referat mekanisme antigen-antibodi ( agnes+dinie )
Post on 30-Jun-2015
943 Views
Preview:
TRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
Terdapat ratusan bakteri di dunia. Pada gambar di atas Anda bisa melihat hanya sedikit di antaranya.
Imunitas atau kekebalan adalah sistem mekanisme pada organisme
yang melindungi tubuh terhadap pengaruh biologis luar dengan
mengidentifikasi dan membunuh patogen serta sel tumor. Sistem ini
mendeteksi berbagai macam pengaruh biologis luar yang luas, organisme
akan melindungi tubuh dari infeksi, bakteri, virus sampai cacing parasit,
serta menghancurkan zat-zat asing lain dan memusnahkan mereka dari
sel organisme yang sehat dan jaringan agar tetap dapat berfungsi seperti
biasa. Deteksi sistem ini sulit karena adaptasi patogen dan memiliki cara
baru agar dapat menginfeksi organisme.
Jika sistem kekebalan melemah, kemampuannya untuk melindungi
tubuh juga berkurang, membuat patogen, termasuk virus yang
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
1
menyebabkan penyakit. Penyakit defisiensi imun muncul ketika sistem
imun kurang aktif daripada biasanya, menyebabkan munculnya infeksi.
Defisiensi imun merupakan penyebab dari penyakit genetika, seperti
severe combined immunodeficiency, atau diproduksi oleh farmaseutikal
atau infeksi, seperti sindrom defisiensi imun dapatan (AIDS) yang
disebabkan oleh retrovirus HIV. Penyakit autoimun menyebabkan sistem
imun yang hiperaktif menyerang jaringan normal seperti jaringan tersebut
merupakan benda asing. Penyakit autoimun yang umum termasuk
rheumatoid arthritis, diabetes melitus tipe 1 dan lupus erythematosus.
Peran penting imunologi tersebut pada kesehatan dan penyakit adalah
bagian dari penelitian.
Sistem imun membentuk sistem pertahanan badan terhadap bahan
asing seperti mikroorganisme (bakteri, protozoa, virus dan parasit),
molekul-molekul berpotensi toksik, atau sel-sel tidak normal (sel terinfeksi
virus atau malignan).
Suatu ciri sistem imun ialah keupayaan untuk membedakan bahan-
bahan yang wujud secara semula jadi atau normal (diri) dari bahan-bahan
atau agen-agen yang masuk ke dalam tubuh dari luar (bukan diri) dan
menghasilkan gerak balas terhadap bahan bukan diri saja.
Ketidakwujudan khusus suatu gerak balas terhadap diri dikenali sebagai
toleransi. Pentingnya keupayaan untuk membedakan (mendiskriminasi)
antara diri dan bukan diri, serta toleransi diri, ditunjukkan dalam penyakit-
penyakit autoimun, apabila fungsi-fungsi tersebut gagal. Penyakit-
penyakit ini terjadi apabila bahan normal tubuh dianggap sebagai asing
dan respon imun dihasilkan terhadap bahan-bahan tersebut. Walau
bagaimananpun, sistem imun lazimnya amat berkesan membedakan
antara diri dan bukan diri.
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
2
BAB II
SISTEM IMUN
SEJARAH IMUNOLOGI
Imunologi adalah ilmu yang mempelajari struktur dan fungsi
imunitas. Imunologi berasal dari ilmu kedokteran dan penelitian awal
akibat dari imunitas sampai penyakit. Sebutan imunitas yang pertama kali
diketahui adalah selama wabah Athena tahun 430 SM. Thucydides
mencatat bahwa orang yang sembuh dari penyakit sebelumnya dapat
mengobati penyakit tanpa terkena penyakit sekali lagi. Observasi
imunitas nantinya diteliti oleh Louis Pasteur pada perkembangan
vaksinasi dan teori penyakit kuman. Teori Pasteur merupakan perlawanan
dari teori penyakit saat itu, seperti teori penyakit miasma. Robert Koch
membuktikan teori ini pada tahun 1891, untuk itu ia diberikan hadiah
nobel pada tahun 1905. Ia membuktikan bahwa mikroorganisme
merupakan penyebab dari penyakit infeksi. Virus dikonfirmasi sebagai
patogen manusia pada tahun 1901 dengan penemuan virus demam
kuning oleh Walter Reed.
Imunologi membuat perkembangan hebat pada akhir abad ke-19
melalui perkembangan cepat pada penelitian imunitas humoral dan
imunitas selular. Paul Ehrlich mengusulkan teori rantai-sisi yang
menjelaskan spesifisitas reaksi antigen-antibodi. Kontribusinya pada
pengertian imunitas humoral diakui dengan penghargaan hadiah nobel
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
3
pada tahun 1908, yang bersamaan dengan penghargaan untuk pendiri
imunologi selular, Elie Metchnikoff.
Kerja Jenner dan Pasteur merupakan titik permulaan bidang
imunologi secara saintifik. Paul Ehrlich mengungkapkan teori keimunan
humor yang menekankan peranan antibodi, yaitu protein-protein yang
dihasilkan oleh sel-sel dan dibebaskan ke dalam darah, sebagai agen
utama keimunan. Elie Metchnikoff, mengungkapkan teori keimunan
perantaraan sel, di mana fagosit-fagosit memainkan peranan utama
melawan bahan asing termasuk organisma menginfeksi. Kini diketahui
kedua teori adalah betul.
Paul Ehrlich
SISTEM IMUN
Sistem imun yang mempertahankan keutuhan tubuh terdiri atas
sistem imun nonspesifik (natural/innate) dan spesifik (adaptive/acquired).
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
4
SISTEM IMUN NON SPESIFIK
Sistem imun nonspesifik sudah ada dan berfungsi sejak lahir,
sedang yang spesifik baru berkembang sesudah itu. Sistem imun
nonspesifik merupakan pertahanan tubuh terdepan dalam menghadapi
serangan berbagai mikroorganisme, karena sistem imun spesifik
memerlukan waktu sebelum dapat memberikan responsnya. Sistem imun
tersebut disebut nonspesifik, karena tidak dijumpai terhadap
mikroorganisme tertentu.
Pertahanan Fisik
Kulit, selaput lendir, silia saluran nafas, batuk dan bersin dapat
mencegah berbagai kuman patogen masuk ke dalam tubuh. Kulit yang
rusak misalnya oleh luka bakar dan selaput lendir yang rusak oleh karena
asap rokok akan meningkatkan infeksi.
Larva parasit yang sedang memasuki kulit manusia (gambar kiri)
Pertahanan Larut
Pertahanan Biokimia. Bahan yang disekresi mukosa saluran nafas,
kelenjar sebaseus kulit, telinga, spermin dalam semen merupakan bahan
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
5
yang berperan dalam pertahanan tubuh. Asam hidrolorik dalam cairan
lambung, lisosim dalam keringat, ludah, air mata dan air susu dapat
melindungi tubuh terhadap kuman positive-Gram dengan jalan
menghancurkan dinding kuman tersebut. Air susu ibu mengandung pula
laktoferin dan asam neuramik yang mempunyai sifat antibakterial
terhadap E.Coli dan stafilokok. Lisozim yang dilepas makrofag dapat
menghancurkan kuman negatif-Gram dengan bantuan komplemen. Dalam
darah dan sekresi tubuh, enzim lisosom membunuh banyak bakteri
dengan mengubah dinding selnya. Ig A juga merupakan pertahanan
permukaan mukosa.
Pertahanan Humoral
Komplemen. Komplemen mengaktifkan fagosit dan membantu destruksi
bakteri dan parasit dengan jalan opsonisasi.
1. Komplemen dapat menghancurkan sel membran banyak bakteri
(C8-C9)
2. Komplemen dapat berfungsi sebagai faktor kemotaktik yang
mengerahkan makrofag ke tempat bakteri (C5-6-7)
3. Komplemen dapat diikat pada permukaan bakteri yang
memudahkan makrofag untuk mengenal (opsonisasi) dan
memakannya (C3b, C4b)
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
6
Interferon. Interferon adalah suatu glikoprotein yang dihasilkan berbagai
sel manusia yang mengandung nukleus dan dilepas sebagai respons
terhadap infeksi virus. Interferon mempunyai sifat antivirus dengan jalan
menginduksi sel-sel sekitar sel yang telah diserang virus tersebut. Di
samping itu, interferon dapat pula mengaktifkan natural killer cell sel NK
untuk membunuh virus dan sel neoplasma.
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
7
Fungsi sel NK
C-Reaktive Protein (CRP). CRP dibentuk tubuh pada infeksi.
Peranannya ialah sebagai opsonin dan dapat mengaktifkan komplemen.
Pertahanan Selular
Fagosit/makrofag, sel NK dan sel mast berperan dalam sistem imun
nonspesifik selular.
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
8makrofag saat berusaha melahap benda asing
Fagosit
Meskipun berbagai sel dalam tubuh dapat melakukan fagositosis,
sel utama yang berperan pada pertahanan nonspesifik adalah sel
mononuklear (monosit dan makrofag) serta sel polimorfonuklear seperti
neutrofil. Kedua golongan sel tersebut berasal dari sel hemopoietik yang
sama. Fagositosis dini yang efektif pada invasi kuman, akan dapat
mencegah timbulnya penyakit.
Proses fagositosis terjadi dalam beberapa tingkat sebagai berikut :
kemotaksis, menangkap, membunuh dan mencerna.
Natural Killer cell (sel NK). Sel NK adalah limfosit tanpa ciri-ciri sel
limfoid sistem imun spesifik yang ditemukan dalam sirkulasi. Oleh karena
itu disebut juga sel non B non T atau sel populasi ketiga atau null cell.
Morfologis, sel NK merupakan limfosit dengan granula besar, oleh karena
itu disebut juga Large Granular Lymphocyte/LGL. Sel NK dapat
menghancurkan sel yang mengandung virus atau sel neoplasma.
Interferon mempercepat pematangan dan meningkatkan efek sitolitik sel
NK.
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
9
Sel mast. Sel mast berperan dalam reaksi alergi dan juga dalam
pertahanan pejamu yang jumlahnya menurun pada sindrom
immunodefisiensi. Sel mast juga berperan pada imunitas terhadap parasit
dalam usus dan terhadap invasi bakteri. Berbagai faktor nonimun seperti
latihan jasmani, tekanan, trauma, panas dan dingin dapat pula
mengaktifkan dan menimbulkan degranulasi sel mast.
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
10
Suatu virus yang sedang memodifikasi strukturnya supaya
tidak dikenali oleh sistem kekebalan. (Rhinovirus 14)
PASUKAN DI DALAM TUBUH
Di dalam nodus limfa pecah pertempuran antara penyerang tubuh dan pasukan pertahanan. Ketika
bakteri masuk melalui saluran limfatis (1), makrofag menelan sebagian penyerang itu (2),
menghancurkannya, dan menunjukkan penanda identitas bakteri itu di permukaannya sendiri.
Pesan kimiawi ini diberikan untuk semacam sel darah putih yang dikenal sebagai sel T penolong
(3), yang menanggapi dengan memperbanyak (4) dan melepaskan pesan kimia yang memanggil
lebih banyak pasukan ke bagian itu (5). Sel T lain memberi isyarat kepada sel B untuk turun ke
kancah pertempuran (6). Sebagian sel B mulai bereproduksi (7), dan sel-sel baru ini menyimpan
informasi untuk membantu tubuh memerangi musuh yang sama di kemudian hari (8). Sel B lain
mengeluarkan ribuan antibodi setiap detik (9), memaksa bakteri menggumpal (10). Selanjutnya
makrofag menyapu habis, menelan gumpalan bakteri sementara molekul protein tertentu dan
antibodi membuat bakteri mudah ditelan makrofag (11). Terkadang, protein tadi langsung
membunuh bakteri dengan merobek dinding selnya (12). Makrofag pembersih kemudian
membersihkan seluruh nodus dari sisa-sisa pertempuran, menelan antibodi yang berserakan,
bakteri mati, dan puing-puing lain sampai infeksi itu hilang.
Fagosit yang terdiri atas sel mononuklear (monosit dan makrofag)
dan sel polimorfonuklear (granulosit yang terdiri atas neutrofil, eosinofil
dan basofil) dibentuk dalam sumsum tulang. Setelah berada dalam
sirkulasi untuk 24 jam, sel monosit bermigrasi ke tempat tujuan di
berbagai jaringan dan di sana berdiferensiasi menjadi makrofag. Menurut
fungsinya, makrofag dapat berupa fagosit profesional atau Antigen
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
11
Presenting Cell (APC) tanpa pemusnahan. Monosit dan makrofag memiliki
reseptor untuk Fc dari Imunoglobulin, komplemen (C3b), IFN, MIF dan
MAF. Di samping itu monosit dan makrofag dapat melepas bahan-bahan
seperti lisozim, komplemen, IFN dan sitokin yang semuanya memberikan
kontribusi dalam pertahanan tubuh. Granulosit yang dibentuk dengan
kecepatan 8 juta sel/menit hanya hidup 2-3 hari, sedang
monosit/makrofag dapat hidup untuk beberapa bulan-tahun. Granulosit
yang merupakan 60-70% dari seluruh sel darah putih, ditemukan juga di
luar pembuluh darah karena dapat menembus dinding pembuluh darah.
Sel polimorfonuklear bergerak cepat dan sudah berada di tempat infeksi
dalam 2-4 jam, sedang monosit bergerak lebih lambat dan memerlukan
waktu 7-8 jam untuk sampai di tempat tujuan.
SISTEM IMUN SPESIFIK
Sel sistem imun spesifik terdiri atas sel B dan sel T yang masing-
masing merupakan sekitar 10% dan 70-85% dari semua limfosit dalam
sirkulasi. Sel B merupakan asal dari sel plasma yang membentuk
imunoglobulin (Ig) yang terdiri atas IgG,IgM,IgA,IgE dan IgD.
1. Sistem imun spesifik humoral . Berperan dalam sistem imun spesifik
humoral adalah limfosit B atau sel B. Sel B tersebut berasal dari sel
asal multipoten dalam sumsum tulang. Pada unggas sel asal
tersebut berdiferensiasi menjadi sel B di dalam alat yang disebut
Bursa Fabricius yang letaknya dekat cloaca. Bila sel B dirangsang
benda asing, sel tersebut akan berproliferasi dan berdiferensiasi
menjadi sel plasma yang dapat membentuk antibodi. Antibodi yang
dilepas dapat ditemukan di dalam serum. Fungsi utama antibodi
adalah mempertahankan tubuh terhadap infeksi bakteri., virus dan
menetralisasi toksin.
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
12
2. Sistem imun spesifik selular . Berperan dalam sistem imun spesifik
selular adalah limfosit T atau sel T. Fungsi sel T umumnya adalah :
a. membantu sel B dalam memproduksi antibodi
b. mengenal dan menghancurkan sel yang terinfeksi virus
c. mengaktifkan makrofag dalam fagositosis
d. mengontrol ambang dan kualitas sistem imun
Sel T juga dibentuk dalam sumsum tulang, tetapi diferensiasi dan
proliferasi terjadi dalam kelenjar timus atas pengaruh beberapa
faktor asal timus. 90-95 % semua sel timus tersebut mati dan hanya
5-10 % menjadi matang dan meninggalkan timus untuk masuk ke
dalam sirkulasi dan kelenjar getah bening. Fungsi utama sistem
imun selular adalah pertahanan terhadap mikroorganisme yang
hidup intraselular seperti virus, jamur, parasit dan
keganasan.Berbeda dengan sel B, sel T terdiri atas beberapa sel
subset seperti sel T naif, Th1, Th2, T Delayed Type Hypersensitivity
(TdTh), Cytotoxic T Lymphocyte (CTL) atau T cytotoxic atau T
cytolytic (Tc) dan T supresor (Ts) atau T regulator (Tr).
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
13
Sebuah sel B diseliputi bakteri.Sebuah sel B saat membelah diri.
Sel Th yang disebut sel inducer merupakan regulator sistem
imun oleh karena mengatur fungsi sel-sel sistim imun lainnya
termasuk makrofag, sel B dan subset sel T lainnya. Di samping sel-
sel tersebut di atas masih ada sel non T non B yang terdiri atas sel
NK (Natural Killer) dan sel K (Killer). Sel NK dapat membunuh sel
tumor dan sel yang diinfektir virus secara nonspesifik tanpa bantuan
antibodi, sedang sel K merupakan efektor dari ADCC yang dapat
membunuh sel secara spesifik tetapi hanya dengan bantuan
antibodi.
Sel T naif (virgin). Sel T naif adalah sel limfosit yang meninggalkan
timus, namun belum berdiferensiasi, belum pernah terpajan dengan
antigen dan menunjukkan molekul permukaan CD45RA. Sel ditemukan
dalam organ limfoid perifer. Sel T naif yang terpajan dengan antigen akan
berkembang menjadi sel Th0 yang selanjutnya dapat berkembang
menjadi sel efektor Th1 dan Th2 yang dapat dibedakan atas dasar jenis-
jenis sitokin yang diproduksinya. Sel Th0 memproduksi sitokin dari kedua
jenis sel tersebut seperti IL-2, IFN dan IL-4.
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
14
Organ yang terlibat dalam sistem kekebalan tubuh
Sel T CD4 (Th1 dan Th2). Sel T naif CD4 masuk sirkulasi dan menetap
di dalam organ limfoid seperti kelenjar getah bening untuk bertahun-
tahun sebelum terpajan dengan antigen atau mati. Sel tersebut mengenal
antigen yang dipresentasikan bersama molekul MHC-II oleh APC dan
berkembang menjadi subset sel Th1 atau sel Tdth (Delayed Type
Hypersensitivity) atau Th2 yang tergantung dari sitokin lingkungan. Dalam
kondisi yang berbeda dapat dibentuk dua subset yang berlawanan.
Sel T CD8 (Cytotoxic T Lymphocyte / CTL / T cytotoxic / T cytolytic / Tc).
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
15
Hubungan sel T dengan Major histocompatibility complex kelas I atau Major histocompatibility complex kelas II, dan antigen (merah)
Sel T CD8 naif yang keluar dari timus disebut juga CTL/Tc. Sel
tersebut mengenal antigen yang dipresentasikan bersama molekul MHC-I
yang ditemukan pada semua sel yang bernukleus. Fungsi utamanya
adalah menyingkirkan sel yang terinfeksi virus dengan menghancurkan
sel ganas dan sel histoimkompatibel yang menimbulkan penolakan pada
transplantasi. Dalam keadaan tertentu, CTL/Tc dapat juga menghancurkan
sel yang terinfeksi bakteri intraselular. Istilah sel T inducer digunakan
untuk menunjukkan aktivitas sel Th dalam mengaktifkan sel subset T
lainnya.
Sel Ts (T supresor) atau sel Tr (T regulator). Sel Ts (supresor) yang
juga disebut sel Tr (regulator) atau Th3 berperan menekan aktivitas sel
efektor T yang lain dan sel B. Menurut fungsinya, sel Ts dapat dibagi
menjadi sel Ts spesifik untuk antigen tertentu dan sel Ts nonspesifik.
Tidak ada petanda unik pada sel ini, tetapi penelitian menemukan adanya
petanda molekul CD8. Molekul CD4 kadang dapat pula supresif. Kerja sel
T regulator diduga dapat mencegah respons sel Th1. APC yang
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
16
Pada orang yang kebal, sel T pembunuh menyerang dan menghancurkan sel yang membawa antigen asing, seperti sel yang terinfeksi virus atau sel kanker. Sel T ini memiliki vakuola penyimpanan yang mengandung senyawa kimia, disebut perforin, karena ia melubangi membran sel dan melepaskan unit perforin protein. Unit ini bersatu membentuk lubang pada membran sasaran. Setelah itu, cairan dan garam masuk sehingga sel sasaran akhirnya pecah
mempresentasikan antigen ke sel T naif akan melepas sitokin IL-12 yang
merangsang diferensiasi sel T naif menjadi sel efektor Th1. Sel Th1
memproduksi IFN- yang mengaktifkan makrofag dalam fase efektor. Sel
T regulator dapat mencegah aktivasi sel T melalui mekanisme yang belum
jelas (kontak yang diperlukan antara sel regulator dan sel T atau APC).
Beberapa sel T regulator melepas sitokin imunosupresif seperti IL-10 yang
mencegah fungsi APC dan aktivasi makrofag dan TGF-b yang mencegah
proliferasi sel T dan aktivasi makrofag.
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
17
Gambar ini memperlihatkan cara sel memecah mikroba dan menyerahkannya kepada sel T. Seperti yang ditunjukkan di bagian kanan, sel T akan diaktivasi hanya jika reseptor antigennya cocok dengan antigen tersebut, jika molekul CD4
menempel ke kompleks antigen, dan jika sejumlah molekul lain (kanan) berkombinasi satu sama lain. Mekanisme pengamanan ini mencegah agar sel T matang tidak melancarkan serangan kekebalan terhadap tuan rumahnya.
ANTIGEN DAN ANTIBODI
ANTIGEN
Antigen poten alamiah terbanyak adalah protein besar dengan berat
molekul lebih dari 40.000 dalton dan kompleks polisakarida mikrobial.
Glikolipid dan lipoprotein dapat juga bersifat imunogenik, tetapi tidak
demikian halnya dengan lipid yang dimurnikan. Asam nukleat dapat
bertindak sebagai imunogen dalam penyakit autoimun tertentu, tetapi
tidak dalam keadaan normal.
Pembagian Antigen
1. Pembagian antigen menurut epitop
a. Unideterminan, univalen. Hanya satu jenis determinan/epitop
pada satu molekul.
b. Unideterminan, multivalen. Hanya satu jenis determinan
tetapi dua atau lebih determinan tersebut ditemukan pada
satu molekul.
c. Multideterminan, univalen. Banyak epitop yang bermacam-
macam tetapi hanya satu dari setiap macamnya (kebanyakan
protein).
d. Multideterminan, multivalen. Banyak macam determinan dan
banyak dari setiap macam pada satu molekul (antigen dengan
berat molekul yang tinggi dan kompleks secara kimiawi).
2. Pembagian antigen menurut spesifitas
a. Heteroantigen, yang dimiliki oleh banyak spesies
b. Xenoantigen, yang hanya dimiliki spesies tertentu
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
18
c. Aloantigen (isoantigen), yang spesifik untuk individu dalam
satu spesies
d. Autoantigen, yang dimiliki alat tubuh sendiri
3. Pembagian antigen menurut ketergantungan terhadap sel T
a. T dependen, yang memerlukan pengenalan oleh sel T terlebih
dahulu untuk dapat menimbulkan respons antibodi.
Kebanyakan antigen protein termasuk dalam golongan ini.
b. T independen, yang dapat merangsang sel B tanpa bantuan
sel T untuk membentuk antibodi. Kebanyakan antigen
golongan ini berupa molekul besar polimerik yang dipecah di
dalam tubuh secara perlahan-lahan, misalnya
lipopolisakaridam ficoll, dekstran, levan, flagelin polimerik
bakteri.
4. Pembagian antigen menurut sifat kimiawi
a. Hidrat arang (polisakarida). Hidrat arang pada umumnya
imunogenik. Glikoprotein yang merupakan bagian permukaan
sel banyak mikroorganisme dapat menimbulkan respons imun
terutama pembentukan antibodi. Contoh lain adalah respons
imun yang ditimbulkan golongan darah ABO, sifat antigen dan
spesifisitas imunnya berasal dari polisakarida pada
permukaan sel darah merah.
b. Lipid. Lipid biasanya tidak imunogenik, tetapi dapat menjadi
imunogenik bila diikat protein pembawa. Lipid dianggap
sebagai Hapten, contohnya adalah sfingolipid.
c. Asam nukleat. Asam nukleat tidak imunogenik, tetapi dapat
imunogenik bila diikat protein molekul pembawa. DNA dalam
bentuk heliksnya biasanya tidak imunogenik. Respons imun
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
19
terhadap DNA terjadi pada pasien dengan Lupus Eritematosus
Sistemik (LES)
d. Protein. Kebanyakan protein adalah imunogenik dan pada
umumnya multideterminan dan univalen.
Imunogen dan Hapten. Antigen yang disebut imunogen adalah bahan
yang dapat merangsang respons imun atau bahan yang dapat bereaksi
dengan antibodi yang sudah ada tanpa memperhatikan kemampuannya
untuk merangsang produksi antibodi. Secara fungsional antigen dibagi
menjadi imunogen dan hapten. Bahan kimia ukuran kecil seperti
dinitrofenol dapat diikat antibodi, tetapi bahan tersebut sendiri tidak
dapat mengaktifkan sel B (tidak imunogenik). Untuk memacu respons
antibodi, bahan kecil tersebut perlu diikat oleh molekul besar. Kompleks
yang terdiri atas molekul kecil (disebut hapten) dan molekul besar
(disebut carrier atau molekul pembawa) dapat berperan sebagai
imunogen.
Epitop. Epitop atau determinan antigen adalah bagian dari antigen yang
dapat membentuk kontak fisik dengan reseptor antibodi, menginduksi
pembentukan antibodi, dapat diikat dengan spesifik oleh bagian dari
antibodi atau oleh reseptor antibodi. Makromolekul dapat memiliki
berbagai epitop yang masing-masing merangsang produksi antibodi
spesifik yang berbeda. Paratop adalah bagian dari antibodi yang mengikat
epitop.
ANTIBODI
Antibodi atau imunoglobulin (Ig) adalah golongan protein yang
dibentuk sel plasma (proliferasi sel B) setelah terjadi kontak dengan
antigen. Antibodi ditemukan dalam serum dan jaringan dan mengikat
antigen secara spesifik. Antibodi merupakan molekul-molekul dalam
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
20
plasma yang berfungsi mengancam dan bergabung dengan antigen asing.
Antibodi tergolong ke dalam kumpulan protein yang dipanggil
imunoglobulin (Ig).
Semua molekul Ig mempunyai 4 polipeptid dasar yang terdiri atas 2
rantai berat (heavy chain) dan 2 rantai ringan (light chain) yang identik,
dihubungkan satu dengan lainnya oleh ikatan disulfida.
Unit dasar antibodi yang terdiri atas 2 rantai berat dan 2 rantai
ringan yang identik, diikat menjadi satu oleh ikatan disulfida yang dapat
dipisah-pisah dalam berbagai fragmen.
A = rantai berat (berat molekul : 50.000 – 77.000)
B = rantai ringan (berat molekul : 25.000)
C = ikatan disulfida
Terdapat lima kelas imunoglobulin berdasarkan perbedaan struktur,
yaitu IgG, IgM, IgA, IgD dan IgE. Setiap satu kelas mempunyai ciri-ciri
biologi dan fungsi berbeda.
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
21
IgG. IgG merupakan komponen utama (terbanyak) imunoglobulin serum,
dengan berat molekul 160.000. Kadarnya dalam serum yang sekitar 13
mg/ml merupakan 75% dari semua Ig. IgG ditemukan juga dalam
berbagai cairan lain antaranya cairan saraf sentral (CSF) dan juga urin.
IgG dapat menembus plasenta dan masuk ke janin dan berperan pada
imunitas bayi sampai umur 6-9 bulan. IgG dapat mengaktifkan
komplemen, meningkatkan pertahanan tubuh melalui opsonisasi dan
reaksi inflamasi.
IgA. IgA ditemukan dalam jumlah sedikit dalam serum, tetapi kadanya
dalam cairan sekresi saluran napas, cerna dan kemih, air mata, keringat,
ludah dan kolostrum lebih tinggi dalam bentuk IgA sekretori (sIgA). IgA
dan sIgA dapat menetralisir toksin, virus, mengagglutinasikan kuman dan
mengaktifkan komplemen (jalur alternatif). sIgA diproduksi lebih dulu dari
pada IgA dalam serum dan tidka menembus plasenta.
IgM. IgM ialah imunoglobulin berukuran paling besar dan mempunyai
rumus bangun pentamer. IgM dibentuk paling awal pada respons imun
primer tetapi tidak berlangsung lama, karena itu kadar IgM yang tinggi
merupakan tanda adanya infeksi dini. IgM dapat mencegah gerakan
mikroorganisme patogen, memudahkan fagositosis dan merupakan
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
22
aglutinator kuat terhadap butir antigen. IgM juga merupakan antibodi
yang dapat mengikat komplemen dengan kuat dan tidak menembus
plasenta.
IgD. IgD ditemukan dengan kadar yang sangat rendah dalam darah (1 %
dari total imunoglobulin dalam serum). IgD tidak mengikat komplemen,
mempunyai aktivitas antibodi terhadap antigen berbagai makanan dan
autoantigen seperti komponen nukleus. Selanjutnya IgD ditemukan
bersama IgM pada permukaan sel B sebagai reseptor antigen pada
aktivasi sel B.
IgE. IgE ditemukan dalam serum dalam jumlah yang sangat sedikit. IgE
mudah diikat mastosit, basofil, eosinofil, makrofag dan trombosit yang
pada permukaannya memiliki reseptor untuk fraksi Fc dari IgE. IgE
dibentuk juga setempat oleh sel plasma dalam selaput lendir saluran
nafas dan cerna. Kadar IgE serum yang tinggi ditemukan pada alergi,
infeksi cacing, skistosomiasis, penyakit hidatid, trikinosis. Kecuali pada
alergi, IgE diduga juga berperan pada imunitas parasit. IgE pada alergi
dikenal sebagai antibodi reagin.
RESPONS IMUN
Sel-sel utama yang berperan pada respons imun yaitu makrofag, sel
T dan sel B. Sel-sel tersebut berinteraksi satu dengan yang lain secara
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
23
langsung atau melalui interleukin (IL). Selain itu diikutsertakan pula
komplemen, sel NK dan sel K.
Mikroorganisme yang menembus pertahanan mekanik nonspesifik
masih dapat dieliminir oleh elemen-elemen dari sistim imun nonspesifik
lainnya. Enzim lisozom yang ditemukan dalam banyak sekresi mampu
menghancurkan dinding banyak bakteri. Komplemen dapat diaktifkan
secara alternatif oleh berbagai bakteri. Aktivasi tersebut akan
mengeliminir bakteri melalui lisis atau peningkatan fagositosis (melalui
faktor kemotaktik, opsonin dan reseptor untuk komplemen pada
permukaan fagosit).
Acute phase protein meningkat dan salah satu dari protein tersebut
adalah C Reactive Protein (CRP) dan disebut demikian oleh karena
mengikat protein C dari pneumokok. Ikatan antara CRP dan protein C tadi
akan mengaktifkan komplemen secara alternatif. Aktivasi komplemen
terlihat padasistim imun nonspesifik lainnya. Enzim lisozom yang
ditemukan dalam banyak sekresi mampu menghancurkan dinding banyak
bakteri. Komplemen dapat diaktifkan secara alternatif oleh berbagai
bakteri. Aktivasi tersebut akan mengeliminir bakteri melalui lisis atau
peningkatan fagositosis (melalui faktor kemotaktik, opsonin dan reseptor
untuk komplemen pada permukaan fagosit). Acute phase protein
meningkat dan salah satu dari protein tersebut adalah C Reactive Protein
(CRP) dan disebut demikian oleh karena mengikat protein C dari
pneumokok. Ikatan antara CRP dan protein C tadi akan mengaktifkan
komplemen secara alternatif.
Yang berperanan pada imunitas virus adalah sel NK dan interferon
(IFN). IFN mengaktifkan sel NK dan meningkatkan resistensi sel normal
terhadap infeksi virus.
Bila pertahanan sistim imun nonspesifik tidak dapat mengeliminir
kuman, sistim imun spesifik akan dikerahkan. Sistim ini bekerja spesifik
dan menggunakan rnemori. Antigen akan mencetuskan serentetan reaksi
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
24
yang menghasilkan aktivasi limfosit, produksi antibodi dan limfosit efektor
yang spesifik untuk imunogen.
Pada pertahanan spesifik ini, antigen mula-mula ditangkap oleh APC
dan dipresentasikan ke sel T. Pada waktu yang bersamaan sel APC
melepas IL-1 yang mengaktifkan sel T. Sel T yang diaktifkan melepas
berbagai interleukin. Dalam respons terhadap kebanyakan antigen
(kecuali antigen se! T independen) antigen perlu diproses dahulu oleh sel
APC. Hal ini disebabkan oleh karen sel T yang merupakan regulator dari
respons imun, hanya mengenal antigen melalui molekul MHC kelas II
(MHC restricted). Sel-sel yang memiliki permukaan MHC kelas II dan
berfungsi sebagai APC adalah makrofag, sel dendritik, sel Langerhans di
kulit, sel Kupffer dihati, sel mikroglia di susunan saraf pusat, sel B dan
sekitar 1% dari semua sel monosit perifer.
Sebagai regulator respons imun, sel Th mengaktifkan limfosit
lainnya dari sistim imun seperti sel B, sel Te dan sel Tdh. Aktivasi sel Th
tersebut memerlukan 2 signal, yang pertama berasal dari ikatan antara
reseptor antigen pada permukaan sel T dengan kompleks antigen MHC
krlas II pada sel APC dan yang keduaberasal dari interleukin-1 (protein
larut yang diproduksi sel APC). Kedua signal bersama-sama akan
meningkatkan reseptor/ekspresi permukaan untuk limfokin lain, IL-2 serta
produksi faktor pertumbuhan dan diferensiasi (growth and differentiation
factor) antara lain untuk sel B dan makrofag. IL-2 meningkatkan
pertumbuhan sel yang memiliki ekspresi IL-2 (reseptor untuk IL-2)
termasuk sel Th sendiri (efek autokrin) dan sel Tc. Jadi fungsi utama dari
IL-2 ialah meningkatkan respons imun.
Sel Th akan mengaktifkan pula sel Tc yang fungsi utamanya
membunuh semua sel yang non-self. Sel Tc dapat dibedakan dari sel Th
oleh karena memiliki antigen CD8 dan dapat mengenal antigen asing
dengan profil MHC kelas I. Protein CD4 mengikat molekul MHC kelas II dan
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
25
CD8 mengikat molekul MHC kelas I pada APC. Jadi baik sel CD4 maupun
CD8 berpartisipasi dalam pengenalan kompleks antigen-MHC.
Aktivasi sel Tc juga memerlukan 2 signal; yang pertama berasal dari
interaksi antara reseptor pada sel T dengan kompleks asing molekul MHC
kelas I pada sel sasaran (yang dapat berupa sel yang diinfektir virus, sel
tumor atau sel transplan). Signal kedua berasal dari IL-2 yang diproduksi
sel Th yang diaktifkan. Sel Tc yang diaktifkan memproduksi sitokin yang
dapat menghancurkan sel. Sel B menjadi sel plasma yang memproduksi
antibodi.
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
26
Di samping aktivasi sel Th seperti digambarkan di atas, sel B yang
relevan juga mengikat antigen melalui reseptornya (berupa antibodi yang
diikat pada permukaan selnya dan sama dengan jenis antibodi yang akan
disekresinya kemudian). Ikatan tersebut merupakan signal aktivasi awal.
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
27
Untuk aktivasi lengkap dari sel B masih diperlukan signal dari sel Th
berupa B Cell Growth Factor (BCGF) dan B Cell Differentiating Factor
(BCDF). Sebetulnya sel B dapat pula berfungsi sebagai sel APC, mengolah
antigen. Kompleks antigen MHC kelas II dapat mengaktifkan sel T (kurang
poten dibanding dengan APC) atau membentuk sel T memori BCGF
merangsang proliferasi sel B dan BCDF merangsang sel B untuk
diferensiasi menjadi sel plasma dan membentuk antibodi. Jadi proses
lengkap aktivasi dan diferensiasi sel B memerlukan sedikitnya 3 signal,
satu dari antigen dan 2 dari sel Th. Sebagian sel B yang diaktifkan
berproliferasi tetapi tidak berdiferensiasi menjadi sel plasma. Mungkin hal
tersebut disebabkan oleh karena tidak mendapat cukup BCDF. Sel
tersebut menjadi sel memori yang hidup lama.
Sel Ts dapat menekan baik fungsi sel Th maupun sel B. Sel Ts
memiliki petanda permukaan CD8 seperti sel Tc, tetapi sel Ts tidak
memiliki efek sitotoksik. Bekerjanya diduga melalui penglepasan mediator
yang menekan fungsi sel Th dan sel B.
MEKANISME ELIMINASI ANTIGEN
Fungsi akhir dari sistem imun adalah mengeliminir bahan asing. Hal
ini dilakukan melalui berbagai jalan :
1). Sel Tc dapat menghancurkan antigen asing seperti sel kanker dan sel
yang
mengandung virus secara langsung melalui penglepasan sitotoksin.
2). Antibodi berfungsi dalam respons imun melalui beberapa jalan
a. Neutralisasi toksin
Antibodi yang spesifik (IgG, IgA) untuk toksin bakteri atau bisa
serangga/ular dapat mengikat antigen dan menginaktifkannya.
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
28
Kompleks ikatan tersebut selanjutnya akan dieliminir oleh sistim
fagosit makrofag.
b. Neutralisasi virus Antibodi yang spesifik (IgG, IgA) terhadap epitop
pada
permukaan virus akan mencegah ikatan virus dengan sel mukosa
sehingga
mencegah infeksi, Sel NK dapat menghancurkan sel yang diinfeksi
virus.
c. Opsonisasi bakteri
Antibodi (IgG, IgM) dapat menyelimuti permukaan bakteri sehingga
memudahkan eliminasi oleh fagosit (yang memiliki reseptor untuk
Fc dari Ig). Ikatan dengan makrofag tersebut memudahkan
fagositosis (opsonin).
d. Aktivasi komplemen
Beberapa kelas antibodi (IgG, IgM, IgA) dapat mengaktifkan
komplemeti. Bila epitop ada pada permukaan sel misalnya bakteri,
maka komplemen yang diaktifkan dapat menghancurkan sel
tersebu melalui efek enzim. Beberapa komponen komplemen (C3b,
C4b) juga memiliki sifat opsonin. Opsonin tersebut berikatan dengan
kompleks antigen-antibodi dan akhirnya dengan reseptor pada
permukaan makrofag sehingga memudahkan fagositosis. Ada
komponen komplemen yang berupa kemotaktik (C3a, C5a) untuk
neutrofil dan ada yang mengaktifkan mastositdan basofil
(anafilatoksin) untuk melepas histamin. Beberapa bakteri seperti E.
coil dan S. aureus dapat mengaktifkan komplemen langsung melalui
jalur alternatif. Respons melalui komplemen sangat kompleks dan
penting dalam inflamasi yang juga merupakan mekanisme
pertahanan. Sistim enzim lain yang berperanan pada inflamasi ialah
sistim kinin, clotting dan fibrinolitik.
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
29
e. ADCC (Antibody Dependent Cellular Cytotoxicity)
Antibodi utama IgG dapat diikat Killer cell (sel K) (atau sel lain
seperti eosinofil, neutrofil, yang memiliki reseptor untuk Fc dari
IgG). Sel yang dipersenjatai olch IgG tersebut dapat mengikat sel
sasaran (bakteri, sel tumor, penolakan transplan, penyakit autoimun
dan parasit) dan membunuhnya. Beda sel K dari sel Tc ialah karena
sel K tidak memiliki petanda CD8 dan memerlukan antibodi dalam
fungsinya.
3). Inflamasi dan hipersensitivitas lambat (Delayed Type Hypersensitivity,
DTH)
Menyusul presentasi antigen oleh sel APC, sel Th melepas limfokin
yang mengerahkan dan mengaktilkan makrofag dan menimbulkan
reaksi inflamasi. Respons inflamasi ini disebut lambat atau
hiperreaktivitas lambat oleh karena memerlukan 24-28 jam sedang
respons inflamasi yang terjadi melalui antibodi terjadi dalam
beberapa menit-jam. Kedua respons inflamasi tersebut juga berbeda
dalam jenis sel yang dikerahkan: pada respons lambat sel
mononuklear dan pada inflamasi antibodi-komplemen, terutama sel
polimorfonuklear. Inflamasi mempunyai efek baik dan buruk oleh
karena disamping eliminasi bahan asing, juga dapat menimbulkan
kerusakan jaringan.
4). Eliminasi protozoa
Baik imunitas humoral maupun selular (makrofag dan sel T yang
diaktifkan) berperanan pada eliminasi P. carinii, Giardia dan T.
gondi.
5). Eliminasi jamur
Respons imun terhadap jamur adalah kompleks; yang penting
antara lain mekanisme selular clan efek toksik melalui neutrofil.
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
30
Dinding sel jamur dapat mengaktifkan komplemen (jalur alternatif)
yang menghasilkan opsonin dan memudahkan fagositosis.
BAB III
KESIMPULAN
Salah satu sistem terpenting, yang terus-menerus melakukan
kegiatan dan tidak pernah melalaikan tugasnya, adalah sistem
pertahanan. Sistem ini melindungi tubuh siang dan malam dari semua
jenis penyerang. Ia bekerja dengan penuh ketekunan, layaknya pasukan
tempur berperalatan lengkap, bagi tubuh yang dilayaninya.
Setiap sistem, organ, atau kelompok sel di dalam tubuh mewakili
keseluruhan di dalam suatu pembagian kerja yang sempurna. Setiap
kegagalan dalam sistem menghancurkan tatanan ini. Dan sistem
kekebalan sangat diperlukan.
Fungsi sistem imun yang baik diperlukan untuk mempertahankan
keutuhan tubuh. Eliminasi mikroorganisme dapat terjadi melalui berbagai
cara yang melibatkan fagosit, APC, sel T (sel Th, Ts, Tc dan Tdh), sel B
(antibodi), komplemen, sel NK dan sel K. Sel Th merupakan regulator dari
sistem imun oleh karena mengatur fungsi sel-sel sistem imun
lainnya.Terganggunya fungsi satu komponen sistem imun atau l ebih,
jelas akan meningkatkan risiko terhadap infeksi termasuk infeksi
nosokomial.
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
31
Secara singkat, sistem kekebalan dapat didefinisikan sebagai
"prajurit yang sangat disiplin, teratur dan pekerja keras yang melindungi
tubuh dari cengkeraman musuh eksternal." Dalam peperangan aneka
rupa ini, tugas utama dari elemen yang berperang di garis depan adalah
untuk mencegah sel musuh, seperti bakteri atau virus, memasuki tubuh.
Pertama, berbagai jenis fagosit, yang disebut "sel pemakan" akan
langsung beraksi. Kemudian makrofag, jenis spesifik lain dari fagosit,
mendapat gilirannya. Makrofag ini menghancurkan semua musuh dengan
jalan menelannya. Makrofag juga menjalankan tugas lain seperti
mengajak sel-sel pertahanan lainnya ke arena pertempuran, dan
menaikkan suhu tubuh. Meningkatnya suhu tubuh atau demam di awal
sakit sangat penting, karena orang yang mengalaminya akan merasa
kelelahan dan perlu beristirahat, hal ini menghemat energi yang
diperlukan untuk memerangi musuh.
Apabila unsur-unsur sistem kekebalan ini terbukti tidak memadai
untuk musuh yang memasuki tubuh, maka limfosit, sang jagoan sistem,
ikut bermain. Ada dua jenis limfosit; sel B dan sel T. Keduanya ini
kemudian juga terbagi ke dalam dua kelompok.
Setelah makrofag, yang datang berikutnya adalah sel T penolong. Ia
mungkin dianggap agen administratif sistem. Setelah sel T penolong
mengenali musuh, mereka memperingatkan sel-sel lain supaya
mengangkat kapak perang untuk melawannya. Begitu diberi tahu, sel T
pembunuh memainkan perannya menghancurkan musuh yang menyerbu.
Sel B merupakan pabrik senjata dalam tubuh manusia. Mengikuti
rangsang dari sel T penolong, sel B segera mulai memproduksi semacam
senjata yang disebut "antibodi". Kalau tanda peringatan sudah berakhir,
sel T penekan menghentikan kegiatan semua sel pertahanan, dan karena
itu mencegah pertempuran berlangsung lebih lama daripada yang
diperlukan.
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
32
Mekanisme Antigen-AntibodiArdini-Agnes/interna/RSUP.Fatmawati/Januari2008
33
top related