Komplementsystemet: analyse af komponenter og deres betydning

Komplementsystemet er en del af det medfødte humorale immunsystem, der hjælper med at genkende og eliminere mikroorganismer, forstærker den inflammatoriske respons og deltager i opsonisering og dannelsen af membranangrebskomplekser. Klinisk er det vigtigt ikke kun for beskyttelse mod infektioner, men også for kontrol af immunkomplekser, autoimmune reaktioner og en række trombotiske og nefrologiske processer. [1]

Traditionelt beskrives kaskaden som tre aktiveringsveje: klassisk, lectin og alternativ. Alle tre veje konvergerer ved aktiveringen af C3, hvorefter et fælles terminalstadium initieres, der involverer C5, C6, C7, C8 og C9. Det er dette terminalstadium, der fører til dannelsen af membranangrebskomplekset, som er i stand til at beskadige membranerne i målcellerne. [2]

Den klassiske signalvej er tættest forbundet med immunkomplekser og komponenterne C1, C2 og C4. Lektinsignalvejen initieres af genkendelsen af mikrobielle kulhydratstrukturer af mannosebindende lectin og tilhørende proteaser. Den alternative signalvej er stærkt afhængig af C3, faktor B, faktor D og properdin og er særligt vigtig i en række komplementmedierede nyresygdomme. [3]

Komplementsystemet er ikke designet til at fungere uden begrænsninger, så det har regulatorer. Disse omfatter for eksempel faktor H, faktor I, C1-hæmmer og cellulære regulatoriske proteiner. Når en defekt ikke opstår i kaskadens "kamp"-proteiner, men i regulatorerne, er resultatet muligvis ikke immundefekt i traditionel forstand, men snarere overdreven komplementaktivering med inflammation, trombose, hæmolyse og nyreskade. [4]

Derfor skal en artikel om komplementsystemet ikke kun overveje mangler, men også forbrug og dysregulering. I praksis konfronteres en læge oftere ikke med en "teoretisk mangel på et enkelt protein", men med et specifikt laboratoriemønster, der skal være knyttet til infektioner, angioødem, systemisk lupus erythematosus, glomerulonefritis, atypisk hæmolytisk uræmisk syndrom eller behandling med C5-hæmmere. [5]

Tabel 1. Komplementsystemets primære signalveje og deres kliniske betydning

Sti	Essentielle proteiner	Hvad er vigtigt for klinikken
Klassisk	C1, C2, C4	Hyppigere forbundet med immunkomplekser, systemisk lupus erythematosus og tidlige komponentmangler
Lektin	mannosebindende lectin, MASP-2, C2, C4	Kan være vigtig ved tilbagevendende infektioner hos børn og ved visse sekundære immundefekter
Alternativ	C3, faktor B, faktor D, properdin	Særligt vigtig ved alternativ dysregulering, C3-glomerulopati og atypisk hæmolytisk uræmisk syndrom
Terminal	C5, C6, C7, C8, C9	Mangler i terminale komponenter øger risikoen for Neisseria-infektion dramatisk

Kilder til tabellen. [6]

Hvilke komplementsystemtests bruges egentlig i dag?

I daglig praksis måles C3 og C4 oftest. Disse er de mest almindelige individuelle komplementproteiner, der anvendes til at vurdere immunaktivitet, overvåge autoimmune sygdomme og som en del af søgningen efter komplementforstyrrelser. Men selv på dette stadie er det vigtigt at forstå, at C3 og C4 alene ikke er tilstrækkelige, hvis der er mistanke om en medfødt mangel eller atypisk dysregulering af signalvejen. [7]

Det næste nøgleniveau er funktionel testning. Den samlede hæmolytiske aktivitet af komplement CH50 evaluerer den klassiske signalvej og det endelige fælles stadie. Alternativ hæmolytisk aktivitet AH50 evaluerer den alternative signalvej og det samme terminale stadie. Disse tests betragtes som førstelinjetests, når der er mistanke om komplementmangel. [8]

Hvis CH50 og AH50 er unormale, iværksættes yderligere testning: individuelle komponenter, deres koncentrationer eller funktion måles, og nogle gange tilsættes mannosebindende lectin til lectin-signalvejen, C1q, C1-hæmmer, faktor B, faktor D, properdin, faktorerne H og I. Denne trinvise tilgang hjælper med at forstå præcis, hvor defekten er placeret: i den tidlige klassiske signalvej, den alternative signalvej, det terminale kompleks eller i reguleringen. [9]

I specifikke kliniske situationer anvendes yderligere biomarkører. Opløseligt C5b-9, også kendt som opløseligt membranangrebskompleks, fungerer som en markør for terminal komplementaktivering. Det kan være nyttigt ved visse autoimmune tilstande, infektioner, traumer og til overvågning af responsen på anti-C5-behandling, men forbliver en mere specialiseret test. [10]

Overvågning af målrettet behandling fortjener særlig opmærksomhed. Hos patienter, der får C5-hæmmere såsom eculizumab og ravulizumab, anvendes CH50, AH50 og C5 funktionel aktivitet til at vurdere komplementblokade. Her fokuserer analysen på en anden tilgang: ikke at lede efter en mangel, men snarere at forstå, hvor fuldstændigt den terminale signalvej er blokeret, og om behandlingen er effektiv. [11]

Tabel 2. Grundlæggende laboratorietests af komplementsystemet

Prøve	Hvad viser det?	Når det er særligt nyttigt
C3	Koncentration af komponent C3	Ved autoimmune og nefrologiske sygdomme, hvis der er mistanke om alternativ dysregulering
C4	Koncentration af komponent C4	Ved systemisk lupus erythematosus, C1-hæmmermangel, klassisk signalvej
CH50	Funktionen af den klassiske signalvej og det fælles terminale stadie	Første skridt ved mistanke om komplementmangel
AH50	Funktionen af den alternative signalvej og det fælles terminalstadium	Første skridt ved mistanke om en alternativ defekt
Mannose-bindende lektin	Lektin-signalvejsmarkør	Ved normal CH50 og AH50, hvis mistanken fortsætter
C1q	Komponent C1	Særligt nyttig til at skelne mellem arveligt og erhvervet angioødem.
C1-hæmmer, mængde og funktion	Regulator af de klassiske og lektinveje	Ved tilbagevendende angioødem uden urticaria
Opløselig C5b-9	Terminalaktiveringsmarkør	Ved komplementmedierede tilstande og monitorering af anti-C5-behandling

Kilder til tabellen. [12]

Tabel 3. Hvilke tests er normalt tilstrækkelige i første fase?

Klinisk situation	Hvad bestiller folk normalt først?
Mistanke om systemisk lupus erythematosus eller immunkomplekssygdom	C3 og C4
Mistanke om medfødt komplementmangel	CH50 og AH50
Tilbagevendende angioødem uden urticaria	C4, C1-hæmmer, C1-hæmmerfunktion, C1q
Tilbagevendende Neisseria-infektioner	CH50 og AH50
Mistanke om alternativ komplementnefropati	C3, C4, CH50, AH50, faktor B og regulatorer som angivet
Overvågning af C5-hæmmere	CH50, AH50, funktionel C5

Kilder til tabellen. [13]

Sådan fortolker du kombinationerne C3, C4, CH50 og AH50 korrekt

Isoleret lav C3 og isoleret lav C4 er ikke det samme. Lav C3 med normal C4 betragtes nu som et vigtigt tegn på alternativ dysregulering. Dette mønster er især bekymrende ved C3-glomerulopati og atypisk hæmolytisk uræmisk syndrom, selvom en endelig diagnose kræver yderligere laboratoriedata og ofte genetiske data. [14]

Når flere komponenter, især C3 og C4, reduceres samtidigt, overvejer lægen oftere komplementforbrug på grund af en aktiv immunkompleksproces snarere end isoleret arvelig mangel. ARUP understreger eksplicit, at forbrug er kendetegnet ved samtidig reduktion af flere komponenter, og C3 og C4 anvendes i vid udstrækning i diagnosen og overvågningen af autoimmune sygdomme, herunder systemisk lupus erythematosus. [15]

En lav C4 med en normal C3 er særlig vigtig i forbindelse med C1-hæmmermangel eller -dysfunktion. Ved arveligt angioødem type 1 og 2 er C4 typisk lav selv mellem anfald, og yderligere bekræftelse kommer fra niveauet og funktionen af C1-hæmmer. Hvis C1q også er lav, tyder dette på en erhvervet snarere end en arvelig variant. [16]

Funktionelle tests giver endnu mere brugbare mønstre. En normal AH50 med en lav CH50 antyder en tidlig klassisk signalvej, såsom C1, C2 eller C4. En normal CH50 med en lav AH50 er mere konsistent med en defekt i en alternativ signalvej. Et samtidig fald i CH50 og AH50 indikerer enten en terminal defekt eller alvorligt komplementforbrug, og kombinationen af lav CH50 og AH50 med normal C3 og C4 tyder især på en C5-C9-mangel. [17]

Hvis CH50 og AH50 er normale, og den kliniske mistanke om komplementmangel stadig er høj, er næste skridt normalt ikke at gentage de samme tests i det uendelige, men at gå videre til at vurdere lectinvejen eller et andet immunsystem. En moderne gennemgang af komplementforstyrrelser angiver eksplicit, at med normal CH50 og AH50 er yderligere testning ofte slet ikke nødvendig, medmindre der er en meget specifik mistanke. [18]

Tabel 4. Sådan fortolkes kombinationer af CH50 og AH50

CH50	AH50	Hvad der oftest antages
Kort	Normal	Tidlig klassisk signalvejsdefekt, såsom C1, C2, C4
Normal	Kort	Alternativ signalvejsdefekt, f.eks. faktor B, faktor D, properdin
Kort	Kort	Terminal defekt, C3-mangel eller alvorligt komplementforbrug
Kort	Lav med normal C3 og C4	Særligt mistænkelig for mangel på C5, C6, C7, C8 eller C9
Normal	Normal	En betydelig defekt i de klassiske og alternative signalveje er mindre sandsynlig; hvis mistanken fortsætter, overvejes lectinsignalvejen.

Kilder til tabellen. [19]

Tabel 5. Sådan fortolkes kombinationerne C3 og C4

C3	C4	Hvad der oftest antages
Kort	Normal	Alternativ dysregulering, såsom C3 glomerulopati eller atypisk hæmolytisk uræmisk syndrom
Kort	Kort	Komplementforbrug i systemiske immunkompleksprocesser
Normal	Kort	Mangel eller dysfunktion af C1-hæmmer, en del af de klassiske komplementforstyrrelser
Normal	Normal	Udelukker ikke path-defekt, hvis funktionelle tests er unormale
Normal eller høj	Normal eller høj	Det kan også forekomme under en aktiv proces, hvis analysen tages uden for forbrugsfasen eller på baggrund af akutfaseproteiner.

Kilder til tabellen. [20]

Ved hvilke sygdomme undersøges komplementsystemet oftest?

Et af de vigtigste kliniske scenarier er tilbagevendende infektioner, især meningokokinfektioner. Mangler i de terminale komponenter C5-C9 øger dramatisk risikoen for Neisseria meningitidis-infektion og dissemineret Neisseria gonorrhoeae. Properdin, som tilhører den alternative signalvej, er også forbundet med alvorlige meningokokinfektioner. Derfor er en voksen eller et barn med gentagne uforklarlige Neisseria-infektioner en klassisk kandidat til evaluering af komplementsystemet. [21]

Tidlige komponenter i den klassiske pathway har en anderledes klinisk profil. Mangler på C1, C2 og C4 er oftere forbundet ikke kun med infektioner, men også med autoimmune sygdomme, især systemisk lupus erythematosus og andre immunkomplekssyndromer. Derfor er lave C3- og C4-niveauer hos en patient, der mistænkes for at have lupus, vigtige for både diagnose og overvågning af sygdomsaktivitet. [22]

Et separat, vigtigt område er nefrologi. Ved C3-glomerulopati og atypisk hæmolytisk uræmisk syndrom er dysregulering af den alternative signalvej særligt signifikant. Disse tilstande har typisk nedsat C3 med normal C4, og yderligere testning kan omfatte faktor B, faktor H, faktor I, anti-faktor H-antistoffer og genetisk testning. [23]

Et andet særskilt scenarie er angioødem uden urticaria. Her er komplementsystemet ikke nødvendigt for at detektere en infektiøs immundefekt, men for at identificere en mangel eller dysfunktion af C1-hæmmeren. Arveligt angioødem er typisk karakteriseret ved lav C4 og reduceret C1-hæmmerfunktion, mens lav C1q hjælper med at skelne den erhvervede variant fra den arvelige. Det er vigtigt at bemærke, at antihistaminer og glukokortikosteroider normalt er ineffektive i denne form, fordi mekanismen er relateret til bradykinin, ikke histamin. [24]

Endelig undersøges komplementsystemet også i moderne målrettet terapi. Hos patienter, der modtager C5-hæmmere, hjælper komplementtest med at overvåge fuldstændigheden af kaskadeblokaden. Dette er ikke længere en diagnostik for en klassisk mangel, men et eksempel på, hvordan komplementsystemet har bevæget sig fra fundamental immunologi til rutinemæssig overvågning af moderne biologiske lægemidler. [25]

Tabel 6. Hvilke kliniske scenarier tyder stærkest på komplementsystemets lidelser?

Klinisk situation	Mest sandsynlig komplementblok
Tilbagevendende meningokokmeningitis	Terminalkomponenter C5-C9 eller properdin
Tidlige tilbagevendende kapslede bakterieinfektioner hos et barn	C3 eller tidlige komponenter af den klassiske signalvej
Systemisk lupus erythematosus og andre immunkomplekssygdomme	C3- og C4-forbrug eller medfødte tidlige mangler
Angioødem uden urticaria	C1-, C4-, C1q-hæmmer
Uforklarlig glomerulonefritis med lav C3 og normal C4	Alternativ komplement dysregulering
Overvågning af anti-C5-behandling	CH50, AH50, funktionel C5

Kilder til tabellen. [26]

Sådan tager du prøver korrekt, og hvad du skal gøre efter unormale resultater

Præanalyse er især vigtig for komplementsystemet. Funktionelle tests er følsomme over for temperatur, behandlingsforsinkelser og forkert opbevaring. Mayo og ARUP understreger, at nedbrydning og spontant forbrug af komponenter kan føre til falsk lav funktion, og for AH50 anbefaler de generelt at fryse prøver umiddelbart efter indsamling. [27]

Derfor er det første skridt efter et uventet lavt resultat ikke at forhaste sig med en diagnose. Det er nødvendigt at afklare, hvordan prøven blev behandlet, om der var en forsinkelse, om den blev opbevaret korrekt, om plasmaferese blev udført, og om der er en betydelig inflammatorisk proces. Hvis det kliniske billede er tvivlsomt eller ikke stemmer overens med det kliniske billede, bør funktionelle tests gentages på en ny prøve. [28]

Hvis der opdages en vedvarende abnormalitet, afhænger det næste trin af mønsteret. Hvis CH50 er lav, og AH50 er normal, undersøges den klassiske signalvej og komponenterne C1, C2 og C4. Hvis CH50 er normal, og AH50 er lav, undersøges faktorer fra den alternative signalvej. Hvis CH50 og AH50 er lave, vurderes de terminale komponenter og C3 sammen, og komplementforbrug tages også i betragtning. Denne algoritme muliggør en logisk tilgang i stedet for at "tjekke alt". [29]

Hvis der er mistanke om en arvelig defekt, er konsultation med en klinisk immunolog og genetisk testning nyttige. Nyere undersøgelser understreger, at efter laboratoriebekræftelse af defekten bør man ikke kun overveje patienten, men også slægtninge, da familieidentifikation muliggør tidlig diskussion af vaccination, profylakse og behandling af alvorlige infektioner. [30]

Endelig kan unormale resultater af komplementsystemet ikke behandles "ved analyse". Behandlingen er ikke baseret på selve det lave C3-niveau, men på det underliggende problem: lupus, angioødem, infektiøs prædisposition, nefrologisk komplementdysregulering eller konsekvenserne af anti-C5-behandling. Dette er, hvad der adskiller den moderne fortolkning af komplementsystemet fra den forældede model, som forsøgte at drage konklusioner baseret på C3 eller C4 alene. [31]

Tabel 7. Hvad der oftest forstyrrer den korrekte fortolkning af komplementtest

Problem	Hvorfor er dette vigtigt?
Forkert opbevaring af prøven	Kan give falsk lave funktionelle resultater
Forsinkelse i blodforarbejdning	Fremmer nedbrydning og forbrug af komponenter
Blodprøvetagning efter plasmaferese	Afspejler muligvis ikke den faktiske komplementstatus.
Kun klassificering C3 og C4 uden CH50 og AH50	Det er let at overse en signalvejsspecifik defekt
Funktionel testvurdering uden klinisk overvejelse	Falske diagnostiske konklusioner er mulige
Forveksler komplementforbrug med en medfødt mangel	Kræver skelnen på tværs af flere komponenter og klinisk kontekst

Kilder til tabellen. [32]

Ofte stillede spørgsmål

Hvad er komplementsystemet kort sagt?
Det er en kaskade af medfødte immunproteiner, der hjælper med at mærke mikrober, forstærke inflammation og ødelægge målceller. Klinisk er komplementsystemet vigtigt ikke kun for beskyttelse mod infektioner, men også for autoimmune, nefrologiske og angioødematøse tilstande. [33]

Hvilke tests ordineres oftest først?
Oftest starter de med C3 og C4, og hvis der er mistanke om en medfødt mangel, med CH50 og AH50. I tilfælde af angioødem uden urticaria tilføjes C4, C1-hæmmer, dens funktion og C1q. [34]

Hvordan adskiller CH50 sig fra AH50?
CH50 afspejler funktionen af den klassiske signalvej og det fælles endepunkt. AH50 afspejler funktionen af den alternative signalvej og det samme endepunkt. Kombinationen af disse giver os mulighed for at forstå den sandsynlige placering af defekten. [35]

Indicerer lav C3 altid nyresygdom
? Nej. Lav C3 kan forekomme ved alternativ komplementdysregulering, men det forekommer også ved komplementforbrug i autoimmune processer og andre tilstande. Kombinationen med C4, CH50, AH50 og det kliniske billede er signifikant. [36]

Indikerer lav C4 altid arveligt angioødem
? Nej. Lav C4 er ganske vist vigtig ved C1-hæmmermangel, men det alene er ikke nok. C1-hæmmerniveauer og -funktion bør måles, og hvis der er mistanke om en erhvervet variant, bør C1q også måles. Hos nogle patienter kan C4 dog være normal mellem anfaldene. [37]

Når mangler i terminale komponenter er særligt vigtige:
Når en patient har haft tilbagevendende meningokokinfektioner eller disseminerede Neisseria gonorrhoeae-infektioner, især uden en anden åbenlys årsag til immundefekt. Sådanne tilfælde er karakteriseret ved defekter i C5-C9, såvel som properdin. [38]

Kan en komplementforstyrrelse udelukkes, hvis C3 og C4 er normale
? Nej. Normale C3 og C4 udelukker ikke en signalvejsspecifik defekt. For eksempel kan et unormalt resultat forekomme specifikt i CH50 eller AH50 ved en mangel i den tidlige klassiske eller terminale signalvej. Hvis både CH50 og AH50 er normale, er yderligere testning normalt ikke nødvendig, undtagen i særlige tilfælde, hvor der er mistanke om lectinsignalvejen. [39]

Hvorfor måles C1q ved angioødem?
C1q hjælper med at skelne mellem arvelig og erhvervet C1-hæmmermangel. I den arvelige variant er C1q normalt normal, mens den i den erhvervede variant ofte er nedsat. [40]

Hvorfor skal komplementtest nogle gange gentages?
Fordi funktionelle test er meget følsomme over for prøveindsamling, transport og frysning. Hvis prøven behandles forkert, kan der opnås et falsk fald, og der kan fejlagtigt mistænkes en alvorlig komplementdefekt. [41]

Hvor komplementsystemet er særligt vigtigt i moderne medicin
I dag er det særligt vigtigt inden for fire hovedområder: immundefekter med tilbagevendende infektioner, systemiske autoimmune sygdomme, komplementmedieret nefropati og monitorering af målrettet anti-C5-behandling. Det er i disse scenarier, at komplementanalyser virkelig ændrer kliniske beslutninger. [42]