MIKROBIOLOGI "sistem imun "

SISTEM IMUN  

Sistem Pertahanan tubuh adalah suatu sistem yang berfungsi untuk mempertahankan tubuh dari adanya infeksi atau serangan zat asing (antigen). Terdapat respon imun alami yang non spesifik dan didapat atau spesifik.  Beberapa contoh sistem pertahanan tubuh non spesifik  adalah:

a.  Permukaan kulit, untuk melindungi serangan mekanik.  Dan juga kulit yang utuh, kering dan asam melindungi kita terhadap serangan mikroba. 

b.  Zat kimia.  Adanya sekresi mukus disepanjang permukaan saluran pencernakan, pernafasan dan urogenital yang melindungi serangan mikroba patogen, sehingga apabila patogen akan menyerangnya patogen tersebut harus mampu menghancurkan zat-zat yang terdapat pada permukaan saluran ini.  Enzim lisozim pada air mata melindungi mata dari serangan zat asing.

c.  Sel pemakan. Bila antigen memasuki bagian tubuh kita akan bertemu dengan sel pemakan (neutrofil, monosit dan makrofag).  Sel ini akan menerkam antigen dengan proses phagocytosis.  Dalam sel pemakan antigen akan dihancurkan karena dalam sel tersebut terdapat enzim-enzim penghancur.

d.  Kecepatan aliran darah. Bila ada infeksi maka aliran darah akan dipercepat agar leikosit datang lebih cepat ditempat pemasukan antigen.

Reaksi panas pada tubuh. Adanya mikroba pada darah akan mengakibatkan suhu tubuh meningkat sehingga dapat diketahui bahwa proses infeksi masih berlangsung.

 Di dalam darah fungsi pertahanan menjadi tanggung jawab dari sel darah putih.  Secara ringkas ada 3 tahap aktifitas sel-sel pertahanan tubuh dalam menghadapi serangan zat asing yaitu:

1. Pengenalan antigen

Sel-sel darah putih akan mengenali antigen / zat asing yang kemudian menandai bentuk molekul protein dan molekul lain pada permukaan sel, dengan demikian akan dapat dibedakan antara sel diri sendiri dan bukan diri sendiri ( sel asing ).

2. Komunikasi antar sel

Leukosit yang sudah mengenali molekul asing (misalnya berupa bakteri maupun mikroorganisme lain) selanjutnya menginformasikan kepada sel-sel pertahanan tubuh lain bahwa antigen telah datang.  Komunikasi antar sel tersebut diperantarai oleh sitokin suatu protein yang disekresi oleh sel bernukleus.

3. Mengalahkan penyerang.

Sel penyerang / antigen akan dilemahkan dengan protein spesifik yang diproduksi oleh sel pertahanan tubuh yang disebut antibodi.  Antibodi akan mengikat antigen sehingga mudah dihancurkan oleh leukosit. 1

Perbedaan Antigen dan Antibodi

Antigen adalah bahan yang dapat merangsang respon imun dan dapat bereaksi dengan antibodi. Macam-macam antigen antara lain imunogen adalah  bahan yang dapat merangsang respon imun dan hapten adalah bahan yang dapat bereaksi dengan antibodi. Antigen tersusun atas epitop dan paratop. Epitop atau Determinan adalah bagian dari antigen yang dapat mengenal/ menginduksi pembenntukan antibodi, sedangkan paratop adalah bagian dari antibodi yang dapat mengikat epitop. 2

Antibodi adalah protein yang diproduksi oleh sistem kekebalan tubuh untuk membantu menghentikan bahaya yang akan terjadi. Mereka juga disebut imunoglobulin. Ketika penyusup, seperti virus, bakteri, atau kimia lainnya, memasuki tubuh, mata air sistem kekebalan tubuh beraksi. Penyusup ini, antigen, dipenuhi oleh sel B (salah satu jenis sel darah putih dari sistem kekebalan tubuh). Sel-sel B akan mulai untuk membuat protein berbentuk Y yang disebut antibodi yang memulai proses untuk menghancurkan antigen dan melindungi tubuh dari bahaya dan infeksi.3

1. Jenis antigen berdasarkan determinannya:

a.Unideterminan, univalen, merupakan jenis epitop satu dan jumlahnya satu

b.Unideterminan, multivalen, merupakan jenis epitop satu, jumlah lebih dari satu

c.Multideterminan, univalen, merupakan jenis epitop lebih dari satu dan jumlahnya satu

d.Multideterminan, multivalen, merupakan jenis epitop lebih dari satu, jumlah lebih dari satu

2.Jeni antigen berdasarkan spesifiktasnya

a.Heteroantigen → dimiliki banyak spesies

b.Xenoantigen → dimiliki spesies tertentu

c.Alloantigen → dimiliki satu spesies

d.Antigen organ spesifik → dimiliki organ tertentu

e.Autoantigen → berasal dari tubuhnya sendiri

3.Jenis antigen berdasarkan ketergantungan pada sel T:

a.T dependen adalah tentang  antigen yang perlu pengenalan thd sel T dan sel B untuk merangsang antibodi

b.T Independen adalah tentang antigen yang dapat  merangsang sel B tanpa mengenal sel T dahulu

4. Jenis antigen berdasarkan kandungan bahan kimianya:

a.Karbohidrat merupakan  imunogenik

b.Lipid: tidak imunogenik merupakan hapten

c.Asam nukleat merupakan antigen yang tidak imunogenik

d.Protein merupakan imunogenik 2

Imunitas dan antibodi

Imunitas Spesifik

Sel yang berperan dalam imunitas spesifik adalah makrofag dan limposit.

Makrofag untuk mempresentasikan antigen ke limfosit. Limfosit adalah salah satu dari tipe sel mamalia yang paling umum (rata-rata orang dewasa memiliki 10¹² limfosit). Limfosit B atau limfosit T meliputi respon imun antigen spesifik dan diambil dari cabang sel di sumsum tulang. Perbedaan dari cabang sel-sel ke dalam limfosit diattur oleh organ yang mana limfosit precursor dibuat (gambar 20.3). Sel-sel B dewasa di sumsum tulang mamalia, teetapi berkembang di organ khusus yang disebut Bursa Fabricius di dalam burung. Sel T dewasa dalam kelenjar timus. Oleh karena perkembangan mereka dalam perkembangan dan pendewasaan awal darri seel B dan seel T, sumsum tulang, bursa (hanya burung), dan kelenjar timus, diseebut organ limfoit primer. Seetelah pendewasaan, sel B dan sel T dibubarkan melalui tubuh oleh darah dan kelenjar getah bening. (gambar 20.4) dan datang bertempattinggal dalam lymph nodes, limpa, atau mucosa-associated lymphoid tissue (MALT) (gambar 20.4a), yang mana seecara kolektif dikenal sebagai organ limfoid sekunder. Limpa dan lynnph nodes diposisikan dalam darah dan kelenjar geetah bening dan bertindak sebagai filter dimana mereka memerangkap antigen. MALT berinteraksi dengan antigen  yang ditemukan di permukaan mukosa. Sel B dan sel T dalam organ ini kemudian dapat menghasilkan suatu reespon imun.

Limfosit-Limfosit B

Sel-sel B bertanggungjawab terhadap interaksi antigen, produksi antibodi, dan memori imun. Limfosit B dibedakan dari limfosit T oleh kehadiran molekul-molekul immunoglobulin perbanyakan dari tipe tunggal antibodi yang merupakan pemberian sel B yang akan menghasilkan kemudian dalam perkembangannya. Permukaan immunoglobulin pada sel-sel B yang mengenal antigen yang sesuai dengan aslinya biasanya berada pada permukaan patiogen. Sel-sel B terkonsentrasi dalam korteks lymph nodes dimana mereka dapat berhubungan dengan antigen. Setelah pembukaan antigen, sel-sel B terbagi ke dalam sel-sel memori atau sel plasma. Sel-sel memori hidup lebih panjang dan mungkin tinggal dalam daerah kortikal selama bertahhun-tahun. Jika dibuka kembali ke dalam antigen yang sama, sel-sel memori secara cepat berkembangbiak menghasilkan lebih sel-sel memori dan sel plasma. Perbedaannya, sel-sel plasma yang memproduksi antibodi hidup selama beberapa hari. Mereka ditemukan dalam medula dimana immunoglobulin dapat menyalurkan secara langsung ke dalam suatu efferent lymph vessel. (gambar 20.4d)

Limfosit-Limfosit T

Kondisi sel-sel T lebih kompleks. Semua sel-sel T memiliki antigen-specific T cell reeceptors (TCRs) pada permukaannya dan berinteraksi secara spesifik dengan antigen

          Ada 2 subpopulasi utama yaitu CD 4 dan CD 8: Sel T tunggal dewasa hanya punya satu dari protein-protein ini. Populasi CD 4 dibagi lagi ke dalam 2 set bagian fungsional yang disebut T_H1  atau T helper 1, dan T_H2 atau sel T helper 2. Sel-sel T_H1 berpartisipasi dalam imunitas cell-mediated dan bertangguungjawab untuk mendapatkan dan mengaktivasi efektor non spesifik seperi fagosit. Mereka sering disebut T inflammatory cells. Sel-sel T_H2 menstimulasi limfosit B untuk menghasilkan sejumlah besar antibod. Populasi sel T utama kedua adalah sel-sel CD 8 yanng hanya dimiliki oleh kumpulan sel T fungsional tunggal, sel T sitotoksik, yang juga dikenal sebagai CTLs atau cytotoxic T lymphocytes. Sel-sel Tc membunuh antigen-bearing cell secara langsung dan secara spesifik melalui interaksi diantara antigen permukaan sel pada sel target dan sel T reseptor antigen-speecific. 1

Macam Imunoglobulin: Ig G, Ig A, Ig M, Ig E dan Ig D YAITU

a.Imunoglobulin G

Terbanyak dalam serum (75%). Dapat menembus plasenta membentuk imunitas bayi sampai berumur 6 sampai dengan 9 bulan. Mempunyai sifat opsonin  berhubungan erat dengan fagosit, monosit dan makrofag. Berperan pada imunitas seluler yang dapat merusak antigen seluler  berinteraksi dengan komplemen, sel K, eosinofil dan neutrofil.

b.Imunoglobulin A

Sedikit dalam serum.  Banyak terdapat dalam  saluran nafas, cerna, kemih, air mata, keringat, ludah dan air susu. Fungsinya menetralkan toksin dan virus, mencegah kontak antara toksin/ virus dng sel sasaran dan mengumpalkan/ mengganggu gerak kuman yang memudahkan fagositosis.

c.Imunoglobulin M

Tidak dapat menembus plasenta, dibentuk pertama kali oleh tubuh  akibat rangsangan antigen  sifilis, rubela, toksoplasmosis. Fungsinya mencegah gerakan mikroorganisme antigen  memudahkan fagositosis dan Aglutinosis kuat terhadap antigen.

d.Imunoglobulin E

Jumlah paling sedikit dalam serum. Mudah diikat oleh sel mastosit, basofil dan eosinofil. Kadar tinggi pada kasus: alergi, infeksi cacing, skistosomiasis, trikinosis. Proteksi terhadap invasi parasit seperti cacing.

e.Imunoglobulin D

Sedikit ditemukan dalam sirkulasi. Tidak dapat mengikat komplemen. Mempunyai aktifitas antibodi terhadap  makanan dan autoantigen. 2

CARA KERJA ANTIBODI

Antibodi merupakan senjata yang tersusun dari protein dan dibentuk untuk melawan sel-sel asing yang masuk ke tubuh manusia. Senjata ini diproduksi oleh sel-sel B, sekelompok prajurit pejuang dalam sistem kekebalan.
Antibodi akan menghancurkan bakteri atau virus tertentu yang menyerang sistem pertahanan tubuh manusia. Antibodi mempunyai dua fungsi, pertama untuk mengikatkan diri kepada sel-sel musuh, yaitu antigen. Fungsi kedua adalah membusukkan struktur biologi antigen tersebut lalu menghancurkannya.Berada dalam aliran darah dan cairan non-seluler, antibodi mengikatkan diri kepada bakteri dan virus penyebab penyakit. Mereka menandai molekul-molekul asing tempat mereka mengikatkan diri. Dengan demikian sel prajurit tubuh dapat membedakan sekaligus melumpuhkannya.Antibodi bersesuaian dengan antigen secara sempurna, seperti anak kunci dengan lubangnya yang dipasang dalam struktur tiga dimensi.Tubuh manusia mampu memproduksi masing-masing antibodi yang cocok untuk hampir setiap musuh yang dihadapinya. Antibodi bukan berjenis tunggal. Sesuai dengan struktur setiap musuh, maka tubuh menciptakan antibodi khusus yang cukup kuat untuk menghadapi musuh. Hal ini karena antibodi yang dihasilkan untuk suatu penyakit belum tentu berhasil bagi penyakitlainnya.

Membuat antibodi spesifik untuk masing-masing musuh merupakan proses yang luar biasa dan proses ini dapat terwujud hanya jika sel-sel B mengenal struktur musuhnya dengan baik. Dan, di alam ini terdapat jutaan musuh (antigen).Satu sel B yang sedemikian kecil, menyimpan jutaan bit informasi dalam memorinya, dan dengan sadar menggunakannya dalam kombinasi yang tepat. Tersimpannya jutaan formula dalam suatu sel yang sangat kecil merupakan keajaiban yang diberikan kepada manusia. Yang tak kurang menakjubkan adalah bahwa kenyataannya sel-sel menggunakan informasi ini untuk melindungi kesehatan manusia.Satu sel B menggandakan antibodi spesifiknya dan mencantolkannya ke permukaan luar membran selnya. Antibodi memanjang keluar seperti jarum, aerial yang sudah menyesuaikan diri menunggu berkontak dengan sekeping protein tertentu yang bisa mereka kenali. Antibodi tersebut terdiri dari dua rantai ringan dan dua rantai berat asam amino yang bersambungan dalam bentuk Y. Setelah digandakan sampai jutaan, sebagian besar sel B berhenti membelah dan menjadi sel plasma, jenis sel yang bagian dalamnya berisi alat untuk membuat satu produk antibodi. Sebagian sel B lain membelah terus tak berhingga, dan menjadi sel memori. Antibodi bebas yang dibuat oleh sel plasma berkeliling di darah dan cairan limpa. Ketika antibodi mengikatkan diri pada antigen sasarannya, bentuknya berubah. Perubahan bentuk inilah yang membuat antibodi "menempel" di bagian luar makrofag. 2

SUMBER:
1 http://davidkusmawan.blogspot.com/2012/06/konsep-immunologi-dalam-mikrobiologi.html

2. http://biologipedia.blogspot.com/2011/03/antigen-dan-antibodi.html

3. http://www.sridianti.com/antibodi-pengertian-struktur-fungsi-jenis.html