Protection of Small Intestine

- permukaan saluran gastrointestinal merupakan tempat yang baik untuk hidupnya mikroorganisme, yang disebut microbiota.

- small dan large intestine memiliki sel goblet yang berfungsi untuk menghasilkan mucin glycoprotein untuk membatasi kontak langsung antara bakteri dengan enterosit.

- defense mechanism pada saluran pencernaan berfungsi untuk membatasi invasi pathogen ke jaringan, melalui : lamina propria payer’s patches dan M cells Immunoglobulin A (IgA) produk sel plasma yang dihasilkan oleh epitel intestine Paneth cell mengontrol resident dengan pathogenic microbial flora gastric juice asam akan menginkativasi mikroorganisme pergerakan propulsive intestine mencegah kolonisasi bakteri

Intestinal Tight Junction Barrier

- intestinal tight junction menghubungkan enterosit yang berdekatan fungsi : barrier yang tidak permeable terhadap molekul hidrofilik tanpa adanya transporter yang spesifik.

- tight junction memisahkan konten lumen intestine dengan mucosal immune function yang ada di lamina propria.

- pada lamina propria terdapat : plasma cell, limfosit, eosinofil, mast cell, dan makrofag.- claudin dan occluding merupakan protein transmembran pada tight junction yang meregulasi

permeabilitas pada tight junction.- jika terjadi gangguan pada tight junction fungsi barrier terganggu produk bakteri atau antigen

dapat melewati epitel masuk ke lamina propria antigen berikatan dengan Toll-like receptor pada sel dendritik sel dendritik bermigrasi ke mesenteryc lymph node antigen dipresentasikan oleh MHC (major histocompatibility complex) ke native T cell diferensiasi menjadi : T helper 1 : menghasilkan proinflammatory cytokine tumor necrosis factor dan interferon-γ T helper 2 : menghasilkan interleukin 10 downregulate aktivitas proinflamatory sel T helper 1.

Peyer’s Patches

- merupakan komponen utama gut-associated lymphoid tissue (GALT) specialized lymphoid tissue yang ada di mukosa intestine dan bagian submukosa

- terdiri dari 2 komponen : dome : memisahkan payer patches dari lapisan epithelium. mengandung sel B yang dapat

mengekspresikan semua isotype immunoglobulin, kecuali IgD. germinal center : mengandung IgA-positive B cell, CDA T cell, dan antigen-presenting cell (sel

dendritik). beberapa plasma sel ada di payer patches.- payer’s patches dilapisi oleh follicle-associated epithelium (FAE), terdiri dari :

enterocyte : antigen pada lumen intestine berikatan dengan Toll-like receptor di permukaan enterocyte produksi B cell-activating factor dan sitokin stimulus produksi IgA oleh sel plasma.

M cell : antigen di masukkan ke protease (cathepsin E) containing vesicle ditransportasikan secara transcytosis ke intercellular space antigen berikatan dengan Ig receptor pada permukaan limfosit di transfer ke sel dendritik sel dendritik berinteraksi dengan T cell aktivasi respon imun.

Plasma cell dan Secretory IgA Dimer

- plasma cell mensekresikan IgA dimer ke dalam lumen intestine, respiratory epithelium, lactating mammary gland, dan kelenjar saliva.

- plasma cell berada di dalam lamina propria intestinal vili.- IgA molekul disekresikan oleh plasma cell kemudian ditransportasikan dari lamina propria ke

lumen intestinal dengan cara : IgA disekresikan ke lamina propria dalam bentuk molekul dimeric yang dihubungkan oleh

ikatan J (J chain). IgA dimer akan berikatan dengan poly-immunoglobulin (poly-Ig) receptor. proses ini terjadi di

permukaan basolateral sel epitel intestine. Poly-Ig memiliki extracellular secretory component. IgA – Poly-Ig receptor – secretory component complex akan ditransportasikan ke permukaan

apical sel epitel intestine (transcytosis). pada permukaan apical complex akan dipecah secara enzimatik IgA-secretory component

complex akan dikeluarkan ke lumen intestine. komponen secretory akan melindungi IgA dari degradasi secara enzimatik.

IgA antibody akan menghambat penempelan bakteri atau toksin ke sel epitel

Paneth cell

- menghasilkan protein antimicrobial untuk menghambat kontak bakteri dengan enterosit- protein membunuh bakteri secara langsung dengan cara degradasi dinding bakteri secara enzimatik

atau merusak inner membrane bakteri.- antimicrobial terdapat dalam mucus intestine. lapisan mucus melapisi enterosit dengan 2 cara :

sebagai barrier yang membatasi kontak bakteri dengan epitel mengandung protein antimicrobial pada permukaan dekat enterosit

- paneth cell berada pada base dari crypt of lieberkuhn, memiliki life time 20 hari. berbentuk pyramid, pada bagian basal banyak mengandung RE kasar, pada bagian apical banyak menganduk granul protein.

- granul pada sel paneth menghasilkan 3 produk utama ; TNF-α lysozyme :enzim proteolitik yang memecah ikatan peptidoglycan sel bakteri. lisozim akan

menyebabkan bakteri mengembang (swell) dan rupture akibat masuknya air ke dalam sel. protein : defensin atau cryptidins

defensin dihasilkan karena adanya respon terhadap produk microbial atau proinflammatory cytokine (TNF-α). defensin akan merusak membrane mikroba dengan cara masuk ke dalam membrane phospholipid. defensin juga meningkatkan rekruitmen sel dendritik ke tempat infeksi dan memfasilitasi uptake antigen dengan membentuk defensin-antigen complex.