SISTEM IMUN PADA IKAN

Prinsip Dasar Imunitas

• Sistem kekebalan pada ikan terbagi atas sistem pertahanan non spesifik dan spesifik.

• Proses pertahanan tubuh yang sederhana ditampilkan oleh organisme sebagai bentuk pertahanan dengan mengandalkan struktur fisik, kerja mekanik alat pertahanan dan pengeluaran substansi kimiawi yang sangat sederhana.

Prinsip Dasar Imunitas• Pada ikan, fagositosis adalah bentuk respon

pertahan tubuh yang paling sederhana, namun sangat penting, sebagai wujud sistem petahanan non spesifik.

• Ketika ikan mengalami infeksi mikroba patogen, mekanisme kekebalan non-spesifik akan bekerja untuk menghentikan proses infeksi tersebut.

• Jika mekanisme tersebut tidak bekerja efektif, maka infeksi akan berlanjut dan mampu menimbulkan gejala klinis penyakit.

Prinsip Dasar Imunitas

• Pada saat itu respon kekebalan spesifik akan mulai terjadi dan jika ikan mampu bertahan hidup maka akan terbentuk antibodi spesifik terhadap agen infeksi pada level titer protektif dan terbentuk pula sel-sel memori.

• Jika terjadi reinfeksi oleh agen penyakit sejenis, maka ikan tersebut akan kebal, mampu menahan infeksi karena respon kekebalan sekunder akan terjadi, sebagai efek booster.

Prinsip Dasar Imunitas• Mekanisme kekebalan non-spesifik juga dikenal sebagai kekebalan

alamiah (innate immunity), merupakan mekanisme pertahanan inang yang responnya tidak bergantung pada frekuensi kontak terhadap antigen tertentu.

• Berbeda dengan respon kekebalan spesifik (humoral mediated immunity maupun cellular mediated immunity) yang responnya sangat tergantung pada frekuensi kontak induk semang/host dengan antigen tertentu sebelumnya (sering pula disebut adaptive immunity).

• Meskipun demikian, beberapa fungsi dari sistem kekebalan non-spesifik juga terlibat dalam sistem kekebalan spesifik. Sistem pertahanan pada ikan akan terbentuk sempurna saat ikan telah dewasa. Pada benih ikan sistem kekebalan tubuh sudah terbentuk tetapi belum berfungsi optimal sehingga kurang efisien dalam menahan nfeksi patogen.

• Pada tahap ini, ikan rentan terhadap penyakit. Sistem pertahanan non spesifik merupakan pertahanan tubuh yang terdepan ketika menghadapi paparan patogen karena memberikan respon langsung terhadap antigen.

• Sistem pertahanan tubuh non spesifik terdiri dari kulit dan selaput mukosa. Sistem pertahanan tubuh spesifik adalah sistem kekebalan tubuh khusus yang membuat limfosit peka untuk segera menyerang patogen tertentu.

• Ikan bertulang belakang secara umum memiliki sistem pertahanan berupa sel-T, sel-B dan immunoglobulin-like.

• Sedangkan ikan bertulang rawan mempunyai imunoglobulin, sel-T, sel plasma dan IgM.

• Amphibia memiliki sel-T, IgG, IgM dan nodulus limfatikus, sedangkan reptilia memiliki sel-T, IgG, dan IgM.

Sistem kekebalan non-spesifik

• Kekebalan non-spesifik adalah suatu sistem pertahanan tubuh yang berfungsi untuk melawan segala jenis patogen yang menyerang dan bersifat alami.

• Kekebalan non-spesifik merupakan imunitas bawaan (innate immunity),yaitu respon perlawanan terhadap zat asing yang dapat terjadi walaupun tubuh sebelumnya tidak pernah terpapar oleh zat tersebut.

Sistem kekebalan non-spesifik• Sistem kekebalan non-spesifik mencakup pertahanan

pertama dan pertahanan kedua. • Pertahanan pertama yaitu pertahanan fisik meliputi, sisik,

kulit, dan mukus. Mukus memiliki kemampuan menghambat kolonisasi mikroorganisma pada kulit, insang dan mukosa.

• Mukus ikan mengandung imunoglobulin (IgM) alami dan bukan sebagai respon dari pemaparan antigen. Imunoglobulin merupakan antibodi yang dapat menghancurkan patogen yang menyerang tubuh.

• Adapun sisik dan kulit berperan dalam melindungi ikan dari kemungkinan luka dan sangat penting peranannya dalam mengendalikan osmolaritas tubuh. Kerusakan pada sisik atau kulit dapat mempermudah patogen menginfeksi inang.

Sistem kekebalan non-spesifik• Sel-sel fagosit menghancurkan antigen melalui

tiga tahap, yaitu pelekatan, fagosit dan pencernaan.

• Proses fagosit sendiri dapat terjadi apabila sel-sel fagosit berada dalam jarak dekat dengan antigen, atau antigen tersebut harus melekat pada permukaan sel fagosit.

• Sel makrofag dan netrofil juga masih memiliki kemampuan untuk melakukan mekanisme pertahanan non-spesifik melalui proses chemotaksis dan pinocytosis.

Sistem kekebalan non-spesifik

• Chemotaksis adalah proses dimana sel fagosit dipancing oleh berbagai jenis molekul untuk melakukan migrasi ke lokasi terjadinya inflamasi, kerusakan jaringan atau reaksi antigen-antibodi (immune reactions).

• Fenomena ini ditandai oleh proses pembukaan membran sel membentuk lubang (vakuola) kecil melalui proses endocytosis.

Sistem kekebalan spesifik pada ikan

• Ada beberapa substansi sel dan organ yang berperan dalam sistem pertahanan tubuh suatu organisme. Elemen-elemen tersebut sering disebut dengan sistem kekebalan (immune system). Organ yang termasuk dalam sistem kekebalan adalah sistem “Reticulo Endothelial”, limfosit, plasmosit, dan fraksi serum protein tertentu.

Sistem kekebalan spesifik pada ikan

• Sel yang berperan dalam sistem tanggap kebal terdiri dari dua jenis sel limfosit yaitu limfosit-B dan limfosit-T.

• Peran utama Sel T adalah dalam sitem kekebalan seluler dan biasanya disebut dengan imun perantara sel (cell mediated immunity).

• Sel-B berperan dalam produksi imunoglobulin melalui rangsangan antigen tertentu dan imunoglobulin diproduksi oleh sel tertentu pada limfa.

Faktor-faktor yang berperan pada sistem kekebalan pada tubuh ikan

• Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi respon kekebalan tubuh pada ikan antara lain: suhu, kondisi stress, keseimbangan nutrisi, pollutan, mikro-nutrien, dan unsur-unsur immunomodulator.

Suhu

• Ikan merupakan hewan poikilotermik. • Proses fisiologi yang terjadi dalam tubuh ikan sangat

dipengaruhi oleh suhu lingkungannya. Sebagian besar mekanisme pertahanan tubuh adalah sangat bergantung pada suhu (temperature-dependent), dan berkembang lebih cepat pada suhu lingkungan yang optimal untuk organsime bersangkutan.

• Suhu rendah diketahui sebagai faktor pembatas dalam proses metabolisme organisme, termasuk proses induksi kekebalan tubuh.

• Suhu yang terlalu tinggi juga dapat menekan fungsi kekebalan tubuh. Proses reaksi antigen-antibodi yang dimulai dengan cellular co-operation antara sel makrofag dengan sel limfosit adalah sangat dipengaruhi oleh suhu (temperature-sensitive).

Suhu• Fungsi normal sel limfosit ikan sangat tergantung

pada adaptasi homoviscous dari kondisi lipid membrane sel.

• Komposisi asam lemak dan suhu lingkungan merupakan faktor yang akan sangat berpengaruh terhadap “fluidity” dan permeabilitas membran sel, dan juga terhadap aktivitas antara membrane-associated receptors dengan enzyme.

• Beberapa hasil kajian juga telah membuktikan bahwa respon kekebalan tubuh ikan berlangsung relatif lambat pada suhu rendah.

Kondisi stress

• Stress sangat berpengaruh terhadap status kesehatan ikan. Stress dapat disebabkan oleh faktor biologis, kimiawi maupun fisik.

• Respon stress akan diikuti dengan penurunan kadar limfosit dalam darah, dan juga di dalam organ-organ limfoid.

Beberapa respon (stress alarms) yang terjadi apabila ikan mengalami tekanan:

(1). Peningkatan gula darah akibat sekresi hormon dari kelenjar adrenalin. Persediaan gula, seperti glycogen dalam hati dimetabolisme sebagai persediaan energi untuk emergensi.

(2).Osmoregulasi kacau akibat perubahan metabolisme mineral. Pada kondisi tersebut, ikan air tawar cenderung mengabsorbsi air dari lingkungan (over-hydrate). Ikan air laut cenderung kehilangan air dari dalam tubuh (dehydrate). Kondisi ini perlu energi ekstra untuk memelihara keseimbangan osmoregulasi.

(3). Pernafasan meningkat, tensi darah meningkat, dan persediaan sel darah merah direlease ke sistem

resirkulasi, (4). Respon inflamasi ditekan oleh hormon yang dikeluarkan dari kelenjar adrenalin.

Polutan dan logam berat• Unsur-unsur polutan dan logam berat diketahui memiliki potensi yang

besar terhadap sistem kekebalan tubuh, dengan akibat yang sangat variatif tergantung pada jenis (kualitas) dan kuantitas dari polutan atau logam berat tersebut. Obat-obatan atau bahan kimia/antibiotik juga dapat berperan sebagai unsur immunosupressive.

• Jenis bahan kimia tertentu (pestisida, insektisida, pollutan limbah industri, limbah rumah tangga, dll.) dapat menyebabkan ikan sakit dengan berbagai kondisi.

• Kolam-kolam ikan di daerah dataran rendah, umumnya memperoleh sumber air dari aliran sungai yang melewati daerah pemukiman, daerah industri atau pertanian.

• Sebelum masuk ke kolam budidaya, air tersebut membawa segala limbah eksternal yang terkandung di dalamnya. Limbah tersebut dapat berupa padatan terlarut hasil pengikisan/erosi tanah permukaan akibat pengelolaan lahan yang kurang baik atau unsur-unsur kimia yang berbahaya bagi kehidupan ikan, terutama logam berat.

Polutan dan logam berat• Logam berat yang cukup berbahaya bagi kehidupan ikan karena

sifat toksisitasnya, berturut-turut antara lain meliputi: Hg, Cd, Cu, Zn, Ni, Pb, Cr, Al dan Co.

• Sifat racun dari masing-masing logam berat tersebut dapat meningkat apabila komposisi ion-ion di dalam air terdiri dari jenis-jenis ion yang sinergetik, dan sebaliknya melemah apabila kandungan ion-ion tersebut bersifat antagonistik.

• Nilai pH air juga berpengaruh pada tingkat kelarutan ion-ion logam, umumnya tingkat kelarutan dan aktivitas ion logam akan meningkat pada pH air yang rendah. Sebagai gambaran, pengaruh unsur Hg terhadap ikan dapat meracuni sistem syaraf ikan; dan unsur Cd bersifat cyto-toksikan terhadap jaringan insang ikan.

• Kontaminasi ringan unsur logam berat di lingkungan perairan akan dideposit oleh ikan-ikan induk kemudian dikonsentrasikan dalam minyak yang tersimpan dalam telur-telur mereka.

• Kontaminasi demikian pada akhirnya akan mematikan telur-telur tersebut pada saat berkembang sebelum menjadi larva, dan lain-lain.

Keseimbangan nutrisi

Kecukupan pakan (kualitas dan kuantitas) sesuai dengan kebutuhan optimal ikan sangat berpengaruh terhadap sistem kekebalan tubuh ikan. Kondisi ini juga sangat nyata terhadap optimalisasi pertumbuhan serta menjamin kualitas pangan asal ikan bagi kebutuhan konsumsi manusia.

Mikro nutrien

• Anti oksidan seperti vitamin C dan E vitamin E (a-tocopherol) dan unsur imunostimulan lainnya seperti Glukan, Lipopolisakarida, dll.; dimana materi biologis tersebut telah terbukti dapat meningkatkan daya tahan tubuh ikan terutama sistem pertahanan non-spesifik(cellular immunity).

• Unsur-unsur imunostimulan tersebut telah terbukti sangat potensial sebagai unsur yang memiliki pengaruh sangat baik (immunomodulatory) terhadap sistem kekebalan tubuh ikan apabila diberikan pada dosis yang tepat dan berkelanjutan.

• Kandungan unsur karoten dalam diet pakan ikan juga menunjukkan pengaruh yang baik terhadap status kesehatan ikan, terutama ikan-ikan berpigmen.

Immunomodulators

• Seperti halnya mikro-nutrient, beberapa unsur yang bersifat immunostimulator seperti vitamin C dan E vitamin E (a-tocopherol) dan unsur imunostimulan lainnya seperti Glukan, Lipopolisakarida, muramil peptida, lipopolisakarida, dll. juga telah terbukti sangat bermanfaat sebagai unsur imunomodulator; terutama sistem pertahanan non-spesifik

Immunoglobulin• adalah senyawa protein yang digunakan untuk melawan kuman

penyakit (virus, bakteri, racun bakteri dll.), ada di dalam darah, orang sering menyebutnya antibodi.

• Setiap immunoglobulin (disingkat Ig) akan mengenali satu antigen (kuman penyakit) secara spesifik, artinya satu antigen dikenali satu antibodi spesifik. Ig diproduksi oleh sel darah putih yang disebut sel B atau lebih spesifik lagi sel plasma. Immunoglobulin termasuk kedalam kelompok glikoprotein yang mempunyai struktur dasar yang sama,terdiri dari 83-96% polipeptida dan 4-18% karbohidrat.

• Adapun klasifikasi immunoglobulin dibagi menjadi dua sub kelas yakni : Immunoglobulin sebagai rantai panjang dan immunoglobulin sebagai rantai pendek.

• Imunoglobulin sebagai rantai panjang dibagi menjadi: Immunoglobulin A, Immunoglobulin E, Immunoglobulin M, Immunogloblulin D, Immunoglobulin G. lin G.