Respon imun pada infeksi

Dr. Shirly Kumala, M.Biomed, Apt

•Jenis mikroba yang siap menyerang•Tubuh berupaya untuk mempertahankan diri•Hasilnya tergantung :

– dari jumlah dan fungsi limfosit Th, Ts, Tc– Jumlah dan fungsi sel B

• jenis dan sifat dari bakteri – Antigen virus, parasit eukariotik, – Epitop– Zat anti khemotaktik – Membentuk kapsul anti-fagositik, resisten

terhadap fagosit.– Analog sitokin

Respon imun terhadap infeksi secara umum

• Mekanisme pertahanan tubuh oleh struktur dan patogenitas bakteri:– Dinding sel , mikobakteria dan spiroketa– Lipid terhadap komplemen sel

sitotoksik – Fagositosis– Toksik tanpa invasif– Invasif tanpa toksik ( neutralising )– Negatif Gram sel natural Killer– Bakteri intraselluler sel T sitotoksik

•Respon imun terhadap mikroba

1. Pertahanan terhadap mikroba diperantarai oleh mekanisme efektor imunitas bawaan (non spesifik) dan yang didapat. Sistem imum spesifik akan meningkatkan sistem imun non spesifik

2. Respon imun non spesifik menentukan respon

imun spesifik

3. Sistem imun mampu memberikan respon yang spesialistik dan

berbeda4. Survival dan patogenitas mikroba sangat tergantung dari mikroba,

dapat menghindar dari sistem imun5. kerusakan jaringan dan penyakit

akibat infeksi akibat dari respon

pejamu.

Mekanisme pertahanan tubuh menurut lokasi pertahanan

1. Mekanisme pertahanan pada permukaan tubuh

• Lini pertama tubuh barrier pada permukaan tubuh.

• Respon imun non spesifik• Barier• Asam lemak, lisozim dalam saliva, air mata dan

sekret hidung, Ig A, aktivitas fagosit komplemen, aktivitas flora normal.

• Flora normal protein antimikroba (colisin)• Kulit dengan epitel atau mukosa.• penetrasi bakteri masuk jaringan• Bakteri protease yang merusak Ig A

2. Mekanisme pertahanan sistemik• Lini ke dua adalah pengenalan mo.• Respon imum humoral dan seluler• Jenis pengenalan mekanisme bawaan

(non spesifik), PMN dan Makrofag. Pengenalan antigen bakteri tanpa tergantung

pada limfosit aktivasi jalur alternatif• Bakteri positif Gram dan negatif Gram.Pelepasan sitokin oleh makrofag , TNF dan Il -1INF oleh sel NK.

• Sel fagosit profesional, tapi fakultatif : sel epitel, endotel fibroblast.

• Sel PMN merupakan sel efektor utama untuk bakteri ekstrasel

• Makrofag intrasel• Pembunuhan secara intrasel yang

efektif memerlukan lisis sel terinfeksi ( NK dan sel Tc)

• Mekanisme pertahanan didapat ( acquired) respon imun spesifik, diawali dengan respon imun seluler yg melibatkan limfosit dan makrofag.

• Limfosit T limfokine, menyebabkan monosit berkumpul ditempat terjadinya infeksi.

• Limfosit juga menghasilkan substansi yang akan meningkatkan kemampuan makrofag untuk membunuh bakteri.

• Respon imun seluler, khususnya terhadap mo intraseluler dapat berlangsung :

1. Melalui sel T sitotoksik CD8+ , MHCkelas I, dapat melisis sel yang terinfeksi

2. Melalui sel NK3. ADCCUnsur utama respon imun seluler : Sel T

yang diaktivasi APCCD4+ berdeferensiasi menjadi sel T

helper atas pengaruh IL -2. MHC kelas II

• Peran sistem humoral dalam pertahanan sistemik terhadap infeksi : pembentukan dan aktivasi antibodi, komplemen dan mediator lain.

• Peranan antibodi untuk mo ekstraseluler.

• Untuk virus netralisasi. atau melapisi virus , sehingga virus tdk dapat melekat atau menembus sel sasaran.

• Antibodi yang berperan Ig G dan Ig M

• IgM dan IgG merangsang 3 jenis mekanisme efektor yaitu :

1. Ig G melapisi bakteri (Opsonisasi), meningkatkan fagositosis dengan pengikatan Fc pada sel monosit/makrofag dan neutrofil.mengaktifkan komplemen, menghasilkan C3b, C3b ini yang akan berikatan dengan reseptor C3RI dan C3RIII, dan selanjutnya meningkatkan fungsi fagosit

2. Antibodi menetralkan toksin bakteri dan

mencegah toksin melekat pada sel sasaran

3. IgG dan IgM mengaktifkan komplemen yang berakibat dilepaskannya MAC (Membrane attack complexs) dan penglepaskan produk2 lain yang merupakan mediator inflamasi.

Respon imun yang merusak sel pejamu

• Penyembuhan setelah infeksi virus hepatitis B (VHB) atau virus (EBV)

• Timbul autobodi • Infeksi virus dapat menggangu

toleransi terhadap self antigen, melalui 2 mekanisme : – Aktivator sel B poliklonal– Virus dengan antigen host dapat

membentuk antigen baru autoimun

• ANTIBODI terhadap virus akan melapisi virus yang terdapat pada permukaan sel, sehingga mencegah limfosit Tc mengenal dan menghancurkan sel yang terinfeksi, akan menghambat respon imun.

• Penyakit inflamasi: – Glomerulonefritis, demam rematik dan

penyakit jantung rematik– Respon imun seluler inappropriate.

Respon imun seluler inappropriate. :Ruam pada campak hipersensitivitas

jenis lambat, bertujuan utk membatasi replikasi dan menjalarnya virus.

Upaya mo utk menghindar dari respon imun.

• Memproduksi substansi yg melawan substansi pembunuh.

1. Imunological silence• Memodifikasi struktur antigen atau

ekspresi MHC• Molecular mimicry

– Rekombinasi DNA antigen permukaan Neisseria– Silent genes

2. Protease yang merusak Ig A.

3.Menginfeksi sel non fagosit, sehingga ia tidak terpapar pada antibodi.

Bila sistem pertahanan tubuh tidak mampu menyingkirkan mo bersangkutan secara tuntas, mo itu akan menetap dan berakibat infeksi kronis atau carrier

Reaksi imun pada infeksi mo ekstraseluler

1. Reaksi non spesifik:• Imunitas bawaan ( innate immunity),

pertahan terdepan setelah kulit dan mukosa. • PMN dan Makrofag• Kemotaktik• Kemampuan adhesi PMN meningkat, karena

sinyal akan merangsang ekspresi reseptor Fc maupun reseptor komplemen pada permukaan sel.

• PMN melakukan dipedes ketempat infeksi, menagkap dan menelan mikroba dan membunuhnya.

Proses fagositosis

• Pergerakan, khemotaksis• Pengenalan, opsonisasi• Penelanan, pinositosis• Pembentukan fagosom• Degranulasi peroksidase dan

hidrolase• Kematian bakteri

• Respiratory burst:– Proses oksidatif– Proses non oksidatifProses oksidatif melalui mieloperoksidase,

dasarnya pengikatan H2O2 dengan Fe yang terdapat pada mieloperoksiadase.

Membentuk komplek zat yang toksik HOCl)Proses oksidatif tanpa mieoloperoksidase ,

oksidase masih dapat berlangsung , karena masih ada ada H2O2, superoksida dan radikal hidrokdil, namun daya oksidatifnya tidak tinggi.

• Non oksidatif ; • Berlangsung dengan batuan berbagai

protein sitolitik : flavoprotein, sitochrom-b, laktoferin, lizosim, katepsin G, difensin dll.

• Mekanisme : terjadinya karena protein bermuatan positif yang ada dalam PMN dan Makrofag dalam suasana alkali bersifat toksik dan dapat merusak lapisan lemak dinding sel kuman negatif Gram.

• Interleukin 4 sebagai aktivator neutrofil

2. Reaksi spesifikSel sel sistem imun yg bereaksi secara

spesifik adalah sel B yang memproduksi antibodi, limfosit T yang mengatur sintesis antibodi, atau sel T sitotoksik.

Bereaksinya sel B dan sel T diawali dengan terperangkapnya mikroba oleh makrofag atau monosit yg berfungsi sebagai APC. Mengajukan antigen mikroba kepada sel Th

• Makrofag menangkap bakteri yg telah diopsonisasi oleh Ig G, melakukan endositosis, memproses antigen lalu menampilkannya kembali Eksositosis bersama dengan ekspresi MHC kelas II kepada T h.

• Sel Th merangsang sel B utk produksi Antibody yg spesifik utk mikroba tersebut.

3. Interaksi antar mikroba dengan sistem imunBeberapa jenis bakteri, mampu menghindari

proses fagositosis dari respon imun.a. Memproduksi toksin yang menghambat

khemotaksis.b. Membentuk kapsul sehingga tidak dapat

melekatc. Memproduksi mol2 yg menghambat proses

fusi lisosom dengan fagosom, menghambat makrofag bereaksi dengan IFN

d. Mengganggu fungsi makrofag sebagai APCe. Memproduksi substansi ekstraseluler yang

menghambat fagososis oleh PMN

Sistem imun mempunyai banyak cara untuk melawan upaya bakteri , agar fagositosis tetap dapat berlangsung.

Antibodi , yg dapat menetralisir toksin mengikat toksin sehingga terbentuk kompleks yang dapat dihancurkan oleh fagosit, anti Ig G atau anti C3b atutoantibodi alami.

Opsonisasi bakteri dengan antibodi dan komplemen mempermudah fagosit melekat pada bakteri.

Perlekatan bakteri pada permukaan mukosa dicegah dengan melapisi bakteri dengan Ig A sekretorik, Bila bakteri dapat mengatasi sawar Ig A dan tetap dapat menembus mukosa,maka sistem imun bekerja kemudian adalah Ig E, terutama yang melekat pada mastosit.

Proses selanjutnya adalah degranulasi mastosit lokal. Sel 2 PMN yang tiba di tempat infeksi melakukan fagositosis, bakteri dihancurkan melalui mekanisme sitocytotoxicity ADCC.

• Salah satu ciri bakteri intraseluler fakultatif adalah bakteri ini dapat hidup bahkan berkembang biak dalam fogosit. Mikroba ini menemukan tempat untuk bersembunyi hingga tidak terjangkau oleh antibodi dalam sirkulasi.

• Beberapa bakteri dapat hidup dan berkembang biak dalam sitoplasma makrofag setelah difagositosis.

• Bakteri dapat mencegah proses pembunuhan intraseluler dengan menghambat penggabungan (Fusi) lisosom dengan vakuola yang berisi mikroba

• M. tuberkulosis, menghambat fagositosis dengan pembentukan ROI , atau mengelak dari perangkap fagosom.

Reaksi imun pada infeksi mo intraseluler

Dalam keadaan ini yang bekerja adalah respon seluler

Dalam melawan bakteri intraseluler ada 2 jenis reaksi yang terjadi yaitu :

1. Pembunuhan bakteri intraseluler yang difagositosis oleh maktrofag teraktivasi.Aktivasi terjadi melalui sitokin, khususnya IFN - yang diproduksi oleh sel T

1. Lisis sel yg terinfeksi oleh sel T CD8+.

Protein bakteri intraseluler dapat merangsang sel T CD4+ (melalui kompleks antigen MHC kelas II)

• Maupun CD8+ ( melalui komplek antigen MHC kelas I). Bakteri intraseluler menginduksi perkembanagn sel T menjadi fenotip sel Th1. karena bakteri ini merangsang produksi Il -2 oleh makrofag dan produksi IFN- oleh sel NK. Kedua sitokin ini meningkatkan perkembangan sel Th1 .

• Dilain pihak Sel Th-1 juga memproduksi IFN- yang mengaktifkan makrofag untuk memproduksi ROI dan enzim2 yang dapat membunuh bekteri.

• Bakteri intraseluler dapat menghindari diri dari berbagai mekanisme pembunuhan itu dengan memproduksi hemolisin atau menghindari fagolisosom dengan masuk ke dalam sitoplasma.

• Tetapi sel T CD8+ akan memproduksi lebih banyak IFN- dan melisiskan sel yg diduga menyimpan bakteri dalam sitoplasma

• Kalau mikroorganisme masih belum dapat dibunuh secara efektif, terjadi respon imun seluler kronik berupa penimbunan makrofag yang berada di sekitar mo. Disusul oleh proses granulasi dan fibrosis yang berakhir dengan pembentukan granuloma.

• Selain itu juga TNF- oleh makrofag dan sitokin lain ( TNF- )

• TNF- meningkatkan pembentukan dinding fibrotik yang membungkus bakteri , tetapi juga memberikan kontribusi pada kerusakan jaringan.

• TNF- selain berperan dalam mekanisme protektif juga berperan dalam terjadinya kerusakan jaringan.

• Di dalam granuloma, bakteri tetap dapat melakukan replikasi dalam vakuola makrofag dan diduga makrofag yang mengalami lisis akan difagositosis oleh makrofag lain dan memungkinkan bakteri dapat hidup terus dalam makrofag.