Historical Perspective:

(1)

INTRODUCTION TO

IMMUNOLOGY

R Lia Iswara dr MS SpMK

R. Lia Iswara, dr, MS, SpMK

Dept. of Microbiology

Medical Faculty

USU

(2)

Historical Perspective:

p

• Edward Jenner – 1796- First successful

i

ti

vaccination.

– Smallpox (virus) – 30-40% mortality30 40% mortality

– Viremia followed by death

– Last naturally occurring case in Africa, 1976. – Role of WHO in smallpox eradication

– Possible because humans are the only smallpox host

host.

– So, where are we now?

• Who is immune?

P ibilit f bi t i • Possibility of bioterrorism.

(3)

(4)

Vaccination-Edward Jenner

a. initial smallpox vaccine based on cowpox virus b. initial studies of immunity

b. initial studies of immunity

British Royal Mail British Royal Mail

(5)

IMMUNOLOGY

• JENNER - Small pox vaccine

• PASTEUR - Rabies and chicken cholera

vaccines

• METCHNIKOFF - Phagocytosis and cell

mediated immunity

y

(6)

• Pasteur : menyatakan bahwa perlindungan dari

suatu penyakit dengan pemberian vaksin atau

p

y

g

p

penyembuhan sendiri dari suatu penyakit disebut

immunity

• Metchnikoff (1884) : Pagositosis

• Erlich (1890) : mengemukakan teori imunitas

• Rebecca Lancefield (1933) menemukan

(

)

“streptococcal antigen”

• 1960 : Interferon ditemukan sebagai sistem imun

yang dapat menghambat replikasi virus

• Edelman & Porter (1962) : antibodi

(7)

• IMUNITAS adalah resistensi terhadap penyakit

terutama infeksi

• Sistem Imun adalah gabungan sel, molekul dan

jaringan yang berperan dalam resistensi

terhadap infeksi

• Mekanisme Pertahanan Tubuh (Sistem Imun) :

Mekanisme Pertahanan Tubuh (Sistem Imun) :

semua mekanisme yang digunakan badan untuk

mempertahankan keutuhan tubuh sebagai

perlindungan terhadap bahaya yang dapat

ditimbulkan berbagai bahan dalam lingkungan

.

• Respon Imun adalah reaksi yang dikoordinasi

sel-sel, molekul-molekul dan bahan lainnya

t h d

ik b

(8)

Resistance/immunity:

1. Natural (innate,non specific) resistance( , p )

• mediated by factor exist naturally in the host.

• effective against many different kinds of infectious agents; thus , non specific

non specific.

• efficiency is not improved by repeated infections

2. Acquired resistance (spesific,adaptive)

• mediated by Immune System (IS) - Humoral Immunity

- Cell-mediated Immunityy

• developed during the life time

• effective against specific organism or antigenically related organisms

organisms

(9)

Immunity

(10)

External defence factors

1 Skin and mucous membrane

1. Skin and mucous membrane

2. Respiratory tract

3 Di

ti

t

3. Digestive tract

4. Genito-urinary tract

5. Eyes

(11)

External defenses

(12)

Skin and mucous membranes

• Anatomical barrier (epidermis, dermls)( p , ) • Unsaturated fatty acids: anti-bacterial

- sebaceus glands

- skin commensals:Propionibacterium acnes • Saturated fatty acid: fungistatic

• Mucus :

- trap organisms • Epithelium:

• Epithelium:

- prevent penetration of large molecules - Prevent entrance of pathogensPrevent entrance of pathogens

(13)

Respiratory tract

• Nasal vestibules contain normal flora

e.q. Diphteroides, Staphylococcus epidermidis

retard growth Staphylococcus aureus

g

p y

• Nasal hair: exculde particles

• Sneezing: mechanical removal

• Mucus: traps inhaled particles

• Cilliated epitelium, cough reflex: removed

d

i l

trapped particles

(14)

Digestive tract

• Normal flora in mouth and throat

Strep viridans inhibit local growth of pneumococci in Strep. viridans inhibit local growth of pneumococci in

pharynx • Saliva:

li ti & iti h i l l - salivation & spiting: mechanical removal - lactoperoxidase In saliva: oxidizing agent - lysozyme:digest cellwall of Gr( +) bacterialysozyme:digest cellwall of Gr( ) bacteria

- glycolipids: prevent Strep. mutans to tooth enamel • Gastric acidity :precipitate microbial protein

• Bile acids/salts: bactericidal

• Normal flora of intestine: antagonism

• Desquamation of epithelium defecation diarrhoeal • Desquamation of epithelium, defecation, diarrhoeal

(15)

Genito-urinary tract

Genito urinary tract

• flushing action of urine

flushing action of urine

• acidity of urine

L

• Lysozyme

• vaginal lactic acid

• Spermine

(16)

Eyes

• Mechanical motion of eyelids eyelashes

Mechanical motion of eyelids, eyelashes,

eyebrows

• Crying

• Lysozyme in tears: muramidase (digest

tid

l

i

ll

ll f b

t i )

(17)

Internal defence factors

1 H

l f

t

1. Humoral factors

2. Cellular factors

(18)

Humoral factors

• Natural antibodies

• β-lysin

β lysin

• lysozyme

• tuftsin

• basic polyamines, histones, protamines

• hematin mesohematin

• hematin, mesohematin

• glycoprotein

l

t

t i

• complement protein

• Interferons

APP (A

Ph

P

i )

CRP L k i

(19)

Cellular factor

• Natural killer cells (NK-cells)

• Phagocytic cells:

1. Circulating phagocytes:

- neutrophils

Polimorfonuklier

- neutrophils Polimorfonuklier

- eosinophils (PMN)

- monocytes

monocytes Mononuklier (MN)

Mononuklier (MN)

2. Tissue phagocytes:

- macrophage, Kupffer cells, histocytes,

macrophage, Kupffer cells, histocytes,

microglial cells, monocytes, alveolar

macrophages/dust cells.

p

g

(20)

(21)

(22)

(23)

• SISTEM IMUN NON SPESIFIK HUMORAL KOMPLEMEN

adalah sistem protein serum yang merupakan perantara utama dalam reaksi antigen dan antibodi.

Komplemen berperan meningkatkan fagositosis dan Komplemen berperan meningkatkan fagositosis dan mempermudah destruksi mikroorganisme, hal ini

disebabkan :

a Komplemen dapat menghancurkan sel membran banyak a. Komplemen dapat menghancurkan sel membran banyak

bakteri

b. Komplemen dapat melepas bahan kemotaktik yangp p p y g mengerahkan makrofag ke tempat bakteri

c. Komponen komplemen lain yang mengendap pada k b kt i d hk k f t k permukaan bakteri memudahkan makrofag untuk mengenal (opsonisasi) dan memakannya

(24)

INTERFERON

adalah suatu glikoprotein yang dihasilkan oleh berbagai sel g p y g g tubuh yang mengandung nukleus dan dilepas sebagai

respon terhadap infeksi virus.

- Interferon menginduksi sel-sel sekitar sel yang terinfeksi - Interferon menginduksi sel-sel sekitar sel yang terinfeksi

virus sehingga menjadi resisten terhadap virus. - Interferon juga dapat mengaktifkan sel NK.

- Sekarang diketahui bahwa interferon adalah salah satu molekul yang tergolong sitokin

ACUTE PHASE PROTEIN (PROTEIN FASE AKUT)

protein yang kadarnya dalam darah meningkat pada infeksi

p y g y g p

akut.

Contohnya C-Reaktif Protein sebagai opsonin, CRP ik t b b i ik i

mengikat berbagai mikroorganisme CRP bisa meningkat 100x atau lebih

(25)

SISTEM IMUN NON SPESIFIK SELULER

NK

ll (l

l

h

t

)

NK cells (large granular lymphocytes)

– Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity

(ADCC)

– Have two major functions

L

i

f

ll

• Lysis of target cells

• Production of cytokines (IFN-γ and TNF-α)

– Act against intracellular pathogens

(26)

FAGOSIT

Sel utama yang berperan adalah sel MN & PMN - Sel utama yang berperan adalah sel MN & PMN

- Sel Fagosit juga berinteraksi dengan komplemen dan sistem imun spesifik

sistem imun spesifik

- Penghancuran kuman oleh sel fagosit terjadi dalam beberapa tingkatan, yaitu kemotaksis, menelan,

memakan, membunuh dan mencerna

Kemotaksis : gerakan fagosit ke tempat infeksi sebagai respon terhadap berbagai faktor seperti produk bakteri. S l PMN b k t d i k t t i f k i Sel PMN bergerak cepat dan sampai ke tempat infeksi dalam 2-4 jam (inflamasi akut). Sel Monosit bergerak lebih lambat & sampai ke tempat infeksi dalam 7-8 jam lebih lambat & sampai ke tempat infeksi dalam 7-8 jam (inflamasi kronik).

(27)

MAKROFAG

Makrofag melepaskan liso im komplemen

- Makrofag melepaskan lisozim, komplemen,

interferon, dan sitokin yang semuanya

b ik

k

t ib

i d l

t h

ifik

memberikan kontribusi dalam pertahanan spesifik

dan non spesifik.

(28)

SISTEM IMUN SPESIFIK HUMORAL

S S

U

S

U O

• LIMFOSIT B (Sel B)

LIMFOSIT B (Sel B)

Sel B dirangsang benda asing

berproliferasi menjadi sel plasma

p

j

p

membentuk antibodi (IgG,IgA,IgM,IgD,IgE)

Fungsi utama antibodi : pertahanan terhadap

infeksi ekstraseluler virus dan bakteri serta

(29)

SISTEM IMUN SPESIFIK SELULER

S S

U

S

U

• LIMFOSIT T (Sel T)( )

Sel T terdiri dari beberapa sel subset dengan fungsi yang berlainan :

T helper (Th1 Th2 Th3) - T helper (Th1,Th2,Th3)

- T delayed type hypersensitivity (Tdth) - Cytotoxic T Lymphocyte (CTL)

- Natural Killer T (NKT) - T supresor (Ts)

Fungsi Utama : untuk pertahanan terhadap bakteri yang hidup intraselluler, virus, jamur, parasit dan keganasanp , , j , p g

(30)