IMUNOLOGI SISTEM IMUN NONSPESIFIK Oleh: drh. Diana Agustiani Wuri, M.Si FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN UNIVERSITAS NUSA CENDANA 2019 PENDAHULUAN • Imunologi: ilmu yang mempelajari tentang proses pertahanan atau imunitas tubuh terhadap senyawa makromolekuler atau organisme asing yang masuk ke dalam tubuh. • Zat asing yang masuk tersebut dapat berupa virus, bakteri, protozoa atau parasit lainnya, bahan kimia. • Tubuh juga dapat mengembangkan respon imun terhadap protein tertentu yang terdapat di dalam tubuh sendiri yang disebut autoimunitas dan terhadap keberadaan sel yang tidak dikehendaki, yaitu respon imunitas tubuh terhadap sel tumor. • Imunitas : Mekanisme /kemampuan tubuh menahan atau mengeliminasi benda asing /sel abnormal yang potensial berbahaya bagi tubuh • Fungsi sistem Imun : 1. Melindungi tubuh dari invasi penyebab penyakit; menghancurkan & menghilangkan mikroorganisme atau substansi asing (bakteri, parasit, jamur, dan virus, serta tumor) yang masuk ke dalam tubuh. 2. Menghilangkan jaringan atau sel yang mati atau rusak (debris sel) untuk perbaikan jaringan. 3. Mengenali dan menghilangkan sel yang abnormal Sistem imunitas SISTEM IMUN Sistem imun spesifik (adaptive) Komponen humoral Komponen seluler Sistem imun nonspesifik (innate) Komponen humoral Komponen seluler Secara garis besar, sistem imun tubuh terdiri atas: – Sistem imun nonspesifik (alamiah/bawaan/innate): lini pertama pertahanan tubuh – Sistem imun spesifik (adaptive): lini kedua sistem pertahanan tubuh Pembagian ini dimaksudkan hanya untuk memudahkan pengertian dan pemahaman saja sebab antar kedua sistem imun tersebut ada kerjasama atau interaksi yang sangat erat Perbedaan sistem imun spesifik dan sistem imun non spesifik Sistem imun spesifik Sistem imun non spesifik •Memerlukan waktu untuk melawan serangan antigen •Tidak memerlukan waktu •Bersifat antigen spesifik •Resistensi membaik •Tidak bersifat antigen spesifik •Resistensi tidak berubah •Dapat mengenali antigen (immunological memory) •Tidak memiliki memori terhadap antigen Perbedaan sistem imun nonspesifik dan sistem imun spesifik: 1. Sistem imun spesifik: memerlukan waktu untuk dapat bereaksi terhadap serangan mikroorganisme. Sistem imun nonspesifik: umumnya dapat langsung dan segera mengatasi adanya proses infeksi di dalam tubuh 2. Sistem imun spesifik: bersifat antigen spesifik. Sistem imun nonspesifik: tidak bersifat antigen spesifik. 3. Sistem imun nonspesifik: resistensi tidak berubah oleh infeksi Sistem imun spesifik: resistensi membaik oleh infeksi berulang. 4. Sistem imun spesifik: mampu mengenal jenis organisme asing yang masuk ke dalam tubuh dan dapat bereaksi lebih cepat terhadap adanya invasi organisme yang sama yang telah dikenalinya. Sistem imun nonspesifik: tidak menunjukkan adanya immunological memory terhadap suatu organisme asing yang masuk ke dalam tubuh. Sistem imun non-spesifik meliputi: 1. Pertahanan fisik/mekanik Pertahanan fisik/mekanik meliputi kulit, selaput lendir, silia saluran napas, batuk dan bersin. Komponen-komponen tersebut merupakan garis pertahanan terdepan terhadap infeksi. • Pada paru-paru, batuk dan bersin secara mekanis mengeluarkan patogen dan iritan lainnya dari saluran pernapasan. • Aksi pembilasan air mata dan urin juga secara mekanis mengusir patogen • Lendir disekresi oleh saluran pernapasan dan pencernaan berfungsi untuk menjebak mikroorganisme yang mencoba masuk. 2. Pertahanan Kimia • • • Kulit dan saluran pernapasan mengeluarkan peptida antimikroba seperti ß-defensin. pH asam dari keringat, berbagai asam lemak yang dilepas kulit mempunyai efek denaturasi protein membran sel kuman sehingga dapat mencegah infeksi melalui kulit. Terdapat enzim seperti lisozim dan A2 fosfolipase (antibakteri) dalam air liur, air mata, dan ASI. – Air susu ibu juga mengandung laktooksidase dan asam neuraminik mempunyai sifat antibakterial terhadap E.Coli dan Staphylicoccus. – Cairan vagina yang asam berfungsi sebagai penghalang kimia untuk benda asing. – Semen berisi defensin dan seng untuk membunuh patogen. – Asam khlorida dalam lambung – Enzim proteolitik dan empedu dalam usus halus membantu menciptakan lingkungan yang dapat mencegah infeksi mikroba. – Laktoferin dan transferin dalam serum akan mengikat besi yang merupakan metabolit essential untuk beberapa jenis mikroba seperti pseudomonas. 3. Pertahanan Biologi • Dalam saluran genitourinari dan gastrointestinal, flora tertentu yang jinak menjadi hambatan biologi dengan menimbulkan persaingan dengan bakteri patogen untuk memperebutkan makanan dan ruang hidup. • Dalam beberapa kasus, flora-fora tersebut mengubah kondisi lingkungan mereka, seperti mengubah pH atau besi yang tersedia, sehingga mengurangi kemungkinan patogen untuk dapat mencapai angka yang cukup sehingga menyebabkan penyakit. • Namun, karena kebanyakan antibiotik terhadap bakteri bersifat non-target khusus dan tidak mempengaruhi jamur, sehingga antibiotik oral dapat mengarah pada pertumbuhan jamur yang terlalu cepat dan menyebabkan kondisi seperti kandidiasis vagina (infeksi ragi). • Ini merupakan akibat jamur-jamur tersebut tidak memiliki saingan yang signifikan untuk memperebutkan ruang hidup. 4. Peradangan/Inflamasi adalah: – Respon nonspesifik terhadap adanya invasi benda asing atau adanya kerusakan jaringan. – Respon kompleks dari tubuh terhadap suatu yang tidak mengenakkan. – Respon protektif terhadap luka jaringan yang disebabkan oleh trauma fisik, termal, zat kimia yang merusak, atau zat-zat mikrobiologik (penyebab infeksi). 5. Pertahanan Humoral Terdiri atas: • komplemen • interferon • C-reactive Protein. • Komplemen terdiri dari sejumlah protein yang bila diaktifkan akan memberikan proteksi terhadap infeksi dan berperan dalam respon inflamasi. • Interferon diproduksi sebagai respon terhadap infeksi virus. • C-Reactive Protein merupakan protein fase akut (APP=acute protein phase). 6. Pertahanan Seluler Melibatkan sel-sel dalam sistem imun nonspesifik Sistem Imun • Pertahanan lapis pertama: Pertahanan fisik (physical barrier) • Ada 2 sistem kekebalan tubuh: 1. Sistem kekebalan nonspesifik (didapat) (innate immune system) 2. Sistem kekebalan spesifik (dipelajari/adaptif) (learned/adaptive immune system) faal_imun/ikun/2006 24 SEL –SEL SISTEM IMUN • Semua sel yang membentuk komponen darah berasal dari sumsum tulang, termasuk di dalamnya adalah: – sel darah merah yang mengangkut oksigen – platelet yang membantu pembekuan darah pada jaringan yang luka – sel darah putih yang terlibat dalam sistem imun. • Semua komponen sel tersebut berasal dari prekursor yang sama, yakni hematopoietic stem cells (HSC) dalam sumsum tulang. • Semua sel yang membentuk komponen darah berasal dari sumsum tulang, sehingga seluruh sel yang terlibat dalam sistem imunitas tubuh berasal dari sumsum tulang. Sel-sel yang berperan dalam pertahanan seluler sistem imun nonspesifik SEL FAGOSIT Agranulosit Granulosit Monosit Makrofag Sel Dendrit/APC Netrofil Eosinofil SEL NOL SEL MEDIATOR Sel NK Sel K Basofil Mastosit Trombosit Sel dlm Sistem Imun Sel Monosit Sel yang berasal dan matang di sum-sum tulang dimana setelah matang akan bermigrasi ke sirkulasi darah dan berfungsi sebagai fagosit Makrofag • Merupakan diferensiasi dari sel monosit yang berada dalam sirkulasi. – monosit dan makrofag yang menempel pada permukaan akan memakan mikroorganisme asing yang masuk. – Monosit dan makrofag juga mempunyai reseptor interferon dan Migration Inhibition Factor (MIF). – Selanjutanya monosit dan makrofag diaktifkan oleh Macrophage Activating Factor (MAF) yang dilepas oleh sel T yang disensitisasi. • Makrofag merupakan salah satu dari tipe sel fagosit dalam sistem imun yang terdistribusi secara luas di dalam berbagai jaringan. • Makrofag memiliki kemampuan untuk bergerak keluar masuk suatu jaringan. • Makrofag merupakan bentuk perkembangan dari monosit. • Selama berada pada tahap monosit, sel ini berada dalam sirkulasi darah namun begitu tumbuh menjadi makrofag segera melakukan migrasi ke dalam jaringan. Sel Dendrit/ Antigen Presenting Cell (APC) • Sel dendrit (DC) mempunyai tugas untuk menelan antigen dan mempresentasikan kembali antigen yang telah disederhanakan ke permukaan sel. • Presentasi antigen yang telah sederhana pada permukaan sel dendritik sangat penting maknanya, karena dengan itu sel-sel limfosit bisa mengenal dan selanjutnya reaksi sistem imun secara bertahap akan dilaksanakan. • Pada perkembangan awal, sel dendritik sebagaimana sel monosit berada dalam peredaran darah. • Sel dendritik yang belum masak segera memasuki jaringan. • Sel dendritik yang berhadapan dengan patogen akan segera masak dan mengadakan migrasi ke jaringan lymph node. • Keterangan gambar: Eosinofil • Eosinofil sangat penting terutama berhubungan dengan pertahanan terhadap infeksi parasit. • Eosinofil akan meningkat jumlahnya dengan drastis jika terdapat infeksi parasit. – Eosinofil dapat dirangsang untuk degranulasi sel dimana mediator yang dilepas dapat menginaktifkan mediator- mediator yang dilepas oleh mastosit/basofil pada reaksi alergi. – Eosinofil mengandung berbagai granul seperti Major Basic Protein (MBP), Eosinophil Cationic Protein (ECP), Eosinophil Derived Neurotoxin (EDN) & Eosinophil Peroxidase (EPO) yang besifat toksik dan dapat menghancurkan sel sasaran bila dilepas. Neutrofil • Neutrofil merupakan fagosit yang paling banyak jumlahnya dalam tubuh kita, sehingga bisa dikatakan sebagai komponen selluler terpenting dalam imunitas innate. • Penyakit genetik yang mana neutrofil tidak berfungsi sebagaimana mestinya, menyebabkan ledakan jumlah bakteri penginfeksi pada tubuh penderita dan menyebabkan kematian jika tidak mendapatkan penanganan yang baik dengan cepat. SEL NK dan SEL K • Sel NK dapat membunuh sel tumor dengan cara nonspesifik tanpa bantuan antibody sedang sel K merupakan efektor Antibody Dependent Cell (ADCC) yang dapat membunuh sel secara nonspesifik namun bila sel sasaran dilapisi antibody Basofil dan Mastosit/sel mast • Basofil dan Mastosit (sel mast) melepaskan bahanbahan yang mempunyai aktivitas biologic antara lain: meningkatkan permeabilitas vaskuler dan respons inflamasi. • Basofil mempunyai fungsi yang sama dengan eosinofil dan sel mast. • Basofil juga memiliki fungsi terkait dengan alergi dan inflamasi Sel Mast • Perkembangan sel mast ini sampai sekarang belum bisa dijelaskan. • Sel mast sebagian besar menempati jaringan di sekitar pembuluh darah kapiler. • Peranan utama sel mast sejauh ini diketahui berhubungan dengan respon alergi dan dipercaya mampu memberi perlindungan terhadap patogen pada permukaan jaringan mukosa. Trombosit • Fungsi utama trombosit berperan dalam proses pembekuan darah. • Bila terdapat luka, trombosit akan berkumpul ke tempat luka kemudian memicu pembuluh darah untuk mengkerut dan memicu pembentukan benang-benang fibrin. • Benang-benang fibrin tersebut akan membentuk formasi seperti jaring-jaring yang akan menutupi daerah luka sehingga menghentikan perdarahan aktif yang terjadi pada luka. • Selain itu, ternyata trombosit juga mempunyai peran dalam melawan infeksi virus dan bakteri dengan memakan virus dan bakteri yang masuk dalam tubuh kemudian dengan bantuan sel-sel kekebalan tubuh lainnya menghancurkan virus dan bakteri di dalam trombosit tersebut. • Selain itu, ternyata trombosit juga mempunyai peran dalam melawan infeksi virus dan bakteri dengan memakan virus dan bakteri yang masuk dalam tubuh kemudian dengan bantuan sel-sel kekebalan tubuh lainnya menghancurkan virus dan bakteri di dalam trombosit tersebut. THANK YOU Selamat Belajar
