BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Lingkungan di sekitar manusia mengandung berbagai jenis unsur mikroba patogen, misalnya bakteri, virus, fungus, protozoa dan parasit yang dapat menyebabkan infeksi pada manusia. Mikroba dapat hidup ekstraseluler, melepas enzim dan menggunakan makanan yang banyak mengandung gizi yang diperlukannya. Mikroba lain menginfeksi sel pejamu dan berkembang biak intraseluler dengan menggunakan sumber energi sel pejamu. Baik mikroba ekstraseluler maupun intraseluler dapat menginfeksi subyek lain, menimbulkan penyakit dan kematian, tetapi banyak juga yang tidak berbahaya bahkan berguna untuk pejamu.
Infeksi yang terjadi pada manusia normal umumnya singkat dan jarang meninggalkan kerusakan permanen. Hal ini disebabkan tubuh manusia memiliki suatu sistem yaitu sistem imun yang melindungi tubuh terhadap unsur-unsur patogen. Sistem ini mendeteksi berbagai macam pengaruh biologis luar yang luas, melindungi tubuh dari infeksi bakteri, virus, fungus, protozoa dan parasit serta menghancurkan zat-zat asing lain dan memusnahkan mereka dari sel yang sehat dan jaringan agar tetap dapat berfungsi seperti biasa. Sistem imun yang sehat adalah jika dalam tubuh bisa membedakan antara diri sendiri dan benda asing yang masuk ke dalam tubuh. Biasanya ketika ada benda asing yang memicu
respons imun masuk ke dalam tubuh (antigen) dikenali maka terjadilah proses pertahanan diri.
Sistem imun dapat dibagi menjadi menjadi dua yaitu sistem imun non-spesifik dan sistem imun non-spesifik. Mekanisme imunitas non-spesifik timbul atau bekerja lebih lambat dibanding imunitas non spesifik. Pembagian sistem imun dalam sistem imun spesifik dan non-spesifik hanya dimaksudkan untuk mempermudah pengertian saja. Sebenarnya antara kedua sistem imun tersebut terjadi kerja sama yang erat, yang satu tidak dapat dipisahkan dari yang lain. Pada makalah ini akan dijelaskan tentang sistem imun spesifik dan sistem imun non-spesifik, pembagian serta mekanisme kerja masing-masing secara ringkas.
1.2 Tujuan
Untuk mengetahui sistem imun pada tubuh, yaitu sistem imun non-spesifik maupun sistem imun spesifik, mekanisme kerja masing-masing sistem imun serta interaksi antar kedua sistem imun tersebut.
BAB II
SISTEM IMUN SPESIFIK DAN SISTEM IMUN NON-SPESIFIK
Imunitas adalah resistensi terhadap penyakit terutama infeksi. Sementara sistem imun itu sendiri adalah sel, molekul dan jaringan yang berperan dalam resistensi terhadap infeksi. Reaksi yang dikoordinasi sistem imun tersebut terhadap mikroba disebut respons imun. Sistem imun diperlukan tubuh untuk mempertahankan keutuhannya terhadap bahaya yang ditimbulkan berbagai bahan dalam lingkungan hidup (Bratawidjaja dan Rengganis, 2009).
Sistem imun berdasarkan fungsinya terdiri dari 2 tipe, yaitu respon imun
alamiah atau non-spesifik (innate immunity) dan respon imun adaptif atau spesifik
(acquired immunity). Respon imun non-spesifik dan spesifik pada kenyataannya tidak terjadi secara terpisah, tetapi terjadi dengan saling melengkapi dan mempengaruhi satu sama lain (Darwin, 2005).
Kulit Biokimia - Fagosit Sel B Sel T
Selaput lendir - Lisozim > Mononuklear - IgG - Th1 Silia - Sekresisebaseus > Polimormouklear - IgA - Th2 Batuk - Asam lambung - Sel NK - IgM - Th3/Ts
- Laktoferin - Sel Mast - IgE - Tdth - Asam neuraminik - Basofil - IgD - CLT/Tc
- Eosinofil Sitokin - NKT
Humoral -SD - Th17
- Komplemen - APP
- Mediator asal lipid - Sitokin
Gambar 1. Gambaran umum sistem imun (Bratawidjaja dan Rengganis, 2009)
Sistem Imun
Non-spesifik Spesifik
2.1 Sistem Imun Non-Spesifik (Innate Immunity)
Sistem imun non-spesifik merupakan pertahanan tubuh terdepan dalam menghadapi serangan berbagai mikroorganisme, karena dapat memberikan respon langsung terhadap antigen. Sistem tersebut disebut non-spesifik karena tidak ditujukan terhadap mikroorganisme tertentu. (Bratawidjaja dan Rengganis, 2009). Sebagai elemen pertama dari sistem imun untuk menemukan agen penyerang, respon imun non-spesifik diaktifkan lebih cepat daripada respon imun spesifik namun dengan durasi yang lebih singkat (Delves and Ivan, 2000).
Komponen-kompenen sistem imun non-spesifik terdiri atas: a. Pertahanan fisik/mekanik
b.Pertahanan biokimiawi
c. Pertahanan humoral
d.Pertahanan selular (Baratawidjaya dan Rengganis, 2009)
2.1.1 Pertahanan fisik/mekanik
Dalam sistem pertahanan fisik atau mekanik ini, kulit, selaput lendir, silia saluran napas, batuk dan bersin akan mencegah masuknya berbagai kuman patogen ke dalam tubuh. Kulit yang rusak misalnya oleh luka bakar dan selaput lendir yang rusak oleh asap rokok akan meninggikan risiko infeksi (Baratawidjaja dan Rengganis, 2009).
Menurut Baratawidjaja dan Rengganis (2010), mekanisme imunitas non-spesifik terhadap bakteri pada tingkat sawar fisik seperti kulit atau permukaan mukosa:
1. Bakteri yang bersifat simbiotik atau komensal yang ditemukan pada kulit menempati daerah terbatas pada kulit dan menggunakan hanya sedikit nutrient, sehingga kolonisasi kolonisasi oleh mikroorganisme patogen sulit terjadi.
2. Kulit merupakan sawar fisik efektif dan pertumbuhan bakteri dihambat sehingga agen patogen yang menempel akan dihambat oleh pH rendah dari asam laktat yang terkandung dalam sebum yang dilepas kelenjar keringat. 3. Sekret dipermukaan mukosa mengandung enzim destruktif seperti lisozim
yang menghancurkan dinding sel bakteri.
4. Saluran napas dilindungi oleh gerakan mukosiliar sehingga lapisan mukosa secara terus menerus digerakkan menuju arah nasofaring.
5. Bakteri ditangkap oleh mukus sehingga dapat disingkirkan dari saluran napas.
6. Sekresi mukosa saluran napas dan saluran cerna mengandung peptida antimikrobial yang dapat memusnahkan mikroba pathogen.
7. Mikroba patogen yang berhasil menembus sawar fisik dan masuk ke jaringan dibawahnya dapat simusnahkan dengan bantuan komplemen dan dicerna oleh fagosit.
Gambar 2. Mekanisme pertahanan oleh sel epitel (Abbas et al., 2000 dalam Engelhardt, 2009).
2.1.2 Pertahanan Biokimiawi
Pertahanan biokimiawi adalah seperti asam hidroklorida dalam lambung, enzim proteolitik dalam usus, serta lisozim dalam keringat, air mata, dan air susu (Baratawidjaja dan Rengganis, 2009). Lisozim dalam keringat, ludah, air mata dan air susu ibu, melindungi tubuh terhadap berbagai kuman postif-Gram oleh karena dapat menghancurkan lapisan peptidoglikan dinding bakteri. Air susu ibu juga mengandung laktooksidase dan asam neuraminik yang mempunyai sifat antibakterial terhafap E.koli dan stafilokokus (Baratawidjaja dan Rengganis, 2010).
2.1.3 Pertahanan Humoral 2.1.3.1 Komplemen
Sistem komplemen tersusun lebih dari 20 protein plasma. Sistem ini mempunyai fungsi antimikroba non-spesifik dan merupakan sistem aplikasi yang efektif untuk memperkuat mekanisme pertahanan non-spesifik dan spesifik (Wahab dan Julia, 2002). Berbagai bahan seperti antigen dan kompleks imun dapat mengaktivsi komplemen sehingga menghasilkan berbagai mediator yang mempunyai sifat biologi yang aktif, yang menyebabkan lisis bakteri atau sel, memproduksi mediator pro-inflamasi yang dapat memperkuat proses dan solubilisasi kompleks antigen-antibodi. Komplemen memiliki 3 jalur, yaitu jalur
klasik, alternatif dan membrane attack pathway. (Darwin, 2005).
Gambar 3. Jalur aktivasi komplemen (Abbas et al., 2000 dalam Engelhardt, 2009).
2.1.3.2 Interferon
Interferon adalah sitokin berupa glikoprotein yang diproduksi makrofag yang diaktifkan, sel NK dan berbagai sel tubuh yang mengandung nukleus dan
dilepas sebagai respons terhadap infeksi virus. IFN mempunya sifat antivirus dan dapat menginduksi sel-sel sekitar sel yang terinfeksi virus menjadi resisten terhadap virus. Di samping itu,IFN juga adapat mengaktifkan sel NK. Sel yang diinfeksi virus atau menjadi ganas akan menunjukkan perubahan pada permukaannya yang akan dikenal dan dihancurkan sel NK. Dengan demikian penyebaran virus dapat dicegah (Baratawidjaja dan Rengganis, 2010).
2.1.3.3 C-Reactive Protein
CRP merupakan salah satu protein fase akut, termasuk golongan protein yang kadarnya dalam darah meningkat pada infeksi akut sebagai respons imunitas non-spesifik. CRP mengikat berbagai mikroorganisme yang membentuk kompleks dam mengaktifkan komplemen jalur klasik. Pengukuran CRP berguna untuk menilai aktivitas penyakit inflamasi. CRP dapat meningkat 100x atau lebih dan berperan pada imunitas non-spesifik yang dengan bantuan Ca++ dapat mengikat berbagai molekul antara lain fosforilkolin yang ditemukan pada permukaan bakteri/jamur dan dapat mengaktifkan komplemen (jalur klasik). CRP juga mengikat protein C dari pneumokok dan berupa opsonin. Peningkatan sintesis CRP akan meningkatkam viskositas plasma sehingga laju endap darah juga akan meningkat. Adanya CRP yang tetap tinggi menunjukan infeksi yang persisten (Baratawidjaja dan Rengganis, 2009).
2.1.4 Pertahanan Seluler 2.1.4.1 Fagosit
Sel utama yang berperan dalam pertahanan nons-pesifik adalah sel mononuklear (monosit dan makrofag) serta sel polimorfonuklear atau granulosit. Sel-sel ini berperan sebagai sel yang menangkap antigen, mengolah dan selanjutnya mempresentasikannya kepada sel T, yang dikenal sebagai sel penyaji atau APC. Kedua sel tersebut berasal dari sel asal hemopoietik. Granulosit hidup pendek, mengandung granul yang berisikan enzim hidrolitik. Beberapa granul berisikan pula laktoferin yang bersifat bakterisidal (Baratawidjaja dan Rengganis, 2009)
Gambar 4. Proses fagositosis dalam berbagai tahap (Baratawidjaja dan Rangganis, 2009).
2.1.4.2 Makrofag
Monosit ditemukan dalam sirkulasi, tetapi dalam jumlah yang lebih sedikit dibanding neutrofil. Monosit bermigrasi ke jaringan dan di sana berdiferensiasi menjadi makrofag yang seterusnya hidup dalam jaringan sebagai makrofag residen. Sel kuppfer adalah makrofag dalam hati, histiosit dalam jaringan ikat, makrofag alveolar di paru, sel glia di otak, dan sel langerhans di kulit.
Makrofag dapat hidup lama, mempunyai beberapa granul dan melepas berbagai bahan, antara lain lisozim, komplemen, interferon dan sitokin yang semuanya memberikan kontribusi dalam pertahanan nonspesifik dan spesifik (Mardjono dan Shidarta, 2006).
2.1.4.3 Sel NK (Natural Killer)
Jumlah sel NK sekitar 5-15% dari limfosit dalam sirkulasi dan 45% dari limfosit dalam jaringan. Sel tersebut berfungsi dalam imunitas nonspesifik terhadap virus dan sel tumor. Secara morfologis sel NK merupakan limfosit dengan granul besar. Ciri-cirinya yaitu memiliki banyak sekali sitoplasma (limfosit T dan B hanya sedikit), granul sitoplasma azurofilik, pseudopodia dan nukleus eksentris (Baratawidjaja dan Rengganis, 2009).
Pertemuan antara hospes dengan benda asing menimbulkan respon elemen fagosit ke daerah tempat benda asing tersebut masuk. Hal ini dapat terjadi sebagai bagian dari respon inflamatoris.
1. Inflamasi
lingkungan yang merugikan. Bersamaan dengan respon inflamatoris timbul beberapa kejadian sistematik yang melibatkan demam dan beberapa fenomena hematologik. Respon demam ini diduga menggambarkan peningkatan aktifitas metabolik setelah injuri. Mekanisme terjadinya demam diduga akibat lepasnya pirogen endogen dari leukosit hospes. Kenaikan angka leukosit pada saat infeksi bakteri atau ada injuri jaringan.
2. Fagositosis
Sekali begerak sel-sel fagositosis melakukan serangan pada sasarannya dengan proses yang disebut fagositosis yaitu suatu upaya multiphase yang
memerlukan langkah-langkah sebagai berikut: pengenalan (recognition) dari
benda yang akan dicerna, gerakan ke arah obyek (kemotaksis), perlekatan,
penelanan (ingestion) intraseluler oleh mekanisme mikroba-mikroba. Banyak
mikroorganisme menghasilkan faktor kemotaksis yang menarik sel-sel fagositosit. Kerusakan dalam kemotaksis mungkin menyebabkan kerentangan yang luar biasa terhadap infeksi tertentu (Wahab dan Julia, 2002).
2.2 Sistem Imun Spesifik (Aquired Immunity)
Sistem imun spesifik mempunyai kemampuan untuk mengenal benda yang dianggap asing bagi dirinya. Benda asing yang pertama kali terpajan dengan tubuh segera dikenal oleh sistem imun spesifik. Pajanan tersebut menimbulkan sensitifitatasi, sehingga antigen yang sama dan masuk tubuh untuk kedua kali akan dikenal lebih cepat dan kemudian dihancurkan. Oleh karena itu, sistem tersebut disebut spesifik. Untuk menghancurkan benda
asing yang berbahaya bagi tubuh, sistem imun spesifik dapat bekerja tanpa bantuan sistem imun nonspesifik. Namun pada umumnya terjalin kerjasama yang baik antara sistem imun nonspesifik dan spesifik seperti antara komplemen-fagosit-antibodi dan antara makrofag dengan sel T (Baratawidjaja dan Rengganis, 2010).
Sistem pertahanan spesifik terutama tergantung pada sel-sel limfoid. Ada dua populasi utama sel limfoid, yaitu sel T dan sel B. Rasio sel T terhadap sel B sekitar 3 : 1. Limfosit berkembang pada organ limfoid primer, sel T berkembang di timus, sedangkan sel B di hepar janin atau di sumsum tulang. Kedua jenis sel tersebut kemudian akan bermigrasi ke jaringan limfoid sekunder, tempatnya merespon antigen (Wahab dan Julia, 2002).
Sistem imun spesifik terdiri atas sistem humoral dan sistem seluler. Pada imunitas humoral, sel B melepas antibodi untuk menyingkirkan mikroba ekstraselular. Pada imunitas seluler, sel T mengaktifkan makrofag sebagai efektor untuk menghancurkan mikroba atau mengaktifkan sel CTC/Tc sebagai
efektor yang menghancurkan sel terinfeksi (Baratawidjaja dan Rengganis, 2010).
2.2.1 Sistem Imun Spesifik Humoral
Limfosit B atau sel B berperan dalam sistem imun spesifik humoral. Sel B tersebut berasal dari sel asal multipoten. Pada unggas sel asal tersebut akan
berdiferensiasi menjadi sel B di dalam alat yang disebut Bursa Fabricius yang
zat antibodi. Antibodi yang dilepas dapat ditemukan di dalam serum. Fungsi utama antibodi ini ialah untuk pertahanan terhadap infeksi virus, bakteri (ekstraselular), dan dapat menetralkan toksinnya.
Sel B merupakan asal dari sel plasma yang membentuk imunoglobulin (Ig) yang terdiri atas IgG, IgM, IgA, IgE dan IgD. IgD berfungsi sebagai opsonin, dapat mengaglutinasikan kuman/virus, menetralisir toksin dan virus,
mengaktifkan komplemen (jalur klasik) dan berperanan pada Antibody
Dependent Cellular Cytotoxicity (ADCC). ADCC tidak hanya merusak sel tunggal tetapi juga mikroorganisme multiselular seperti telur skistosoma, kanker, penolakan transplan, sedang ADCC melalui neutrofil dan eosinofil berperan pada imunitas parasit. IgM dibentuk terdahulu pada respons imun primer sehingga kadar IgM yang tinggi menunjukkan adanya infeksi dini. IgM merupakan aglutinator antigen serta aktivator komplemen (jalur klasik) yang poten. IgA ditemukan sedikit dalam sekresi saluran napas, cerna dan kemih, air mata, keringat, ludah dan air susu ibu dalam bentuk IgA sekretori (sIgA). IgA dan sIgA dapat menetralisir toksin, virus, mengaglutinasikan kuman dan mengaktifkan komplemen (jalur alternatif). IgE berperanan pada alergi, infeksi cacing, skistosomiasis, penyakit hidatid, trikinosis. Peranan IgD belum banyak diketahui dan diduga mempunyai efek antibodi pada alergi makanan dan autoantigen (Baratawidjaja, 1993).
Sel B mengenali epitop pada permukaan antigen dengan menggunakan molekul antibodi. Jika dirangsang melalui kontak langsung, sel B berproliferasi, dan klon yang dihasilkan dapat mengeluarkan antibodi yang spesifisitas adalah
sama dengan reseptor permukaan sel yang mengikat epitop tersebut. Tanggapan biasanya melibatkan klon yang berbeda dari limfosit dan oleh karena itu disebut sebagai poliklonal. Untuk setiap epitop terdapat beberapa klon limfosit yang berbeda dengan berbagai sel B reseptor, yang masing-masing mengenali epitop dengan cara yang sedikit berbeda dan dengan kekuatan mengikat yang berbeda pula (afinitas) (Delves and Ivan, 2000).
Gambar 5. Pengenalan epitop pada sel B (Delves and Ivan, 2000).
2.2.2 Sistem Imun Spesifik Seluler
Imunitas seluler ditengahi oleh sekelompok limfosit yang berdiferensiasi di bawah pengaruh timus (Thymus), sehingga diberi nama sel T. Cabang efektor imunitas spesifik ini dilaksanakan langsung oleh limfosit yang tersensitisasi spesifik atau oleh produk-produk sel spesifik yang dibentuk pada interaksi antara
spesifikasi ini ialah limfokin-limfokin termasuk penghambat migrasi (migration inhibition factor = MIF), sitotoksin, interferon dan lain sebagainya yang menjadi efektor molekul-molekul dari imunitas seluler (Delves and Ivan, 2000).
Sel T merupakan 65-80% dari semua limfosit dalam sirkulasi. Kebanyakan sel T mempunyai 3 glikoprotein permukaan yang dapat diketahui dengan antibodi monoklonal T11, T1 dan T3 (singkatan T berasal dari Ortho yang membuat antibodi tersebut) (Delves and Ivan, 2000). Fungsi sel T umumnya ialah:
1. Membantu sel B dalam memproduksi antibodi
2. Mengenal dan menghancurkan sel yang diinfeksi virus 3. Mengaktifkan makrofag dalam fagositosis
4. Mengontrol ambang dan kualitas sistem imun (Baratawidjaya dan Rengganis, 2009).
Pada tubuh ditemui beberapa jenis sel T, yaitu T”helper” atau Th; T”inducer”, T”delayed hypersensitivity” atau Td, T”cytotoxic” atau Tc dan T”supressor” atau Ts. T”helper” atau Th membantu sel B dalam pembuatan “antibodi”. Untuk membuat antibodi terhadap kebanyakan antigen, baik sel B maupun sel T harus mampu mengenali kembali bagian-bagian tertentu dari antigennya. Th bekerja sama juga dengan Tc dalam pengenalan kembali sel-sel yang dilanda infeksi viral dan jaringan cangkokan alogenik. Th membuat dan melepaskan limfokin yang diperlukan untuk menggalakkan makrofag dan tipe sel
lainnya. T”inducer” adalah istilah yang digunakan untuk Th yang sedang
menggalakkan jenis sel T lainnya. T”delayed hypersensitivity” atau Td adalah sel
lainnya ke tempat-tempat dimana terjadi reaksi hipersensitivitas yang terlambat. Mungkin sekali Td bukan suatu sub jenis sel T melainkan kelompok Th yang sangat aktif. T”citotoxic” atau Tc adalah sel T yang bertugas memusnahkan sel atau jaringan cangkokan alogenik dan sel-sel yang dilanda infeksi viral, yang dikenali kembali dalam interaksi dengan berbagai antigen dalam MHC molekul pada permukaaan sel tujuannya. T”supressor” atau Ts mengatur kegiatan sel T lain dan sel B. Sel tersebut dapat dikelompokkan dalam 2 golongan , yaitu Tc yang dapat menekan aktivitas sel yang memiliki reseptor antigen spesifik atau yang non-spesifik (Black, 2002)
2.3 Interaksi Sistem Imun Non-Spesifik dengan Sistem Imun Spesifik
Imunitas non-spesifik berperan sebagai pertahanan pertama terhadap agen infeksius, dimana mikroorganisme patogen akan dihancurkan sebelum berkembang biak dan sebelum menimbulkan infeksi. Apabila pertahanan pertama tidak dapat mencegah infeksi sehingga menimbulkan penyakit, maka sistem imun spesifik akan diaktivasi. Penyembuhan melalui respon imun spesifik akan meninggalkan memori imunologi yang spesifik sehingga infeksi selanjutnya dengan agen infeksius yang sama tidak akan menimbulkan penyakit (Darwin, 2005).
Sistem kekebalan tubuh non-spesifik menyediakan sinyal, yang bersama-sama dengan proliferasi antigen spesifik dan aktivasi limfosit T dan B, menyebabkan sinyal dari sistem imun non-spesifik meningkatkan dan memodulasi
sebagai adjuvant pada aktivasi sistem kekebalan tubuh spesifik (Engelhardt, 2009).
Gambar 7. Stimulasi yang terbentuk dari respon imun non-spesifik kepada respon imun spesifik (Abbas et al., 2000 dalam Engelhardt, 2009).
