IMUNITAS DAN ALERGI
ZULKHAH NOOR
IMUNITAS (KEKEBALAN)
Kemampuan melawan segala macam jenis organisme/toksin yang cenderung merusak jaringan/organ tubuh
Ada 2 sistem:- Imun non spesifik, umumnya merupakan immunitas bawaan (innate immunity)- Imun spesifik ,merupakan respon didapat ( aquired) yang timbul akibat antigen tertentu
SISTEM IMUN BAWAAN (NON SPESIFIK) Kekebalan bawaan (innate), telah ada
secara alamiah Non spesifik karena tidak ditujukan
terhadap m.o. tertentu. Merupakan pertahanan badan terdepan
dalam menghadapi serangan berbagai mikroorganisme (m.o.)
KOMPONEN IMUN NON SPESIFIKA. PERTAHANAN FISIS DAN MEKANIS
Kulit, selaput lendir,silia saluran pernafasan, batuk,bersin, muntah,dll
B. PERTAHANAN BIOKIMIA Sekresi mukosa; kel.keringat; serumen; spermin
dalam semen; HCl lambung; lisosim dalam keringat ludah, air mata, air susu; lisosim makrofag;laktoferin dalam kolustrum
Komplemen; molekul pengatif komplemen (poperdin, C Reaktive Protein)
LIMFOKIN: Interferon, sitokinC. PERTAHANAN SELULER
Fagosit (PMN, makrofag), sel NK (natural Killer cell)
SISTEM IMUN SPESIFIK Sistem imun khusus yang membentuk
antibodi dan limfosit yang diaktifkan (sel T) untuk menyerang/menghancurkan m.o./toksin
Acquired immunity = kekebalan yang didapat/buatan
Dibentuk secara khusus sesuai benda asing/ antigen yang mengaktifkannya
Mampu mengenali benda asing/antigen yang mengaktifkan secara cepat, dan kemudian dihancurkan
KOMPONEN IMUN SPESIFIK
A. SISTEM IMUN SPESIFIK HUMORALAdalah antibodi yang bersirkulasi: protein immunoglobulin yang dibentuk oleh sel plasma (proliferasi sel B) akibat kontak dengan antigen
B. SISTEM IMUN SPESIFIK SELULERAdalah sel T: limfosit yang diaktifkan antigen yang secara khusus untuk menghancurkan antigen tersebut
Kerja sama Kedua jenis respons imun
1. Respons imun bawaan terhadap mikroba merangsang dan mempengaruhi sifat respons immun didapat
2. Respons imun didapat menggunakan berbagai mekanisme efektor sistemimmun bawaan untuk mengeliminasi mikroba
Interaksi tersebut berlangsung bersama secara terpadu
Sistem imunSistem imun
Non spesifikNon spesifik
Bawaan sejak Bawaan sejak lahir lahir
(innate)(innate)
spesifikspesifik
DiperolehDiperoleh secara secara alamiahalamiah
aktifaktif
pasifpasif
AktifAktif
pasifpasif
Setelah terkenaSetelah terkena infeksim m.o.infeksim m.o.
-Komponen imun -Komponen imun Dalam colostrumDalam colostrum-transfer plasenta -transfer plasenta
DiperolehDiperoleh secara secara buatanbuatan
ImunisasiImunisasispesifik spesifik
Pemberian antibodiPemberian antibodiYang sudah jadi Yang sudah jadi
TransplantasiTransplantasiSumsum tulang Sumsum tulang
Fisis-mekanisFisis-mekanis
selulerseluler
Larut/biokimiaLarut/biokimia
SISTEM IMUN
ANTIGEN / IMUNOGEN Immunogen: Bahan yang dapat menimbulkan
imun spesifik pada manusia dan hewan Antigen (sekarang): bahan yang dapat
bereaksi dengan antibodi Hampir semua molekul biologik ( KH,protein,
lipid, hormon, as.nukleat) dapat bertindak sbg antigen, tetapi substansi yang immuogen yang dapat merangsang respons imun spesifik
HAPTEN: determinan antigen (epitop), BM rendah, akan menjadi antigen bila berikatan dengan carrier protein , misal obat dan antibiotik
Faktor penentu immunogenitas
Bersifat asing Ukuran besar ( paling poten adalah
makromolekul protein, polisakarida, polipeptida, polimer sintetik (polivinilpirolidon=PVP) BM >100.000
Susunan molekul harus kompleks Cara masuk ke dalam tubuh dan dosisnya Faktor genetik individu
SISTEM LIMFORETIKULER
I. Unsur organ dan jaringan- organ limfoid primer (pembentuk): sumsum tulang dan kel.timus- organ limfoid sekunder (tempat interaksi pembawa antigen atau APC berinteraksi dengan limfosit T dan Limfosit B spesifik: kel.getah bening, limpa, dan lainnya (Peyer’s patch, apendiks, mucosa assosiated limfoid tissue)
II. Unsur seluler (slide berikutnya)
Cells involved in the host defense
megakaryocyte megakaryocyte eosinophil eosinophil
neutrophil neutrophil
mast cell mast cell
common common myeloid myeloid progenitor progenitor
monocyte monocyte
macrophage macrophage
T LymphocyteT Lymphocyte
common common lymphoid lymphoid progenitor progenitor
Pluripotent Pluripotent hematopoietichematopoieticstem cellstem cell
NaturalNaturalKiller cellKiller cell
B LymphocyteB Lymphocyte
basophil basophil
Sel Fagosit Mononuklear, - sebagai penghancur antigen- APC, menyajikan antigen kepada limfosit
Sel Fagosit Makrofag, monosit yang meninggalkan sirkulasi menuju jaringan antara lain menjadi makrofag alveoler, sel Kupfer, sel melapisi sinusoid limpadan kel.limfe, sel mesangial glomerulus, mikroglia otak, osteoklast dalam tulangFungsi sebagai fagosit partikel asing, APC unt MHC klas II, dan bertanggung jawab terhadap berbagai dampak sistemik inflamasi
Polimorfonuklear (PMN) Mengandung granula( mieloperoksidase,
lisozim, laktoferin, hidrolase asam) yang berfungsi untuk membunuh bakteri dan reaksi immunologik lain
Bersama makrofag menjadi garis pertahanan terdepan
Berparab penting dalam proses inflamasi Dapat melekat dan menembus endotel Terdiri: netrofil, eosinofil, basofil dan
mastosit
Trombosit Fungsi utama dalam proses hemostasis Trombosit mempunyai reseptor Fc IgG
dan MHC kelas I, dapat melekat pada endotel,melepaslan faftor peningkatan permeabilitas kapiler dan aktivasi komplemen, menyebabkan migrasi (diapedesis) leukosit.
Antigen Presenting Cells (APC) adalah sel yang mengekspresikan MHC
kelas II: antara lain makrofag, sel denritik, sel B (terpenting), sel Kupfer, Langerhans, endotel, dan fibroblas.
Berfungsi menyajikan antigen kepada sel limfoid yang tersensitisasi
Mampu menelan antigen berbentuk partikel maupun larut, diproses secara degradasi, denaturasi, atau modifikasi, dan selanjutnya menyajikan fragmen-fragmen antigen tersebut kapada sel T.
Major Histocompatibility Complex (MHC) Mol. yang menunjukkan peptida antigen kepada sel T Pada manusia disebut sistem HLA (Human Leukocyte
Antigen) MHC Kelas I
- Antigen biasanya endogenous (misal. Protein virus).
- Limfosit T sitotoksik CD8+ (CTLs) mengenal antigen bersama-sama MHC kelas I pada APC.
MHC kelas II
- Antigen biasanya extracellular.- Limfosit T helper CD4+ mengenal antigen
bersama-sama MHC kelas II pada APC
SEL NK (sel populasi ketiga) Tidak memiliki antigen permukaan seperti yang
dimiliki oleh limfosit T dan limfosit B (dulu disebut sel null), ternyata memiliki reseptor komplemen C3 dan Fc
Non-fagositik, non-adheren Dapat membunuh sel sasaran secara spontan
tanpa sensitisasi terlebih dahulu tak tergantung pada produk-produk MHC
Pertahanan alamiah terhadap perkembangan sel kanker dan infeksi terutana virus
PEMBENTUKAN DAN PEMATANGAN LIMFOSIT
* Sewaktu embrio, berasal dari pluripotent hematopoietic stem cell, diolah (diaktivasi) di kel.thymus menjadi sel T, diolah/diaktivasi di Bursa Fabricius (pada burung) atau di hati/sumsum tulang (manusia/mamalia) menjadi sel B
* Tiap sel B/T memiliki bentuk DNA unik yang diekspresikan sebagai antigen permukaan (imunofenotif) yang karakteristik untuk masing-masing jenis sel.
* Pada sel T, Antigen permukaan menunjukkan hubungan dengan stadium differensiasi disebut clusters of differentiation / clusters designation=CD
* Pada sel B, antigen permukaan disebut surface-immunoglobulin (sIg) yang diekspresikan sebagai IgM, IgD, dan dapat berubah lagi menjadi imunoglobulin lain
* Antigen permukaan berfungsi sebagai reseptor antigen ataupun sbg penanda
Peristiwa penting selama diferensiasi:1. Pembentukan berbagai reseptor antigen.
Sel T mengekspresikan CD4 dan CD8, sel B mengekspresikan sIg tertentu
2. Seleksi sel fungsional: sel yang mampu mengenal antigen yang disajikan bersama molekul self-MHC akan mengalami seleksi positif dan dilindungi dari apoptosis
3. Eliminasi sel-sel autoreaktif: sel yang bereksi kuat dengan antigen yang terikat self-MHC diinduksi untuk mengalami apoptosis
Setiap limfosit memiliki reseptor pada permukaannya yang diprogram untuk mengenal hanya satu jenis antigen
Selama proses seleksi 95 % sel akan mati, sisanya 5% migrasi ke organ limfoid sekunder. Tetapi masih terdapat berjuta limfosit spesifik di jaringan limfoid
Mula-mula beredar bebas dalam sirkulasi, kemudian berada di jaringan limfoid sekunder menetap beberapa waktu, ke sirkulasi lagi, atau apoptosis
Pada orang dewasa terdapat populasi sel di organ limfoid perifer (sekunder) yang mampu memperbarui diri ( self-renewing cells)
PEMBENTUKAN ANTIBODI(TEORI SELEKSI KLON)
Ketika limfosit matang kontak (berikatan) dengan antigen mereka teraktivasi mejadi membesar dan membelah
Secara cepat sel-sel hasil pembelahan membentuk klon, yaitu grup sel yang secara genetik identik (sama)
Pembelahan berlanjut, sel B membentuk sel plasma (sekresi antibodi) dan sel B memori. Sedangkan sel T membentuk selT helper, sel T memori, sel T supressor, sel T killer.
SEL T
Sel T memori : mengingat antigen yang mula-mula mengaktivasi
Sel T helper : membantu mengaktifkan sel B dalam membentuk antibodi yaitu mengenali antigen, melepas faktor pertumbuhan, mengaktifkan sel T lain, melepas limfokin yang mengaktifkan makrofag.
Sel T supresor : menekan aktivitas sel T klon lain.
Sel T Killer : memiliki reseptor khusus terhadap antigen yang mengaktivasi, bermigrasi ke tempat invasi antigen, melepas limfokin mengundang dan mengaktifkan makrofag, mencegah reproduksi m.o.penyerbu, mengikat dan membunuh antigen
SEL B DAN IMUNITAS HUMORAL
Sel Plasma : memproduksi antibodi spesifik sesuai antigen
yang mengaktivasi mula-mula dan melepaskannya ke dalam darah dan limfe.
Satu sel plasma dapat melepaskan beribu-ribu molekul antibodi setiap detik
Tidak membelah lagi, sebagian besar dijumpai di medula getah bening, pulpa merah limpa, sumsum tulang, dan sebagian besar sel tidak beredar kembali.
Sel B memori : Pembentukannya tergantung pada sel T Sel yang telah mengalami hipermutasi, sehingga
dapat berrespons dengan cepat, berproliferasi bembentuk sel plasma
memiliki kemampuan mengingat antigen yang mengaktivasi mula-mula sehingga dapat memberikan reaksi yang lebih cepat dan membentuk antibodi dalam jumlah yang lebih besar. Sel B memori dapat melipatgandakan respon sekunder terhadap antigen mula-mula.
Cellular Cooperation and Antigen Recognition
APCAPC ExtracellularExtracellularAntigenAntigen
CD4CD4++ Helper T Helper T LymphocyteLymphocyte
Class II Class II MHC-MHC-associatedassociatedantigenantigen
++
Cellular Cooperation
TT HH
APC
BB
helphelp
APC
antigenantigen
AFC
AFC
antibody antibody secretion secretion
proliferationproliferation
1 2 3
ANTIBODI Protein imunoglobulin mempunyai 4
polipeptid dasar yang terdiri atas 2 rantai berat (heavy chain) dan 2 rantai ringan (light chain) yang identik dan dihubungkan satu sama lain dengan ikatan disulfid
Terdapat bagian yang dapat berubah dan bagian yang konstan
Bag.yang berubah berbeda untuk tiap antibodi, merupakan bagian yang akan berikatan dengan antigen
Umumnya digolongkan dalam 5 golongan : Ig G, Ig A, Ig M, Ig D, Ig E.
ANTIBODI
IgG: Utama,75 %, bentuk monomer, dapat menembus barier plasenta, paling mudah berdifusi ke jaringan, umur paroh 23 hari.
Fungsi: Melapisi m.o shg mudah difagosit, mampu menetralisasi toksin dan virus, dapat berikatan dengan Fc trombosit menginduksi pelepasan vasoaktif amin dan agregasi trombosit.
IgA: kelas kedua, 15 %, Bentuk dimer. terutama berfungsi pada cairan sekresi,
dibuat oleh jaringan limfoid sepanjang sal.cerna, sal.nafas, urogenital, shg terdapat pada saliva, air mata, kolustrum, sekret bronchus, vagina dan prostat.
Fungsi:mengikat virus maupun bakteri mencegah m.o melekat pada mukosa, opsonisasi memudahkan difagositosis, dan membatasi absorbsi antigen
IgM: jumlah 10 %, bentuk pentamer (ukuran paling besar) terdapat intravaskuler, pertama dibentuk bila ada rangsangan antigen, tapi respon IgM pendek, tak menembus plasenta
Fungsi:mengaglutinasi berbagai partikel (1000 kali lebih efektif) dan fiksasai komplemen (20 kali lebih efektif)
IgD:hanya sedikit dalam serum, tapi cukup tinggi dalam darah umbilikel, bentuk monomer, umur pendek, diduga IgD merupakan prekursor IgM karena banyak ditemukan pada reseptor sel B neonatus, berperan pada reaksi hipersensitivitas terhadap penicillin.
IgE: kadar rendah dalam serum (0,0004%), ditemukan pada cairan sekresi, mampu melekat pada reseptor Fc mastosit?basofil menimbulkan efek hipersensitivitas tipe I (segera). Kadar meningkat pada penderita infestasi tacing, diduga berperan dalam melindungi tubuh terhadap parasit.
Respon immun humoral
1. Interaksi antar sel, pengolahan dan presentasi antigen
2. Interaksi antara sel B dan sel T
3. Aktivasi sel dan produksi antibodi
4. Respon imun sekunder lebih kuat dibanding respon primer
Perbedaan respon imun primer dan sekunder
Respon imun primer
Respon imun sekunder
waktu Lag-phase lebih panjang
Lag-phase lebih pendek
Titer antibodi (plateu)
Lebih rendah Lebih tinggi 10 x
Kelas antibodi IgM IgG, sedikit IgM
Afinitas antibodi lebih rendah lebih tinggi
MEKANISME KERJA ANTIBODI Langsung terhadap antigen:1. Aglutinasi:terbentuk gumpalan- gumpalan2. Presipitasi:terbentuk kompleks molekul yang
semula larut menjadi tidak larut3. Netralisasi:antibodi akan menutupi bagian
toksik dari antigen4. Lisis:antibodi langsung menyerang membran
sel agen dan menyebabkan sel robek.
AGLUTINASI
RBC
RBC
RBC
RBC
IgM Antibody IgM Antibody
IgG Antibody IgG Antibody
RBC
RBC RBC
RBC RBC
RBC RBC
PRESIPITASI
Antigen Antigen
AntibodyAntibody
Aktivasi sel T
Aktivasi sel T melalui ikatan dengan MHC kelas I dan II
Proliferasi sel T secara mitosis Sel T melaksanakan fungsinya ,
terpenting adalah sel T sitotoksik. Fungsinya dipengaruhi oleh limfokin, perforin, granzyme, ion kalcium, antibodi, dll
Pembunuhan sel sasaran ada 3 fase: Sel T terikat sel sasaran Pelepasan isi vesikel Perusakan sel sasaran secara
fragmentasi DNA dan disintegrasi sel (apoptosis)
Setelah sel sasaran mati sel T masih tetap hidup untuk membunuh sel sasaran lain
SISTEM KOMPLEMEN PADA KERJA ANTIBODI Komplemen adalah sistem protein plasma yang
ikut berperan dalam eliminasi patogen Pemeran utamanya adalah 11 protein : C1
sampai C9, B, dan D. Komponen lain: subkomplemen C1, , protein
regulator, faktor N, faktor H, faktor I, properdin dan protein S
Pengaruh dari sistem komplemen a.l: opsonisasi (mengaktifkan fagositosis), lisis, aglutinasi,netralisasi,kemotaksis, pengaktifan sel mast/basofil, inflamasi
Overview of the Complement Cascade
ALERGI atau HIPERSENSITIVITAS Suatu keadaan (patologik) disebabkan
oleh reaksi imunologis spesifik yang ditimbulkan oleh alergen
Ada 4 tipe:Tipe I : Reaksi hipersensitif cepat tipe II : Reaksi sitotoksikTipe III : Reaksi Kompleks Ab-AgTipe IV : Reaksi Hipersensitif lambat.
TIPE I :HIPERSENSITIF CEPAT Alergen yang masuk tubuh merangsang sel B
membentuk IgE dengan bantuan sel Th. IgE kmd diikat oleh reseptor Fc pada permukaan sel mast, lekosit atau basofil.
Bila tubuh yang telah tersensitisasi tsb terpapar oleh alergen yang sama, alergen akan diikat oleh IgE spesifik tadi dan menyebabkan degranulasi sel mast/basofil dan melepaskan mediator histamin (utama),prostaglandin dan leukotrien(SRSA).
Contoh: asma bronkhial, rinitis, urtikaria, dermatitis atopik
TIPE II: REAKSI SITOTOKSIK
Dibentuk Antibodi IgG atau IgM terhadap antigen. Kompleks Ag-Ab yang terbentuk menimbulkan respon sitotoksik sel NK atau lisis sel melalui aktivasi komplemen.
Contoh: alergi obat(penicilline), reaksi tranfusi, anemia hemolitik, myastenia gravis(Ag: protein reseptor asetilkolin)
TIPE III: REAKSI KOMPLEKS IMUN Antibodi yang terbentuk biasanya IgG. Kompleks AG-Ab diendapkan (ditimbun) dalam
jaringan/ pembuluh darah, mengaktifkan komplemen yang kemudian melepaskan macrophage chemotactic factor. Makrofag yang dikerahkan ke tempat tsb merusak jaringan sekitar tempat tsb.
Contoh:Lupus erythematosus (autoimun), infeksi kuman patogen yang persisten (malaria, jamur)
TIPE IV: REAKSI HIPERSENSITIVITAS LAMBAT Timbul lebih dari 24 jam, tidak melibatkan
antibodi. Antigen terikat sel T, sel T tersensitisasi
melepaskan limfokin mengaktifkan inflamasi dan makrofag merusak jaringan.
Contoh: Rhematoid arthritis (autoimun)
TERBENTUKNYA AUTOIMUN
Normal: dalam proses maturasi sel T yang memiliki reseptor cocok dengan antigen tubuh sendiri telah terbentuk kompleks ikatan dan degradasi (rusak). Kegagalam mekanisme ini menyebabkan penyakit autoimun.
Umumnya terhadap protein-protein yang terisolasi dan mengalami kerusakan (seperti: protein sendi, katup jantung,tiroglobulin, protein kornea).