discussion notes 1 : respon imun bawaan seluler

AUTHORED BY: IQBAL TAUFIQQURRACHMAN 1

C1 Imunitas Bawaan Normal

Seluler

Topik : Imunitas Bawaan Normal Seluler

Tutor : dr. Yenny Djuardi, Ph.D (Departemen Parasitologi FKUI)

A. Antigen dan Immunogen

Antigen merupakan suatu molekul yang dapat berikatan ke

reseptor pada limfosit atau bisa menjadi benda asing dari luar

tubuh yang dapat menginduksi respon imun. Di mana antigen

dapat dikenali oleh antibodi. Molekul dapat dikatakan antigen bila

molekul tersebut mampu berikatan ke sel imun. Berikut jenis-jenis

antigen :

1) Imunogen : antigen yang mampu menginduksi respon

imun

2) Tolerogen : antigen yang menginduksi toleransi imunologi

3) Allergen : antigen yang menginduksi anafilaksis

4) Vaksin : antigen yang menginduksi respon imun

protektif terhadap mikroba

Imunogen merupakan antigen yang dapat menginduksi respon

imun. Jika ada antigen yang tidak dapat menginduksi respon imun

akan disebut hapten. Hapten dapat menginduksi suatu respon

imun jika berikatan ke protein carrier. Sementara adjuvant adalah

bahan untuk membangkitkan respon imun dan biasanya

ditambahkan pada vaksin.

B. Imunogenesitas

Kemampuan suatu antigen yang dapat membangkitkan respon

imun spesifik. Sementara jika immunoreaktifitas adalah

kemampuan antigen dapat berikatan dengan antibodi atau limfosit

spesifik. Dapat dipengaruhi oleh beberapa hal, antara lain :

No. Faktor Penjelasan

1. Ukuran Semakin besar maka semakin

imunogenik

2. Keasingan Semakin asing bagi tubuh semakin

imunogenik

3. Kompleksitas Semakin kompleks komposisinya

akan semakin imunogenik

Gambar 1.1 Respon Sel B terhadap Hapten dan Antigen Komplit1



Seluler

4. Asam amino Semakin banyak asam amino yang

ada semakin imunogenik

5. Rute masuk

Jika melalui intramuskular akan

lebih imunogenik dibanding melalui

intravena

6. Dosis Semakin tinggi kadarnya semakin

imunogenik

7. Genetik

Faktor genetik dapat memengaruhi

karena tiap manusia memiliki

sensitivitas berbeda-beda

Tabel 1.1

C. Pembagian Antigen1

1. Berdasarkan epitopnya

a) Determinan : jenisnya

b) Valen : jumlahnya

2. Menurut spesifitasnya1 (Tabel 1.2)

No. Jenis Penjelasan

1. Heteroantigen Dimiliki banyak spesies

2. Xenoantigen Dimiliki spesies tertentu

3. Aloantigen (Isoantigen) Spesifik untuk individu dalam satu

spesies

4. Antigen organ spesifik Dimiliki oleh organ tertentu

5. Autoantigen Dimiliki alat tubuh sendiri

3. Berdasarkan imunogenisitas

a) Komplit : hapten + protein carrier

b) Inkomplit : hapten saja

4. Berasarkan ketergantungan terhadap sel T

a) T Dependen, memerlukan T helper biasanya protein.

Gambar 1.2 Jenis-Jenis Antigen Berdasarkan Epitop1



Seluler

b) T Indepenen, tidak memerlukan T helper biasanya

polisakarida.

5. Berdasarkan unsur pembentuk

a) Hidrat arang (polisakarida) 1

Polisakarida salah satu immunogen yang bersifat T

independen

Biasanya adalah glikoprotein

Letaknya di permukaan sel mikroorganisme

Contoh lainnya adalah respon imun golongan darah

ABO yang sifat antigen dan spesifitas imunnya

didapatkan dari permukaan sel darah merah

b) Lipid 1

Sifat umumnya tidak imunogenik

Dapat imunogenik jika berikatan ke protein carrier

Contoh : sfingolipid, lipoprotein

c) Asam nukleat 1

Tidak imunogenik kecuali diikat protein

DNA yang imunogenik adalah ssDNA bukan dsDNA

Respon imun terhadap DNA terjadi pada seseorang

yang menderita LES (Lupus Eritromatosus Sistemik)

d) Protein 1

Bersifat imunogenik

Umumnya multideterminan dan univalen

6. Berdasarkan asalnya

a) Eksogenus (dari luar tubuh)

b) Endogenus (dari dalam tubuh, sel setelah apoptosis, sel

kanker)

D. Ciri-Ciri Antigen

- Berinteraksi dengan reseptor spesifik

- Larut dalam air atau sebagai partikulat

- Sederhana atau kompleks

- Pengenalan diatur secara genetik

- Spesifik pada berbagai organisme

E. Ciri-Ciri Imunogen

- Benda asing

- Dapat berikatan dan mengakibatkan respon imun

- Berukuran besar (hapten + protein carrier)

- Banyak epitop



Seluler

F. Hapten

Hapten merupakan antigen yang inkomplit (hanya memiliki

reaktivitas namun tidak memiliki imunogenesitas). Contoh hapten

antara lain adalah sulfonat, arsenat, dan karboksilat. Contoh lain

adalah urushiol dari tanaman yang dapat mengakibatkan gatal-

gatal pada kulit. Saat ada di kulit, urushiol mengikat protein pada

kulit kemudian dikenali oleh sel T sehingga mengakibatkan kulit

menjadi kemerahan.

G. Proses Antigen Dipresentasikan

Antigen dapat dipresentasikan oleh APCs (Antigen Presenting

Cells). APCs merupakan sel yang memediasi respon imun seluler

dengan mempresentasikan antigen kepada reseptor sel T. Protein

yang mampu mengikat antigen antara lain :

1. MHC kelas I

Dimiliki oleh semua sel yang memiliki nukleus

Dikenali oleh sel T sitotoksik sehingga langsung

menghancurkan antigen

Prosesnya :

a) Antigen (peptida asing) masuk ke sel kemudian dipotong

oleh proteasome

b) Membentuk endosom menuju ke RE

c) Di RE berikatan dengan MHC Kelas I

d) Dibawa ke Golgi

e) Ditransfer melalui vesikel ke luar Golgi

f) Kemudian antigen dipresentasikan di membran sel imun

g) Selanjutnya dikenali oleh sel T sitotoksik (CD8+)

h) Sel T sitotoksik menghancurkan sel terinfeksi antigen

2. MHC kelas II

Hanya dimiliki oleh sel tertentu seperti sel dendritik, sel

limfosit B, dan makrofag

Dapat dikenali oleh sel T Helper

Prosesnya :

a) Antigen masuk ke sel membentuk endosom lisosom

b) Diikat oleh MHC Kelas II yang berasal dari RE

c) Selanjutnya dipresentasikan ke membran sel

d) Dikenali oleh sel T Helper (CD4+) kemudian merangsang

memproduksi antibodi

H. Superantigen

Merupakan eksotoksin bakteir yang dapat mengikat semua

rantai variabel beta pada limfosit manapun yang mengakibatkan

hipereksitasi sistem imun. Biasanya menyebabkan produksi

sitokin yang terlalu banyak sehingga menyebabkan suatu sindrom

yang mirip seperti syndrom septic shock yang gejala klinisnya

adalah koagulasi darah. Hal yang menyebabkan produksi sitokin

yang berlebih adalah CD28+.

Superantigen akan berikatan dengan MHC kelas II dari

makrofag atau APCs lain yang menyebabkan sel T helper

Gambar 1.3 Kerja MHC Kelas I 2

Gambar 1.4 Kerja MHC Kelas II 2



Seluler

nonspesifik teramplifikasi. Kemudian, superantigen akan

mengikat (di tengah) MHC kelas II dengan sel T Helper sehingga

mengakibatkan pembentukan sitokin yang berlebih. Contoh :

toksin bakteri Staphylococcus.

I. Sistem Komplemen

Merupakan sejumlah protein yang berfungsi dalam menjaga

tubuh dari antigen dengan cara non spesifik. Dapat dikatakan

sebagai enzim serum yang memnyebabkan lisis suatu sel. Dalam

keadaan normal, sistem komplemen tidak aktif. Jalur sistem

komplemen akan aktif jika ada antigen secara kaskade. Dapat

berfungsi dalam opsonisasi, fagositosis, sel lisis, klirens kompleks

imun, dan inflamasi.

Beberapa macam jalurnya antara lain :

1. Jalur Alternatif

C3b berikatan ke permukaan mikroba

Akibat penguraian C3 di awal, terjadi perlekatan faktor B

pada C3b

Kemudian ada faktor D yang menguraikan faktor B menjadi

Ba (kemotaksis neutrofil) dan Bb di mana Bb akan

berikatan sementara Ba lepas dari C3b

Kompleks C3bBb membentuk C3 konvertase

C3 konvertase menguraikan C3 menjadi C3a dan C3b

C3b ikut berikatan ke kompleks C3bBb sehingga

terbentuklah C5 konvertase yang akan menguraikan C5

C5a lepas dan C5b menempel di permukaan mikroba

C5b menginisiasi pembentukan MAC (Membrane Attacking

Complex) dengan memanggil C6-C9

Kemudian pembuatan pori besar di sel mikroba sehingga

sel menjadi lisis

2. Jalur Klasik

Terjadi pembentukan kompleks antigen-antibodi terlarut

Gambar 1.5 Aktivasi Komplemen – Akibat Utama Komplemen3



Seluler

C1 melekat ke regio konstan antibodi (IgG) di mana ada

C1q, C1r, dan C1s

C1q akan mengikat ke regio konstan antibodi

C1r (enzim protease) mengaktivasi C1s

C1s (enzim protease) akan membelah C4 dan C2

C4 menjadi C4a dan C4b sementara C2 menjadi 2a dan 2b

Selanjutnya terjadi penggabungan C4b dan 2a menjadi

C4b2a sehingga membentuk C3 konvertase

C3 konvertase akan menguraikan C3

Selanjutnya C3 terurai menjadi C3a (menginduksi

neutrofil) dan C3b (menempel di permukaan mikroba)

C3b berikatan ke permukaan mikroba bersama dengan

C3b sebelumnya dan menempel ke kompleks C4b2a hasil

penguraian oleh enzim protease membentuk C5

konvertase

C5 konvertase menguraikan C5 menjadi C5a (menginduksi

perubahan pembuluh darah) dan C5b

C5b akan menginduksi pembuatan MAC (Membrane

Attacking Complex)

Pembentukan itu dengan mengundang C6, C7, C8, dan C9

Kemudian pembuatan pori besar di sel mikroba sehingga

sel menjadi lisis

3. Jalur Lektin

Jalur lektin sama dengan jalur klasik di mana perbedaannya

bahwa dalam jalur lektin membutuhkan MBL (Mannose-

binding Lectin) untuk mengikat manosa di permukaan sel

mikroba.

Gambar 1.6 Mekanisme Pengaktifan Sistem Komplemen3



Seluler

J. Sitokin

Protein sekretori yang disekresi oleh sel-sel yang berbeda di

mana sitokin ini memediasi dan regulasi respon imun bawaan dan

respon imun adaptif. Berikut sifat umumnya :

1. Masa paruh singkat (mudah terurai) jadi sulit diukur dalam

sirkulasi

2. Bekerja lokal dalam lingkungan mikrosel

3. Kebanyakan bersifat pleitropik

4. Bekerja pada produksi sel itu sendiri

5. Bekerja saling tumpang tindih dengan sitokin lainnya

Mekanisme kerja sitokin antara lain ada autokrin, parakrin,

dan endokrin. Namun endokrin sangat jarang terjadi. Sitokin

memiliki beberapa keluarga antara lain :

1. Interleukin

Ada 33 interleukin

Berfungsi dalam menstimulasi proliferasi, menarik migrasi

leukosit, dsb

2. Interferon

Respon terhadap infeksi virus

Ada tiga macam :

o Alfa : diproduksi oleh leukosit

o Beta : diproduksi oleh fibroblast

o Gamma : diproduksi oleh sel Th 1 dan natural

killer

Intinya interferon akan memberikan pesan ke sel lain

untuk memberitahukan bahwa adanya antigen (virus) yang

telah menginfeksi sel yang telah mengeluarkan interferon

itu

3. Tumor Necrosis Factor (TNF)

Diduga hanya sebagai sitokin yang menghambat

tumbuhnya sel-sel tumor

Dapat juga menjadi immunoregulatori

Ada dua macam :

o Alfa : diproduksi makrofag dan leukosit

o Beta : diproduksi oleh sel B

4. Kemokin dan Molekul Adhesi

Kemokin ini bertugas untuk memancing diapedesisnya

neutrofil atau sebagai kemotaksin sehingga

mengakibatkan kemotaksis

Molekul adhesi berfungsi untuk membantuk leukosit

melekat ke sel yang rusak

Berdasarkan tempat pelekatannya, antara lain :

1. Tipe 1 Keluarga Sitokin

2. Tipe 2 Keluarga Sitokin (diisi oleh interferon)

3. TNF Superfamily Cytokines



Seluler

4. IL-1 Family Cytokines

K. Kulit dapat Mencegah Infeksi

- Kulit merupakan physical barrier

- Komponen dari kulit :

Berlapis

Ikatan antar sel tight junction mencegah masuknya

mikroba kecil

Memiliki keratin di bagian luar sehingga mencegah

masuknya bakteri

Memiliki melanosit yang memproduksi melanin

Memiliki keratinosit yang memproduksi α-MSH (α-Melanin

Stimulating Hormone)

Memiliki sel Langerhans (sel dendritik dari sumsum tulang

untuk mempresentasika antigen)

Memiliki sel Granstein (immunorepresor agar tidak terjadi

hipersensitivitas)

Memiliki banyak limfosit T yang menyebar di lapisan dermis

Memiliki kelenjar sebasea untuk sekresi sebum

Memiliki kelenjar keringat yang keringatnya dapat

melisiskan bakteri dan sekresi dermisidin (peptida

antibiotik)

- Memiliki peptida yang bisa membunuh mikroba yang antara

lain adalah defensin (langsung bisa membunuh bakteri dan

membunuh sel yang terkena inflamasi) dan kaltelisidin

(fagositosis dan aktivasi leukosit)

- Di antara sel ada intra-ephitalial lymphosit yang membunuh

dengan menggunakan sitokin, membunuh sel, membunuh

mikroba, dan mengaktivasi leukosit

Gambar 1.7 Struktur Kulit2



Seluler

L. Sel yang Berperan dalam Sistem Imun Bawaan

1. Fagosit Mononuklear (Monosit – Makrofag)

Jumlahnya lebih sedikit dari neutrofil dan dapat membentuk

makrofag. Yang awalnya dari hematopoietic stem cell sampai

monosit di sirkulasi yang jika akan merespon antigen dapat

diaktivasi menjadi makrofag mobile dan didiferensasi menjadi

makrofag imobile (residen) yang berada di jaringan-jaringan

khusus, antara lain :

Mikroglia di sistem saraf pusat

Sel Kupffer di hati

Makrofag alveolar di paru-paru

Osteoklas di tulang

2. Sel Fagosit Mononuklear

- Neutrofil

Sel darah putih yang jumlahnya terbanyak dan pertama kali

merespon jika terjadi infeksi. Mengekspresikan reseptor untuk

prouk aktivasi komplemen dan antibodi yang melapisi mikroba.

- Eosinofil

Sel granulosit yang mensekresikan bahan kimia untuk

menghancurkan cacing parasit serta berperan dalam reaksi

alergi

- Basofil

Mensekresikan histamin dan heparin serta berperan dalam

reaksi alergi

3. Dendritik Sel

- Dapat memproduksi beberapa sitokin

- Memiliki dua fungsi, antara lain :

Memulai inflamasi

Stimulasi adaptive imun respon dengan sensing mikroba

dan berinteraksi dengan limfosit (dapat mengambil protein

Gambar 1.8 Monosit3

Gambar 1.9 Neutrofil3

Gambar 1.10 Eosinofil3



Seluler

mikroba dan dialirkan ke nodus limfa dan mengaktifkan sel

T)

Sel yang menghubungkan innate dan adaptive

4. Sel Mast

Ada di kulit dan mukosa epitel Aktif dengan produk mikroba

yang binding dengan TLR. Di dalamnya ada granula yang berisi

sitokin dan histamin.

5. Natural Killer

Mengenali sel yang terinfeksi dengan membunuh sel atau

mensekresi sitokin IFN-γ yang mengaktifkan makrofag.

M. Klasifikasi MHC

- Diekspresikan secara kodominan

- Letak gen MHC di kromosom 6q

- Bersifat polimorfik menyebabkan tiap orang berbeda

responnya terhadap mikroba tertentu - Berikut klasifikasi MHC : (Tabel 1.3) 1

Perbedaan MHC Kelas I MHC Kelas II

Jumlah Peptida

yang Berikatan 8 – 9 asam amino

13-18 asam amino di

mana memiliki celah

ikatan yang lebih

terbuka

Rantai

Polipeptida

Penyusun α dan β2-mikroglobulin α dan β

Asal peptida Sitosolik

Antigen

intravesikular atau

ekstrasel

Tempat

pengikatan

koreseptor sel T

Regio α3 mengikat

CD8+

Regio β2 mengikat

CD4+

Sel yang

Mengekspresikan

Semua sel bernukleus

terutama sel T, sel B,

makrofag, APC lainnya,

dan neutrofil

Sel B, makrofag, APC

lain, sel epitel timus,

sel T teraktivasi

Nomenklatur HLA-A, HLA-B, HLA-C HLA-DR, HLA, DG,

HLA-DP

Daftar Pustaka

1. Garna KB. Rengganis I. Imunologi Dasar. 10th Ed. Jakarta:

Badan Penerbit FKUI; 2012.

2. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. 8th ed.

Jakarta: EGC; 2012.

3. Abbas AK, Lichtman AH, Pillai S. Cellular and molecular

immunology. 7th Ed. Philadelphia: Elsevier Saunders; 2012.

Gambar 1.11 Basofil3

Gambar 1.12 Sel Mast2

discussion notes 1 : respon imun bawaan seluler

Health & Medicine