BIOKIMIA SISTEM IMUN

BIOKIMIA SISTEM IMUN

Sistem Imun

-          Serangkaian kerjasama dari organ, jaringan dan sel

  untuk menyerang benda   yang masuk dalam tubuh

  (foreign invaders) à mikrobia  atau sel asing (tumor)

-           Tubuh sangat kaya akan nutrient (Karbohidrat, Lemak & Protein dll)

   yang dibutuhkan oleh mikrobia ex. bakteri, jamur, parasit, virus

-           Sel tubuh juga dapat berubah sifat

   karena oksidan & mutasi dll à respon imun 

    

Konsep Kerja Sistem Imun

   1. Mampu  membedakan antara komponen asing (non-self)  dari komponen diri sendiri  (self). 

   2. Mampu menyerang/merusak  komponen benda asing (non Self)

   3. Tidak mampu untuk menyerang diri sendiri (self)

SISTEM IMUN

1.   Bawaan dari lahir/alamiah (the innate immune system) à respon imun non spesifik

2.   Diperoleh dari paparan/adaptif (the adaptive/acquired immune system) à respon imun spesifik

SISTEM IMUN NON SPESIFIK

1. Merespon semua  agent yang masuk atau ancaman yang datang.

2. Merusak agent yang masuk, berlangsung cepat dan spontan 

3. Sistem pertahanan non spesifik telah ada sejak lahir  (innate)

4. Terdiri dari

      a. Fisik/mekanik ; kulit, selaput lendir, silia, batuk, bersin dll

      b. Sekret           ; asam lambung, saliva, sekret vagina, sekret

                                  saluran pernapasan,  dll

          Humoral  (dlm darah)  : Complement, interferon, CRP dll

      c. Selular     ; Retikuloendothelial :  Limpa

           - fagosis : Leukosit (neutofil, Eosinofil< Monosit, Makrofag)

           - Natural Killer

           - Mediator ; basofil, Mastosit, trombosit

       d. Respon Imfamasi

       e. Nutrisi

      Pertahanan Non-specifik

     1. Pertahanan Fisik/Kimiawi

  a.Barrier fisik : kulit, rambut, silia

  b.Sekresi:  keringat, mukus, asam lambung, enzim dll

                      

     2. Pertahanan selular

  a. Phagocytes (“cell eating”)

      menghilangkan debris  pathogens/cellular

      dengan memakannya (engulfing)

* Microphages (“small eaters”)

     - secara khusus terdapat pada sistem sirkulasi

              - dapat meninggalkan pembuluh darah dan masuk dalam

          jaringan yang rusak/infeksi

* Macrophages (“large eaters”)

             - berasal dari sel darah putih dan disebut  monocytes

b. Lymphocytes = Natural Killer Cells

             - terlibat dalam sistem pertahanan tubuh secara menyeluruh

             -  sel NK mensekresikan protein untuk membunuh sel abnormal

Pertahanan Non-specific (Lanjutan)

Interferons (IFNs)

     - merupakan senyawa glikoprotein

      -  respons utama untuk infeksi virus

      -  mekanisme kerja sbb ;  

 a. Apabila sel terinfeksi virus, maka gene interferon akan aktif à sintesis protein interferon

 b. Interferon akan meninduksi sel tetangga untuk mengaktifkan gene protein antivirus

 c.  Protein anti virus akan menghambat replikasi virus berikutnya

  

Pertahanan Non-specific (Lanjutan)

Complement

  1. Sekelompok protein (C1 s/d C9) dalam darah yang complements  / 

        supplements untuk meningkatkan Fagositosis melalui 3 cara

        a. membantu  merusak membran sel bakteri

            meningkatkan permiebilitas membranà cairan

            masuk ke sel bakteri à bengkak à lisis

        b. Melepaskan khemotaksis à menarik makrofag mendekati

        c. Opsonisasi à Memudahkan Mafrofag mengenali, melekat  dan

           memakan  bakteri

             

             

Pertahanan Non-specific (Lanjutan)

CRP (C-reactive Protein )

  1. protein reaktif yang  kadar meningkat pada infeksi akut atau

     kerusakan jaringan.

  2. Di produksi oleh sel hati (hepatosit) à polypeptida pentamer

  3. Fungsinya untuk melapisi bakteri  (Opsonisasi)

     mudah dikenali dan dimakan

     oleh makrofag à fogositosis

4.  Respon Inflamasi

        1. Kerusakan jaringan ikat (connective) à  mengakibatkan mast cell

                melepaskan histamin dan heparin ke dalam cairan interstitial sehingga

                terjadilah  inflammasi2.

             2. Histamin meningkatkan permiabelitas membran kapiler darah à plasma

                darah keluar ke cairan interstesial à Bengkak kemerahan, panas dan

                nyeri (Swelling, redness, heat, pain)

    

5. Demam (Fever)

     Suhu tubuh lebih dari  37^oC akan memacu aktivitas system imun

Respon  Spesifik

Terdiri dari 2  cellular systems (lymphocytes)

1. humoral atau circulating antiBody system - B cells
2. cell mediaTed immunity - T cells
1. Immunitas sel T

1. Sel T Cytotoxic = menyerang sel-sel asing

2. Sel T-memory =  pengingat

n  Jika tubuh dimasuki antigen yang sama dengan yang terdahulu, sel memory langsung membuat respon spesifik dengan cepat

3. Sel T Suppressor = menekan respons sel T dan B

n  bersifat sebagai rem atau penghenti  imun respons

4. Sel T Helper   à orchestra immune response

n  Melepaskan berbagai  senyawa yang disebut  cytokine

n  Cytokine

1.      Mengatur baik pertahanan  spesifik maupun non-spesifik

2.      Merangsang terbentuknya  sel T  yang lebih banyak

3.      Merangsang terbentuknya antibodi oleh sel B

n  Imunitas sel B 

n  Aktivasi  sel B  terjadi sebagai respon pemaparan terhadap antigen asing yang spesific

n  Sel T Helper mensekresikan suatu zat kimia yang disebut dengan interleukin

n  Sel B  terbagi atas :

1.      Plasma cells = mensintesis dan mensekresikan sejumlah besar  antibodi dengan antigen target yang sama

2.      Sel Memory = menyimpan memory jika dimasa akan datang mendapat antigen yang sama à langsung terbentuk respon imu

n  Antibody

n  Jika pathogen masuk ke dalam tubuh akan merangsang limfosit B untuk membuat antibody

n  Antibodi  adalah  protein dengan bentuk  spesific dan akan melekat pada antigen spesifik pathogen

n  Setelah terbentuk kompleks antibody -antigen, maka akan mudah dirusak oleh  macrophages

Mekanisme Kerja Antibody

Antibodi = kompleks  protein yang mempunyai 2 rantai berat (heavy chain) dan 2 rantai ringan (light chain):

•          Constant region ((biru tua dan merah tua) =  sama pada semua antibodi

•          Variable region  (biru mudah & merah mudah) = bersifat khusus untuk setiap

   antibodi

Imunoglobulin (Ig)

Ada 5 Jenis:

1. Ig M ® berperan sbg reseptor permukaan sel B & disekresi pd tahap awal respons sel plasma

2. Ig G ® Ig terbanyak di darah, diproduksi jika tubuh berespons thd antigen yg sama
Ig M & IgG berperan jika tjd invasi bakteri & virus serta aktivasi komplemen

3. Ig E ® melindungi tubuh dr infeksi parasit & mrp mediator pd reaksi alergi; melepaskan histamin dari basofil & sel mast

4. Ig A ® ditemukan pd sekresi sistem perncernaan, pernapasan, & perkemihan (cth: pd airmata & ASI)

5. Ig D ® terdapat pada banyak permukaan sel B; mengenali antigen pd sel B

Gangguan pada system immune

1. Lack of response (respon kurang)

        - imunodefisiensi
  - Ex. AIDS, leukemia

2. Incorrect response (respon imun salah)

         -  autoimun
   - ex.  DM tipe I, multiple sclerosis, lupus dll.

3. Overactive response (rspon berlebihan)

         - hipersensitivitas)
   - ex. alergy

Imunodeficiency à HIV/AIDS

•         virus  (HIV) à menyerang sel limfosit

•          virus mentransfer RNA ke sel limfosit à reverse transkripsi

  menjadi DNA

•         DNA virus menyisip ke dalam DNA limfosit à limfosit yang terinfek

 berubah sifat à kehilangan kemampuan fungsi imunitasnya

Autoimmun

   - System imun menyerang  jaringan tubuh sendiri “self”

1.

Multiple sclerosis (MS) adalah penyakit autoimun yang mengakibatkan rusaknya sel syaraf, selubung myelin.  Sehingga berakibat pada rusaknya sitem penglihatan dan koordinasi. Individu dengan DR2 variant of MHC genes à peka terhadap penyakit ini.

2. Rheumatoid arthritis (RA) menyerang  sendi perifer dan dapat  mengakibatkan  perusakan  kartilago dan tulang.  Kebanyakan penyakit ini menyerang individu yang memiliki  DR4 variant of MHC genes.

Allergy

n  Alergy adalah  malfungsi  sistem imun di mana tubuh seseorang hypersensitif untuk berreaksi  terhadap substansi non-pathogen

n  Type I hypersensitif ditandai dengan aktivasi berlebihan  mast cells (produksi  histamine berlebihan) mengakibatkan respon  inflammasi systemik pada sistem pernapasan yang dapat mengakibatkan shock anafilaksis à kematian.

Agent Penyebab allergy

n  Polen/serbuk sari

n  Kacang-kacangan

n  Debu, serpihan kulit

n  Kutu

n  Logam

n  Kosmetik

n  Telur

n  Seafood

n  Dingin dll

Respons allergy

Symtoms Lokal

n  Hidung :  pembengkakan pada mukosa hidung  (allergic rhinitis)

n  Mata : merah dan gatal pada  conjunctiva (allergic conjunctivitis)

n  Jalan  napas : bronchokonstriksi, bersin, asma

n  Telinga : terasa penuh, berdengung,  kadang nyeri,  pendengaran

                    berkurang 

n  Kulit: gatal, meraj seperti eksim,  contact dermatitis.

n  Kepala : sakit dan pusing .

Respon Systemic 

n  Disebut juga  anafilaksis

n  Tergantung  pada tingkat keparahan,  dapat menyebabkan reaksi kutaneus, bronchokonstriksi, edema, hypotensi, koma sampai meninggal

n  Allergen  merangsang sel sistem  imun memproduksi antibodi dan signal kimiawi lainnya  (ex. histamine) à inflamasi

Respons pertama

•          vasodilatasi

•          gangguan vascular

•          kram otot polos

Reaksi lanjutan

•         Oedema mucosal

•         Sekresi mukus

•         Infiltasi leukocyte

•         Kerusakan epithelial

•         bronchospasm

Diagnosis allergy

Skin test

•          allergen di injeksi intradermal atau ke dalam

  goresan kecil di kulit pasien

•          Jika pasien alergy maka timbul respon

  inflamasi dalam waktu 30 menit

•          Respons yang timbul dari sedikit kemerahan

  sampai bengkak pada pasien yang hypersensitif

Problems: 

 Pada beberapa orang menunjukkan  delayed-type  hypersensitivity (DTH), reaksi baru timbul 6 sampai 24 jam kemudian. Menyebabkan tidak terditeksi

atau area yang rusak meluas

Treatment  allergy

Immunotherapy

n  Hyposensitization = bentuk  immunotherapy di mana pasien  secara  bertahap  diberikan allergen.

n  Dapat dilakukan dengan injeksi allergen, atau sublingual immunotherapy, allergy drops pada lidah.

Chemotherapy

n  Sejumlah obat antagonis yang digunakan untuk memblokir mediator alergik, mencegah aktivasi sel dan proses degranulasi.

n  Contoh : antihistamines, cortisone dll.