Konsep Dasar Imunologi

Konsep Dasar Imunologi
Dorta Simamora
1. Sejarah perkembangan Imunologi
Tahap empirik
Mithridates Eupatoris VI Raja di Pontis 132-63
sebelum Masehi
spy kebal beliau meminum berbagai jenis
racun sedikit demi sedikit dikenal dengan
mithridatisme ----> Bapak Imunologi
430 tahun sebelum masehi seorang Peloponnesian
dari Athena menulis bahwa perawat tidak
dapat terkena penyakit plaque karena kebal.
• Abad 18 di Timur Tengah, oleh istri duta
besar Inggris di Turki  variolasi
menularkan secara sengaja orang yang sakit kepada orang yang sehat
• Edward Jenner 1749-1823 : cacar disebabkan
oleh virus  mendapatkan kekebalan
dengan vaksinasi
Tahap empirik
3 cara untuk mendapatkan kekebalan
1. Mithridatisasi : kebal dengan minum racun sedikit demi
sedikit
2. Variolasi : merangsang kekebalan terhadap cacar
dengan “menggaruk” kulit dengan purulensi dari
pustula smallpox.
3. Vaksinasi : kebal thd bibit penyakit yang telah
dilemahkan
Variolasi vs Vaksinasi
Tahap Ilmiah : diperoleh dengan cara
metode ilmiah
• Louis Pasteur 1822-1895 Tokoh pakar
mikrobiologi : bahan vaksinasi diperoleh dari
bibit penyakit (bakteri) yang dilemahkan 
bibit kolera Pasteurella aviseptica
• Koch & Neisser : bakteri menyerang lekosit
secara aktif  fagositosis
Jules Bordet (1870-1961) ilmuwan muda untuk
melumpuhkan bakteri diperlukan 2 komponen :
1. Komponen dalam serum imun bersifat
termostabil disebut amboseptor dikenal dengan
antibodi
2. Komponen lainnya bersifat termolabil disebut
komplemen
Antigen  nama bagi semua substansi  membangkitkan
reaksi / respon tubuh terhadap antibodi
Wright & Douglas (1903) menemukan dalam serum
mempermudah fagositosis dinamakan opsonin
 opsonisasi
Pirgurt : menemukan penyimpangan imunitas
dalam tubuh  kepekaan tubuh  alergi &
anafilaksis
Landsteiner & Obenmayer 1904 Imunokimia 
perbedaan golongan darah : A, B, AB dan O
Tahap Modern
• JFAP Miller di London  peran sentral kelenjar
timus  populasi limfosit
• Lahirnya berbagai cabang Imunologi
–
–
–
–
–
–
Imunopatologi
Imunogenetika
Imunologi tumor
Imunologi transplantasi
Autoimunitas
dll
Definisi
Imunologi (Latin) ---- immunis = kebal----- logos = ilmu-Imunologi : Ilmu yang mempelajari tentang sistem
kekebalan, pertahanan dan menetralisasi
benda / subtansi asing dalam tubuh.
Imunitas : Reaksi tubuh terhadap masuknya substansi
asing
Respon imun : Kumpulan respon terhadap substansi
asing yang terkoordinasi
Sistem imun : Sel & molekul yg bertanggung jawab
dalam imunitas
Pola kerja & Fungsi sistem imun :
1. Melindungi tubuh dari invasi penyebab penyakit; menghancurkan &
menghilangkan mikroorganisme atau substansi asing (bakteri,
parasit, jamur, virus, tumor serta sel-sel abnormal, termutasi, atau
ganas, serta menghancurkannya)
2. Menghilangkan jaringan atau sel yg mati atau rusak untuk
perbaikan jaringan.
3. Mengenali dan menghilangkan sel yang abnormal
Sasaran utama: bakteri patogen & virus.
Leukosit merupakan sel imun utama (disamping sel plasma,
makrofag, & sel mast)
Sistem imun yang sehat adalah
sistem imun yang seimbang, dapat meningkatkan kemampuan
tubuh dalam melawan penyakit
Homeostasis :
Ex : RBC atau WBC yang mati, Ag-Ab kompleks)
Asal, diferensiasi dan fungsi utama imunitas pada fagosit
Bone Marrow stem cells
Lymphoid progenitors
T Lymphocyte
Myeloid progenitors
B Lymphocyte
Granulocytes (dalam darah & jaringan)
Neutrophils
Mikrobisidal
di awal
respon
inflamasi
Eosinophils
Basophils
Menghancurka
n parasit &
menghasilkan
mediator pd
inflamasi
Melepaskan
histamin dan
heparin
Erythroid progenitors
Platelet progenitors
Erythrocytes
Platelets
Monocytes ( dalam darah)
Macrophages
Alveolar
Splenic &
lymph node
Liver Kupffer cells
Peritoneal
Other tissues (brain,
synovia, kidney)
Hadir di akhir respon inflamasi
Microbicidal
Menginisiasi respon imun
Komponen Sistem imun
(1) organs
•
•
•
•
•
•
•
•
Tonsils and adenoids
Thymus pelindung terhadap infeksi
Lymph nodes  filter : bakteri dan virus
Limfa  mengangkut Limfosit
Payer’s patches Sensor imunitas pada intestine
Appendix  sekresi Ig
Lymphatic vessels  transport
Bone marrow  Pabriknya
Limpatik dan sistem imun
Komponen :
Lymph, lymphatic vessels, bone marrow, thymus,
spleen, and lymph nodes.
Fungsi:
– Pertahanan terhadap penginfeksi : bakteri, jamur,
virus dll.
– Menghancurkan sel cancer dan sel sel asing.
– Mensintesis antibodi dan molekul imunitas lain.
– Mensintesis WBC.
Immune system:
(2) cells
• Lymphocytes
– T-lymphocytes
– B-Lymphocytes, plasma cells
– natural killer lymphocytes
• Monocytes, Macrophage
• Granulocytes
– neutrophils
– eosinophils
– basophils
Immune system:
(3) molecules
•
•
•
•
•
Antibodies
Complement
Cytokines
Interleukines
Interferons
Ada 2 tipe imunitas
1. Innate (bawaan)
– Sebagai garis pertama dari respon imun
– Bergantung pada mekanisme yang ada sebelum infeksi
2. Acquired (adaptive)  didapat
– Sebagai respon kedua jika innate gagal
– Bergantung pada mekanisme yang beradaptasi setelah
terinfeksi
– Dikendalikan oleh limfosit T dan B
– Satu sel menentukan satu determinan antigenik
Konsep Dasar Sistem Imun
Innate / Non Spesifik
Humoral
Selular
Garis pertahanan pertama
Komplemen,
IFN, TNF
Adaptif / Spesifik
Humoral
Selular
Garis pertahanan kedua
Makrofag,
Neutrofil
Spesifik B cell
antibody
FAGOSIT :
Sel MN, PMN
• Sel NK
• Sel MAST
• Basofil
B Cell :
IgG
IgA
IgM
IgD
IgE
No Memory
Spesifik T cell
SEL T :
• Th1
• Th2
• Ts/Tr/Th3
• Tdth
• CTL/Tc
Memory
Ada 3 mekanisme Innate immunity:
• Mechanical barriers / sekresi permukaan
– Kulit, pH asam dalam perut, cilia
• Mekanisme humoral
– lisozim, protein dasar, komplemen, IFN, TNF
• Mekanisme pertahanan seluler (Fagositosis)
– NK sel, DC, netrofil, makrofag, sel mast basofil, eosinofil
Aktivasi DC  sangat penting untuk menginisiasi respon imun adaptif
NK Cell
Eosinophils
Neutrophil
Basophils &
Mast cells
Monocyte
Macrophage
Mekanisme innate dan adaptif immunity  pada awal infeksi
(Abbas et al, 2015)
Innate
Characteristics
Specificity
Adaptive
Pada molekul terkait
mikroba, molekul
dihasilkan oleh sel sel host
yang rusak
Terbatas : germline yang
dikodekan
For microbial and
nonmicrobial antigens
Memory
Nonreactivity to self
Components
Cellular and chemical
barriers
None
Yes
Yes
Yes
Skin, mucosal epithelia;
antimicrobial molecules
Blood proteins
Cells
Complement, lain
Fagosit (makrofag,
neutrofil), NK cells,
innate lymphoid cells
Lymphocytes dalam epithelia;
antibodies disekresikan oleh
epithelial permukaan
Antibodies
Lymphocytes
Diversity
Sangat besar : reseptor
diproduksi oleh segmen
somatik rekombinasi gen
(Abbas et al, 2015)
Sitokin yang terlibat pada immun respon
Sitokin diklasifikasikan  sitokin sebagai pro - atau anti-inflamasi.
produksi sitokin bawaan dan respon adaptif dan sel-sel
• Faktor stimulasi koloni (CSF)  perkembangan dan diferensiasi
sel-sel imunitas dari sumsum tulang prekursor.
• Interferon (IFN)  IFN-α dan IFN β  menghambat replikasi virus,
IFN-γ mengatur respon imun dan dibuat di sel T mengaktifkan
makrofag.
• Interleukins (ILs) >30 IL  mengatur respon imun bawaan dan
adaptif. IL dibuat oleh sejumlah jenis sel imunitas tubuh (dan
lainnya), bertindak pada komunikasi antara leukosit.
• Tumor necrosis factor (TNF)  mempromote sitokin (TNF-α & TNF
β)  merangsang osteoklas & resorpsi tulang (osteoprotegerin,
OPG).
(Baynes JW and Dominiczak MH, 2014)
Sitokin yang terlibat pada immun respon
• Chemokines sitokin chemokinesis – bertindak sebagai
reseptor untuk infeksi (dalam infeksi HIV tertentu jumlah CD4 +
T limfosit).
• Pada imunitas bawaan : makrofag, DS dan (NK sel) adalah
produsen utama dari TNF-α, IL-1, IL-6, IL-8 dan banyak
chemokines, IL-12, IL-15 dan IL-18, IFN-γ (sel NK  komunikator
interselular penting, merangsang respon imun dan inflamasi.
• Jika respon adaptif diperantarai sel T, terutama CD4 + sel T,
menjadi produsen utama sitokin  mempromosikan atau
mengontrol respons lebih lanjut : IL-2, IL-4, IL-5, IL-10, IL-13, IL17, IL-22, dan TGF-β.
(John W Baynes and Marek H Dominiczak, 2014)
Peran Komplemen  memfasilitasi eliminasi
bakteri dengan memproduksi
1. Chemotactic factors (C5a) menarik neutrofil dan
makrofag ke daerah infeksi
2. Anaphylotoxins (C3a, C4a, & C5a) menstimulasi sel
mast melepaskan histamin  meningkatkan
permiabilitas  memungkinkan akses ke daerah
infeksi.
3. Opsonins (C3b), mengikat bakteri supaya difagositosis
4. B-cell activator (C3d) meningkatkan produksi antibodi
Innate immunity
Adaptive immunity
Lymphocytes of the
adaptive immune system
T helper cells: regulate
other immune cells
T cytotoxic (killer) cells: kill
infected cells
QuickTime™
TIFF
are
needed
(LZW) to
decompressor
and
seeathis picture.
B cells: produce antibodies
(immunoglobulin)
Dendritic cells & macrophage: directly kill microbes by phagocytosis & other
mechanisms. They also help to activate T cells (connection between innate &
adaptive immunity)
NK cells are lymphocytes that have characteristics of innate & adaptive immunity.
Ada 3 strategi Respon imun adaptif  eliminasi mikroba.
1. Antibodi disekresi mengikat ekstraseluler mikroba,
memblokir kemampuan mikroba menginfeksi sel host
dan mempromosikan kemusnahan penginfeksi oleh
phagocytes.
2. Fagositosis. fagosit menelan mikroba dan membunuh.
Antibodi dan sel T helper meningkatkan kemampuan
microbicidal phagocytes.
3. Killing Cells. Sitotoksik limfosit T (CTLs)
menghancurkan sel-sel yang terinfeksi oleh mikroba
yang tidak bisa diakses oleh antibodi dan fagositik
kehancuran.
(Abbas et al, 2015)
Types of Adaptive Immune Responses
(Abbas et al, 2015)
Adaptive immunity: mechanisms
• Cell-mediated immune response
(CMIR)
– T-lymphocytes
– Mengeliminasi mikroba intraseluler
yang survive dengan fagosit atau sel sel
terinfeksi yang lain.
• Humoral immune response (HIR)
– B-lymphocytes
– Dimediasi oleh antibodi
– Mengeliminasi mikroba ekstraseluler
dan toksin yang lain.
Plasma cell
(Derived from B-lymphocyte,
produces antibodies)
Fungsi imunitas humoral :
1. Mempertahankan tubuh terhadap infeksi bakteri, virus
2. Menetralisasi toksin.
Diproduksi di sumsum tulang dan dimatangkan di sumsum
tulang (Bone Marrow).
Limfosit B menyerang antigen yang ada di cairan antar sel.
Ada 3 jenis sel limfosit B yaitu :
- Limfosit B plasma memproduksi antibodi,
- Limfosit B pembelah  limfosit dalam jumlah banyak
secara cepat
- Limfosit B memori mengingat antigen yang pernah
masuk ke tubuh.
FUNGSI IMUNITAS SELULAR
1. Mengorganisasi respons inflamasi nonspesifik dengan
mengaktivasi fungsi makrofag sebagai fagosit dan
bakterisid serta sel fagosit lainnya;
2. Mengadakan proses sitolitik atau sitotoksik spesifik
terhadap sasaran yang mengandung Ag.
3. Meningkatkan fungsi sel B memproduksi Ab
4. Meningkatkan fungsi subpopulasi limfosit T baik sel
Th/penginduksi maupun sel Tc/sel supresor.
5. Meregulasi respons imun dengan mengadakan
regulasi negatif dan regulasi positif terhadap respons
imun.
Respon Imun
Non Spesifik
Spesifik
Imm aktif
Imm pasif
Alami
Buatan
Lapis Pertama :
- Kulit
- Mb mukosa
Respon terhadap Ag
Humoral
Selular
Limfosit B
Melibatkan Ab
Melibatkan
sel sel Limfosit
Limfosit T
Bertanggung jawab
Lapis kedua :
- Aktifitas fagositosis
- Protein anti
mikroorganisme
- Reaksi radang
TIPE IMUNITAS
• Imunitas alami
– Aktif  didapat setelah sembuh dari penyakit dan
bersifat permanen : ex : cacar air
– Pasif  antibodi yang sudah jadi diperoleh bayi melalui
plasenta atau kolostrum
• Imunitas buatan
– Aktif  pembentukan setelah divaksinasi
– Pasif  imunitas yang sudah jadi
ex : antitoksin tetanus
Vaksin : racun inaktif, bibit penyakit yang sudah dilemahkan.
Active Immunity
Respon utama:
- Paparan pertama patogen, respon imun tidak cukup
untuk memerangi penyakit.
- Pada periode laten 5-10 hari sebelum sejumlah
antibodi spesifik muncul dalam darah.
Respon Sekunder:
Setelah paparan antigen yang sama.
Produksi antibodi jauh lebih cepat.
- Konsentrasi antibodi maksimum dicapai < 2 jam.
- Maintained jangka waktu yang lama
Simpulan imunitas bawaan
• Humoral
– komplemen, IFN dan TNF
• Seluler
- Magrofag, neutrofil :
- FAGOSIT :
Sel MN, PMN
Sel NK
Sel MAST
Basofil
Simpulan imunitas Adaptif
• Humoral
– Produksi Antibody  B-Cells
• Seluler
– CD8+ T-Cells  MHC-I  Cytotoxic
– CD4+ Th1-Cells  MHC-II  Activate Macrophages
– CD4+ Th2-Cells  MHC-II  Activate B- sell
memproduksi Antibody
Thank You
God bless you all