BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.7 Sistem Imun
Sistem imun adalah suatu sistem dalam tubuh, baik manusia maupun hewan, yang mempunyai kemampuan mengenal suatu benda asing terhadap tubuh dan selanjutnya tubuh akan memberikan respon dalam bentuk netralisasi, melenyapkan atau memasukkan dalam proses metabolisme dengan akibat dapat menguntungkan dirinya atau menimbulkan kerusakan bagi jaringan tubuhnya (Subowo, 1993).
Semua makhluk hidup vertebrata mampu memberikan tanggapan dan menolak benda-benda atau konfigurasi yang dianggap asing oleh tubuhnya. Kemampuan ini disebabkan oleh sel-sel khusus yang mampu mengenali dan membedakan konfigurasi asing (non-self) dari konfigurasi yang berasal dari tubuhnya sendiri (self). Sel khusus tersebut adalah limfosit yang merupakan sel imunokompeten dalam sistem imun. Konfigurasi asing tersebut dinamakan antigen atau imunogen, sedangkan proses serta fenomena yang menyertainya dinamakan respon imun (Subowo, 1993).
Mekanisme pertahanan tubuh dibagi atas 3 fase, yaitu :
1. Immediate phase, ditandai oleh terdapatnya komponen sistim imun kongenital (makrofag dan neutrofil), yang beraksi langsung terhadap patogen tanpa diinduksi. Jika mikroorganisme memiliki molekul permukaan yang dikenali oleh fagosit (makrofag dan neutrofil) sebagai benda asing, akan diserang atau dihancurkan secara langsung. Bila m.o dikenali sebagai antibodi, maka protein komplemen yang sesuai yang berada diplasma akan berikatan dengan mikroorganisme, kompleks ini kemudian dikenal sebagai benda asing oleh fagosit dan kemudian diserang atau dihancurkan.
2. Acute-phase proteins atau early phase, muncul beberapa jam kemudian, diinduksi, tetapi masih bersifat nonspesifik, timbul bila fagosit gagal mengenal mikroorganisme melalui jalur diatas. Mikroorganisme akan terpapar terhadap acute-phase proteins (APPs) yang diproduksi oleh
hepatosit dan kemudian dikenali oleh protein komplemen. Kompleks mikroorganisme, APPs, dan protein komplemen kemudian dikenali oleh fagosit dan diserang serta dihancurkan.
3. Late phase, merupakan respon imun didapat timbul 4 hari setelah infeksi pertama, ditandai oleh clonal selection limfosit spesifik. Pada fase ini dibentuk molekul dan sel efektor pertama (Flachsmann, 2001).
Mekanisme pertahanan kekebalan tubuh melibatkan aksi sel darah putih atau leukosit. Leukosit ini mencakup neutrofil, eosinofil, basofil, dan monosit, yang semuanya fagositik dan terlibat dalam garis pertahanan kedua, serta dua jenis limfosit (sel T dan sel B), yang tidak fagositik tetapi sangat penting untuk respon imun spesifik (Raven et al., 2001).
Sistem imun dibagi atas dua jenis, yaitu sistem imun kongenital atau non spesifik dan sistem imun didapat atau adaptive atau spesifik. Mekanisme pertahanan tubuh oleh sistem imun kongenital bersifat spontan, tidak spesifik, dan tidak berubah baik secara kualitas maupun kuantitas bahkan setelah paparan berulang dengan patogen yang sama. Sedangkan sistem imun didapat muncul setelah proses mengenal oleh limfosit (clonal selection), yang tergantung pada paparan terhadap patogen sebelumnya. Adanya sistem imun kongenital memungkinkan respon imun dini untuk melindungi tubuh selama 4-5 hari, yang merupakan waktu yang diperlukan untuk mengaktivasi limfosit (imunitas didapat).
Tahap awal mekanisme tubuh dalam mengenal molekul asing adalah tahap pengenalan. Ada dua sistem pertahanan tubuh yang berperan dalam hal ini, yaitu:
1. Sistem pertahanan tubuh alamiah (innate immune system), yang dibawa sejak lahir. Komplemen memegang peranan penting dalam mengenal jasad mikroorganisme tertentu dan segera menghancurkannya.
2. Sistem pertahanan tubuh yang didapat (adaptive immune system), dalam hal ini antibodi memegang peranan utama. Dalam mengenal molekul asing yang masuk ke dalam tubuh reseptor dibentuk dengan
cara menyatukan beberapa segmen dari gen sehingga terbentuk suatu reseptor yang spesifik untuk molekul tertentu (Handojo, 2003).
Bila sistem imun bekerja pada zat yang diangap asing, maka ada dua jenis respon imun yang mungkin terjadi, yaitu respon imun nonspesifik dan respon imun spesifik (Kresno, 2001).
Gambar 2.5 Diagram Sistem Imun (Baratawidjaja, 2001)
2.7.1 Respon Imun Non spesifik
Respon imun nonspesifik pada umumnya merupakan imunitas bawaan (innate immunity), artinya bahwa respon terhadap zat asing yang masuk ke dalam tubuh dapat terjadi walaupun tubuh belum pernah terpapar pada zat tersebut (Kresno, 2001). Respon imun nonspesifik dapat mendeteksi adanya zat asing dan melindungi tubuh dari kerusakan yang diakibatkannya, tetapi tidak mampu mengenali dan mengingat zat asing tersebut.
Selular Humoral Fisis/ mekanis Larut Selular Sel T Sel B Fagosit Mononuklear (monosit dan makrofag) Polimorfonuklear (eusinofil dan Neutrofil) Sel Nol Natural Killer Cells (NK cells) Interferon C Reactive Protein (CPR) Sel Mediator
Basofil dan Matosit Trombosit Biokimia Asam lambung Lisosixim Laktoferin Asam neurominik Humoral Komplemen Interferon C Reactive protein (CPR) - Kulit - Selaput lendir - Silia - Batuk - Bersin - Sel Th (Th1 dan Th2) - Sel Ts - Sel Tc Sel Plasma Antibodi Nonspesifik Spesifik Sistem Imun
Komponen-komponen utama respon imun nonspesifik adalah pertahanan fisik dan kimiawi. Pertahanan ini meliputi epitel dan zat-zat antimikroba yang dihasilkan dipermukaannya, berbagai jenis protein dalam darah termasuk komplemen-komplemen sistem komplemen, mediator inflamasi lainnya dan berbagai sitokin, sel-sel fagosit yaitu sel-sel polimorfonuklear, makrofag dan sel natural killer (NK) (Kresno, 2001).
2.7.2 Respon Imun Spesifik
Respon imun spesifik merupakan imunitas yang didapat (adaptive immunity) dimulai dari pengenalan zat asing hingga penghancuran zat asing tersebut dengan berbagai mekanisme (Subowo, 1993). Dalam respon imun spesifik, limfosit merupakan sel yang memainkan peranan penting karena sel ini mampu mengenali setiap antigen yang masuk ke dalam tubuh, baik yang terdapat intraseluler maupun ekstraseluler. Secara umum, limfosit dibedakan menjadi dua jenis yaitu limfosit T dan limfosit B. Respon imun spesifik dapat dibagi dalam 3 golongan, yaitu respon imun seluler, respon imun humoral dan interaksi antara respon imun selular dengan respon imun humoral (Kresno, 2001).
Limfosit T dan B (sel T dan B) berasal dari sel induk yang sama yaitu di sumsum tulang belakang. Pada masa janin dan anak-anak, limfosit imatur bermigrasi ke timus dan mengalami pengolahan lebih lanjut menjadi limfosit T. Limfosit yang matang di tempat lain selain timus akan menjadi limfosit B.
Sel darah merah Trombosit Monosit Granulosit
Sumsum tulang
Sel prekursor Limfosit
Hemopoetik sumsum
Sel B Sel T
Timus s
Gambar 2.6 Diagram Asal Sel B dan Sel T (Sherwood, 2001)
Sel B berasal dari limfosit yang matang dan berdiferensiasi di sumsum tulang, sedangkan sel T berasal dari limfosit yang berasal dari sumsum tulang tetapi matang di timus. Sel T dan B yang matang mengalir melalui darah dan berdiam di jaringan limfoid perifer dan membentuk koloni. Kedua sel ini akan berproliferasi setelah mendapat stimulasi dengan adanya invasi asing (Sherwood, 2001).
2.7.2.1 Respon Imun Selular
Respon imun selular merupakan fungsi dari limfosit T. Imunitas selular berfungsi untuk mengorganisasi respons inflamasi non spesifik dengan mengaktivasi fungsi makrofag sebagai fagosit dan bakterisid, serta sel fagosit lainnya; selain itu juga mengadakan proses sitolitik atau sitotoksik spesifik terhadap sasaran yang mengandung antigen. Imunitas selular berfungsi pula untuk meningkatkan fungsi sel B untuk memproduksi antibodi, juga meningkatkan fungsi subpopulasi limfosit T baik sel Th/penginduksi maupun sel Tc/sel supresor. Fungsi lainnya adalah untuk meregulasi respons imun dengan mengadakan regulasi negatif dan regulasi positif terhadap respons imun (Abbas et al., 1991).
Adanya antigen akan menyebabkan proliferasi dan diferensiasi sel T menjadi beberapa subpopulasi. Subpopulasi sel T yang disebut sel T-helper
(Th) akan mengenali antigen pada permukaan sel makrofag atau sel yang terinfeksi melalui T-cell receptors (TCR) dan molekul major histocompatibility complex (MHC) kelas-II. Sinyal yang diberikan oleh sel terinfeksi akan menginduksi limfosit untuk memproduksi berbagai jenis limfokin yang dapat membantu menghancurkan antigen tersebut.
Sel B Sel T
Invasi asing
Subpopulasi sel T lain yang disebut sel T-cytotoxic (Tc) akan menghancurkan antigen melalui MHC kelas-I dengan cara kontak langsung dengan sel (cell to cell contact). Selain itu, sel Tc memproduksi -interferon yang mencegah penyebaran antigen lebih jauh (Kresno, 2001).
2.7.2.2 Respon Imun Humoral
Limfosit B adalah satu-satunya sel yang mampu memproduksi antibodi, mengenali antigen ekstraseluler dan berdiferensiasi menjadi sel plasma yang mensekresi antibodi, berfungsi sebagai perantara imunitas humoral. Fungsi terpenting antibodi adalah mencegah mikroba yang ada di permukaan mukosal dan dalam darah, agar tidak masuk dan berkolonisasi dalam sel inang dan jaringan-jaringannya sehingga antibodi ini mencegah terjadinya infeksi tetap (Abbas et al., Abbas Lichtman, 2011).
Respon imun humoral dilakukan oleh sel B dan produknya, yaitu antibodi. Respon ini diawali dengan diferensiasi limfosit B menjadi suatu populasi sel plasma yang memproduksi dan melepaskan antibodi spesifik ke dalam darah. Diferensiasi sel B dibantu oleh sel Th2. Adanya sinyal yang diberikan oleh makrofag, sel Th2 akan merangsang sel B untuk memproduksi antibodi. Sel T-supresor juga ikut berperan dalam pengaturan produksi antibodi agar seimbang dan sesuai dengan kebutuhan. Antibodi yang terbentuk akan berikatan dengan antigen membentuk kompleks antigen-antibodi yang akan mengaktivasi komplemen dan mengakibatkan hancurnya antigen tersebut. Pada respon imun humoral juga terjadi respon primer yang membentuk populasi sel B memory (Kresno, 2001).
2.7.3 Limfosit T
Limfosit T atau sel T adalah sel yang bertanggung jawab dalam respon imun selular. Sel T dapat dibedakan sebagai berikut :
a. Sel Thelper (Sel Th)
Sel Th adalah sel yang membantu meningkatkan perkembangan sel B aktif menjadi sel plasma, memperkuat aktivitas sel T sitotoksik dan sel T supresor yang sesuai, dan mengaktifkan makrofag. Sel Th dapat dibedakan menjadi sel Th1 dan Th2. Sel Th1 berperan sebagai limfosit
yang akan melepaskan sitokin yang bersifat proinflamasi, sedangkan sel Th2 berperan dalam memproduksi antibodi dengan menstimulasi sel B menjadi sel plasma.
b. Sel Tsuppresor (Sel Ts)
Sel Ts adalah sel yang berperan dalam membatasi reaksi imun
melalui mekanisme “check and balance” dengan limfosit yang lain. Sel Ts menekan akitivitas sel T lainnya dan sel B. Sel Th dan sel Ts akan berinteraksi dengan adanya metode umpan balik. Sel Th membantu sel Ts beraksi dan sel Ts akan menekan sel T lainnya. Dengan demikian sel Ts dapat menghambat respon imun yang berlebihan dan bersifat antiinflamasi.
c. Sel Tcytotoxic (Sel Tc)
Sel Tc adalah sel yang mampu menghancurkan sel cangkokan dan sel yang terinfeksi virus (Sherwood, 2001).
2.7.4 Limfosit B
Limfosit B atau sel B tidak melakukan perjalanan ke timus; sel ini menyelesaikan pematangan di sumsum tulang. Dari sumsum tulang, sel B dilepaskan bersirkulasi dalam darah dan getah bening. Sel B individual, seperti sel-sel T, yang khusus untuk mengenali antigen asing tertentu. Ketika sel B bertemu dengan antigen yang ditargetkan, sel B mulai membelah dengan cepat, dan berdiferensiasi menjadi sel plasma dan sel memori. Setiap sel plasma adalah pabrik yang memproduksi antibodi yang menempel seperti bendera untuk antigen, menandai setiap sel membawa antigen untuk dihancurkan. Sel B merupakan prekursor sel plasma; khusus untuk mengenali antigen asing tertentu.
Sel B juga merespons helper sel T diaktifkan oleh interleukin-1. Seperti sel T sitotoksik, sel B memiliki protein reseptor pada permukaannya, satu jenis reseptor untuk setiap jenis sel B. Sel B mengenali mikroba sebanyak sel T sitotoksik mengenali sel yang terinfeksi, tetapi tidak seperti sel T sitotoksik, sel B tidak meyerang diri sendiri. Sebaliknya, mereka menandai patogen untuk dihancurkan oleh mekanisme yang tidak memiliki
"ID cek" sistem sel B sendiri. Di awal respon imun, marker ditempatkan oleh B sel protein komplemen peringatan untuk menyerang sel-sel yang membawa mereka.
Cara sel-sel B melakukan penandaan sederhana dan sangat mudah. Berbeda dengan reseptor pada sel T, yang mengikat hanya untuk antigen-MHC kompleks protein pada sel antigen-presenting (APC), reseptor sel B dapat mengikat bebas sehingga antigen belum diproses. Ketika sel B bertemu antigen, partikel antigen akan masuk ke dalam sel B oleh endositosis dan diproses. Sel Thelper yang mampu mengenali antigen spesifik akan mengikat kompleks protein antigen-MHC pada sel B dan melepaskan interleukin-2, yang merangsang sel B membelah. Di samping bersifat bebas, antigen yang belum diproses menempel antibodi pada permukaan sel B. Paparan antigen ini memicu lebih banyak lagi B proliferasi sel. Sel B membelah untuk menghasilkan sel-sel memori B berumur panjang dan sel plasma yang berfungsi pabrik antibodi sebagai berumur pendek. Antibodi yang dilepaskan ke dalam plasma darah, getah bening, dan cairan ekstraselular lainnya (Raven et al., 2001).
Limfosit B menanggapi antigen dengan memproduksi protein yang disebut antibodi. Antibodi protein yang dihasilkan disekresikan ke dalam darah dan tubuh lainnya cairan dan dengan demikian memberikan kekebalan humoral. (Humor istilah di sini digunakan dalam arti kuno, mengacu pada cairan tubuh). Limfosit lainnya yang disebut sel T tidak mengeluarkan antibodi melainkan langsung menyerang sel-sel yang membawa antigen spesifik. Sel-sel ini sehingga digambarkan sebagai menghasilkan imunitas seluler. (Raven et al., 2001).
2.8 Imunomodulator