I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah penyakit berkembang secara proporsional, menurut jenis dan sistem budidaya: intensif atau ekstensif. Kenapa demikian ? 1) Padat tebar tinggi 2) Larva kebanyakan sudah terinfeksi/ carrier 3) Fasilitas budidaya terinfeksi (GMP tdk dilaksanakan) 4) Nutrisi yang buruk 5) Kualitas air di bawah normal atau tidak optimal. Masalah terberat: tingginya kerentanan karena melemahnya daya tahan organisme pada kondisi budidaya intensif. Untuk mengantar mahasiswa mendalami lebih jauh tentang sistem kekebalan tubuh ikan, maka pada modul ini akan dijelaskan tentang sistem kekebalan tubuh ikan menurut jenis dan peranannya dalam menangkal masuknya patogen penyebab penyakit. Pada modul ini juga dijelaskan tentang pentingnya pemahaman yang baik dalam sistem kekebalan ikan, khususnya dalam usaha pembudidayaan yang menerapkan padat tebar tinggi. B. Ruang Lingkup Isi Pengertian dan Ruang Lingkup Sistem kekebalan ikan dan kompartemennya Sel-sel yang memiliki kompetensi dalam sistem kekebalan tubuh ikan Komponen sistem kekebalan non-selular. Mekanisme respon kekebalan tubuh spesifik Eksploitasi sistem imun dalam budidaya ikan. 1 C. Kaitan Modul Modul ini merupakan bagian dari matakuliah Manajemen Kesehatan Ikan. Pada modul ini dijabarkan mengenai Pengertian dan Ruang Lingkup, sistem kekebalan ikan dan kompartemennya, sel-sel yang memiliki kompetensi dalam sistem kekebalan tubuh ikan, komponen sistem kekebalan non-selular, mekanisme respon kekebalan tubuh non-spesifik dan eksploitasi sistem imun dalam budidaya ikan. D. Sasaran Pembelajaran Modul Setelah mempelajari modul ini mahasiswa mampu : Menjelaskan jenis dan peran sistem kekebalan ikan. Menjelaskan jenis sel dan peranannya dalam sistem kekebalan tubuh ikan. Menjelaskan komponen kekebalan spesifik pada ikan. Mengeksploitasi sistem kekebalan tubuh ikan untuk kepentingan budidaya. 2 II. PEMBELAJARAN A Pengertian dan Ruang Lingkup Pada ikan, respon terhadap bahan asing cukup mirip dengan yang terdapat pada mamalia, sedang pada udang masih sangat sederhana. Respon dapat bersifat sangat spesifik (suatu antibodi/Ig spesifik terhadap antigen/Ag spesifik) dikenal sebagai respon immun. Sistem kekebalan ‘memindai’ (scan) seluruh tubuh untuk mengidentifikasi seluruh bahan/material yang ada (alami, sintetis, hidup atau statis) yang dapat dianggap asing atau tidak. Sehingga ada perbedaan antara ‘asli’ atau ‘asing’. Sistem kekebalan tubuh ikan melakukan aksinya dengan beberapa jenis sel darah putih (leukocyte), yang terdapat di seluruh tubuh ikan dan bekerja secara terpadu. B Sistem Kekebalan Tubuh Ikan dan Kompartemennya Sistem kekebalan (immune system) ikan terbagi atas 2 sistem kompartemen: Selular dan Non-selular. Sistem Selular (cell mediated immune system/CMI) : dimediasi oleh sel-sel immun seperti limfosit dan makrofag, dapat bersifat spesifik maupun non-spesifik dalam responnya. Sistem Non-selular (humoral) : dimediasi oleh komponen yang terlarut dalam cairan darah (serum atau plasma). Juga dapat bersifat spesifik maupun non-spesifik. Spesifik : bila telah ada interaksi sebelumnya, melibatkan sel-sel memori. Non-spesifik : respon langsung saat terjadi inflamasi, tidak diperlukan kontak langsung dengan patogen. 3 C. Jenis-jenis sel yang memiliki kompetensi dalam system kekebalan tubuh ikan. Adapun jenis-jenis sel yang memiliki kompetensi dalam sistem kekebalan tubuh vertebrata seperti ikan, adalah : Limfosit : populasi Sel-T (Thymus) dan populasi Sel-B (ginjal dan limfa). Sel-T masih memiliki sub-populasi lainnya: Th (helper), Tc (cytotoxic) dan Ts (suppressor). Granulosit : neutrofil, basofil dan eusinofil Makrofag (yang menetap pada jaringan) dan Monosit (yang beredar dalam aliran darah). 4 5 D. Komponen sistem kekebalan tubuh ikan non-seluler Adapun komponen sistem kekebalan tubuh ikan non-seluler, adalah sebagai berikut: 6 E. Mekanisme respon kekebalan tubuh spesifik pada ikan Mekanisme respon kekebalan tubuh spesifik dapat digambarkan sebagai berikut: Pada gambar di atas, terdapat sekumpulan (pool) sel limfosit yang masih naïf. Kemudian terjadi pemaparan pada pathogen/antigen yang dapat berupa bakteri, protozoa, jamur atau virus. Antigen (Ag) ini kemudian menstimulasi respon pada sel-sel limfosit yang naif tadi, sehingga terjadi proliferasi sel-sel naïf (virgin) menjadi kelompok-kelompok sel efektor (Tc, Ts dan Th) dan kelompok sel memori (sel B) yang memproduksi antibody (Ig: immunoglobulin). Selanjutnya pada pertemuan ikan dengan Ag yang sama akan semakin memperbanyak kelompok sel efektor maupun memori. Oleh karena itu, terjadi kekebalan dapatan (acquired immunity). 7 Sel Efektor : berfungsi mempresentasikan antigen kepada Sel-B (Sel memori). Memori yang terbentuk adalah produksi antibodi (Ig) yang memiliki kemampuan mengenali antigen (Ag). Kedua gambar di atas adalah penjelasan lanjut dari sistem kekebalan tubuh ikan spesifik yang melibatkan sel-sel kompeten. Hal-hal berikut merupakan prinsip dasar interaksi sel-Ag. Spesifitas Ig terhadap Ag adalah mutlak. Ig mengikatkan diri pada epitop pada Ag. Ig memori terbentuk dan mempertinggi titer Ig dalam serum/plasma. 8 F. Eksploitasi Sistem Imun dalam Akuakultur Propagasi komponen sistem kekebalan : stimulasi populasi leukosit, sebagai bala tentara pengaman host / inang dari invasi patogen. Peningkatan kuantitas produk imun (Ig, Lysozymes, etc.) sebagai hasil respon terhadap keberadaan patogen dalam organ inang. Manipulasi kondisi alamiah untuk mensiagakan inang terhadap kemungkinan inflamasi oleh patogen virulen (proteksi). Reduksi penggunaan bahan kimia yang memiliki potensi menimbulkan resistensi terhadap patogen (antibiotik) dan akumulasi bahan berbahaya sebagai hasil aplikasi yang tersedia di sedimen atau kolom air (food safety). Stimulasi dapat dalam bentuk peningkatan sistem kekebalan non-spesifik (terutama pada Avertebrata yang tidak memiliki komponen memori) untuk meningkatkan pathogen clearance dari dalam tubuh host melalui fagositosis, lysis dan netralisasi, mis. Pemberian immunostimulant, supplementasi vitamin A dan E yang diketahui memiliki efek proliferatif. Stimulasi dalam bentuk peningkatan populasi sel imun dan produk spesifik terhadap patogen dominan yang diketahui pola peledakan dan area sebarannya (epidemiologi) untuk tujuan proteksi. Misalnya: vaksinasi. Produksi bahan-bahan secara massiv untuk tujuan komersial di bidang akuakultur ikan dan udang/krustase lainnya. 9 G Indikator Penilaian Akhir Sesi Pembelajaran No NIRM NAMA MAHASISWA Menjelaskan jenis dan peran sistem kekebalan ikan. Menjelaskan jenis sel dan peranannya dalam sistem kekebalan tubuh ikan. Menjelaskan komponen kekebalan spesifik pada ikan Ketepatan dan kejelasan uraian Kerjasama kelompok 1 2 3 4 . 90 10 III. PENUTUP Modul Sistem Kekebalan Tubuh Ikan ini menjelaskan secara umum tentang pengertian dan ruang lingkup sistem kekebalan tubuh ikan dan kompartemennya, el-sel yang memiliki kompetensi dalam sistem kekebalan tubuh ikan, komponen sistem kekebalan nonselular, mekanisme respon kekebalan tubuh spesifik dan eksploitasi sistem imun dalam budidaya ikan, yang akan membuka wawasan mahasiswa tentang system kekebalan tubuh ikan dan mengantar mahasiswa untuk memahami modul-modul selanjutnya. 11 REFERENSI Ellis, A.E., 1988. Fish Vaccination. Academic Press, London. 334p. Ellis, A.E., 1989. The Immunology of Teleosts. In: Fish Pathology (Ed. R.J. Roberts). 2nd Edition. Balliere Tindall, London. pp.135152. Kaattari, S.L. 1992. Fish B-lymphocytes: defining their form and function. Annual Review of Fish Disease 2: 161-179. Klein, J. 1990. Immunology. Blackwell Scientific Publications, Oxford. 508p. Roitt, L., Brostoff, J.and Male, D. (eds)., 1993. Immunology. 3rd Edition. Mosby-Year Book Europe Ltd., London. 12