Immune Response System Sistem imun bisa

SISTEM IMUN
DEFINISI IMUNOLOGI:
IMUNOLOGI IKAN : Ilmu yang mempelajari tentang
sistem kekebalan/daya tahan tubuh ikan
Sistem kekebalan tubuh ikan tergolong paling sederhana
dibandingkan kelompok Vertebrata lainnya, tetapi sudah
berkembang dibandingkan dengan kelompok invertebrata
Sistem kekebalan tubuh ikan dijalankan dalam 2 tingkat:
innate/natural dan adaptif/ aqcuired/spesifik, sedangkan
Invertebrata (innate)
Sistem kekebalan innate dibagi 2: seluler (sel
fagosit/hemosit) dan humoral (lectin,
enzim/lysozyme/lipolitik)
Sistem kekebalan adaptif dibagi 2: seluler (PMN/neutrofil,
basofil, eusinofil dan MN/monosit, limfosit) dan humoral
(Imunoglobulin M/ Ig M, Complemen, enzyme)
• Sakit adalah suatu keadaan fisik, morfologi
dan atau fungsi faal (fisiologi) yang
mengalami perubahan dari kondisi normal,
karena beberapa penyebab baik internal
(genetik, sekresi internal, imunodefisiensi,
saraf, metabolik) maupun eksternal (non
pathogen dan pathogen) (Tjokronegoro dan
Hendra, 2001).
Gejala sakit
• Gejala sakit pada hewan akuakultur dapat dicirikan dengan
berbagai penampakan kelainan morfologi (gejala klinis) dan
kelainan perilaku.
• Morfologi tidak normal
• Perubahan warna
• Pendarahan di tubuh (Haemorhage)
• Memar (Inflammation)
• Luka (Lesion)
• Septisemia (Septicaemia)
• Histopatologi
• Perubahan Hematologi
• Berenang abnormal, Hilang nafsu makan, Tumbuh lambat
Organ sistem imun ikan
1. Thymus
2. Head kidney
3. spleen
Fish Immune System
First Line Defense
External Defense
Second Line Defense
Innate Immunity
Third Line Defense
Adaptive immunity
Humoral Factor
Cellular Defense
Inflammation
T-Like Cells
B-like Cells
Chemical Barrier
(Mucus: Lectins, Pentraxins
& Lysozyme)
Physical Barrier
(Skin, Scale & Gill)
Innate immune response
Innate Immune
Humoral Defense
Lysozyme
Complement
Interferon
C-reactive protein
Transferrin
Lectin
Cellular Defense
Inflammation
Phagocytic leukocytes
Cytotoxic cells (NCC)
Vasodilation
Activation of blood clotting
Infiltration of phagocytic cell
Lysozym adalah enzim antimikroba/anti bakteri alami yang
banyak terdapat pada air liur, air susu, lendir
Complement adalah kumpulan dari molekul2 protein yang
berbeda yang ditemukan di plasma darah yang bereaksi
terhadap
antigen
dan
mereangsang
inflamasi untuk bertahan terhadap penyakit
terbentuknya
Interferon adalah protein sejenis glikoprotein
bagian dari sistem imun non-spesifik dan
senyawa tersebut akan terinduksi pada tahap
awal infeksi virus, sebelum sistem imun
spesifik merespon infeksi tersebut.
Lektin adalah merupakan kelompok protein
yang secara spesifik dapat berikatan dengan
bagian karbohidrat tertentu dari molekul
glikolipid
Phagocytosis (Innate Immunity)
Tahapan Kerja Sistem Imun
Adaptive
Immune
response
Fagositosis Makrofag
Begins when macrophage
encounters this non-self
entity (e.g., virus):
macrophage literally
“eats” the substance,
digests it and displays
pieces of the invader on
its surface. These
pieces are antigens.
Meanwhile, other viral
particles are at work,
infecting nearby host
cells.
Pengenalan Antigen oleh Th Cell
Antigenic fragments alert a specific
type of T lymphocyte
(“helper” T) to begin
choreographed attack of
intruder
Helper recognizes antigen particles
and binds to the macrophage
via an antigen receptor
Helper T cells are unique to a
specific antigen
Mekanisme respon imun dalam
Eliminasi Antigen
Immune
Response
System
Sistem imun bisa dikembangkan dengan beberapa
cara, di antaranya:
1. Vaksin
• Telah diproduksi secara komersial. Meningkatkan
daya tahan yang bersifat spesifik, seluler yang
bersifat non spesifik
• Vaksin vibrio pada salmon Relative Percent Survival
sampai 100%
• Vaksin Aeromonas hidrophyla diproduksi secara
komersial RPS mencapai 80-100%.
• Waktu perlindungan cukup lama (6 bulan), daerah
tropis cukup
• Diberikan melalui suntikan, rendaman dan oral
• Vaksinasi langsung benih ikan atau vaksinasi induk
(maternal immunity)
Vaksinasi
Sistem Pertahanan Udang Windu (Penaeus monodon
Fab.)
• Sistem pertahanan tubuh udang windu (Penaeus
monodon Fabr.) tidak mempunyai kemampuan
mengingat antigen dan merupakan sistem kekebalan
nonspesifik.
• Seperti halnya hewan-hewan avertebrata yang lain,
udang tidak memiliki antibodi dan karena itu mekanisme
pertahanan tubuhnya sangat mengandalkan sistem
imunitas bawaan (innate imunity) dalam membasmi
patogen
yang
masuk
ke
dalam
tubuhnya
(Sritunyalucksana, 2001).
• Eksoskeleleton adalah pertahanan pertama tubuh udang
dalam mencegah infeksi penyakit melelaui lendir yang
dihasilkan oleh sel-sel epitel terluar.
• Apabila eksoskeleton ini gagal menangkal masuknya
patogen
ke
dalam
tubuh
maka
selanjutnya
mengandalkan pertahanan internal dalam merespon
infeksi tersebut melalui respon seluler dan humoral
(Supamattaya et al., 2000).
Udang windu seperti halnya Arthropoda yang lain, memiliki
sistem sirkulasi darah terbuka dimana cairan darah dan
sel darahnya masing dikenal dengan istilah hemolimf
dan hemosit (Van de Braak, 2002). Hemosit ini
dihasilkan oleh jaringan hematopoeitic yang terletak di
sekitar lambung.
Pada udang windu sehat, total hemositnya antara 20 – 40 x
106 sel/ml. Konsentrasi oksigen yang rendah dan
adanya infeksi penyakit akan menyebabkan total
hemosit dalam darah berkurang (Supamattaya et al.,
2000).
• Sel-sel hemosit yang terdapat pada udang windu
memiliki fungsi tersendiri. Sel hyaline berperan dalam
proses fagositosis dan aktifitas seperti halnya makrofage
pada ikan dan binatang berdarah panas lainnya. Sel ini
memiliki sedikit sekali granula pada sitoplasmanya (LioPo et al., 2001).
• Fagositosis merupakan suatu upaya multifase yang
memerlukan
langkah-langkah
sebagai
berikut:
pengenalan (recognition) dari benda yang akan dicerna,
gerakan ke arah objek (kemotaksis), perlekatan,
penelanan (ingestion) dan selanjutnya pencernaan
(digestion) intra seluler oleh mekanisme-mekanisme anti
mikroba (Wahab dan Soeripto, 1993).
Sel semigranula dikarakteristikkan dengan terdapatnya
granula pada sitoplasma. Sel ini mampu merespon
polisakarida dari dinding sel bakteri atau β-glukan yang
berasal dari jamur. Sel semigranula ini dapat melakukan
proses enkapsulasi dan sedikit berperan dalam proses
fagositosis (Johansson et al., 2000; Raa, 2000).
Sel granula dikarakteristikkan dengan terdapatnya granula
dalam jumlah yang besar di sitoplasma. Sel berperan
dalam menghasilkan, menyimpan dan mensekresi
senyawa antimikroba. Sel granula tidak berperan dalam
aktifitas fagositosis dan sedikit berperan dalam proses
enkapsulasi. Fungsi utamanya adalah menghasilkan
enzim Phenoloksidase yang memiliki peranan penting
dalam sistem pertahanan.
Antigen masuk, maka plasma dalam dalam haemolimf
akan segera mengikat antigen tersebut. Ikatan tersebut
dilakukan oleh agglutinin atau sering juga disebut lectin.
Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa setelah
introduksi ß-glucan, akan terjadi penurunan terhadap
jumlah hemosit yang beredar (Johansson et al., 1999).
Lectin merupakan bagian pertahanan humoral, berfungsi
untuk melakukan pengenalan terhadap benda asing
(non self recognition). Ikatan antara antigen dengan
glycoprotein tersebut terjadi dalam bentuk ß Glucan
Binding Protein (ßGBP).
Immunostimulan OMP
V. alginolyticus
Infeksi bakteri V.
harveyi
Udang Windu
Pertahanan
Internal
Hemosit
Granula
Protease Inaktif
Prophenoloksidase
(ProPO)
Semi Granula
degranulasi
Protein
Antibakteri
Pertahanan
Eksternal
Kutikula
Hyaline
e
Fagositosis
Peroxinectin
Protease
Aktif
Phenoloksidase
Reactive
Oxygen
DNA mitokondria
(16s rRNA)
2. IMUNOSTIMULAN
Untuk meningkatkan daya tahan ikan terutama
pertahanan seluler
10 kelompok
(1) produk bakteri, (2) jamur,(3) yeast,
(4) ikatan partikel terlarut dengan -glukan,
(5) glycan-polisakarida, (6) chitosan,
(7) peptida, (8) ekstrak tumbuhan dan hewan,
(9) bahan sintesis, dan (10) cytokines
Untuk udang imunostimulan meningkatkan kekebalan
seluler, bersifat non spesifik menghambat serangan
bakteri maupun virus
Udang tidak memiliki sistem memori, kekebalan
seluler meningkat cepat tetapi waktu pertahanan juga
cepat menurun
3. Probiotik
• Peternakan lebih dari 50 tahun, perikanan 15 tahun
• Probiotik adalah mikroba hidup untuk meningkatkan
kesehatan ikan dan lingkungan, pakan suplemen
• Probiotik merombak limbah organik di air dan sedimen
seperti
ammonia
dan
karbohidrat,
kompetitor
penggunaan nutrien dan oksigen, menghasilkan toksin
penghambat perkembangan patogen
• Penurunan jumlah mengurangi interaksi dan tingkat
keganasan patogen
• Masuk ke dalam tubuh ikan, udang dan moluska,
berfungsi sebagai vaksin dan atau imunostimulan
• Probiotik telah diproduksi secara komersial