DIAGNOSIS SECARA MIKROBIOLOGI : METODE SEROLOGI Marlia Singgih Wibowo School of Pharmacy ITB
Pendahuluan • Berbagai metode telah dikembangkan untuk mendeteksi berbagai penyakit yang disebabkan oleh mikroba patogen • Deteksi dapat dilakukan melalui : – Komponen sel mikroba – Metabolit mikroba
Masalah metode kultur mikrobiologi
•Banyak mikroba menunjukkan morfologi berbeda jika ditumbuhkan pada media yang berbeda, sehingga meragukan dalam pengambilan keputusan •Beberapa mikroba tdk dapat dikultur in-vitro, atau tumbuh sangat lambat
Pendahuluan • Protein, karbohidrat, dan komponen lain dalam sel mikroba dapat menjadi bahan “antigen” terhadap tubuh manusia/ mamalia • Bila antigen masuk dalam tubuh akan terbentuk “antibodi” • Apakah “antigen” dan “antibodi” itu??
Antigen (antibody generator) • Antigen : suatu senyawa atau entity, biasanya protein, yang dapat menginduksi produksi antibodi. • Contoh : reaksi alergi merupakan manifestasi masuknya antigen ke dalam tubuh, dan respons tubuh berupa reaksi alergi • Sifat yang harus dimiliki suatu antigen : Imunogenik dan antigenik
• Imunogenik : Senyawa yang dapat memicu sistem imun mamalia • Antigenik : senyawa yangdapat bereaksi spesifik dengan antibodi • Syarat : BM tinggi (>5000), struktur kimia kompleks. (bila BM rendah dapat dikonjugasi dengan protein carrier agar bersifat imunogenik)
Antigen dan Antibodi • Antibodi umumnya terdapat di dalam serum darah • Antigen dapat bereaksi dengan antibodi secara spesifik • Metode analisis dengan prinsip reaksi antigen–antibodi : metode serologi
Prinsip Reaksi Reaksi imunologi di dalam mamalia :
Ag
Ab
Reaksi primer
Reaksi sekunder
(Fiksasi komplemen, aglutinasi, presipitasi)
Reaksi tersier (degranulasi,opsonisasi)
Bahan yang dapat dianalisis (sebagai Antigen) dengan metode imunokimia • Mikroba patogen dan atau toksin mikroba • Toksin tanaman, hewan • Protein spesifik atau senyawa lain yang berstruktur spesifik • Senyawa obat (narkotik, psikotropik) • Senyawa pestisida
Identifikasi mikroba secara serologi • Pada bakteri gram negatif Bacilli, bagian “karbohidrat” pada dinding mikroba disebut sebagai “somatic antigen” atau Oantigen • Istilah somatic berhubungan dengan kata “soma” atau “body of the cell” • Setiap spesies memiliki O-antigen yang berbeda-beda yang dapat dideteksi secara serologi
• Untuk bakteri yang motil, juga memiliki protein flagela yang spesifik, yaitu : H-antigen • Istilah H “hauch” (Germany) yang artinya “motility” • Pada Streptococci, antigen karbohidrat nya digunakan untuk mengelompokkan mikroba tersebut : dari A sampai V
• Banyak mikroba mengandung kapsul karbohidrat yang bersifat antigenik, contoh pada Pneumococci, dapat dibedakan lebih dari 80 jenis kapsulnya. • Eksotoksin dan metabolit sel bakteri berupa protein juga dapat menjadi antigen • Protein virus : protein permukaan, Capsid, dll. Contoh : HBsAg
Virus Hepatitis B
Virus Polio
Beberapa istilah dalam serologi • Aglutinin : antibodi yang membentuk aglutinasi, yaitu suatu reaksi penggumpalan . Misalnya bila suatu antibodi bersatu dengan suatu antigen permukaan sel bakteri • Presipitin : antibodi yang dapat membentuk presipitasi (endapan) bila bereaksi dengan suatu antigen terlarut (soluble antigen)
• Complement-fixing antibodies : antibodi yang dalam kombinasinya dengan antigen, kemudian berikatan atau “fix” dengan senyawa komplemen serum • Antitoksin : antibodi yang diproduksi sebagai respons terhadap toksin yang dihasilkan oleh mikroba. Reaksi toksin-antitoksin biasanya berupa presipitasi • Opsonin : antibodi yang menyelimuti permukaan mikroba dengan cara berikatan dengan antigen permukaan. Selimut tersebut selanjutnya dapat difagositosis oleh sel darah putih
Reaksi selular sistem imun tubuh manusia
Antibodi • Hasil reaksi humoral sel B dalam limpa mamalia • Spesifik terhadap antigen yang memicunya • Imunoglobulin : IgA, IgD, IgM, IgE, IgG
Struktur IgM dan IgG
IgM
IgG
Interaksi Ag-Ab • Yang langsung dapat divisualisasi : Aglutinasi Koaglutinasi Presipitasi • Yang tidak langsung dapat divisualisasi, sehingga perlu di beri “label” untuk proses pengukurannya : metode immunokimia
Prinsip ELISA (Enzyme LinkedImmunosorbent Assay) Antigen Kompleks AgAb
Konjugat enzim pada Ag-Ab Substrat
Antibodi Reaksi enzimatik
Produk berwarna
Fluorescent Antibody Test • Test yang digunakan untuk deteksi antigen mikroba patogen • Direaksikan dengan antibodi yang telah di”label” dengan suatu “dye”, yang selanjutnya terlihat berpendar pada saat diamati di bawah mikroskop dengan sumber cahaya uv. • Digunakan untuk mikroba yang sulit dikultur secara in-vitro atau yang kecepatan tumbuhnya sangat lambat • Contoh : Legionella pneumophila, Bordetella pertussis, Chlamydia trachomatis, dll.
• Analisis untuk deteksi antigen >>> antigen sebagai target >>> antigen : berupa zat aktif atau patogen yang dimaksud, antibodi sebagai pereaksi • Bila analisis ditujukan untuk deteksi antibodi dari racun yang dimaksud >>> antigen : merupakan pereaksi di dalam kit
Deteksi antibodi dalam serum pasien menggunakan antigen • Adakalanya antigen dari suatu mikroba patogen tidak dapat di deteksi dalam sampel darah/serum pasien • Kemungkinan lain : mendeteksi antibodi di dalam sampel darah/serum dengan menggunakan pereaksi berupa “antigen murni” dari mikroba suspect • Metode analisis dapat langsung atau tidak langsung
Jenis Metode Imunokimia • • • •
EIA / ELISA (Enzyme Immuno Assay) RIA (Radio Immuno Assay) IFA (Immuno Fluoresence Assay) LIA (Luminescence Immuno Assay)
