטום (mast cells), להגביר חדירוּת וסקולארית וכן לכווץ תאי שריר חלקים.

בקרה של מערכת המשלים: למערכת המשלים יש פוטנציאל של גרימת נזק עצמי לרקמות הגוף, ולכן חיוני שכל שלבי שפעול המשלים יהיו מבוקרים באופן צמוד. חלבוני הבקרה של מערכת המשלים נמצאים בדם בריכוז שהוא אף גבוה יותר מזה של חלבוני מערכת המשלים עצמם. חלק מחלבוני בקרה אלה ממוקמים בממברנות תאי הגוף, כדי שהם לא ישמשו מטרה לפגיעת מערכת המשלים. לדוגמה, החלבון CD59 הידוע גם כ-protectin, מעכב את הפילמור של רכיב C9, בעת הפעלת שלב ה-MAC.

המסלול הקלאסי של המשלים מעוכב ונשלט על ידי C1-etsterase inhibitor, שנקשר ל-מרכיב C1 ומונע שפעולו. מוטציות בגן של מעכב C1 זה, עלולות לגרום לאנגיואדמה תורשתית, שהיא מחלה אוטואימונית אופיינית הנובעת מבקרה משובשת של מערכת המשלים. חלבוני בקרה נוספים, factor H ו-factor I, משתתפים בוויסות המסלול האלטרנטיבי, והם הורסים את C3b על גבי תאי הפונדקאי. פקטור H נקשר ל-C3b בזיקה גבוהה יותר מאשר פקטור B, וכך מונע הרס של תא הפונדקאי. חסר של פקטור H עלול לגרום להפעלה בלתי מרוסנת של מערכת המשלים ולתגובה אוטואימונית, שמתבטאת למשל ב-Membranoproliferative Glomerulonephritis או גם לתסמונת הֶמוליטית-אוּרֶמית.

מוטציות בגורם בקרה אחר של המשלים, factor H, נכרכו בצורה לא אופיינית של התסמונת ההמוליטית-אוּרֶמית. יתרה מכך, פולימורפיזם בנוקלאוטיד בודד של factor H, הידוע כ-Y402H, נכרך עם מפגע העיניים השכיח ARMD, ניוון המאקולה תלוי הגיל. ההערכה היא ששפעול בלתי מבוקר של מערכת המשלים על פני תאי הרקמה הרלבנטית הוא חלק ממנגנון הנזק. מצבים פתולוגיים שיש להם רכיב חיסוני בהם יש למרכיבי המשלים מעורבות בגרימת נזק: נזקי זילוח מחדש שלאחר אי-ספיקה, מחלת אלצהיימר, אסתמה, מחלת קרוהן, גלומרולו-נפריטיס, אנמיה המוליטית, אנגיואדמה תורשתית, טרשת נפוצה, פסוריאזיס, הלם ספטי, דלקת מפרקים שגרונתית, זאבת סיסטמית (SLE), שבץ מוחי, מחלות מעיים דלקתיות, דחייה של איברים מושתים, ובתסמונת מצוקה נשימתית חריפה (ARDS). רמות נמוכות של משלים אופייניות גם לגלומרולונפריטיס בתר-סטרפטוקוקלית. בדרך כלל חוזרות רמות המשלים לנורמה תוך 8 שבועות במחלה זו, אולם לעתים החסר ממושך יותר. הנפריטיס בפורפורה ע"ש הֶנוֹך שנליין (HSP) נמצאה דומה לזו של נפריטיס בתר-סטרפטוקוקלית ורמות מרכיבי המשלים (CH50 ,C3 ,C4) נמוכות ב-HSP חוזרות לנורמה בתוך 5 שבועות.

מערכת המשלים נמצאה קשורה למחלות כליה רבות. זאת ניתן להבין כיוון שהכליה היא איבר מאוד וסקולארי, ומרכיבי משלים רבים מתנקזים לתוך הגלומרולוס, וכך הוא נחשף להשפעתם. בנוסף, תאי הכליה עשויים לייצר בעצמם מרכיבי משלים, וכך עלולים לתרום להיווצרות דלקת בכליה.

מבדק CH50 מבטא את סך הפעילות ההמוליטית של המסלול הקלאסי של מערכת המשלים על כל 9 מרכיביה (C1-C9). מבדק CH50 שימושי לגלות חסכים במשלים, או לניטור של צריכה וניצול של מרכיבי המשלים על ידי מחלות בהן יש יצירת של מכלולים חיסוניים כגון וסקוליטיס או SLE. מבדק ה-CH50 פחות שימושי למעקב אחר שינויים שמקורם בשפעול המשלים (complement activation), שטוב יותר לנטר על ידי מדידה ישירה של תוצרי הביקוע של המשלים הנוצרים במהלך השפעול. מבדק CH50 תלוי לפעילות ההמוליטית במרכיבי המסלול הקלאסי (C1, C4 ו-C2), אך "נעזר" במרכיבים הטרמינאליים (C3, C5-C9) של המסלול האלטרנטיבי. אם יש חסר באחד המרכיבים (C1q, C1r, C1s, C4, C2, C3, C5, C6, C7 או C8) , אז פעילות CH50 תהיה אפסית. חסר של C9 יגרום ל-CH50 נמוך יחסית, אך לא לאובדן פעילות מלא. מרכיבי המשלים המהווים צוואר בקבוק בפעילות ההמוליטית של CH50, הם C2, C5, C3 ו-C4.

פענוח תוצאות הבדיקה

יש לקחת בחשבון שתוצאת CH50 עלולה להיות מושפעת מגיל הנבדק, שלב ודרגת המחלה, טיפול תרופתי, וגורמים גנטיים. לכן תוצאה מבודדת עלולה להיות מטעה, ואם ניתן לבצע מספר מדידות CH50 לאורך זמן, המידע שניתן להפיק מהן משמעותי יותר. לאחר ההדגרה של הנסיוב הנבדק עם אריתרוציטים של כבש המצופים עם נוגדנים של ארנבת כנגד תאי כבש, נגרם כאמור תמס של תאי הכבש המרוגשים. לאחר פרק ההדגרה, מורחקים אריתרוציטים שנותרו שלמים, על ידי סרכוז, ואחוז התאים שעברו תמס, יכול להיות מחושב מכמות ההמוגלובין שנותרה בנוזל העליון.

תוצאת CH50 בנסיוב יכולה להיות נמוכה במקרים של חסר מולד של אחד ממרכיבי המשלים, או כתוצאה מחסר מולד באחד מחלבוני הבקרה, Factor H או Factor I, מה שמביא לשפעול בלתי מוסן של מערכת המשלים , וירידה משמעותית ב-C3 ובמרכיבי המשלים המאוחרים יותר. סיבות אחרות לחסר או לרמה נמוכה מאוד של CH50 הן cryoglbulinemia, תסמונת של C1q-precipitin, חסר של C1 esterase inhibitor וכן 2 membranoproliferative glomerulonephritis type. גם צריכה מוגברת של משלים במחלת מכלולים חיסוניים,SLE ובמיוחד אם יש סיבוך של נפריטיס, מצבי הידבקות בפתוגנים, תהליכים אוטואימוניים, דלקת מפרקים שגרונתית, ממאירות, טראומה, כוויות, מחלת כבד, urticarial vasculitis על רקע רמת משלים נמוכה, וכן lipodystrophy חלקי, כל אלה יבואו לביטוי בחסר או רמות נמוכות של פעילות CH50.

לעומת זאת, יש לזכור שמצבי דלקת מעלים את רמת מרכיבי משלים כמו C4 ו-C3 במסגרת היותם מגיבי פאזה חריפה, מה שיגרום לעליה של פעילות CH50.

תוצאה מופחתת מסיבה של הפרעה לעצם ביצוע המדידה האנליטית היא אם המבחנה מכילה EDTA, EGTA, או ACD (כולם chelators של סידן) שעלוים עלי די קישור סידן להגביר את הדיסוסאציה של מרכיבי המכלול C1q, וממילא להפחית את הפעילות ההמוליטית שבאה לביטוי במדידת CH50.

תוצאה מופחתת של CH50 מסיבות פיזיולוגיות מתקבלת בטיפול של ציקלופוספאמיד באלה עם SLE, וכן טיפול ב-danazol.

הוראות לביצוע הבדיקה

אין צורך בצום או בהכנה מיוחדת. ניתן לקחת את הדם במבחנה כימית (פקק אדום או צהוב) אך גם במבחנות מונעות קרישה (ספירת-דם EDTA, הפארין או ציטראט). לאחת לקיחת הדם יש להשהות את הדם במבחנה בקירור למשך 30 דקות. אם הבדיקה אינה מתבצעת מייד, יש להקפיא את הנסיוב/פלזמה בהקפאה עמוקה (70C-) עד לביצוע הבדיקה.

המידע שבדף זה נכתב על ידי פרופ' בן-עמי סלע

ראו גם

• חזרה לדף מדריך בדיקות מעבדה
• בדיקות מעבדה - מערכת החיסון