RESPONS IMUN SPESIFIK

1. RESPONS IMUN SPESIFIK Dr. HARIS BUDI WIDODO

2. Saatmikroorganismesedangdiserangolehsel-selfagositik, responsperadangan, dan protein antimikroba, tidakbisadihindarkanmikroorganismetsbakanmenghadapilimfosit, yang merupakankuncidalamsistemimun (garispertahananketigatubuh). • Limfositmeresponsterhadapkontakdenganmikrobadengancaramembangkitkanresponsimun yang efisiendanselektif, yang bekerjadiseluruhtubuhuntukmengeluarkan/melawanpenyerangtertentutersebut.

3. Selimunokompetenmeresponsdengancaraserupaterhadapsel-sel yang dicangkokkandanbahkansel-selkanker, yang dideteksisebagaisesuatu yang asing.

4. Tubuhmanusiamengandungduajenisutamalimfosit, yaituLimfosit B (sel B) danlimfosit T (sel T). • Sepertimakrofag, keduajenislimfosittersebutbersirkulasidiseluruhdarahdanlimfa, danterkonsentrasidalamlimpa, noduslimfa, danjaringanlimfatiklainnya. • Karenalimfositmengenalidanmeresponsterhadapmikrobatertentudanmolekulasing, makalimfositdikatakanmemperlihatkanspesifisitas.

5. Molekulasing yang mendatangkansuaturesponsspesifikdarilimfositdisebutsebagai antigen. • Antigen meliputimolekul yang dimiliki virus, bakteri, fungi, protozoa, dancacingparasit

6. Molekulantigenikjugaditemukanpadapermukaanzat-zatasingsepertiserbuk sari danjaringan yang dicangkokkan. • Sel B dansel T terspesialisasibagijenis antigen yang berlainan, dankeduajenisselitumelakukanaktivitaspertahanan yang berbedanamunsalingmelengkapi

7. Salahsatucara antigen menimbulkanresponsimunadalahdengancaramengaktifkansel B untukmensekresi protein yang disebutantibodi. • Istilahantigen merupakansingkatandariantibody-generator (pembangkitantibodi): Masing-masing antigen mempunyaibentukmolekulerkhususdanmerangsangsel-sel B tertentuuntukmensekresiantibodi yang berinteraksisecaraspesifikdengan antigen tersebut.

8. Padakenyataannya, limfosit B dan T membedakan antigen denganbentukmolekuler yang hanyaberbedasedikit. • Dengandemikian, berlawanandenganpertahanannonspesifik, sistemimunmembidikpenyerang yang spesifik.

9. Sel B dansel T dapatmengenali antigen spesifikkarenaadanyareseptor antigen yang terikatpadamembranplasmanya. • Reseptor antigen padasel B sebenarnyaadalahversitransmembranmolekulantibodidansering kali dikenalsebagaiantibodimembran(atauimunoglobulinmembran).

10. Reseptor antigen padasel T (TCR), secarastrukturalberkaitandenganantibodimembran, danreseptorsel T mengenali antigen jugasecaraspesifik. • Berbedadariantibodi, reseptorsel T tidakpernahdihasilkandalambentuksekresi. • Sebuahsellimfosit B atau T memilikisekitar 100.000 reseptoruntuk antigen, semuanyadenganspesifisitas yang persissama.

11. Reseptor yang dihasilkanolehsebuahlimfosittunggalditentukanolehkejadiangenetikacak yang terjadidalamlimfosittersebutselamaperkembanganawalnya. • Sementarasebuahsel yang belumterspesialisasiberdiferensiasimenjadisellimfosit B atausellimfosit T, segmen gen antibodiatau gen reseptordihubungkanbersamaolehsuaturekombinasigenetik, yang membangkitkansatu gen fungsionaltunggaluntukmasing-masingpolipeptidasuatu protein antibodiataureseptor.

12. Prosesini, yang terjadisebelumadanyakontakdengan antigen asing, menciptakanlimfosit T dan B yang sangatberagamdalamtubuh, danmasing-masingmengandungreseptor antigen denganspesifisitaskhusus.

13. Dengankeanekaragamanlimfosittersebut, sistemimunmempunyaikemampuanuntukmeresponsterhadapjutaanmolekulantigenik yang berbeda (bahkanmolekul yang mungkinbelumadasekalipun) dandengandemikianmemilikikemampuanmeresponsterhadapjutaanpatogenpotensial yang berlainan.

14. Antigen berinteraksidenganlimfositspesifik, menginduksirespons IMUN sertamemoriimunologis • Meskipunsuatumikroorganismemenghadapibanyakkumpulansel B dansel T dalamtubuh, mikroorganismetersebuthanyaberinteraksidenganlimfosit yang mengandungreseptor yang spesifikuntukberbagaimolekulantigenik yang dimilikinya. • Masing-masinglimfositterseleksiitudiaktifkanuntukmembelahdanuntukberdiferensiasi, danakhirnyamembentukduaklon sel.

15. Satuklonterdiriatassejumlahbesarselefektor, yaituselberumurpendek yang melawandanmenyerang antigen yang sama. • Klon lain terdiriatasselmemori, yaituselberumurpanjang yang mengandungreseptorspesifikuntuk antigen yang sama. • Pengklonanlimfosit yang disebabkanoleh antigen inidisebutseleksiklonal(clonal selection)

16. Konsepseleksiklonalmerupakanhal yang sangatmendasardalampemahamanimunitas • Setiap antigen, dengancaraberikatandenganreseptorspesifik, secaraselektifmengaktifkansebagiankecilseldariberanakaragamlimfosittubuh; jumlahselterseleksi yang relatifsedikitiniakanmenghasilkanklonribuansel yang semuanyabersifatspesifikterhadapdanditujukanuntukmenghabisi antigen tersebut.

17. Proliferasidandiferensiasilimfositsecaraselektif yang terjadisaatpertama kali tubuhterpaparsuatu antigen disebutresponsimun primer (primary immune response). • Padarespons primer, sejakpemaparanawalke antigen diperlukanwaktusekitar 10 sampai 17 haribagilimfositterseleksiuntukmembangkitkanresponsselefektor yang maksimum.

18. Selamaperiodeini, sel B dansel T terseleksiituakanmembangkitkansecaraberturut-turutselefektor B yang menghasilkanantibodi, yang disebutsel plasma, danselefektor T. • Sementarasel-selefektorinisedangberkembang, individu yang terserangbisamenjadisakit.

19. Gejalapenyakitberkurangdanhilangketikaantibodidanselefektor T membersihkan antigen itudaritubuh. • Jikaindividutersebutterpaparlagi antigen yang samabeberapawaktukemudianakanmenjadilebihcepat (hanya 2 sampai 7 hari), denganrespons yang lebihhebatdanlebih lama. • Inilah yang disebutsebagairesponsimunsekunder(secondary immune response. • Pengukurankonsentrasiantibodidalam serum darahpembangkitanresponssecarajelasmenunjukkanperbedaanantararesponsimun primer danresponsimunsekunder

20. Selainlebihbanyakjumlahnya, antibodi yang dihasilkandalamresponssekundercenderungmempunyaiafinitas yang lebihbesarterhadap antigen dibandingkandenganantibodi yang dihasilkanselamarespons primer. • Kemampuansistemimunsekundermerupakandasardarimemoriimunologis. • Sepertitelahdiketahuibahwapemaparanawalkesuatu antigen akanmenghasilkanbukansajaselefektortetapijugaklonselmemori T dan B yang berumurpanjang

21. Selmemoridisiapkanuntukberproliferasiataumemperbanyakdiridansecaracepatketikasel-selitunantinyamengadakankontakdengan antigen yang sama. • Perlindunganjangkapanjang yang dikembangkansetelahpemaparankesuatu pathogen diketahuitelahdiketahui 2400 tahun yang silamoleh Thucydides dari Athena, yang menjelaskanbagaimanaorang yang sakitdansekaratolehwabahpenyakitdirawatolehorang yang telahpulihataubertahanhidupkarena tidak ada yang terserang kedua kalinya. • Konsep kekebalan ini sangat kita kenali: Jika kita pernah terserang cacar air ketika masih anak-anak, kita tidak mungkin terkena penyakit itu lagi.

22. Perkembangan limfosit menghasilkan sistem IMUN yang membedakan "diri sendiri" (self) dari yang ”bukan diri sendiri" (nonself) • Limfosit, seperti semua sel darah, berasal dari sel induk pluripoten di sumsum tulang atau hati janin yang sedang berkembang. • Semua limfosit pada awalnya tampak serupa, tetapi kemudian akan berkembang menjadi sel T yang selanjutnya terjadi proses pematangan.

23. Limfosit yang bermigrasi dari sumsum tulang ke timus, berkembang menjadi sel T. Limfosit yang tetap berada dalam sumsum tulang dan meneruskan pematangannya di sana akan menjadi sel B. • 'B' itu sebenarnya berasal dari kata bursa Fabrisius, yaitu sebuah organ yang unik bagi unggas tempat sel B unggas mengalami pematangan, dan tempat di mana limfosit B pertama kali ditemukan. • Akan tetapi, karena sel B semua vertebrata lain berkembang dalam sumsum tulang (bone marrow), kita dapat mengatakan "B" berasal dari "bone" maupun "bursa”.

24. Toleransi Kekebalan terhadap "Diri Sendiri" (Self) • Sementara sel B dan sel T mengalami pematangan dalam sumsum tulang dan timus, reseptor antigennya diuji untuk potensi reaktivitas "diri sendiri". • Umumnya, limfosit yang mengandung reseptor yang spesifik untuk molekul yang telah ada dalam tubuh bisa dibuat menjadi tidak fungsional atau dirusak oleh kematian sel yang terprogram (programmed cell death, atau apoptosis)sehingga yang tersisa hanya limfosit yang bereaksi dengan molekul asing.

25. Kemampuan untuk membedakan diri sendiri dari yang bukan diri sendiri terus berkembang bahkan ketika sel itu bermigrasi ke organ limfatik. • Dengan demikian, tubuh secara normal tidak mempunyai limfosit dewasa yang bereaksi dengan komponen diri sendiri: Sistem kekebalan memperlihatkan ciri penting yaitu toleransi terhadap diri sendiri. • Kegagalan mengembangkan sifat toleransi "diri sendiri" ini dapat mengakibatkan penyakit autoimun seperti multiple sclerosis.

26. Peranan Marker (Penanda) Permukaan Sel dalam Fungsi dan Perkembangan Sel T • Limfosit tidak bereaksi dengan sebagian besar antigen "diri sendiri", tetapi sel T mempunyai suatu interaksi yang sangat penting dengan salah satu kelompok penting molekul asli. • Molekul tersebut merupakan kumpulan glikoprotein permukaan sel (protein yang berikatan dengan rantai gula) yang dikode oleh sebuah keluarga gen yang disebut sebagai kompleks histokompatibilitas mayor (major histocompatibility complex, MHC).

27. Pada manusia, glikoprotein MHC juga dikenal sebagai HLA (human leukocyte antigen). Dua kelas utama molekul MHC menandai sel tubuh sebagai "diri sendiri." • Molekul MHC kelas I ditemukan pada semua sel bernukleus yaitu pada hampir setiap sel tubuh: molekul MHC kelas II terbatas hanya pada beberapa jenis sel khusus, yang meliputi makrofag, sel B, sel T yang telah diaktifkan, dan sel-sel yang menyusun bagian inferior timus.

28. Di dalam sebuah spesies terdapat ratusan kemungkinan alel yang berbeda untuk masing-masing gen MHC kelas I dan kelas II. • Jumlah molekul MHC yang berbeda begitu besar itu menandakan bahwa di antara manusia, sangat tidak mungkin dua orang yang berbeda, akan mempunyai kumpulan molekul MHC yang persis sama (kecuali kembar identik).

29. Dengan demikian, MHC merupakan suatu sidik jari biokimiawi yang dapat dikatakan unik bagi setiap individu. • Malah pada kenyataannya, penemuan MHC terjadi dalam proses mempelajari fenomena penolakan dan penerimaan cangkok kulit; istilah histo, dalam histokompatibilitas itu mengacu ke jaringan.

30. MHC dan peranannya dalam penolakan cangkokan jaringan oleh tubuh pada mulanya membingungkan para ahli: Mengapa tubuh vertebrata mengembangkan marka yang mencegah anggota spesies yang sama untuk menggunakan jaringan secara bersama-sama?. • Sekarang dapat diketahui bahwa molekul MHC dan interaksinya dengan sel T sangat penting bagi suatu sistem imun yang fungsional.

31. Tugas suatu molekul MHC adalah penyajian (presentasi) antigen. • Masing-masing molekul MHC menggendong fragmen antigen protein dalam lekukan berbentuk ayunan dan menyajikannya ke sel T. • Ada dua jenis utama sel T, dan masing-masing membuat kontak spesifik dengan molekul MHC pada permukaan sel tubuh.

32. Sel T sitotoksik (TC) mempunyai reseptor antigen yang terikat dengan fragmen antigen yang diperlihatkan oleh molekul MHC kelas I tubuh, yaitu molekul yang pada sel-sel bernukleus. • Sel T helper (Th1) mempunyai reseptor yang terikat dengan fragmen antigen yang diperlihatkan oleh molekul MHC kelas II tubuh.

33. Setiap molekul MHC dapat menyajikan berbagai fragmen antigen. • Masing-masing kombinasi MHC-antigen akan membentuk kompleks yang unik yang dikenali oleh reseptor antigen spesifik pada sel T tertentu.

34. Bagaimana seorang individu mengembangkan sel T yang mengandung reseptor yang mengenali molekul MHC-nya sendiri? • Sel T yang sedang berkembang berinteraksi dengan sel-sel timus, yang mengandung kadar molekul MHC kelas I (karena sel tsb bernukleus) dan molekul MHC kelas II yang tinggi.

35. Hanya sel T yang mengandung reseptor dengan afinitas untuk MHC-self yang mencapai pematangan. • Sel T yang sedang berkembang dan mempunyai reseptor dengan afinitas terhadap MHC kelas I akan menjadi sel T sitotoksik. • Sel T yang mempunyai reseptor dengan afinitas sedang untuk MHC kelas II akan menjadi sel T helper.

36. Respons kekebalan limfosit B dan T memperlihatkan empat ciri yang khas bagi sistem imun secara keseluruhan: spesifisitas, keanekaragaman, memori, dan kemampuan untuk membedakan ”diri sendiri” dari yang "bukan diri sendiri".

37. Satu komponen penting respons imun adalah MHC, yang memperlihatkan suatu kombinasi diri sendiri (molekul MHC) dan bukan diri sendiri (fragmen antigen) yang dikenali oleh limfosit T spesifik.