Leukosit merupakan unit yang aktif dari sistem pertahanan tubuh. Sistem pertahanan ini sebagian dibentuk di dalam sumsum tulang (granulosit dan monosit
serta sedikit limfosit) dan sebagian lagi di jaringan limfoid (limfosit dan sel
plasma). Setelah dibentuk, sel-sel ini diangkut dalam darah menuju berbagai bagian tubuh untuk digunakan. Kebanyakan leukosit secara khusus diangkut menuju daerah-daerah yang mengalami peradangan (Guyton 1997).
Jumlah total leukosit per mililiter darah adalah refleksi dari keseimbangan antara persediaan dan kebutuhan berbagai jaringan terhadap leukosit. Aktivitas yang cukup mempengaruhi jumlah total leukosit dalam keadaan sehat (Schalm & Carrol 1975). Keadaan normal sebagian leukosit bersirkulasi dalam seluruh aliran darah kira-kira tiga kali dari jumlah leukosit yang disimpan dalam sumsum tulang (Guyton 1997). Unggas dewasa jantan dan betina mempunyai jumlah leukosit antara 15 000-30 000/mm3. Perbandingan antara eritrosit dan leukosit pada unggas muda 1 : 284 sedangkan pada unggas dewasa 1 : 37.
Schalm dan Carrol (1975) mengemukakan bahwa aktivitas otot dengan peningkatan denyut jantung dan respirasi, penyakit serta stress dapat meningkatkan jumlah leukosit. Faktor lain yang mempengaruhi jumlah leukosit adalah lingkungan, gizi dan pengaruh hormonal (Sturkie 1976 dalam Hodges 1977). Leukosit dibagi menjadi dua kelompok yaitu granulosit yang terdiri dari
heterofil, eosinofil, basofil dan agranulosit yang terdiri dari monosit dan limfosit. Granulosit dan monosit mempertahankan tubuh terhadap organisme penyerang dengan cara fagositosis, sedangkan fungsi utama limfosit adalah berhubungan dengan sistem kekebalan tubuh (Guyton 1997).
Leukosit bersama dengan makrofag dan jaringan limfoid merupakan suatu sistem khusus yang dapat memberantas bermacam-macam infeksi dan bahan-bahan yang toksik. Leukosit mempunyai dua fungsi yaitu merusak agen yang menyerbu melalui proses fagositosis dan membentuk antibodi (kekebalan) (Guyton 1997). Perbandingan jumlah leukosit normal ayam dapat dilihat pada Tabel 4 dan 5.
Netrofil dan makrofag terutama menyerang dan menghancurkan bakteri, virus, dan bahan-bahan merugikan lain yang menyerbu masuk ke dalam tubuh. Netrofil adalah sel-sel matang yang dapat menyerang dan menghancurkan bakteri dan virus bahkan dalam darah sirkulasi (Guyton 1997). Neutrofil merupakan komponen terbanyak dari sel darah putih. Letaknya terbanyak dipinggiran dalam dari kapiler dan pembuluh kecil, dan hal ini disebut dengan marginasi. Apabila terjadi perlukaan pada jaringan, neutrofil dimobilisasi dari posisi marginal ke daerah yang terluka, dan menembus dinding kapiler diantara sel-sel kemudian dengan gerakan amuboid masuk ke jaringan untuk memfagositasikan partikel-partikel asing (Frandson 1992).
Tabel 4 Perbandingan jumlah leukosit berdasarkan umur ayam Perbandingan (%)
Umur Limfosit Heterofil Eosinofil Basofil Monosit
0 hari 3 hari 8 hari 10 hari 1 minggu 2 minggu 6 minggu 15.9 38.7 48.3 68.6 75 66 69 74.4 52.7 50.0 26.7 24 20.6 26 2.5 1.6 0.25 1.7 0 3.1 0 1.1 0.67 0 0.64 0 1.9 1 8.1 6.4 1.5 2.3 0 8.1 3 Sumber : Hodges (1977)
Tabel 5 Perbandingan jumlah leukosit berdasarkan jenis kelamin Perbandingan (%)
Ayam Limfosit Heterofil Eosinofil Basofil Monosit
Betina dewasa 59.1 20.9 1.9 1.7 10.2
Jantan dewasa 64.4 22.8 1.9 1.7 8.9
Betina White Leghorn 64.0 25.8 1.4 2.4 6.4
Jantan White Leghorn 76.1 13.1 2.5 2.4 5.7
Sumber : Sturkie (1976)
Eosinofil bersifat ameboid dan fagositik. Fungsi utamanya adalah untuk detoksifikasi baik terhadap protein asing yang masuk kedalam tubuh melalui saluran pencernaan, maupun racun yang dihasilkan oleh bakteria dan parasit. Dalam keadaan reaksi alergi, jumlah eosinofil akan meningkat (Frandson 1992). Sel eosinofil mempunyai daya fagositosis yang lebih lemah daripada heterofil. Jumlah eosinofil meningkat pada penderita infeksi parasit dan eosinofil ini bermigrasi ke jaringan yang menderita. Eosinofil mempunyai kecenderungan untuk berkumpul dalam suatu jaringan yang mengalami reaksi alergi dan diduga mendetoksifikasi beberapa substansi pencetus peradangan yang dilepaskan oleh sel mast dan basofil, dan barangkali juga memfagositosis dan menghancurkan kompleks antibodi-alergen, serta mencegah penyebaran proses peradangan setempat (Guyton 1997).
Basofil dalam sirkulasi darah mirip dengan sel mast besar yang terletak tepat di sisi luar kebanyakan kapiler dalam tubuh. Sel mast dan basofil melepaskan heparin kedalam darah, yaitu suatu bahan yang dapat mencegah pembekuan darah dan dapat mempercepat perpindahan partikel lemak dari darah sesudah makan makanan berlemak. Sel mast dan basofil sangat berperan pada beberapa tipe reaksi alergi, sebab tipe antibodi yang menyebabkan reaksi alergi, yaitu tipe IgE mempunyai kecenderungan khusus untuk melekat pada sel mast atau basofil (Guyton 1997). Granul basofil mengandung histamin yang menyebabkan reaksi anafilaksis sebagai respon reaksi antigen-antibodi (Hodges 1977). Basofil diproduksi disumsum tulang dengan persentase 0.5% (Tizard 1982), 5% dan 3.1% (Strurkie 1976).
Limfosit mempunyai fungsi utama adalah respon terhadap antigen (benda-benda asing) dengan membentuk antibodi yang bersirkulasi dalam darah atau dalam pengembangan imunitas (kekebalan) seluler (Frandson 1994). Limfosit berfungsi sebagai humoral antibodi dan imunitas seluler. Limfosif dalam sirkulasi mampu memproduksi Imunoglobulin (Ig): IgG, IgM, dan IgA. Guyton (1997) mengemukakan bahwa masa hidup limfosit selama 100-300 hari bahkan sampai bertahun-tahun. Menurut Tizard (1982) limfosit memiliki fungsi kompleks dan fungsi utamanya adalah memproduksi antibodi (limfosit B) atau sebagai sel efektor khusus dalam menanggapi antigen yang melekat pada makrofag (limfosit T). Persentase jumlah limfosit dalam darah ayam pada umur 2-21 minggu berkisar 55-60% (Swenson 1984). Limfosit membentuk antibodi, bergerak motil dan amuboid, tetapi tidak fagosit. Infeksi dan stress dapat mempengaruhi jumlah limfosit.
Monosit berfungsi untuk fagositosis, menghancurkan partikel asing dan jaringan mati serta mengubah bahan asing agar bahan asing tersebut dapat membangkitkan tanggap kebal (Tizard 1982). Bentuk jenis leukosit dapat dilihat pada Gambar 2.
Perubahan lingkungan sosial, kondisi yang merugikan, stimulasi berbahaya, dan keadaan lain yang dapat menimbulkan stress menyebabkan ayam lebih mudah menderita infeksi (Pierson et al. 1997). Tingkat dan sistem kekebalan terbentuk ketika ayam merespon untuk melindungi diri terhadap organisme patogen yang spesifik. Sel-sel leukosit berperan penting dalam sistem kekebalan ayam sebagai sistem pertahanan tubuh (Murtidjo 1987 dalam Rohimat 2002).
Parasitisme tersebar luas dihampir semua species, menunjukkan bahwa parasit telah mengembangkan kemampuan untuk dapat menghindar atau menjadikan tidak efektifnya mekanisme pertahanan internal hospes (Noble & Noble 1989). Apabila benda asing termasuk parasit masuk kedalam tubuh maka tubuh telah membentuk mekanisme perlindungan terutama pada permukaan tubuh untuk menjerat dan menyingkirkan setiap benda asing melalui proses fagositosis yang dilakukan oleh sel fagositik (Tizard 1982).
Gambar 2 Bentuk diferensial leukosit (monosit, heterofil, eosinofil, limfosit dan basofil) (www.californiaavianlaboratory.com/images/image28.- GIF&imgrefurl 1999)
Sistem imun pada umumnya dapat dibagi menjadi dua komponen utama yaitu imunitas humoral dan imunitas seluler. Imunitas humoral dilakukan oleh limfosit yang disebut sel B. Sel B diaktivasi oleh benda asing, lalu menjadi sel plasma yang mensekresi antibodi untuk proses eliminasi. Imunitas seluler (CMI) dihasilkan oleh aktivitas limfosit yang disebut sel T. Sel T apabila kontak dengan antigen spesifik akan berdiferensiasi menjadi sel yang berinteraksi langsung dengan sel atau jaringan asing kemudian merusaknya. Sel T bersifat sitotoksik atau sel killer (Noble & Noble 1989).
Eritrosit (Sel Darah Merah)
Guyton (1997) mengemukakan bahwa fungsi utama dari sel-sel darah merah atau eritrosit, adalah mengangkut hemoglobin yang membawa oksigen dari paru-paru ke jaringan. Pada beberapa hewan tingkat rendah, hemoglobin ini beredar sebagai protein bebas dalam plasma, tidak terbatas dalam sel darah merah. Selain mengangkut hemoglobin, sel-sel darah merah juga mempunyai fungsi lain yaitu mengandung banyak karbonik anhidrase yang mengkatalisis reaksi antara karbon dioksida dan air, sehingga meningkatkan kecepatan reaksi bolak balik beberapa ribu kali lipat.
Sel darah merah normal, berbentuk lempeng bikonkaf dengan diameter kira-kira 7.8 mikrometer dan dengan ketebalan pada bagian yang paling tebal 2.5 mikrometer pada bagian tengah 1 mikrometer atau kurang. Volume rata-rata sel darah merah adalah 90-95 mikrometer kubik. Bentuk sel darah merah dapat berubah-ubah ketika sel berjalan melewati kapiler (Guyton 1997). Cakram bikonkaf tersebut mempunyai permukaan yang relatif luas untuk pertukaran oksigen melintasi membran sel (Frandson 1992).
Hemoglobin
Besi di dalam darah berada dalam bentuk hemoglobin yang terdapat dalam butir-butir darah merah (eritrosit), dalam bentuk transferrin di dalam plasma darah dan dalam bentuk ferritin. Meskipun tidak cukup banyak, ferritin juga didapati di dalam butir-butir darah merah dan di dalam butir-butir darah putih (Piliang dan Djojosoebagio 2006b).
Hemoglobin mempunyai tugas pokok membawa atau mengangkut oksigen dari paru-paru menuju kesemua jaringan tubuh hewan. Setelah sampai di jaringan oksigen dibebaskan untuk diberikan kepada sel. Karbon dioksida yang dihasilkan oleh sel akan berdifusi ke dalam darah dan dibawa kembali ke paru-paru untuk dibuang pada saat terjadi pernafasan (Frandson 1992).
Piliang dan Djojosoebagio (2006b) menyatakan bahwa cadangan zat besi tersimpan dalam bentuk ikatan ferritin dan hemosiderin. Kedua macam zat ini terkumpul di dalam jaringan tubuh tetapi sebagian besar disimpan didalam hati, limpa dan sumsum tulang. Mekanisme tentang penyerapan atau absorbsi besi oleh
usus ketika tubuh memerlukan tambahan besi dari luar dan menurunnya efisiensi penyerapan besi oleh usus ketika tubuh mempunyai kelebihan besi belum diketahui dengan pasti. Dalam keadaan normal fisiologis besi dalam tubuh melalui makanan dan setelah melewati saluran pencernaan besi akan masuk ke dalam peredaran darah. Banyaknya besi yang diperoleh dari makanan tidak selalu sama pada setiap individu.
Murray et al. (2003) menyatakan bila sel darah merah mencapai akhir usia hidupnya, globin akan diuraikan menjadi asam amino (yang akan digunakan kembali dalam tubuh), besi dilepaskan dari heme dan juga akan digunakan kembali, dan komponen tetrapirol pada heme diubah menjadi bilirubin, yang terutama dieksresikan ke dalam usus lewat empedu.
Hematokrit
Nilai hematokrit atau volume sel packed, adalah suatu istilah yang artinya persentase sel-sel darah merah dari total darah yang penentuannya dilakukan dengan mengisi tabung hematokrit dengan darah yang diberi zat agar tidak menggumpal, kemudian dilakukan sentrifuge sampai sel-sel mengumpul di bagian dasar tabung. Nilai hematokrit biasanya dianggap sama manfaatnya dengan hitungan sel darah merah total (Frandson 1992). Piliang dan Djojosoebagio (2006a) mengemukakan bahwa kadar hematokrit ditentukan dengan mensentrifuge darah yang terdapat di dalam tabung kapiler selama 10-15 menit kemudian mengukur tinggi butir-butir darah merah dan membandingkannya dengan ketinggian butir-butir darah merah bersama plasmanya.
Hematokrit adalah fraksi darah yang terdiri dari sel-sel darah merah, yang ditentukan melalui sentrifugasi darah dalam tabung hematokrit sampai sel-sel ini benar-benar mampat pada bagian bawah tabung. Adalah tidak mungkin untuk memampatkan semua sel darah merah; karenanya sekitar 3-4% plasma tetap terjebak diantara sel, dan hematokrit sebenarnya hanya sekitar 96% dari hematokrit yang terukur (Guyton 1997). Semakin besar persentase sel dalam darah artinya semakin besar hematokrit, semakin banyak gesekan yang terjadi antara berbagai lapisan darah, dan gesekan ini menunjukkan viskositas. Karena itu viskositas darah meningkat hebat dengan meningkatnya hematokrit. Bila
hematokrit meningkat sampai 60 atau 70, yang seringkali terjadi pada polisitemia, viskositas darah menjadi 10 kali lebih besar daripada air dan alirannya melalui pembuluh darah menjadi sangat terhambat.
E. Kolesterol
Kolesterol adalah suatu sterol hewani dan menyusun 17% bahan kering otak (Tillman et al. 1986) serta terdapat dalam semua sel hewani, sehingga tersebar luas dalam tubuh. Kolesterol merupakan zat alami yang terdapat dalam tubuh diperlukan dalam proses-proses penting dalam tubuh. Kebutuhan kolesterol dalam tubuh sebagian besar dipenuhi melalui sintesa kolesterol dalam tubuh dan dibentuk di dalam hati (Piliang & Djojosoebagio 2006a; Frandson 1992). Mayes (2003) menyatakan bahwa sedikit lebih dari separuh jumlah kolesterol tubuh berasal dari sintesis (sekitar 700 mg/hari), dan sisanya berasal dari makanan sehari-hari. Pada manusia, hati menghasilkan kurang lebih 10% dari total sintesis, sementara usus sekitar 10% lainnya. Pada hakekatnya semua jaringan yang mengandung sel-sel berinti mampu mensintesis kolesterol. Fraksi mikrosomal (retikulum endoplasma) dan sitosol sel terutama bertanggung jawab atas sintesis kolesterol.
Pada konsumsi makanan yang beraneka ragam, kurang lebih setengah dari kolesterol berasal dari biosintesis tubuh sendiri yang berlangsung di dalam usus, kulit terutama dalam hati (kira-kira 50%), selebihnya kolesterol diambil dari bahan makanan. Sebagian besar kolesterol membentuk lapisan lemak dari membran plasma. Perubahannya menjadi asam empedu juga menggunakan jumlah kolesterol yang sangat besar. Selain itu kolesterol juga disekresikan ke dalam empedu dalam bentuk yang tidak diubah. Sejumlah kecil kolesterol berfungsi pada biosintesis hormon steroid. Keseluruhannya setiap hari digunakan atau dieliminasi kurang lebih 1 g kolesterol (Koolman & Röhm 2001). Metabolisme kolesterol dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3 Metabolisme kolesterol (Koolman & Röhm 2001).
Piliang dan Djojosoebagio (2006a) mengemukakan bahwa kolesterol disintesa oleh tubuh, terutama oleh sel-sel hati, usus halus, dan kelenjar adrenal meskipun seluruh sel-sel mempunyai kemampuan untuk menghasilkan sterol. Lebih lanjut dikemukakan bahwa kolesterol digunakan untuk sintesis hormon-hormon steroid, garam-garam empedu, dan vitamin D. Zat-zat tersebut ditranspor diantara jaringan yang terikat pada lipoprotein, terutama chylomicron-chylomicron dan lipoprotein-lipoprotein dengan densitas rendah (LDL). Kebutuhan yang tepat akan kolesterol belum diketahui, tapi para ahli sependapat bahwa meskipun dalam bentuk sedikit saja kolesterol yang disintesa dalam tubuh, telah lebih dari cukup untuk memenuhi kebutuhan tubuh.
Kolesterol sangat larut dalam lemak tetapi hanya sedikit larut dalam air, dan mampu membentuk ester dengan asam lemak. Kolesterol diabsorbsi setiap hari dari saluran pencernaan, yang disebut kolesterol eksogen, dan jumlah yang lebih besar dibentuk didalam sel tubuh disebut kolesterol endogen. Seperti digambarkan dalam formula kolesterol struktur dasarnya adalah inti sterol. Inti sterol seluruhnya dibentuk dari molekul Asetil-KoA. Sebaliknya inti sterol dapat dimodifikasi dengan berbagai rantai samping untuk membentuk a) kolesterol; b) asam kolat, yang merupakan dasar dari asam empedu yang dibentuk didalam hati; c) beberapa hormon steroid yang penting yang disekresi oleh korteks adrenal, ovarium, dan testis (Guyton 1997).
Kolesterol termasuk isoprenoid yang sintesisnya dimulai dengan asetil-KoA. Dari komponen C2 dengan suatu rantai reaksi yang panjang dan rumit terbentuk sterol C27. Biosintesis kolesterol dapat dibagi menjadi 4 bagian yaitu 1) dari tiga molekul asetil-KoA terbentuk mevalonat, suatu senyawa C6. 2) mevalonat diubah menjadi isopentenil difosfat, suatu ”isopren aktif”. 3) enam
dari molekul-molekul C5 ini berpolimerisasi membentuk skualen, suatu senyawa C30. 4) pembentukan kolesterol. (Gambar 4).
1) Pembentukan mevalonat. Perubahan asetil-KoA menjadi asetoasetil-KoA dan kemudian menjadi 3-hidroksi 3-metilglutaril-KoA (3-HMG-KoA) sesuai dengan jalur biosintesis benda-benda keton. Akan tetapi, peristiwa ini tidak berlangsung di dalam mitokondria, melainkan pada retikulum endoplasma. 3-HMG-KoA akan direduksi menjadi mevalonat dengan cara melepaskan KoA. 3-HMG-KoA reduktase adalah enzim kunci biosintesis kolesterol. Enzim ini diatur oleh represi sintesis enzim (efektor: oksisterol) dan interkonversi enzim (efektor: hormon). Reduktase yang terfosforilasi bersifat tidak aktif. Insulin dan tiroksin menstimulasi enzim, sedangkan glukagon menghambatnya. Pada penambahan kolesterol bahan makanan, 3-HMG-KoA juga akan dihambat.
2) Pembentukan isopentenil difosfat. Mevalonat akan didekarboksilasi menjadi isopentenil difosfat dengan menggunakan ATP. Dengan demikian dihasilkan komponen yang membentuk isoprenoid.
3) Pembentukan skualen. Dari isopentenil difosfat terbentuk dimetilalil difosfat melalui isomerisasi. Kedua molekul C5 ini berkondensasi menjadi geranil difosfat dan melalui adisi satu isopentenil difosfat lainnya menjadi farnesil difosfat. Farnesil difosfat melalui reaksi kepala-pada-kepala berdimerisasi menjadi skualen. Farnesil difosfat adalah juga titik tolak untuk poliisoprenoid lainnya seperti dolikol dan ubikuinon.
4) Pembentukan kolesterol. Skualen, suatu isoprenoid linier, dapat diubah bentuknya menjadi siklik. Skualen dapat diubah menjadi lanosterol, suatu sterol C30 dengan menggunakan oksigen. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim sitokrom P-450. Kemudian pada langkah reaksi selanjutnya, dari lanosterol akan dilepaskan tiga gugus metil secara oksidatif, sehingga terbentuk produk akhir yaitu kolesterol.
Gambar 4 Biosintesis kolesterol (Koolman & Röhm 2001).