Konsep Dasar Imunologi. Dorta Simamora

Konsep Dasar Imunologi

1. Sejarah perkembangan Imunologi

Tahap empirik

Mithridates Eupatoris VI Raja di Pontis 132-63

sebelum Masehi

spy kebal beliau meminum berbagai jenis

racun sedikit demi sedikit dikenal dengan

mithridatisme ----> Bapak Imunologi

430 tahun sebelum masehi seorang Peloponnesian

dari Athena menulis bahwa perawat tidak

•

_{Abad 18 di Timur Tengah, oleh istri duta}

besar Inggris di Turki  variolasi

menularkan secara sengaja orang yang sakit kepada orang yang sehat

•

_{Edward Jenner 1749-1823 : cacar disebabkan}

oleh virus  mendapatkan kekebalan

dengan vaksinasi

Tahap empirik

3 cara untuk mendapatkan kekebalan

1. Mithridatisasi : kebal dengan minum racun sedikit demi sedikit

2. Variolasi : merangsang kekebalan terhadap cacar dengan “menggaruk” kulit dengan purulensi dari pustula smallpox.

3. Vaksinasi : kebal thd bibit penyakit yang telah dilemahkan

Tahap Ilmiah : diperoleh dengan cara

metode ilmiah

•

_{Louis Pasteur 1822-1895 Tokoh pakar}

mikrobiologi : bahan vaksinasi diperoleh dari

bibit penyakit (bakteri) yang dilemahkan 

bibit kolera Pasteurella aviseptica

•

Koch & Neisser : bakteri menyerang lekosit

secara aktif  fagositosis

Jules Bordet (1870-1961) ilmuwan muda untuk

melumpuhkan bakteri diperlukan 2 komponen :

1. Komponen dalam serum imun bersifat

termostabil disebut amboseptor dikenal dengan

antibodi

2. Komponen lainnya bersifat termolabil disebut

komplemen

Antigen  nama bagi semua substansi  membangkitkan reaksi / respon tubuh terhadap antibodi

Wright & Douglas (1903) menemukan dalam serum

mempermudah fagositosis dinamakan opsonin

 opsonisasi

Pirgurt : menemukan penyimpangan imunitas

dalam tubuh  kepekaan tubuh  alergi &

anafilaksis

Landsteiner & Obenmayer 1904 Imunokimia 

perbedaan golongan darah : A, B, AB dan O

Tahap Modern

•

JFAP Miller di London  peran sentral kelenjar

timus  populasi limfosit

•

Lahirnya berbagai cabang Imunologi

– Imunopatologi – Imunogenetika – Imunologi tumor – Imunologi transplantasi – Autoimunitas – dll

Definisi

Imunologi (Latin) ---- immunis = kebal--- logos = ilmu

-Imunologi : Ilmu yang mempelajari tentang sistem kekebalan, pertahanan dan menetralisasi benda / subtansi asing dalam tubuh.

Imunitas : Reaksi tubuh terhadap masuknya substansi asing

Respon imun : Kumpulan respon terhadap substansi asing yang terkoordinasi

Sistem imun : Sel & molekul yg bertanggung jawab dalam imunitas

3. Mengenali dan menghilangkan sel yang abnormal Sasaran utama: bakteri patogen & virus.

Leukosit merupakan sel imun utama (disamping sel plasma, makrofag, & sel mast)

Pola kerja & Fungsi sistem imun :

1. Melindungi tubuh dari invasi penyebab penyakit; menghancurkan & menghilangkan mikroorganisme atau substansi asing (bakteri,

parasit, jamur, virus, tumor serta sel-sel abnormal, termutasi, atau ganas, serta menghancurkannya)

2. Menghilangkan jaringan atau sel yg mati atau rusak untuk perbaikan jaringan.

Sistem imun yang sehat adalah

sistem imun yang seimbang, dapat meningkatkan kemampuan tubuh dalam melawan penyakit

Homeostasis :

Asal, diferensiasi dan fungsi utama imunitas pada fagosit

Bone Marrow stem cells

Lymphoid progenitors Myeloid progenitors Erythroid progenitors Platelet progenitors

Erythrocytes Platelets

T Lymphocyte B Lymphocyte

Granulocytes (dalam darah & jaringan) Monocytes ( dalam darah)

Neutrophils Eosinophils Basophils

Mikrobisidal di awal respon inflamasi Menghancurka n parasit & menghasilkan mediator pd inflamasi Melepaskan histamin dan heparin Macrophages Alveolar Splenic & lymph node

Liver Kupffer cells Peritoneal

Other tissues (brain, synovia, kidney)

Hadir di akhir respon inflamasi Microbicidal

Komponen Sistem imun

(1) organs

•

Tonsils and adenoids

•

Thymus pelindung terhadap infeksi

•

Lymph nodes  filter : bakteri dan virus

•

Limfa  mengangkut Limfosit

•

Payer’s patches Sensor imunitas pada intestine

•

Appendix  sekresi Ig

•

Lymphatic vessels  transport

Komponen :

Lymph, lymphatic vessels, bone marrow, thymus, spleen, and lymph nodes.

Fungsi:

– Pertahanan terhadap penginfeksi : bakteri, jamur, virus dll.

– Menghancurkan sel cancer dan sel sel asing.

– Mensintesis antibodi dan molekul imunitas lain. – Mensintesis WBC.

Immune system:

(2) cells

•

_Lymphocytes

– T-lymphocytes

– B-Lymphocytes, plasma cells

– natural killer lymphocytes

•

Monocytes, Macrophage

•

Granulocytes

– neutrophils

– eosinophils

Immune system:

(3) molecules

•

_Antibodies

•

Complement

•

_Cytokines

•

_{Interleukines}

•

Interferons

Ada 2 tipe imunitas

1. Innate (bawaan)

– Sebagai garis pertama dari respon imun

– Bergantung pada mekanisme yang ada sebelum infeksi

2. Acquired (adaptive)  didapat

– Sebagai respon kedua jika innate gagal

– Bergantung pada mekanisme yang beradaptasi setelah terinfeksi

– Dikendalikan oleh limfosit T dan B

Konsep Dasar Sistem Imun Innate / Non Spesifik

Humoral

Adaptif / Spesifik

Selular Humoral Selular

Garis pertahanan pertama Garis pertahanan kedua

Komplemen, IFN, TNF

Makrofag, Neutrofil

Spesifik B cell

antibody Spesifik T cell

No Memory Memory SEL T : • Th1 • Th2 • Ts/Tr/Th3 • Tdth • CTL/Tc FAGOSIT : Sel MN, PMN • Sel NK • Sel MAST • Basofil B Cell : IgG IgA IgM IgD IgE

Ada 3 mekanisme Innate immunity:

•

Mechanical barriers / sekresi permukaan

– Kulit, pH asam dalam perut, cilia

•

Mekanisme humoral

– lisozim, protein dasar, komplemen, IFN, TNF

•

Mekanisme pertahanan seluler (Fagositosis)

– NK sel, DC, netrofil, makrofag, sel mast basofil, eosinofil

Neutrophil NK Cell _Monocyte Macrophage Basophils & Mast cells Eosinophils

Mekanisme innate dan adaptif immunity  pada awal infeksi

Innate Adaptive

Characteristics

Specificity Pada molekul terkait mikroba, molekul

dihasilkan oleh sel sel host yang rusak

For microbial and

nonmicrobial antigens

Diversity Terbatas : germline yang dikodekan

Sangat besar : reseptor diproduksi oleh segmen somatik rekombinasi gen

Memory None Yes

Nonreactivity to self Yes Yes

Components

Cellular and chemical barriers

Skin, mucosal epithelia; antimicrobial molecules

Lymphocytes dalam epithelia; antibodies disekresikan oleh epithelial permukaan

Blood proteins Complement, lain Antibodies

Cells Fagosit (makrofag,

neutrofil), NK cells, innate lymphoid cells

Lymphocytes

Sitokin diklasifikasikan  sitokin sebagai pro - atau anti-inflamasi. produksi sitokin bawaan dan respon adaptif dan sel-sel

• Faktor stimulasi koloni (CSF)  perkembangan dan diferensiasi sel-sel imunitas dari sumsum tulang prekursor.

• Interferon (IFN)  IFN-α dan IFN β  menghambat replikasi virus, IFN-γ mengatur respon imun dan dibuat di sel T mengaktifkan makrofag.

• Interleukins (ILs) >30 IL  mengatur respon imun bawaan dan adaptif. IL dibuat oleh sejumlah jenis sel imunitas tubuh (dan lainnya), bertindak pada komunikasi antara leukosit.

• Tumor necrosis factor (TNF)  mempromote sitokin (TNF-α & TNF β)  merangsang osteoklas & resorpsi tulang (osteoprotegerin, OPG).

(Baynes JW and Dominiczak MH, 2014)

• Chemokines sitokin chemokinesis – bertindak sebagai

reseptor untuk infeksi (dalam infeksi HIV tertentu jumlah CD4 + T limfosit).

• Pada imunitas bawaan : makrofag, DS dan (NK sel) adalah produsen utama dari TNF-α, IL-1, IL-6, IL-8 dan banyak

chemokines, IL-12, IL-15 dan IL-18, IFN-γ (sel NK  komunikator interselular penting, merangsang respon imun dan inflamasi.

• Jika respon adaptif diperantarai sel T, terutama CD4 + sel T, menjadi produsen utama sitokin  mempromosikan atau

mengontrol respons lebih lanjut : 2, 4, 5, 10, 13, IL-17, IL-22, dan TGF-β.

(John W Baynes and Marek H Dominiczak, 2014)

Peran Komplemen  memfasilitasi eliminasi

bakteri dengan memproduksi

1. Chemotactic factors (C5a)

menarik neutrofil dan

makrofag ke daerah infeksi

2.

Anaphylotoxins (C3a, C4a, & C5a)

menstimulasi sel

mast melepaskan histamin  meningkatkan

permiabilitas  memungkinkan akses ke daerah

infeksi.

3.

Opsonins (C3b),

mengikat bakteri supaya difagositosis

QuickTime™ and a

TIFF (LZW) decompressor are needed to see this picture.

Lymphocytes of the

adaptive immune system T helper cells: regulate other immune cells

T cytotoxic (killer) cells: kill infected cells

B cells: produce antibodies (immunoglobulin)

Dendritic cells & macrophage: directly kill microbes by phagocytosis & other mechanisms. They also help to activate T cells (connection between innate & adaptive immunity)

NK cells are lymphocytes that have characteristics of innate & adaptive immunity. Adaptive immunity Innate immunity

Ada 3 strategi Respon imun adaptif  eliminasi mikroba.

1. Antibodi disekresi mengikat ekstraseluler mikroba, memblokir kemampuan mikroba menginfeksi sel host dan mempromosikan kemusnahan penginfeksi oleh phagocytes.

2. Fagositosis. fagosit menelan mikroba dan membunuh. Antibodi dan sel T helper meningkatkan kemampuan

microbicidal phagocytes.

3. Killing Cells. Sitotoksik limfosit T (CTLs)

menghancurkan sel-sel yang terinfeksi oleh mikroba yang tidak bisa diakses oleh antibodi dan fagositik kehancuran.

Types of Adaptive Immune Responses

Adaptive immunity: mechanisms

•

Cell-mediated immune response

(CMIR)

– T-lymphocytes

– Mengeliminasi mikroba intraseluler

yang survive dengan fagosit atau sel sel terinfeksi yang lain.

•

Humoral immune response (HIR)

– B-lymphocytes

– Dimediasi oleh antibodi

– Mengeliminasi mikroba ekstraseluler

dan toksin yang lain.

Plasma cell (Derived from B-lymphocyte,

Fungsi imunitas humoral :

1. Mempertahankan tubuh terhadap infeksi bakteri, virus 2. Menetralisasi toksin.

Diproduksi di sumsum tulang dan dimatangkan di sumsum tulang (Bone Marrow).

Limfosit B menyerang antigen yang ada di cairan antar sel. Ada 3 jenis sel limfosit B yaitu :

- Limfosit B plasma memproduksi antibodi,

- Limfosit B pembelah  limfosit dalam jumlah banyak secara cepat

- Limfosit B memori mengingat antigen yang pernah masuk ke tubuh.

FUNGSI IMUNITAS SELULAR

1. Mengorganisasi respons inflamasi nonspesifik dengan mengaktivasi fungsi makrofag sebagai fagosit dan

bakterisid serta sel fagosit lainnya;

2. Mengadakan proses sitolitik atau sitotoksik spesifik terhadap sasaran yang mengandung Ag.

3. Meningkatkan fungsi sel B memproduksi Ab

4. Meningkatkan fungsi subpopulasi limfosit T baik sel Th/penginduksi maupun sel Tc/sel supresor.

5. Meregulasi respons imun dengan mengadakan

regulasi negatif dan regulasi positif terhadap respons imun.

Respon Imun Spesifik Imm aktif Non Spesifik Imm pasif Humoral Selular Alami Lapis Pertama : - Kulit - Mb mukosa Respon terhadap Ag Melibatkan Ab Limfosit B Buatan Melibatkan sel sel Limfosit

Limfosit T Lapis kedua : - Aktifitas fagositosis - Protein anti mikroorganisme - Reaksi radang Bertanggung jawab

• Imunitas alami

– Aktif  didapat setelah sembuh dari penyakit dan bersifat permanen : ex : cacar air

– Pasif  antibodi yang sudah jadi diperoleh bayi melalui plasenta atau kolostrum

• Imunitas buatan

– Aktif  pembentukan setelah divaksinasi

– Pasif  imunitas yang sudah jadi ex : antitoksin tetanus

Vaksin : racun inaktif, bibit penyakit yang sudah dilemahkan.

Active Immunity

Respon utama:

- Paparan pertama patogen, respon imun tidak cukup untuk memerangi penyakit.

- Pada periode laten 5-10 hari sebelum sejumlah antibodi spesifik muncul dalam darah.

Respon Sekunder:

Setelah paparan antigen yang sama. Produksi antibodi jauh lebih cepat.

- Konsentrasi antibodi maksimum dicapai < 2 jam. - Maintained jangka waktu yang lama

Simpulan imunitas bawaan

•

_Humoral

–

komplemen, IFN dan TNF

•

Seluler

-

Magrofag, neutrofil :

-

FAGOSIT : Sel MN, PMN Sel NK Sel MAST Basofil

Simpulan imunitas Adaptif

•

_Humoral

– Produksi Antibody  B-Cells

•

_Seluler

– CD8+ T-Cells  MHC-I  Cytotoxic

– CD4+ Th1-Cells  MHC-II  Activate Macrophages – CD4+ Th2-Cells  MHC-II  Activate B- sell

Thank You