DIAGNOSIS SECARA MIKROBIOLOGI :

METODE SEROLOGI

Marlia Singgih WibowoSchool of Pharmacy ITB

Pendahuluan

• Berbagai metode telah dikembangkan untuk mendeteksi berbagai penyakit yang disebabkan oleh mikroba patogen

• Deteksi dapat dilakukan melalui :– Komponen sel mikroba– Metabolit mikroba

Masalah metode kultur mikrobiologi

•Banyak mikroba menunjukkan morfologi berbeda jika ditumbuhkan pada media yang berbeda, sehingga meragukan dalam pengambilan keputusan

•Beberapa mikroba tdk dapat dikultur in-vitro, atau tumbuh sangat lambat

Pendahuluan

• Protein, karbohidrat, dan komponen lain dalam sel mikroba dapat menjadi bahan “antigen” terhadap tubuh manusia/ mamalia

• Bila antigen masuk dalam tubuh akan terbentuk “antibodi”

• Apakah “antigen” dan “antibodi” itu??

Antigen (antibody generator)

• Antigen : suatu senyawa atau entity, biasanya protein, yang dapat menginduksi produksi antibodi.

• Contoh : reaksi alergi merupakan manifestasi masuknya antigen ke dalam tubuh, dan respons tubuh berupa reaksi alergi

• Sifat yang harus dimiliki suatu antigen : Imunogenik dan antigenik

• Imunogenik : Senyawa yang dapat memicu sistem imun mamalia

• Antigenik : senyawa yangdapat bereaksi spesifik dengan antibodi

• Syarat : BM tinggi (>5000), struktur kimia kompleks. (bila BM rendah dapat dikonjugasi dengan protein carrier agar bersifat imunogenik)

Antigen dan Antibodi

• Antibodi umumnya terdapat di dalam serum darah

• Antigen dapat bereaksi dengan antibodi secara spesifik

• Metode analisis dengan prinsip reaksi antigen–antibodi : metode serologi

Prinsip ReaksiReaksi imunologi di dalam mamalia :

AgAb Reaksi primer

Reaksi sekunder

Reaksi tersier (degranulasi,opsonisasi)

(Fiksasi komplemen, aglutinasi, presipitasi)

Bahan yang dapat dianalisis (sebagai Antigen) dengan metode imunokimia

• Mikroba patogen dan atau toksin mikroba

• Toksin tanaman, hewan

• Protein spesifik atau senyawa lain yang berstruktur spesifik

• Senyawa obat (narkotik, psikotropik)

• Senyawa pestisida

Identifikasi mikroba secara serologi

• Pada bakteri gram negatif Bacilli, bagian “karbohidrat” pada dinding mikroba disebut sebagai “somatic antigen” atau O-antigen

• Istilah somatic berhubungan dengan kata “soma” atau “body of the cell”

• Setiap spesies memiliki O-antigen yang berbeda-beda yang dapat dideteksi secara serologi

• Untuk bakteri yang motil, juga memiliki protein flagela yang spesifik, yaitu :H-antigen

• Istilah H “hauch” (Germany) yang artinya “motility”

• Pada Streptococci, antigen karbohidrat nya digunakan untuk mengelompokkan mikroba tersebut : dari A sampai V

• Banyak mikroba mengandung kapsul karbohidrat yang bersifat antigenik, contoh pada Pneumococci, dapat dibedakan lebih dari 80 jenis kapsulnya.

• Eksotoksin dan metabolit sel bakteri berupa protein juga dapat menjadi antigen

• Protein virus : protein permukaan, Capsid, dll. Contoh : HBsAg

Virus Hepatitis B Virus Polio

Beberapa istilah dalam serologi

• Aglutinin : antibodi yang membentuk aglutinasi, yaitu suatu reaksi penggumpalan . Misalnya bila suatu antibodi bersatu dengan suatu antigen permukaan sel bakteri

• Presipitin : antibodi yang dapat membentuk presipitasi (endapan) bila bereaksi dengan suatu antigen terlarut (soluble antigen)

• Complement-fixing antibodies : antibodi yang dalam kombinasinya dengan antigen, kemudian berikatan atau “fix” dengan senyawa komplemen serum

• Antitoksin : antibodi yang diproduksi sebagai respons terhadap toksin yang dihasilkan oleh mikroba. Reaksi toksin-antitoksin biasanya berupa presipitasi

• Opsonin : antibodi yang menyelimuti permukaan mikroba dengan cara berikatan dengan antigen permukaan. Selimut tersebut selanjutnya dapat difagositosis oleh sel darah putih

Reaksi selular sistem imun tubuh manusia

Antibodi

• Hasil reaksi humoral sel B dalam limpa mamalia

• Spesifik terhadap antigen yang memicunya

• Imunoglobulin : IgA, IgD, IgM, IgE, IgG

Struktur IgM dan IgG

IgM IgG

Interaksi Ag-Ab

• Yang langsung dapat divisualisasi : AglutinasiKoaglutinasiPresipitasi

• Yang tidak langsung dapat divisualisasi, sehingga perlu di beri “label” untuk proses pengukurannya : metode immunokimia

Prinsip ELISA (Enzyme Linked-Immunosorbent Assay)

Antigen

Antibodi

Kompleks Ag-Ab

Konjugat enzim pada Ag-Ab

Substrat

Produk berwarna

Reaksi enzimatik

Fluorescent Antibody Test• Test yang digunakan untuk deteksi antigen

mikroba patogen• Direaksikan dengan antibodi yang telah di”label”

dengan suatu “dye”, yang selanjutnya terlihat berpendar pada saat diamati di bawah mikroskop dengan sumber cahaya uv.

• Digunakan untuk mikroba yang sulit dikultur secara in-vitro atau yang kecepatan tumbuhnya sangat lambat

• Contoh : Legionella pneumophila, Bordetella pertussis, Chlamydia trachomatis, dll.

• Analisis untuk deteksi antigen >>> antigen sebagai target >>> antigen : berupa zat aktif atau patogen yang dimaksud, antibodi sebagai pereaksi

• Bila analisis ditujukan untuk deteksi antibodi dari racun yang dimaksud >>> antigen : merupakan pereaksi di dalam kit

Deteksi antibodi dalam serum pasien menggunakan antigen

• Adakalanya antigen dari suatu mikroba patogen tidak dapat di deteksi dalam sampel darah/serum pasien

• Kemungkinan lain : mendeteksi antibodi di dalam sampel darah/serum dengan menggunakan pereaksi berupa “antigen murni” dari mikroba suspect

• Metode analisis dapat langsung atau tidak langsung

Jenis Metode Imunokimia

• EIA / ELISA (Enzyme Immuno Assay)• RIA (Radio Immuno Assay)• IFA (Immuno Fluoresence Assay)• LIA (Luminescence Immuno Assay)