DASAR-DASAR IMUNOLOGIDANPEMERIKSAAN IMUNOLOGI

Mekanisme Respon ImunRespon imun tubuh terhadap infeksi bakteri, virus, parasit, fungus atau antigen asing lain seperti sel darah dari proses transfusi darah akan merangsang sistem imun yang terbagi jadi dua sistem yaitu :

1. Imunitas natural ( natural immunity )2. Imunitas didapat ( acquired immunity )

Imunitas NaturalImunitas natural ( non spesifik ) terdapat untuk semua mekanisme dalam bentuk barier yang non spesifik terhadap infeksi seperti: 1. Barier mekanik : kulit, saluran pencernaan, mukus membran saluran pernapasan, dan area genital. 2. Barier kimiawi : sekresi enzim lisosim yang terdapat di air mata,saluran napas dan area genital.

3. Fagositosis fagositosis adalah proses memakan dan menghancurkan mikroorganisme atau benda asing lain dengan menggunakan enzim lisosim dari granula. Sel fagosit akan ditarik ke tempat infeksi oleh bahan kimia yang disebut faktor kemotaksis.

Sel fagosit ada dua : - sel netrofil ( PMN ) - sel mononuklear ( monosit dan makrofag)

4. Flora komensal Flora normal dalam tubuh dapat menghambat pertumbuhan kuman patogen yang masuk, dengan cara berkompetisi dalam mengambil makanan dan mengeluarkan bahan yang bersifat antagonis terhadap bakteri patogen. Flora normal ini keadaaannya harus seimbang, kalau tidak maka jamur akan tumbuh misal pada pemakaian antibiotik jangka panjang

Imunitas didapatImunitas didapat (spesifik) terdiri dari : - respon terhadap toksin dan mikroorganisme yang kemudian di inaktivasi dan dihancurkan.

- membentuk sel memori terhadap toksin atau m.o. tersebut untuk infeksi selanjutnya.Respon imun pertama terjadi selama dua minggu .

iImunitas didapat terdiri dari dua sistem : 1. Imunitas humoral 2. Imunitas selular

Ad 1. Imunitas Humoral tdd : - Limfosit B - Sel plasma penghasil antibodi - Sel memoriAd 2. Imunitas Selular tdd : - Limfosit T

IMUNITAS HUMORAL1. Limfosit B Limfosit B dihasilkan oleh kelenjar getah bening seperti tonsil, limpa, kelenjar limfe di saluran cerna . Limfosit B di aliran darah hanya sebentar saja.2. Sel plasma Sel plasma identik dengan limfosit B dan menghasilkan antibodi ( imunoglobulin).

Reaksi antigen - antibodiReaksi antibodi dengan antigen tergantung pada jenis antigen nya , mis : - antitoksin inaktivasi toksin - antibodi men `coated` virus sehingga virus tidak dapat masuk ke sel. - ikatan ag-ab pada dinding bakteri akan menarik makrofag dan sel fagosit. Bakteri akan dimakan dengan lebih mudah. Ini yang disebut opsonisasi. - antibodi bereaksi dengan antigen pada dinding sel bakteri, mengaktifkan sistem komplemen (C1 C9) yang akan menghancurkan bakteri.

Respon memoriPada respon pertama terhadap antigen yang baru masuk, maka tubuh akan membentuk sel memori yang bentuknya seperti sel plasma yang imatur. Sel memori ini akan berdiam diri sampai ada respon yang kedua dari antigen yang sama yang masuk ke dalam tubuh dan terbentuk lagi sel sel memori baru yang lain tapi lebih cepat dalam waktu 48 jam. Sel-sel memori ini akan menghasilkan antibodi-antibodi yang banyak. Mekanisme ini adalah dasar dari proses imunisasi.

Imunitas SelularImunitas selular diperankan oleh limfosit T.Limfosit T dihasilkan oleh kelenjar timus sejak lahir , kemudian dewasa dihasilkan di limpa, tonsil, apendiks, kelenjar limfe di sepanjang dinding usus.Limfosit T berperan dalam melawan antigen non-self artinya antigen dari luar tubuh.

Peran Limfosit T : - bereaksi dengan sel yang mengandung mikroorganisme, mis : M.tuberculosa yang masuk ke dalam makrofag. - bereaksi dengan sel non-self pada proses transplantasi jaringan. - bereaksi melawan sel kanker.

Faktor-faktor yang berperan pada sistem imun Faktor-faktor yang menyebabkan kekebalan tubuh setiap orang berbeda-beda. 1. Umur, bayi , anak-anak dan orang lansia rendah daya tahan tubuhnya. 2. Malnutrisi, daya tahan tubuh rendah. 3. Kehamilan, daya tahan tubuh rendah. 4. Infeksi HIV, virus campak, CMV, malaria,TBC. 5. Penyakit dasar, mis: DM, gagal ginjal, lekemia, keganasan lain, limfoma. 6. Faktor genetik dan obat-obatan imunosupresan.

ANTIGENAntigen adalah bahan yang masuk ke dalam tubuh yang menyebabkan diproduksinya antibodi. Antibodi yang terbentuk akan berikatan secara spesifik dengan antigen tadi.Antigen dapat berupa bahan yang larut, ataupun dapat berupa toksin,atau bahan yang berasal dari bakteri, virus, sel darah merah.Bahan dasar ag dapat berupa protein, polisakarida, glikoprotein, glikolipid,atau nukleoprotein.BM > 10.000

Sistem imun akan mengenali ag sebagai suatu benda asing (non-self) yang merangsang timbulnya antibodi.Ag ada yang lemah ada yang kuat.Jenis-jenis ag : - antigen mikroorganisme - hapten - isoantigen

1. Ag dari mikrorganisme, mis : - dinding sel ( ag O ) - flagela ( ag H ) - kapsul ( ag B ) - fimbrial - ekstraselular ( eksotoksin ) - intraselular

2. Hapten, mis : - obat penisilin, bahan benzyl penicillic menempel pada eritrosit menjadi ag menyebabkan timbulnya ab sehingga terjadi ikatan ag-ab menyebabkan proses hemolitik.

3. Isoantigen adalah antigen yang secara natural sudah ada di dalam tubuh, mis : antigen golongan darah pada eritrosit dan yang lain adalah HLA ( Human Leucocyte Antigen ) yang terdapat di lekosit dan sel lain dari tubuh dan berperan pada uji silang sebelum proses transplantasi jaringan. Antigen HLA juga disebut sebagai histocompatibility antigen.

ANTIBODI ( Imunoglobulin )Antibodi dihasilkan dalam tubuh karena respon terhadap adanya antigen non-self.Antibodi akan berikatan dengan antigen.Antibodi disebut juga Imunoglobulin (Ig), berupa protein globulin, dan jumlahnya 20% dari total protein plasma.- Struktur dasar Ig, molekul Ig terdiri dari empat rangkaian asam amino yang berikatan dengan jembatan disulfida. Masing-masing setengah dari molekul Ig terdiri dari satu rantai panjang dan satu rantai pendek.

Molekul Ig dibagi menjadi dua fragmen (F) : 1. Fragmen F ab (fragmen antigen-binding): fragmen ini adalah bagian molekul tempat mengikat antigen. 2. Fragmen Fc : bagian ini berfungsi untuk fiksasi komplemen, menarik makrofag dan transfer molekul Ig G melalui plasenta. Fragmen ini juga membantu fragmen Fab untuk netralisasi virus.

KLAS ImunoglobulinBerdasar pada perbedaan struktur rantai panjang nya Ig dibagi menjadi 5 klas yaitu Ig M, Ig G, Ig A, Ig D, Ig E.

Berdasar pada perbedaan rantai pendek nya Ig dibagi menjadi 2 klas rantai Kappa dan rantai Lambda.

Fungsi IgIg M adalah Ig dengan BM paling besar karena terdiri dari 5 subunit Ig dasar yang dapat mengikat 5 antigen. Ig ini terutama ditemukan pada respon awal terjadinya infeksi. Ig ini berperan pada reaksi aglutinasi. Ig ini juga berperan pada fiksasi komplemen yang dapat melisiskan bakteri.

Ig G Ig ini adalah molekul single unit. Ig ini adalah Ig yang dapat dengan mudah masuk ke jaringan. Ig ini akan timbul setelah tahap Ig M dalam proses infeksi. Ig ini adalah satu-satunya Ig yang dapat menembus plasenta. Ig ini berperan pada proses presipitasi.

Ig A Ig ini terdiri dari dua subunit. Ig ini terdapat pada cairan sekresi. Ig ini terdapat pada permukaan mukus mebran saluran napas untuk melindungi dari infeksi saluran napas. Selain intu juga terdapat pada saluran cerna, saluran urogenital, saliva, air mata, dan ASI. Ig A adalah Ig yang pertama muncul bila ada bakteri patogen di mukus membran.

Ig E Ig ini paling banyak terdapat lapisan sub-mukosa jaringan dan terikat pada sel mast dan basofil. Ig ini berperan pada reaksi hipersensitif- anafilaktif. Penderita asma kadar Ig E nya tinggi dalam serum nya. Ig ini juga berperan pad infeksi parasit terutama schistosomiasis, ascariasis, ankylostomiasis, filariasis.

Ig D Tidak banyak informasi tentang Ig ini. Ig ini terdapat pada permukaan limfosit B di darah tali pusat.

Bagaimana antibodi melindungi tubuh melawan infeksiSetiap mikroorganisme mempunyai antigen yang berbeda dan menimbulkan antibodi yang berbeda pula dimana antibodi berperan sebagai opsonins, bakteriolisin, antitoksin, antibodi netralising virus dan antibodi monoklonal.

.Opsonins membuat bakteri lebih mudah dikenali oleh fagosit. Ig G dan Ig M berperan dalam proses ini.Bakteriolisin mengaktifkan komplemen untuk melisiskan bakteri.Ig M lebih berperan daripada Ig G.Antitoksin menetralkan toksin dari bakteri.Ig G lebih banyak perannya dibanding Ig A.Antibodi menetralkan virus. Ig A di membran mukus, Ig G di aliran darah.Antibodi monoklonal adalah antibodi yang spesifik untuk satu macam antigen.

PEMERIKSAAN IMUNOLOGIDasar pemeriksaan imunologi adalah interaksi antara antigen dan antibodi secara in vitro.Ada dua kategori pemeriksaan imunologi : - kategori primer yaitu reaksi ag-ab yang hasilnya tidak terlihat oleh mata sehingga membutuhkan indikator, tehnik ini untuk penetapan ag-ab yang kadarnya rendah mis: RIA ( Radio Immunoassay )=>label radioisotop ELISA ( Enzyme Linkage Immunosorbent Assay ) => label enzim IFA ( Immunofluorescent Assay )=> fluoresen

Kategori sekunder adalah reaksi ag-ab mengakibatkan presipitasi atau aglutinasi. Reaksi ini memerlukan suatu partikel, misal partikel lateks,eritrosit, atau partikel lain. Jenis tehnik ini mis aglutinasi lateks, hemaglutinasi, fiksasi komplemen, turbidimetri, nefelometri, imunodifusi dll.

Ikatan antigen dan antibodi ini terjadi karena daya tarik menarik yang masing-masing mempunyai muatan listrik yang berlawanan.

Spesifisitas dan sensitivitasAntibodi bervariasi dalam spesifisitas dan sensitivitas nya. Antibodi disebut spesifik bila hanya bereaksi dengan antigen yang merangsang produksinya.

Tehnik imunoasai ini dapat mendeteksi kadar antigen atau antibodi yang rendah sehingga sensitivitas nya tinggi.

Tehnik-tehnik yang digunakan1. Imunopresipitasi Ab bereaksi dengan ag spesifik membentuk kompleks yang tidak larut (presipitat). Reaksi ini dapat dilihat dengan media cair atau semisolid. a. Imunodifusi ganda lapisan gel agarosa di atas lempeng kaca dengan sumur-sumur, dimasukkan antigen pada sumur yang pinggir dan yang tengah dimasukkan antibodi. Ag dan ab dibiarkan berdifusi ke dalam agar membentuk garis presipitasi.

b. Imunodifusi radial Tehnik ini hanya memerlukan reagen lebih sedikit dan waktu inkubasi lebih pendek. Lapisan agar sudah mengandung Ab spesifik kemudian ag dimasukkan dalam sumur untuk ditentukan kadarnya. Presipitasi yang tejadi akan tampak sebagai suatu cincin. Yang melingkari sumur. Konsentrasi ag-ab pada titik ekuivalen akan membentuk suatu garis linear dimana kadar ag menunjukkan korelasi yang linear dengan diameter cincin presipitasi.

c. Imunoelektroforesis Tehnik ini merupakan gabungan antara tehnik pemisahan fraksi-fraksi protein dengan tehnik imunodifusi ganda. Setelah fraksi protein dipisahkan dengan elektroforesis , ke dalam parit dibuat sejajar dengan garis migrasi fraksi protein dimasukkan antiserum kemudian dibiarkan berdifusi. Setiap fraksi protein bereaksi dengan masing-masing ab spesifik yang terdapat dalam antiserum dan membentuk presipitasi berbentuk busur sehingga setiap fraksi dapat diidentifikasi terpisah.

2. AglutinasiReaksi aglutinasi terjadi ikatan ag-ab membentuk suatu gumpalan yang tak larut.Macam reaksi aglutinasi : a. Aglutinasi direk Ag harus berupa partikel atau sel mis pada Widal menggunakan kuman S.typhi dan S.paratyphi sebagai ag. Ab dalam serum dapat ditentukan titernya dengan cara pengenceran. Penentuan golongan darah juga menggunakan tehnik ini.

b. Aglutinasi indirek ( pasif ) pada tehnik ini sering dipakai partikel dari lateks atau eritrosit yang dipakai sebagai carrier. Eritrosit domba dilapisi ag kemudian direaksikan dengan ab yang terdapat dalam serum dimana ab ini sebelumnya diabsorben dulu untuk menghindari reaksi non-spesifik. Contoh : - Pemeriksaan TPHA , ag berasal dari Treponema pallidum yang dipakai melapisi eritrosit domba. - Uji faktor rheumatoid menggunakan lateks.

iC. Aglutinasi pasif terbalik ( reversed passive hemagglutination assay = RPHA ) Tehnik ini digunakan untuk mendeteksi ag yang larut dalam serum atau cairan tubuh lain. Ab spesifik dilekatkan pada permukaan carrier baik eritrosit atau partikel lain. Ag yang terdapat dalam serum di absorpsi dalam larutan absorben.

d. Uji hambatan aglutinasi tehnik ini digunakan untuk deteksi ag yang larut, pengujian ini dinyatakan positif bila tidak terjadi aglutinasi

Enzyme Linked Immunosorbent Assay ( ELISA )Tehnik ELISA mereaksikan ag dalam sampel dengan ab yang di label enzim. Kompleks ag-ab yang terbentuk kemudian dipisahkan dari ag dan ab yang bebas (dicuci), lalu diinkubasi dengan kromogen yang semula tak berwarna , tapi kemudian menjadi berwarna apabila dihidrolisis oleh enzim. Intensitas warna yang terbentuk dapat diukur.

ELISA adalah asai yang biasanya menggunakan ab yang diimobilisasi pada fase solid dan menggunakan ag yang berlabel enzim.Enzim yang sering digunakan adalah : - ALP - GOD - G-6PD - Peroksidase

Ada dua jenis pemeriksaan ELISA : 1. Langsung ( direk ) untuk penentuan antigen atau antibodi

2. Tidak langsung ( indirek ) untuk penentuan antibodi

ELISA direk (penentuan Ag )Reaksi : I-Ab + Ag*E + S perubahan warna W W

I = fase solid Ab = antibodi pada fase solid W = cuci Ag*E = Ag berlabel enzim S = Substrat

Elisa direk ( penentuan antibodi) Reaksi : I-Ag + Ab*E + S perubahan warna W W

I = fase ssolid Ag = ag pada fase solid W = cuci Ab*E = ab berlabel enzim S = substrat

ELISA indirek Reaksi : I-Ag + Ab + Anti-Ab*E + S baca W W W

Anti-Ab*E = anti-antibodi berlabel enzim

Penentuan Ag - Ab dengan ELISA, dapat secara :Kompetitif ( persaingan )Tehnik Sandwich langsungTehnik Sandwich tidak langsungTehnik InhibisiTehnik Inhibisi tidak langsung

ELISA InhibisiReaksiI-Ag + Ab + Ab*E +

Kompetisi ELISA Ab direk (penentuan Ab)Reaksi : I-Ag + Ab*E + S baca W W +AB

AB = ab dalam serum Ab*E = ab berlabel enzim AB dan Ab*E diinkubasi secara bersamaan agar berkompetisi mengikat ag. Penentuan ab dalam serum dilakukan secara titrasi dengan melihat derajat perubahan warna yang terjadi sehingga dapat dibuat kurva standar.

Kompetisi ELISA Ag direk (penentuan ag) Reaksi :I-Ag + Ab*E + S baca W W + Ag dengan pengenceran

Ag serum yang diencerkan akan berikatan dengan Ab berlabel enzim sehingga Ab berlabel tidak dapat berikatan dengan Ag pada fase solid. Derajat perubahan warna dapat dibuat kurva standar.

ELISA Sandwich direk (penentuan Ag )Reaksi : I-Ab + Ag + AB*E + S baca W W W

ELISA Sandwich Ag indirek( penentuan ag )Reaksi :I-Ab + Ag + AB + Anti-AB*E + S baca W W W W

Inhibisi ELISA direkReaksi :Ag + Ab*E (berlebih) I-Ag + Ab*E (bebas) + S baca

Ag dalam serum di inkubasi terlebih dahulu dengan ab berlabel enzim berlebihan,kemudian Ab berlabel enzim yang bebas direaksikan dengan Ag fase padat. Kadar Ag berbanding terbalik dengan warna yang terbentuk.

Inhibisi ELISA indirekReaksi : Ag + Ab*E (berlebih)I-Ag +Ab*E (bebas) + Anti-Ab*E + S baca

- Antigen sampel direaksikan dengan ab spesifik berlebih.- Antibodi bebas diinkubasi pada ag fase padat- Selanjutnya reaksikan dengan antibodi anti-Ig- Kadar ag berbanding terbalik dengan warna yang terbentuk

KROMATOGRAFIMekanisme metode kromatografi dapat memisahkan komponen dalam sampel berdasarkan interaksi polar dan non polar dari komponen tsb.Adsorpsi interaksi antara molekul yang larut (fase mobil) dengan partikel solid pada permukaan (fase solid) adalah dasar dari mekanisme adsorpsi, dimana terdapat dua tipe adsorben yaitu polar (asam/penerima elektron) dan non polar (basa/donor elektron).

Tes Antiglobulin (Coomb`s test)Tes antiglobulin adalah modifikasi dari reaksi aglutinasi untuk deteksi ab inkomplet (IgG) yang tidak dapat menimbulkan aglutinasi meskipun sudah diikat dengan partikel. IgG kurang efektif untuk menimbulkan aglutinasi dibanding IgM karena ukurannya yang kecil.Bila anti-IgG reagen Coomb ditambahkan pada partikel yang di coated IgG, maka reagen Coomb akan menjembatani antara partikel dan ab yang tidak tergalutinasi.

Coomb`s direk bertujuan menentukan adanya IgG pada sel darah merah yang dilakukan di bank darah.

Coomb`s` indirek bertujuan untuk deteksi ab yang bebas terhadap sel darah merah yang terdapat dalam serum penderita. Serum di uji saring dalam panel-panel sdm yang diketahui dengan antigenisitas yang bervariasi. Aglutinasi dari sdm dengan ab penderita menunjukkan adanya ab terhadap ag pada sdm.

Asai Fiksasi KomplemenTes fiksasi komplemen adalah tes yang paling sensitif dari prosedur imunologi.Tes-tes yang lebih sensitif dari fiksasi komplemen adalah ELISA, RIA, tetapi fiksasi komplemen masih digunakan terutama untuk diagnosa infeksi jamur, virus, parasit dan komplemen akan menyebabkan hemolitik.Komplemen adalah protein plasma yang diaktifkan oleh adanya reaksi ag-ab dan interaksinya secara berantai.