Cấu trúc
Properdin là một glycoprotein oligomeric được tạo thành từ các tiểu đơn vị giống nhau. Mỗi tiểu đơn vị có khối lượng phân tử khoảng 53 kDa. Các tiểu đơn vị này liên kết với nhau tạo thành các dimer, trimer và tetramer. Dạng hoạt động chủ yếu của properdin trong huyết tương là dạng dimer, trimer và tetramer, với dạng trimer là phổ biến nhất. Sự hình thành các oligomer này là cần thiết cho chức năng của properdin trong việc ổn định convertase C3 và C5 của con đường thay thế.
Chức năng
Chức năng chính của properdin là ổn định phức hợp C3 convertase của con đường thay thế (C3bBb). Phức hợp C3bBb này rất không ổn định và dễ bị phân hủy nhanh chóng. Properdin liên kết với C3bBb, làm tăng thời gian bán hủy của nó lên 5-10 lần. Điều này cho phép C3 convertase tạo ra nhiều C3b hơn, khuếch đại tầng thác bổ thể và cuối cùng dẫn đến việc hình thành phức hợp tấn công màng (MAC), gây ra ly giải tế bào.
Cụ thể hơn, properdin:
- Liên kết với C3bBb trên bề mặt mầm bệnh.
- Ngăn chặn sự phân hủy của C3bBb bởi Factor H và Factor I.
- Khuếch đại quá trình opson hóa bằng cách tăng sản xuất C3b.
- Góp phần vào việc loại bỏ các tế bào apoptotic và các mảnh vụn tế bào.
Con đường hoạt hóa bổ thể thay thế
Con đường thay thế được kích hoạt một cách tự phát với tốc độ thấp do sự thủy phân tự phát của C3. Sự thủy phân này tạo ra C3(H2O), bắt chước C3b và có thể liên kết với Factor B. Factor B sau đó bị phân cắt bởi Factor D thành Ba và Bb. C3(H2O)Bb tạo thành một C3 convertase khởi đầu. Khi C3b được tạo ra, nó có thể liên kết với Factor B, hình thành C3bBb, một C3 convertase hiệu quả hơn. Chính phức hợp C3bBb này được ổn định bởi properdin.
Thiếu hụt Properdin
Thiếu hụt properdin là một rối loạn di truyền hiếm gặp, liên kết với nhiễm trùng não mô cầu tái phát nặng, đặc biệt là do Neisseria meningitidis. Điều này là do sự thiếu hụt properdin làm suy yếu khả năng của hệ thống miễn dịch trong việc loại bỏ vi khuẩn này thông qua con đường thay thế. Người bệnh thiếu hụt properdin thường dễ bị nhiễm trùng nặng và có thể tử vong nếu không được điều trị kịp thời.
Ứng dụng lâm sàng
Việc đo lường nồng độ properdin trong huyết thanh có thể hữu ích trong việc chẩn đoán thiếu hụt properdin. Nghiên cứu cũng đang được tiến hành để khám phá tiềm năng điều trị của properdin và các chất tương tự của nó trong việc tăng cường hệ thống miễn dịch trong các bệnh nhiễm trùng và các tình trạng khác. Việc xác định nồng độ properdin thấp có thể giúp bác sĩ đưa ra quyết định điều trị phù hợp, bao gồm cả việc phòng ngừa nhiễm trùng.
Properdin và các tương tác khác
Ngoài vai trò chính trong việc ổn định C3bBb, properdin còn được chứng minh là tương tác với một số phân tử khác của hệ thống miễn dịch và các cấu trúc bề mặt tế bào. Điều này cho thấy properdin có thể có những chức năng phức tạp hơn ngoài việc chỉ tham gia vào con đường thay thế. Ví dụ, properdin có thể liên kết trực tiếp với một số mầm bệnh, hoạt động như một opsonin và tăng cường sự thực bào. Nó cũng có thể tương tác với glycosaminoglycans trên bề mặt tế bào nội mô, góp phần vào quá trình điều hòa viêm. Những tương tác đa dạng này làm nổi bật vai trò trung tâm của properdin trong hệ thống miễn dịch.
Điều hòa biểu hiện Properdin
Việc biểu hiện properdin chủ yếu được điều hòa ở cấp độ phiên mã. Một số cytokine, chẳng hạn như interferon-γ (IFN-γ) và yếu tố hoại tử khối u (TNF-α), có thể làm tăng biểu hiện properdin. Điều này cho thấy properdin có thể đóng một vai trò trong phản ứng miễn dịch thích ứng, mặc dù vai trò chính của nó là trong hệ thống miễn dịch bẩm sinh. Việc tìm hiểu các cơ chế điều hòa biểu hiện properdin có thể mở ra những hướng điều trị mới nhắm vào việc điều chỉnh hoạt động của hệ thống bổ thể.
Properdin như một mục tiêu điều trị
Do vai trò quan trọng của properdin trong hệ thống miễn dịch, nó đã trở thành một mục tiêu tiềm năng cho các liệu pháp điều trị. Các nhà nghiên cứu đang khám phá khả năng sử dụng properdin tái tổ hợp hoặc các chất tương tự properdin để tăng cường hoạt động của bổ thể trong các bệnh nhiễm trùng, đặc biệt là ở những bệnh nhân bị thiếu hụt properdin. Ngược lại, việc ức chế properdin có thể có lợi trong các bệnh lý mà hoạt động bổ thể quá mức góp phần gây bệnh, chẳng hạn như trong một số bệnh tự miễn. Tuy nhiên, việc phát triển các liệu pháp nhắm vào properdin vẫn còn trong giai đoạn nghiên cứu và cần thêm nhiều nghiên cứu để đánh giá tính an toàn và hiệu quả của chúng.