mikrobio-11

Jl. Babarsari 44 Yogyakarta 55281 Telp. +62-274-487711 (Hunting) Fax. +62-274-487748 http://www.uajy.ac.id

ATMA JAYA YOGYAKARTA UNIVERSITY

IMUNITAS & IMUNOLOGI

MIKROBIOLOGI – 11

Imunitas: kemampuan aktif bertahan dr penyakit.

Imunitas penting dlm evolusi mengenali dan

menghancurkan patogen

1. imunitas terbangun (innate):

Kemampuan mengenali dan menghancurkan patogen,

cara: fagositosis (sel pemangsa). Fagosit mengaktifkan

gen pertahanan protein penghancur patogen

2. imunitas adaptif (imunitas khusus):

Bila patogen bertahan, kemampuan diperlukan utk

mengenali dan menghancurkan patogen khusus, cara:

pemaparan sistem imun thdp patogen. Tanggapan adaptif

diarahkan pd molekul patogen: antigen



Sel dan Organ pd Sistem Imun

sel punca (stem cell) dibuat di sumsum tulang, pluripotent,

muasal dr semua sel darah

darah: komponen seluler dan non-seluler, sel darah merah

dan putih

limfa (lymph): cairan mirip darah, memiliki sel-sel dengan inti

dan protein, tp tidak memiliki sel darah merah

leukosit: sel darah berinti, ditemukan dlm darah dan limfa

monosit: sel-sel pemberi antigen (APC: Antigen Presenting

Cell) makrofag dan sel dendrit

a. makrofag: sel pertama yg berinteraksi dgn patogen,

banyak dijumpai di berbagai jaringan: limfa, nodus limfatikus,

MALT

b. sel dendrit: fagosit, sifat memberikan antigen



granulosit: memiliki granula mengandung toksin atau enzim

dilepas utk membunuh sel sasaran.

Netrofil: poymorphonuclear leukocyte (PMN) mengeluarkan

granula (degranulasi) simtom: alergi dan inflamasi

Limfosit: terpusat di nodus limfatikus dan limpa, berinteraksi dgn

antigen

Ada 2 macam: sel B (limfosit B) dan sel T (limfosit T)

Sel B: dihasilkan dan matang di sumsum tulang, termasuk APC,

sumber dr sel plasma yg menghasilkan antibodi. Antibodi =

imunoglobulin, protein terlarut, dihasilkan oleh sel B dan sel

plasma.

Sel T: berkembang di sumsum tulang, menuju Timus utk dewasa.

Sumsum tulang dan Timus mamalia: organ-organ utama limfoid

tempat sel punca limfoid berkembang mjd limfosit yg reaktif thd

antigen.



Imunitas Alami

Imunitas aktif dan pasif:

Imunitas alami aktif: diperoleh dgn infeksi alami,

menginisiasi tanggapan imun, hasil: pemaparan

antigen melalui infeksi imunitas perlindungan

diperoleh dr antibodi dan sel T

Imunitas alami pasif: imunitas yg diperoleh dgn

pemindahan sel atau antibodi dr organisme lain,

contoh: bayi baru lahir memperoleh IgG dr ibu melalui

plasenta dan IgA melalui ASI



Kekurangan Imun

1. agammaglobulinemia: penyakit krn tubuh tdk dapat

menghasilkan antibodi krn kelainan genetik pd sel B

2. Sindroma DiGeorge: kelainan pematangan Timus,

pertumbuhan sel T terhambat, rentan thd infeksi virus

dan patogen intraseluler

3. AIDS: kehilangan tanggapan imun adaptif, bila

terinfeksi HIV tjd penurunan menyeluruh sel-sel TH

menderita infeksi berat: virus, bakteri, jamur



Imunitas Buatan

Imunisasi ada 2 cara:

a. imunitas buatan aktif: dipapar dgn dosis tertentu antigen yg tidak

berbahaya memicu pembentukan antibodi = vaksinasi

b. imunitas buatan pasif: antiserum atau antibodi (imunoglobulin)

diinjeksikan, tdk menghasilkan antibodi, antiserum: serum yg

mengandung antibodi dr darah organisme yg telah kebal

aktif: antigen memicu perubahan pd inang sistem imun

menghasilkan sejumlah antibodi dan sejumlah sel imun “pengingat”

(memori), shg bila tjd infeksi kedua tanggapan lebih cepat

antibodi lebih tinggi. Imunitas aktif: menetap sepanjang hidup.

Pasif: tidak memiliki/menghasilkan antibodi (bahkan menghilang),

bila tjd serangan kedua: tdk ada tanggapan, bentuk pasif: terapi



Strategi Imunitas Baru

1. vaksin sintetis dan rekayasa genetika

Perkembangan vaksin paling sederhana: peptida sintetis,

contoh: struktur toksin virus kaki dan mulut telah diketahui

seluruh protein toksik, shg tdk dpt digunakan sbg vaksin.

Sebuah peptida dgn 20 AA memiliki antigen pelindung, sebuah

antigen sedikitnya memiliki 100 AA agar efektif, tp sintetis tdk

efektif, perlu rekayasa genetika menempelkan peptida pd

protein yg bertindak sbg molekul pembawa menghasilkan

vaksin sintetis yg dpt melindungi thd serangan virus kaki dan

mulut!

2. vaksin DNA: plasmid bakteri yg mengandung DNA kloning

dgn antigen tertentu



Penyakit ImunAlergi, hipersensitivitas dan autoimunitas:

Hipersensitivitas sesaat yg diperantarai antibodi alergi (asma).

Penyakit autoimun: reaksi imun yg tjd thd antigen-nya sendiri.

Hipersensitivitas tertunda: DTH atau tipe IV diperantarai sel,

ciri: kerusakan jaringan akibat inflamasi sel-sel TH1.

Simtom muncul stl beberapa jam pemaparan kedua (biasanya 24-

48 jam) contact dermatitis = reaksi kulit.

Penyakit autoimun: sel B dan T bereaksi dgn antigen-nya sendiri,

contoh DTH diperantarai TH1 alergi ensefalitis.

Diabetes mellitus tipe 1: sel-sel TH1 inflamasi = merusak sel

beta pancreas



Antigen dan Presentasi AntigenImunogen dan Antigen

Antigen= senyawa yg berinteraksi dg antibodi atau TCR (T Cell Receptor).

Antigen = imunogen senyawa yg memicu tanggapan imun

Sifat intrinsik imunogen:

a. ukuran molekul: contoh hapten, tdk dpt memicu tanggapan imun, tp dpt

menempel pd antibodi, tdk bersifat imunogenik tp merupakan antigen

Hapten= gula, AA, dan senyawa organik dg BM rendah, bila berpasangan

dg protein pembawa yg lebih besar, hapten mjd imunogen yg efektif.

Imunogen yg efektif umumnya memiliki BM > 10.000

b. kerumitan molekul yg tepat (sufficient molecular complexity): protein,

karbohidrat, tp bukan as nuklet, polisakarida sederhana, dan lemak krn

terdiri dari rantai dg monomer identik atau hampir sama.

c. bentuk fisik yg sesuai (appropriate physical form): protein yg mengalami

presipitasi: imunogen baik. Bahan tidak larut diambil oleh fagosit

tanggapan imun adaptif. Bentuk terlarut dr molekul yg sama = imunogen

jelek. Molekul terlarut tdk dpt ditelan oleh fagosit.



Sifat ekstrinsik Imunogen:

3 faktor ekstrinsik: dosis, rute pemberian, dan asal imunogen

asing

Dosis:

10 ug – 1 g efektif untuk mamalia

> 1 g atau <10 ug: tidak memicu tanggapan imun

Ekstrim tinggi atau rendah: menekan tanggapan imun

Rute pemberian: imunisasi parenteral (di luar saluran

pencernaan) injeksi, biasanya lebih efektif drpd topikal atau

oral.

Imunogen asing: efektif thd inang, sistem imun adaptif

mengetahui dan menghasilkan antigen asing



Ikatan Antigen oleh Antibodi dan TCR

Antibodi atau TCR tidak berinteraksi dgn makromolekul

antigen secara menyeluruh, tp hanya dg bagian molekul

tertentu= epitope.

Epitope berupa gula, peptida pendek, dan molekul organik

lain. Antibodi berinteraksi dg epitope yg tersedia.

Urutan 4-6 AA: ukuran optimum epitope. Protein yg terdiri dr

ratusan-ribuan AA: epitope tumpang-tindih.

Permukaan bakteri dan virus: tersusun atas aneka macam

protein, polisakarida, dan makromolekul semuanya dg

epitope tunggal.

TCR hanya mengenali epitope bila telah didegradasi sebagian

atau “diproses”



Presentasi Antigen ke Sel T

TCR: protein dg membran melebar dari permukaan sel T

ke lingkungan ekstraseluler. Masing-masing sel T

memiliki ribuan salinan TCR di permukaannya.

TCR fungsional tdr dr 2 polipeptida, sebuah ikatan alfa,

sebuah ikatan beta. Masing-masing polipeptida tdr dr

beberapa domain: “wilayah” protein yg memiliki sifat-sifat

struktur dan fungsi tertentu.

Masing-masing rantai memiliki sebuah domain variable

(V) dan sebuah konstanta (C).



MHC (Major Histocompatibility Complex)

Serangkaian gen yg ditemukan pd vertebrata mengkode

protein-protein dr MHC.

Protein-protein MHC pd manusia: HLA (human leukocyte

antigen) semula diduga sbg antigen utama yg

bertanggung jawab pd reaksi imun penolakan

pencangkokan organ.

Saat ini MHC berfungsi sbg molekul yg menyajikan

antigen, mengikat antigen dr patogen, dan memberikan

antigen-antigen ke TCR.

Ada 2 MHC: kelas I dan II. MHC kelas I: ditemukan pd

permukaan semua sel berinti, MHC kelas II hanya pd

permukaan limfosit B, makrofag, dan sel-sel dendritik.



Penyajian Antigen

Protein MHC tidak dpt diekspresikan di permukaan

sel jika tidak digabung dg peptida. Gabungan MHC-

peptida mencerminkan komposisi protein dlm sel.

Sel T mengenali permukaan MHC yg berikatan dg

peptida asing atau patogen atau antigen.

Sel T tidak dpt berinteraksi dg antigen asing jika

tidak disajikan oleh MHC.



Limfosit T dan ImunitasSel T-sitotoksik dan Sel Pembunuh

Sel T-sitoktoksik (TC) atau limfosit T sitotoksik (CTL):

CD8+ sel T membunuh scr langsung sel yg memperlihatkan

antigen asing di permukaan. Kontak antara TC dan sel

sasaran diperlukan utk mematikan sel. Titik kontak awal

antara TCR dan antigen MHC I memperkuat interaksi tsb.

Saat kontak dg sel sasaran, granula dlm sel TC bermigrasi

ke tempat kontak, isi granula dilepas (degranulasi). Granula

mengandung perforin: masuk membran sel dan membuat

pori-pori, juga mengandung granzim: masuk sel sasaran

melalui pori-pori, menghancurkan sel sasaran.



Sel Pembunuh Alami (NK Cells)

Sel NK: limfosit sitotoksik yg berbeda dg sel T dan sel B. Sel NK

mirip dg sel TC dlm kemampuan menghancurkan sel kanker dan

sel yg diinfeksi patogen intraseluler.

Sel NK juga menggunakan perforin dan granzim utk membunuh

sel sasaran, menghancurkan sel kanker dan virus penginfeksi

sel.

Sasaran molekuler sel NK: protein di permukaan sel. Sel tumor

atau sel terinfeksi patogen memiliki protein cekaman di

permukaan sel sel NK memiliki reseptor utk protein cekaman.



Sel T-helper – 1

Makrofag berperan penting sbg APC dlm imunitas diperantarai

antibodi dan diperantarai sel. Dipicu oleh sel-sel TH1 dan

sitokin makrofag aktif mengambil dan membunuh sel-

sel asing lebih efisien drpd makrofag istirahat.

Makrofag yg diaktifkan oleh TH1 membunuh bakteri intraseluler

yg biasanya memperbanyak diri dlm makrofag tidak aktif atau

sel lainnya.

Sel TH2 berperan penting dlm aktivasi sel B dan produksi

antibodi. Sel B dilapisi antibodi yg berperan sbg reseptor

antigen. Antigen berikatan dg reseptor sel B tp tidak

menghasilkan antibodi terlarut.



Sel T-helper – 2

Antibodi terikat antigen dibawa ke dlm sel oleh endositosis

dan didegradasi dlm sel B sel B menyajikan peptida MHC

II ke sel TH2 sel TH2 menghasilkan interleukin (IL): IL-4, IL-

5, dan sitokin mengaktifkan sel B, selain itu masuk sel

plasma menghasilkan dan mensekresikan antibodi.

Sel TH17 berasal dr sel TH yg tidak terdiferensiasi dan dpt

didiferensisi oleh sitokin IL-6 dan TNF-beta yg dihasilkan

oleh sel dendritik yg menemukan patogen.

Sel TH yg menemukan IL-6 dan TNF-beta menjadi TH17,

menghasilkan IL-17 dan sitokin lain yg menarik netrofil

datang ke tempat infeksi.



Antibodi dan Imunitas – 1

Antibodi = imunoglobulin (Ig) merupakan molekul protein yg

berinteraksi secara khusus dg epitop antigenik, ditemukan dlm

serum dan cairan tubuh lain spt mukosa dan air susu.

Serum mengandung antibodi khas antigen tertentu (antiserum).

Imunoglobulin: ada 5 kelompok.

IgG: antibodi paling umum, menyusun 80% imunoglobulin

serum, terdiri dr 4 rantai polipeptida, jembatan disulfida

menghubungkan matarantai. Setiap protein IgG ada 2 rantai

ringan identik, dg BM 25.000 yg berpasangan dengan dua

rantai berat dg BM 50.000, shg total BM 150.000.



Antibodi dan Imunitas – 2

Tiap rantai ringan memiliki + 220 AA dan rantai berat 440 AA,

tiap rantai berat berinteraksi dg rantai ringan membentuk tempat

ikatan antigen fungsional. Sebuah antibodi IgG bivalen krn

memiliki dua tempat perlekatan dan dpt mengikat 2 epitop

identik.

Tiap rantai berat IgG tdr dr bbrp domain protein berbeda-beda.

Sebuah domain variable rantai berat terkait dgn 3 domain

konstan dgn + 110 AA. Urutan AA dlm domain variable berbeda-

beda utk tiap antibodi. Domain variable mengikat antigen. Tiga

domain konstan dr masing-masing rantai berat identik pd semua

molekul IgG. Tiap IgG rantai ringan tdr dr 2 bagian yg sama

yaitu domain variable rantai berat utk mengikat antigen. Urutan

AA pd domain konstan sama pd semua jenis rantai ringan.



Tempat Perlekatan Antigen

Tempat perlekatan antigen IgG dan semua antibodi dibentuk

oleh kerjasama antara domain variable rantai ringan dan berat.

Kedua domain dan rantai berinteraksi membentuk reseptor yg

mengikat kuat antigen tp tidak kovalen.

Sistem imun tiap individu memiliki kemampuan utk mengenali

atau mengikat banyak antigen dan masing-masing antigen

terikat pd tempat perlekatan antigen yg khas.



Kelompok molekul antibodi ditentukan oleh urutan AA pd domain

konstan rantai berat: rantai berat dinamakan gamma IgG, alfa

= IgA, delta = IgD, mu = IgM, epsilon = IgE.

Urutan domain konstan memiliki ¾ rantai berat IgG, IgA, dan IgD

dan 4/5 rantai berat IgM dan IgE.

IgM ditemukan sbg kumpulan 5 molekul imunoglobulin berikatan

dg setidaknya satu rantai J.

IgM merupakan kelompok pertama dr Ig yg dibuat sebagai

tanggapan imun thdp infeksi bakteri, tp IgM biasanya memiliki

afinitas rendah (kekuatan ikatan) utk antigen.

Kekuatan ikatan antigen diperoleh dgn valensi tinggi dr molekul

IgM pentamerik.

Ada 10 tempat ikatan tersedia utk interaksi dg antigen. Gabungan

kekuatan ikatan oleh banyak tempat ikatan antigen pd IgM

disebut aviditas. Jadi IgM memiliki afinitas rendah, tp tinggi

aviditas utk antigen.

IgM = 10% antibodi. Monomer IgM ditemukan di permukaan sel-

sel B mengikat antigen.



Dimer dr IgA dijumpai pd cairan tubuh spt air ludah, air mata,

kolostrum air susu, dan sekresi mukosa dr saluran

pencernanan, pernafasan, dan genitourinary.

Permukaan-permukaan mukosa dikaitkan dg jaringan limfoid

terikat mukosa (MALT= mucosa-associated lymphoid tissue)

yg menghasilkan IgA.

Rerata org dewasa permukaan total mukosa = + 400 m2

(kulit + 6 m2) dan sebagian besar sekretori IgA + 10 g per

hari. IgG dihasilkan per individu + 5 g per hari. Sekretori IgA

= 2 molekul kovalen IgA dihubungkan oleh ikatan peptida J

dan sebuah protein.

Komponen sekretori membantu pengangkutan IgA

melewati membran. IgA juga dijumpai dlm serum sbg

monomer.



IgE ditemukan dlm jumlah sangat sedikit dlm serum=

1:50.000 serum Ig.

Sebagian besar IgE terikat pd sel, contoh: antibodi IgE

berikatan dgn eosinofil, membantu granulosit ini thd parasit

ekaryot sasaran spt schistosoma dan cacing lain. IgE juga

berikatan dg sel-sel mast pd jaringan.

Ikatan antigen dgn bagian dr IgE pd sel-sel mast

pelepasan isi sel mast (degranulasi), memicu

hipersensitivitas tipe segera (alergi).

BM IgE lbih besar drpd Ig lainnya, krn memiliki 4 domain

konstan. Pd IgE tambahan wilayah konstan berikatan dg

eosinofil dan permukaan sel mast. Tahap kritis utk

mengaktifkan perlindungan dan reaksi alergi dikaitkan dg

tipe sel ini.



IgD dijumpai dlm serum, konsentrasi rendah, tdk

memiliki fungsi tertentu.

IgD spt IgM banyak dijumpai di permukaan sel B,

khususnya sel B memori.



Produksi Antibodi

Produksi antibodi = tanggapan langsung thdp pemaparan antigen.

Sel T dan sel B berinteraksi melalui molekul-molekul khusus

antigen pd permukaan sel: TCR (sel T) dan antibodi (sel B).

Sel B terdiferensiasi dipapar antigen pertama kali mengikat

antigen melalui antibodi permukaan. Fungsi utama sel B sbg APC

menggunakan antibodi permukaan khusus utk menangkap antigen

tertentu. Rangkaian antigen-antibodi diinternalisasi dan antigen

diproses ke dlm peptida utk digabung dg protein MHC II.

Gabungan MHC-antigen bergerak ke permukaan sel, tempat tjd

interaksi dg sel TH2 yg memiliki TCR antigen khusus pd

permukaan. Pembentukan MHC-antigen-TCR mengaktifkan gen

dlm TH2 sitokin. Sitokin sel TH2 memicu sel B mengaktifkan

pertumbuhan dan diferensiasi sel plasma sekresi antibodi

melawan antigen sasaran.



Pembentukan Keragaman Reseptor Antigen

Masing-masing individu mampu menghasilkan jutaan antibodi

dan TCR berbeda yg digunakan utk berinteraksi dg antigen yg

tidak terhitung jumlahnya di lingkungan.

Keragaman reseptor imun dihasilkan oleh mekanisme yg

ditemukan hanya pd sel B dan T. Produksi antibodi dimulai dgn

penyusunan kembali gen-gen pengkode Ig. Selama

perkembangan sel B dlm sumsum tulang gen-gen rantai

berat dan rantai ringan disusun ulang. Gen-gen direkombinasi

(gen dicampur dan dipasang kembali dgn berbagai

kemungkinan) oleh pemisahan gen (gene splicing) dan disusun

ulang dlm sel-sel B terdiferensiasi proses ini dinamakan

rekombinasi somatik.



Produksi Antibodi dan Memori Imun – 1

Diawali dgn sel B, produksi antibodi dimulai dgn pemaparan

antigen dan menghasilkan antibodi utk antigen khusus dg urutan:

1. antigen diratakan melalui sistem peredaran limfatik dan darah

ke organ limfoid sekunder spt nodus limfatikus, limpa, dan MALT.

Rute pemaparan antigen memengaruhi antibodi yg dihasilkan.

Antigen yg diinjeksikan scr intravena masuk dlm darah dan limfa,

ke IgM, IgG dan serum IgA antibodi dibentuk.

Antigen yg diberikan scr subkutan , intradermal, topikal atau

intraperitoneal dibawa sistem limfatik ke nodus limfatikus terdekat

memicu pembentukan IgM, IgG, dan serum IgA.

Antigen yg diberikan pd permukaan mukosa dikirim ke MALT

terdekat, contoh antigen diberikan melalui mulut dikirim ke MALT

dlm saluran pencernaan memicu sekresi IgA dlm usus.




2. mengikuti pemaparan antigen awal masing-masing sel

B yg dipicu antigen memperbanyak diri dan terdiferensiasi

membentuk sel plasma dan sel memori yg mensekresikan

antibodi.

Sel plasma berumur pendek (kurang dr 1 minggu) tp

menghasilkan antibodi IgM dlm jumlah besar dlm tanggapan

antibodi primer.

Ada periode laten sebelum antibodi khusus muncul dlm

darah, diikuti dg peningkatan perlahan titer antibodi, kmd

penurunan perlahan tanggapan antibodi primer.




3. sel-sel B memori dihasilkan oleh pemaparan awal thd

antigen dpt bertahan bertahun-tahun.

Jika ada pemaparan ulang, sel B memori tdk memerlukan

aktivasi sel T. Pemaparan kedua dst thd antigen

menyebabkan titer antibodi meningkat 10-100 kali

peningkatan titer antibodi = tanggapan antibodi sekunder.

Tanggapan sekunder menggambarkan memori imun =

tanggapan antibodi lebih cepat, lebih banyak drpd

tanggapan primer.

Tanggapan sekunder memindahkan IgM ke kelompok kelas

antibodi. Dalam serum: IgM IgG: disebut “perpindahan

kelas” (class switching)




4. penurunan titer bersama dg waktu, tp pemaparan

berurutan thd antigen yg sama dpt menyebabkan tanggapan

memori lainnya. Tanggapan memori cepat dan kuat mrp

dasar prosedur imuniasasi= disebut “suntikan penguat”

(booster shot).

Imunisasi periodik menjaga aras tinggi sel-sel B memori dan

mengalirkan antibodi khusus utk antigen tertentu,

memberikan perlindungan aktif jangka-panjang.



Antibodi, Komplemen, dan Perusakan Patogen – 1

Komplemen= kelompok protein yg berinteraksi berurutan yg

memainkan peran efektor penting dlm imunitas terbangun dan

imunitas adaptif. Protein-protein komplemen bereaksi satu dg yg

lain dan dg kelompok sel sasaran menyebabkan lisis sel-sel

patogen atau sel-sel penanda.

Aktivasi komplemen menyebabkan kerusakan membran dan lisis

sel sasaran atau meningkatkan fagositosis sel sasaran = disebut

opsonisasi. Serum mengandung komplemen, antibodi IgG terikat

antigen, IgM terikat komplemen.

Protein-protein komplemen individual diberi kode C1, C2, C3,

dst.



Antibodi, Komplemen, dan Perusakan Patogen – 2

Aktivasi klasik komplemen tjd ketika antibodi IgG atau IgM

terikat antigen pd permukaan sel.

Tahapan: diawali ikatan antibodi ke antigen (inisiasi) dan ikatan

komponen C1 (C1q, C1r, dan C1s) ke gabungan antibodi-

antigen deposisi C4-C2 pd membran terdekat. Rangkaian

tersebut adalah C3 konvertase = enzim yg memecah C3 mjd

C3a dan C3b. C3b kmd berikatan dgn konvertase membentuk

rangkaian yg menginisiasi interaksi C5-C6-C7 pd tempat

membran kedua. C8 dan C9 dideposisi bersama rangkaian C5-

C6-C7 kerusakan membran dan lisis sel = menghasilkan pori

(lubang) MAC (membrane attack complex).



Tiga jalur utama aktivasi sistem komplemen: jalur klasik, jalur

MBL (mannose-binding lectin), dan jalur alternatif. Jalur MBL

tergantung pd aktivitas serum protein MBL. MBL= PAMP terlarut

yg terikat pd polisakarida mengandung manosa yg ditemukan

hanya pd permukaan sel bakteri. Gabungan MBL-polisakarida

mirip dgn kompleks C1 pd sistem komplemen klasik dan

mengikat C4 dan C2 hasil: C3 konvertase dan mengikat C3b

ke C42. Gabungan ini mengkatalis pembentukan MAC C5-9 dan

menyebabkan lisis atau opsonisasi pd sel bakteri.

Jalur alternatif: aktivasi komplemen tidak-khas menggunakan

banyak komponen dr jalur klasik dan bbrp protein serum

tertentu. Gabungan tsb memicu opsonisasi dan mengaktifkan

MAC C5-9. Tahap awal jalur alternatif: ikatan C38 yg dihasilkan

oleh jalur klasik atau MBL pd permukaan sel bakteri.



Reseptor dan Imunitas – 1

Organisme multiseluler harus mengenali dan mengatur infeksi

patogen. Sistem dasar utk mengenali patogen dijumpai pd

semua mahluk hidup mekanisme pengenalan molekuler yg

dg cepat dan efektif mengaktifkan daya tahan inang.

PAMP= pathogen associated molecular patterns = pola

molekuler terkat pathogen komponen struktural, umum

dijumpai pd kelompok penyebab infeksi. PAMP: makromolekul,

meliputi: polisakarida, protein, as nukleat atau lemak. Contoh:

lipopolisakarida dinding sel bakteri Gram negatif.

PRR= pattern recognition receptor pola pengenalan reseptor

= kelompok protein inang yg terlarut, terikat membran,

berinteraksi dgn PAMP. PRR terlarut meliputi lektin terikat

manosa.




PAMP dikenali oleh lektin terikat manosa (MBL)= gula manosa,

ditemukan sbg subunit berulang pd polisakarida bakteri dan

fungi. Manosa pd mamalia tdk dpt disetarakan dg MBL. Protein

reaktif-C berinteraksi dgn makromolekul fosforilkolin pd dinding

sel bakteri Gram positif. Kedua macam PRR ini menyasar

permukaan PAMP patogen sasaran dan keduanya mengikat

protein komplemen lisis atau opsonisasi.

PRR pertama kali dikenali pd lalat buah Drosophila, dinamakan

reseptor Toll. Reseptor yg homolog dgn Toll dlm hal struktur,

fungsi, dan evolusi TLR. TLR banyak diekspresikan pd sel

imun mamalia. Pd manusia: 9 TLR berinteraksi dg berbagai

permukaan sel dan PAMP terlarut pd virus, bakteri, dan fungi.




Bbrp TLR berinteraksi dgn lebih dr satu PAMP, contoh:

TLR-4 yg merupakan bagian tanggapan imun alammi

thdp LPS bakteri, juga menanggapi molekul-molekul yg

dihasilkan oleh sel inang heat shock protein.

LPS dan HSP berinteraksi dgn TLR-4 melalui protein

reseptor yg kmd protein reseptor berinteraksi dgn TLR-

4. Contoh lain: TLR berikatan langsung dgn PAMP

tanpa berinteraksi dgn protein reseptor, yaitu TLR-5 dan

sasarannya (flagelin).



Sinyal Tranduksi pada Fagosit

Interaksi antara PAMP dan TLR memicu sinyal

transduksi transmembran. Jalur sinyal transduksi

mengawali transkripsi gen dan translasi protein

tanggapan inang yg mirip dg mekanisme sinyal

transduksi membran pd prokaryot. Aktivasi tanggapan

alami sel-sel oleh sinyal transduksi menghasilkan

fagositosis dan mematikan patogen atau inflamasi dan

kesembuhan jaringan. Jalur sinyal transduksi dpt

diaktivasi oleh ikatan LPS (PAMP) ke TLR-4 (PRR),

TLR-4 kmd mengikat protein dlm sitosol.



Gen superfamili imunoglobulin termasuk gen dan protein yg

memiliki sifat struktural, evolusi, dan fungsional sama spt gen

protein imunoglobulin. Protein terikat antigen dlm tanggapan imun

adaptif merupakan bagian dr famili gen ini.

Ig, TCR, dan MHC memiliki kemiripan sifat struktural dan telah

berevolusi dgn cara duplikasi dan seleksi reseptor antigen utama.

Protein superfamili Ig tdr dr sejumlah domain tertentu. Tiap protein

memiliki satu domain dgn urutan AA terkonservasi sangat baik:

domain konstan (C). Domain C umumnya memiliki 100 AA dg

sebuah ikatan disulfida antara 50-70 AA. Domain variable (V) dr

TCR dan Ig memiliki ukuran hampir sama dg domain C, tp struktur

domain V berbeda satu dg yg lain, jg dgn domain C.

TCR, Ig, dan MHC masing-masing tdr dr 2 polipeptida tdk identik.

TCR rantai alfa dan beta. MHC: 2 rantai polipeptida berbeda alfa

dan beta. Ig memiliki rantai berat dan ringan.



Heterodimer tsb diekspresikan pd permukaan sel dan

mengikat antigen.

Fungsi khusus molekul-molekul tsb agak berbeda Ig dpt

melekat pd permukaan sel B, ketika Ig berikatan dg patogen

dan produknya (toksin), Ig menghasilkan serum terlarut dan

protein mukosa.

TCR ditemukan pd limfosit T, berinteraksi dg peptida antigenik

yg berasaal dr protein-protein patogen.

Peptida tsb disajikan oleh protein MHC pd sel sasaran atau

sel-sel yg khusus menyajikan antigen atau APC.

Sel TC reaktif antigen membunuh sel pembawa antigen. Sel

TH reaktif-antigen menghasilkan sitokin yg mengaktifkan

tanggapan imun.



Limfosit B dan T menggunakan Ig terikat antigen

dan protein TCR utk mengirim sinyal melewati

membran dg menghubungkan ke jalur sinyal

transduksi umum ke dlm sel.

Reseptor antigen, tdk scr langsung berhubungan

dg jalur sinyal transduksi krn Ig dan TCR memiliki

domain sitoplasma sangat kecil.

Tidak satu pun domain sitoplasmik Ig dan TCR

memiliki tirosin yg dpt difosforilasi.



MHC: sekelompok gen yg ditemukan pd semua

invertebrata. Protein MH berperan penting dlm

menyajikan antigen yg diproses dlm komponen lain

dr sistem imun.

Kisaran MHC: + 4 Mbp pd kromosom 6 manusia =

human leukocyte antigen (HLA).

Protein-protein MHC mjd penghalang utama utk

kompatibilitas jaringan dlm transplantasi. Sebagian

besar individu memiliki alel MHC berbeda,

menghasilkan protein MHC berbeda.



Pencangkokan jaringan dr satu individu ke individu lain

ditolak oleh tanggapan imun yg dipicu oleh perbedaan

protein MHC.

Protein MHC selalu diekspresikan pd permukaan sel

sebagai rangkaian yg terikat peptida. Pd sel normal

gabungan peptida berasal dr pemecahan produk-produk

metabolisme. Pd sel terinfeksi virus, peptida berasal dr

virus. Peptida dr virus ini ketika bergabung ke MHC terlihat

spt protein MHC yg berubah pd sebuah pencangkokan.

Akibatnya gabungan peptida MHC-virus dikenali sbg “asing”

dan mjd sasaran sel TC. Protein-protein MHC tdr dr 2

kelompok struktural:



Protein MHC kelas I, ditemukan pd semua permukaan sel

berinti. Protein kelas I membawa antigen peptida ke sel TC.

Jika peptida terikat kelas I dikenali oleh TC, sel-sel yg

mengandung antigen mjd sasaran dan langsung dihancurkan.

Protein MHC kelas II ditemukan hanya pd permukaan limfosit

B, makrofag, dan sel-sel dendritik. Melalui protein-protein kelas

II, APC membawa antigen ke sel TH memicu produksi sitokin

= tanggapan imun yg diperantarai antibodi.

Protein MHC kelas I tdr dr 2 polipeptida. Gen utk rantai alfa

terintegrasi membran berada pd wilayah gen MHC pd

kromosom 6. Polpeptida kelas I lainnya tdk scr kovalen

terasosiasi dgn mikroglobulin beta-2 (b2m).



Protein MHC kelas II tdr dr 2 polipeptida (alfa dan beta) yg

tdk kovalen terikat membran, ditemukan hanya pd APC.

Polipeptida alfa dan beta diekspresikan bersamaan,

membentuk heterodimer fungsional.

Protein kelas II disusun dlm pasangan atau trimer utk

meningkatkan kestabilan. Domain alfa1 dan beta1 dr protein

kelas II berinteraksi membentuk tempat perlekatan peptide yg

mirip dg perlekatan peptida pd kelas I.



SEKIAN

&

TERIMA

KASIH

mikrobio-11

Documents