Ilmu yang Mempelajari Reaksi Antibodi

 serologi adalah ilmu yang mempelajari reaksi antara antibodi (yang biasanya terdapat dalam serum) untuk berbagai tujuan dan manfaat.

 Manfaat dari reaksi serologi adalah mempelajari mekanisme imunitas, diagnosis berbagai jenis penyakit infeksi, pengukuran bahan-bahan (hormon, enzim, dan sebagainya), identifikasi bahan yang jumlahnya sangat sedikit di dalam tubuh dan isolasi bahan

 Patogen agen yang menyebabkan penyakit; virus, bakteri, fungi, cacing, dan lain-lain

 Antigen 🡪 bagian dari pathogen yang dapat menimbulkan respon imun

 Hematophoesis 🡪 proses pembentukan sel-sel darah dari stem cell.

Sel darah mana yang berperan dalam sistem imunitas??

 Plasma darah mengandung garam-garam, asam amino, gula, vitamin, urea yang digunakan sebagai pendukung penting dalam aktivitas tubuh organisme.

 Sel darah merah mengangkut oksigen, digunakan dalam proses respirasi sel.

 Platelet/trombosit berperan pada pembekuan darah

 Sel darah putih berperan dalam sistem imun. Mengeliminasi pathogen dalam tubuh Sel Darah Putih

Granula : protein berukuran kecil yang berfungsi dalam melawan pathogen dengan cara menghasilkan enzim untuk merusak pathogen

Sumber penularan pathogen: Saluran pencernaan, Saluran nafas, Saluran reproduksi, Gigitan serangga

Beberapa lokasi infeksi:

1. Infeksi ekstraseluler, responen imun yang berperan adalah komplemen, fagositosis, dan antibody

2. Infeksi pada permukaan sel epitel komponen imun yang berperan peptide antimikroba dan IgA

3. Infeksi pada sitoplasma komponen yang berperan sel NK dan T CD8 4. Infeksi pembuluh darah sel NK dan limfosit T

Respon imun merupakan tanggapan sistem imun tubuh terhadap benda asing atau antigen yang masuk ke dalam tubuh, yang diawali dengan pengenalan benda asing tersebut oleh limfosit T sebagai sel pengenal.

Respon imun terdiri atas interaksi antar sel dan humoral, seperti sitokin, serta berbagai molekul yang ada di permukaan sel, seperti reseptor dan molekul MHC yang merupakan molekul penyaji.

Di akhir, respon imun juga melibatkan efektor selular atau humoral, yang akan menghadapi langsung antigen yang dikenal pada awal respon imun.

Berdasarkan mekanisme dan jenis efektornya, respons imun dibedakan menjadi respons imun alami (non-spesifik) dan respons imun adaptif (spesifik) yang keduanya saling berkaitan.

Respon Imun Non Spesifik

 KOMPONEN IMUN NON-SPESIFIK

 CARA KERJA IMUN NON-SPESIFIK

 STIMULATOR IMUN SPESIFIK

Infeksi pathogen dapat terjadi kapanpun, namun tubuh memiliki pertahanan awal dan mampu menghalangi infeksi dalam waktu singkat. Kemampuan tersebut merupakan respon imun non spesifik. Respon imun non-spesifik = respon imun Innate = respon imun non-adaptif.

Imunitas Non-spesifik:

 Tersedia sebelum terjadinya infeksi.

 Bereaksi pada semua pathogen

 Reaksi tidak bertahan lama

 Dapat membedakan antara antigen dengan protein normal tubuh FAGOSITOSIS

Beberapa komponen innate imunnity memiliki kemampuan untuk melakukan fagositosis.

Fagositosis kemampuan sel untuk membasmi pathogen.

Komponen respon imun non-spesifik 1. Sel Epitel

 Bagian yang pertama kali menjadi penghalang patoghen masuk ke dalam tubuh

 Perlindungan yang dibeikan dapat secara kimiawi, biologi, dan mekanis 2. Sel Epitel

Bagian yang pertama kali menjadi penghalang patoghen masuk ke dalam tubuh Perlindungan yang dibeikan dapat secara kimiawi, biologi, dan mekanis

Neutrofil

Sel yang pertama kali sampai di tempat infeksi.

Sel Dendritik Makropinositosis dapat menelan molekul besar.

Berperan sebagai Antigen Presenting Cell (APC). Tugas Dendritik memperkenalkan antigen kepada sel limfosit. Menelan pathogen diproses menjadi antigen dibawa menuju

sel limfosit T.

Sel fagosit dapat menyebabkan peradangan

Peradangan terjadi karena proses eliminasi pathogen dengan menghadirkan banyak sel- sel fagositik dan sitokin Peradangan akan menyebabkan pembengkakan dan rasa nyeri pada tempat infeksi Adanya peradangan melindungi tubuh dari infeksi. Radang terbagi

menjadi akut dan kronis Radang kronis lupus, rheumathiod arthritis, asma, kanker, dll.

PERBEDAAN RADANG AKUT DAN RADANG KRONIS

.3. Sel Eosinofil

 Mengeluarkan protein yang toksik terhadap pathogen

 Berperan pada peradangan bersama-sama dengan sel mast dan basophil 4. Sel Mast (Mast Cell)

 Peranannya dikenal pada proses alergi

 Sering berhubungan dengan lingkungan luar seperti kulit dan saluran pernafasan

 Bekerja dengan memproduksi protein inflamasi, vasodilatasi, dan rekrutmen sel-sel fagositik ke tempat infeksi.

 Melepaskan histamine yang berperan dalam proses alergi.

5. Sel NK (Natural killer)

Membunuh sel terinfeksi dengan cara melepaskan perforin yang dapat merusak membrane sel serta granzyme yang dapat merusak sel dan mengakibatkan kematian sel

6. Protein Komplemen

- Membantu proses opsonisasi antibiotik terhadap antigen Respon imun spesifik- adaptif

Memiliki karakteristik antara lain:

Baru muncul setelah adanya infeksi, karena respon imun spesifik memerlukan waktu untuk mengenali antigen atau pathogen

Bersifat spesifik terhadap antigen, sehingga pathogen tertentu dapat menghasilkan respon imun yang spesifik yang khusus bekerja.

Memiliki mekanisme memori, membentuk sel-sel memori yang dapat mengingat antigen yang sama.

Durasi kerja yang lama, adanya sistem memori maka respon imun spesifik dapat bertahan lama hingga berbulan-bulan, bertahun-tahun.

Perbedaan respon imun non-spesifik dengan imun spesifik

 Menyebutkan komponen respon imun spesifik 1. Respon imun seluler, terdiri dari sel-sel limfositT

Diproduksi pada sum-sum tulang (bone marrow) seperti tulang paha.

Pada sumsum tulang ini, diproduksi sel-sel punca yang akan berdiferensiasi menjadi beberapa jenis sel darah seperti limfosit, platelet, dan eritrosit.

Setelah diproduksi sel-sel limfosit ini kemudian akan mengalami pematangan (maturasi) pada organ timus.

Proses maturasi akan dapat menghasilkan sel limfosit yang mampu membedakan protein pathogen dan protein non-pathogen.

Sel limfosit T dibagi menjadi 2 bagian:

Limfosit Thelper (Sel T CD4+)

Marker dinamakan CD4. Sel-sel ini diberikan nama sel T CD4+.

Sel T CD4+ merupakan pengatur dalam proses respon imun spesifik terhadap pathogen.

Menghasilkan sitokin yang berperan dalam Aktivasi limfosit B

Aktivasi makrofag

Produksi sel T sitotoksis(T CD8+) Penjelasan sitokin’

Molekul CD4 yang ada pada permukaan sel limfosit T selain sebagai penanda, juga berperan dalam pengenalan antigen oleh limfosit T.

 Sel limfosit T tidak dapat mengenali antigen kecuali dikenalkan oleh sel lain Pada sel dendritic, antigen ini berikatan dengan dengan Class II Histocompatibility Molecule sehingga terjadi stimulasi limfosit T helper menghasilkan sitokin-sitokin yang berperan dalam aktivitas respon imun.

Limfosit T sitotoksik ( Sel T CD8+)

 Protein CD8 berfungsi dalam pengenalan sel T sitotoksik ke pathogen.

 Sel T sitotoksik ini bersifat “racun” bagi sel yang terinfeksi pathogen membunuh sel yang terinfeksi.

 Sel T sitotoksik membunuh sel terinfeksi dengan menghasilkan enzim-enzim yang dapat mengakibatkan kerusakan pada sel, seperti perforin, granzyme, granulysin.

 Perforin membuat lubang/pori padasel sehingga menjadi jalur masuk dari granzyme ke dalam sel.

 Granzyme bertugas menginduksi sel untuk mengalami apoptosis (kematian sel) Granulysin, berperan membuat lubang pada sel dengan dampak mematikan sel yang terinfeksi.

Major Histocompatibility Complex (MHC)

Fungsi molekul MHC adalah untuk mengikat fragmen peptida yang berasal dari patogen dan menampilkannya di permukaan sel untuk dikenali oleh sel T yang sesuai.

2. Respon imun humoral, yang berupa antibody

Antibodi suatu protein yang dihasilkan

oleh sel plasma (Sel limfosit B yang sudah

matang) dan memiliki kemampuan untuk melawan pathogen.

Antibodi memiliki struktur yang khas. Penggambaran struktur antibody seperti huruf “Y”.

Bagian atasterdapat daerah yang dapat berikatan dengan antigen (fab/antigen binding.) bagian bawah berikatan dengan protein komplemen yang disebut Fc.

Struktur antibody

daerah Fab memiliki bagian yang fleksibel yang

dapat menyesuaikan dengan bentuk antigen yang dikenalinya. .

 Antibodi sering juga disebut dengan Imunoglobulin yang disingkat dengan Ig.

 Terdapat 5 kelas Imunoglobulin : igM, IgG, IgA, IgE, IgD.

 Imunoglobulin M (IgM) memiliki struktur pentametric. Banyak terdapat pada darah dan merupakan antibody yang pertamakali diproduksi ketika terjadinya infeksi

 Imunoglobulin G (IgG) Banyak terdapat pada darah. Antibodi berstruktur monomeric dan sangat berperan dalam proses opsonisasi dan aktivasi komplemen.

 Imunoglobulin A (IgA) banyak terdapat pada lapisan epitel seperti saluran pencernaan, pernafasan dan reproudksi.

 Imunoglobulin M (IgM) memiliki struktur pentametric. Banyak terdapat pada darah dan merupakan antibody yang pertamakali diproduksi ketika terjadinya infeksi

 Imunoglobulin G (IgG) Banyak terdapat pada darah. Antibodi berstruktur monomeric dan sangat berperan dalam proses opsonisasi dan aktivasi komplemen.

Lalu bagaimana cara antibodi bekerja melawan pathogen?

1. Netralisasi, antibody mencegah pathogen berikatan dengan reseptor sel. Sehingga pathogen tidak dapat berkembang biak di dalam sel akhirnya penyakit dapat dihindari 2. Opsonisasi, proses kerja antbodi yang dapat membantu proses fagositosis pathogen.

3. Aktivasi komplemen, mengaktivasi komplemen untuk meningkatkan proses fagositosis pathogen.

Antibodi merupakan protein (imunoglobulin). Dihasilkan oleh sel plasma yang berasal dari proliferasi dan diferensiasi sel B yang terjadi setelah kontak dengan antigen. Diklasifikasikan berdasarkan kegunaannya, yang utama adalah antibodi netralisasi yang berfungsi untuk melawan toksin, melapisi bakteri dengan opsonin untuk membantu proses fagositosis antibodi dengan mengikat bakteri. Antibodi dinamakan imunoglobulin, dijumpai dalam serum dan merupakan komponen cairan humoral utama.

Antibodi dapat membantu proses perusakan dan pemusnahan antigen.

Antibodi bersifat sangat spesifik dalam mengenali determinan antigenik dari suatu antigen sehingga apabila suatu mikroogranisme mempunyai beberapa determinan antigenik maka tubuh akan memproduksi beberapa antibodi sesuai dengan jenis epitope yang dimiliki oleh setiap jenis mikroorganisme.

 Setiap antibodi mempunyai sedikitnya dua situs identik yang dapat berikatan dengan determinan antigenik yang disebut antigen-binding sites. Pada manusia mempunyai 2 binding sites sehingga disebut antibodi bivalen.

Antibodi yang terbentuk secara spesifik akan mengikat antigen baru lainnya yang sejenis. Bila serum protein tersebut dipisahkan secara elektroforesis, maka immunoglobulin ditemukan banyak dalam fraksi globulin gama, meskipun ada beberapa immunoglobulin yang juga ditemukan dalam fraksi globulin alfa dan beta.

IgG yang merupakan 80% dari antibodi tubuh, merupakan immunoglobulin yang paling banyak.

Antibodi yang disekresi oleh kelenjar liur adalah IgA (13%) dan sangat berperan dalam pertahanan permukaan mukosa. IgM (6%) merupakan antibodi yang mengaktifkan sistem komplemen. IgD (1%) terlibat dalam immune tolerance. IgE (1%) terlibat dalam reaksi

hipersensitivitas imediat, antibodi ini menyebabkan sel mast melepaskan histamin dalam jumlah besar, menyebabkan vasodilatasi berat

ANTIBODI MONOKLONAL

 Ditemukan oleh George Kohler dan Cesar Milstein pada 1975.

 Jenis antibody yang mengalami modifikasi di laboratorium mengenali 1 epitope pada pathogen. Bersifat sangat spesifik.

 Antibody monoclonal dibuat dengan mencampurkan 2 jenis sel yaitu sel limfosit B yang memproduksi antibody dengan sel kanker (sel myeloma) yang masih hidup dan

berkembang biak. Hasil fusi dilakukan secara in vitro disebut hybridoma. Sel hybridoma dibiakkan dalam kultursehingga secaa genetic memiliki sifat yang identic dan

memproduksi antibody yang sesuai dengan antibody sel dari limfosit B.

Antigen akan berikatan dengan Antibody secara lock and key pada epitope dan paratope Contoh antibody monoclonal:

 Imunoterapi banyak digunakan pada terapi eradikasi cancer. Antibodi dirancang mengenali epitope sel kanker sehinga menekan pembelahan sel kanker.

 Terapi : Alemuzumab, Trastuzumab, Nivolumab, Durvalumab.