Sejarah & Konsep Imunologi. Dorta Simamora

Sejarah & Konsep Imunologi Dorta Simamora

Jadwal 1 semester

Kesepakatan dan Tugas kelompok Penilaian Nilai akhir = Hadir + Tugas + UTS + UAS • Rumus penilaian - Hadir  10 % kehadiran lengkap - Tugas  15 % - UTS  37.5 % - UAS  37.5 %

SEJARAH & KONSEP DASAR IMUNOLOGI 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Sejarah perkembangan Imunologi Defenisi Pembagian sistem imun. Sistem pertahanan tubuh bawaan (innate) non spesifik. Sistem imun didapat (adaptif) spesifik Komponen sistem imun spesifik Membandingkan sistem imun non spesifik dan spesifik Simpulan

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 dapat terkena penyakit plaque karena kebal.

• 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 Variolasi vs Vaksinasi

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 Landteiner & 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

2. 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

Komponen sistem imun Terdiri atas : 1. Organ 2. Sel 3. Molekul

Immune System: (1) organs • • • • • • • •

Tonsils and adenoids Thymus pelindung terhadap infeksi Lymph nodes  filter : bakteri dan virus Limfa Payer’s patches Sensor imunitas pada intestine Appendix  sekresi Ig Lymphatic vessels  transport Bone marrow

Immune system: (2) cells • Lymphocytes – T-lymphocytes – B-Lymphocytes, plasma cells – natural killer lymphocytes

• Monocytes, Macrophage • Granulocytes – neutrophils – eosinophils – basophils

Immune system: (3) molecules • • • • •

Antibodies Complement Cytokines Interleukines Interferons

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. 3. Mengenali dan menghilangkan sel yang abnormal Sasaran utama: bakteri patogen & virus. Leukosit merupakan sel imun utama (disamping sel plasma, makrofag, & sel mast) Sistem imun yang sehat adalah sistem imun yang seimbang, dapat meningkatkan kemampuan tubuh dalam melawan penyakit.

Lapisan pelindung pada imunitas Pelindung fisikal mencegah patogen seperti bakteri dan virus memasuki tubuh Jika patogen melewati pelindung tersebut, sistem imun bawaan menyediakan perlindungan dengan segera, tetapi respon tidak-spesifik. Jika patogen berhasil melewati respon bawaan maka akan memasuki perlindungan lapisan ketiga, yaitu sistem imun adaptif yang diaktivasi oleh respon bawaan. Disini, sistem imun mengadaptasi respon tersebut selama infeksi untuk menambah penyadaran patogen tersebut. Respon ini lalu ditahan setelah patogen dihabiskan pada bentuk memori imunologikal dan menyebabkan sistem imun adaptif untuk menyerang lebih cepat dan lebih adekuat jika patogen ditemukan

Respons Imun Tahap: Deteksi & mengenali benda asing Merespon antigenik terkait dengan mikroba patogen dan parasit yang dapat  penyakit atau reaksi alergi Komunikasi dgn sel lain untuk berespons Rekruitmen bantuan & koordinasi respons Destruksi atau supresi penginvasi

Dapat diakibatkan oleh faktor : 1. Genetik 2. Gangguan saat perkembangan 3. Metabolik 4. Gizi 5. Lingkungan: fisik, kimia, biologi 6. Umur

3. PEMBAGIAN SISTEM IMUN Terdiri atas : Bawaan (the innate immune system)  Respon imun non spesifik Diperoleh (the adaptive / acquired immune system)  Respon imun spesifik

Respon Imun Non Spesifik

Spesifik Imm aktif

Imm pasif

Alami

Buatan

Lapis Pertama : - Kulit - Mb mukosa

Respon terhadap Ag Humoral

Selular

Limfosit B Melibatkan Ab

Melibatkan sel sel Limfosit Limfosit T

Bertanggung jawab

Lapis kedua : - Aktifitas fagositosis - Protein anti mikroorganisme - Reaksi radang

Konsep Dasar Sistem Imun Innate / Non Spesifik Humoral

Selular

Garis pertahanan pertama Komplemen, IFN, TNF

Adaptif / Spesifik Humoral

Selular

Garis pertahanan kedua

Makrofag, Neutrofil

Spesifik B cell antibody

FAGOSIT : Sel MN, PMN • Sel NK • Sel MAST • Basofil

B Cell : IgG IgA IgM IgD IgE

No Memory

Spesifik T cell SEL T : • Th1 • Th2 • Ts/Tr/Th3 • Tdth • CTL/Tc

Memory

4. Bawaan (the innate immune system) • Sifat non spesifik: artinya memberikan perlindungan kepada semua bahan/lingkungan yg mengancam tubuh • Didapat sejak lahir • Respon cepat artinya tidak perlu waktu untuk mengenal antigen • Dibedakan 3 macam – Fisik – Larutan – Seluler

MACAM SISTEM IMUN ALAMIAH • • • • • •

Fisik / Mekanik Kulit Selaput lendir Silia Batuk Bersin

Pertahanan Tubuh alami

SISTEM IMUN NON SPESIFIK - Respon langsung terhadap antigen - Tidak ditujukan terhadap mikroorganisme tertentu - Terdiri dari  Fisik / mekanik kulit, selaput lendir, silia, batuk bersin  Biokimia & faktor terlarut - Biokimia : asam lambung, lisozim, laktoferin, asam neuraminik - Humoral : komplemen, interferon, CRP  Seluler - Sel fagosit : monosit, makrofag, neutrofil, eosinofil - Sel nul : (Large Granular Lymphocyte): Natural Killer Cell (sel NK), Killer Cell (sel K) - sel mediator : basofil, mastosit, trombosit

BIOKIMIA lisozim (keringat, ludah, air mata, ASI) menghancurkan dinding sel kuman gram positif - Laktoferin & asam neuraminik (ASI)  anti bakterial E coli & staphylococus - HCl, enzim proteolitik, empedu  lingkungan ~ cegah infeksi bakteri - Laktoferin & transferin (dari makrofag)  ikat zat besi - Lisozim (dari makrofag)  hancurkan kuman gram negatif

CRP = C reaktif protein - protein fase akut -kadar me pd infeksi akut, kerusakan jaringan -Cara kerja  opsonisasi  CRP melapisi bakteri  sehingga mudah dikenali & dimakan oleh makrofag  fagositosis >> INTERFERON - Glikoprotein yg dihasilkan sel tubuh sbg respon thd infeksi virus - Sifat antivirus  induksi sel sekitar sehingga resisten terhadap virus  aktifkan sel NK

KOMPLEMEN - Komplemen meningkatkan fagositosis dgn cara : 1. Hancurkan membran bakteri 2. Melepas bahan kemotaktik  makrofag >> ke tempat bakteri 3. Opsonisasi  memudahkan makrofag mengenali & memakan bakteri - Td 9 komponen  C1 – C9 - C3 >>  kadar C3 serum ~ gambaran biologik konsentrasi C - Aktivasi  interaksi Ag-Ab  kontak dengan dinding sel sasaran - Jalur reaksi : a. Jalur klasik/intrinsik b. Jalur alternatif/ekstrinsik

Jalur klasik

pengenalan

C1qrs (esterase)  C4  C4b & C4a  C2  C2a & C2b 

aktivasi

C4b2a + Mg  C3 konvertase  C3  C3b & C3a  C4b2a3b  C3 peptidase  C5  C5b & C5a 

penghancuran

C5-6-7  C5-6-7-8  C5-6-7-8-9

Jalur alternatif - Aktivasi langsung melalui C3 - Pencetus : endotoksin zymosan = IgA bisa ular kobra Fungsi komplemen -Sitolisis  C56789 -Anafilatoksin  C3a, C4a, C5a -Kemotaksis  C3a, C5a, C567 -Kinin C2 bebas -Imunoderens  C3b, C4b

SELULER 1. Sel NK  sifat sitotoksik  virus, keganasan  aktivasi oleh interferon 2. Mononuklear (MN) monosit & makrofag - Siklus hidup lama - Granul  lisozim, komplemen, interferon, sitokin - Gerak lambat 7-8 jam 3. Polimorfonuklear (PMN) neutrofil, eosinofil - Siklus hidup pendek - Granul  enzim hidrolitik, laktoferin - Gerak cepat 2-4 jam

Fagositosis  makrofag/monosit, segmen eosinofil, netrofil  memakan, mamasukan, menghancurkan  Dibantu oleh : - C3a, C5a, C567  kemotaksis - C3b pengenalan Ag sasaran oleh sel fagosit - opsonin Proses fagositosis Terdiri dari : 1. Kemotaksis  gerakan sel fagosit ke tempat infeksi 2. Menelan 3. Memakan (fagositosis)  dgn pembentukan fagosom 4. Membunuh  lisozom, H2O2, mieloperoksida ( membentuk fagolisosom) 5. Mencerna

Specific Defenses and Acquired Immunity Antigen

Foreign Element

Humoral Immunity Antibodies Cell-mediated immunity Activated Lymphocytes

5. SISTEM IMUN ADAPTIF (SPESIFIK) • Sifat spesifik: artinya memberikan perlindungan hanya kepada jenis antigen tertentu, tidak untuk yg lainnya. • Diperoleh dengan jalan: imunisasi, sakit, atau dari ibu lewat plasenta, ASI • Untuk mendapatkanya perlu waktu, artinya tubuh perlu mengenal dulu antigen tsb kemudian sel imun mengalami sensitifasi untuk memproduksi kekebalan  vaksinasi : hepatitis, BCG, imunisasi dll • Kekebalan baru berfungsi, pada saat terpapar antigen yg kedua

Sel sel yang berperan pada imunitas tubuh 1. Sel T Dibentuk di sumsum tulang, pematangan di timus Mempunyai petanda permukaan  membedakan dg sel B  pemeriksaan rosette (+) Mempunyai petanda CD (cluster differentiation)  sel T dlm berbagai fase pertumbuhan Mempunyai petanda fungsional  concanavalin A & phytohemaglutinin Fungsi :- membantu sel B dlm memproduksi antibodi - mengenal & menghancurkan sel yang terinfeksi virus - mengaktifkan makrofag dlm fagositosis - mengontrol ambang & kualitas sistem imun Jenis : sel Th (helper), Ts (supresor), Td (delayed hypersensitivity), Tc (cytotoxic)

2. SEL B Dibentuk & dimatangkan di sumsum tulang - Proses pematangan  sel asal  pre B  sel B imatur  sel B matur  proliferasi & diferensiasi  sel plasma  Ab (Ig) - Rangsangan antigen I  terbentuk IgM - Selanjutnya akan terjadi switching  Ig A, Ig E. Ig D, Ig G

3. Sel Fagosit (sel penghancur mikroba)  Sel Neutrofil (Leukosit berinti banyak)  Sel Eosinofil (berperan pada infeksi parasit serta pada reaksi alergi  Sel monosit / magrofag : berinti satu

4. Sel basofil dan sel mast Mengandung zat histamin dll Berperan pada reaksi inflamasi dan reaksi alergi

6. Komponen pada respon imun Tipe

Lokasi

Fungsi

B-Lymphocyte

Lymph nodes Limpa Peripheral

Bereaksi dengan antigen spesifik & berdifensiasi ke dalam plasma sel atau sel memori Bertanggung jawab atas antibodi untuk memediasi imunitas

T-lymphocyte

Lymph nodes limpa Peripheral Cairan jaringan

Pengenalan antigen spesifik untuk memicu memediasi imunitas sel Memobilisasi sel-sel tom berpartisipasi untuk memediasi imunitas sel Membantu meregulasi respon imun

Plasma cells

Lymph nodes, Spleen Gastrointestinal Associated Lymphoid Tissue (GALT)

Memproduksi antibodi IgG, IgA, IgE IgM, IgD.

Macrophage

Peripheral Semua jaringan

"Menyajikan" antigen limfosit B & T mengopsonisasi, menelan bakteri

komplement

Darah (protein plasma)

Bentuk cytolytic dan toksik kompleks untuk antigen

Mediator inflamasi −Neutrophils −Eosinophils

Darah Inflamasi jaringan

Menelan imun kompleks Fagositosis 44

Immune respon

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.

7. Innate vs. adaptive immunity • Innate immunity – Garis pertahanan pertama (ada pada semua individu sepanjang waktu) – Berlangsung dengan cepat (0 – 4 jam) – Non-specific – Tidak memiliki target tertentu dan tidak membentuk proteksi jangka panjang • Adaptive (acquired) immune response sangat lambat > 96 jam – Dimulai jika respon imun bawaan tidak memadai (> 4 hari) – Imunitas spesifik --- antigen – Membentuk proteksi jangka panjang (mis : antibodi, memori sel T) – Humoral dimediasi oleh sel T

PERBEDAAN SISTEM IMUN NONSPESIFIK DAN SPESIFIK

NONSPESIFIK POSITIF : SELALU SIAP, RESPONS CEPAT, TIDAK PERLU PAJANAN SEBELUMNYA

SPESIFIK NEGATIF : TIDAK SIAP SAMPAI TERPAJAN ALERGEN , RESPONS LAMBAT

NEGATIF : DAPAT BER >>, MEMORI <<

POSITIF : RESPONS INTENS, PERLINDUNGAN LEBIH BAIK PADA PAJANAN BERIKUT

PRESENTASI ANTIGEN SITOKIN

Respons imun primer dan sekunder • Apakah respons imun primer dan respons imun sekunder?

IgG Intensitas respons imun

IgM

10

Kontak pertama

20

30

40

50 Kali

Kontak kedua

IgM : pengikat komplemen & sangat efisien melisiskan mikroorganisme, ab permukaan pd sel B sbg reseptor antigen, memiliki fungsi aglutinasi & menggumpalkan miikroorganisme  dikeluarkan IgG : satu2nya yang dpt menembus barier plasenta, berikatan dengan magrofag  opsonisasi  fagositosis

Asal, diferensiasi dan fungsi utama imunitas pada fagosit Bone Marrow stem cells Lymphoid progenitors

T Lymphocyte

Myeloid progenitors

B Lymphocyte

Granulocytes (dalam darah & jaringan) Neutrophils

Mikrobisidal di awal respon inflamasi

Eosinophils

Basophils

Menghancurka n parasit & menghasilkan mediator pd inflamasi

Melepaskan histamin dan heparin

Erythroid progenitors

Platelet progenitors

Erythrocytes

Platelets

Monocytes ( dalam darah) Macrophages

Alveolar Splenic & lymph node Liver Kupffer cells Peritoneal Other tissues (brain, synovia, kidney)

Hadir di akhir respon inflamasi Microbicidal Menginisiasi respon imun

8. 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 memproduksi Antibody

DAFTAR PUSTAKA

• Baratawidjaja KG dan Rengganis Iris. Imunologi Dasar. 2010. UI press. Jakarta. • Jani dan Kuby. Immunology basic. 2007. • Maurice R. G. O’Gorman and Albert D. Donnenberg -Handbook of Human Immunology. 2008 2nd ed. 2008. by Taylor & Francis Group, LLC CRC Press is an imprint of Taylor & Francis Group, an Informa business.

Sel sel pada sistem imun