Tubuh memiliki pertahanan sendiri dalam
melawan berbagai infeksi yang disebabkanoleh organisme dan patogen asing. Benda
asing dapat masuk ke dalam tubuh melewatiberbagai barier seperti kulit, rambut,
atau saluran lainnya seperti pernafasan, pencernaandan sebagainya. Sebagai
konsekuensi, mekanisme alami (innate)
dari tubuh akanberoperasi akan tetapi hal tersebut tidak cukup untuk
memproteksi tubuh dalam segalakasus. Oleh karenanya harus ada sistem imun yang
membantu dalam sistem pertahanantersebut. Respons antibodi ini bersifat adaptif
di alam dan beroperasi melaluipembentukan antibodi oleh limfosit (Sherwood,
2009).
Vertebrata memiliki kemampuan yang lebih
kuat dari semua kelompok hewan karena memiliki kapasitas untuk membentuk
imunitas adaptif melawan berbagai benda asing. Sistem imun spesifik telah
berkembang dan berhubungan erat dengan mekanisme melawan patogen. Sistem imun
adalah semua mekanisme yang digunakan untuk mempertahankan keutuhan tubuh,
sebagai perlindungan terhadap bahaya yang dapat ditimbulkan berbagai bahan
dalam lingkungan hidup. Pertahanan di sini itu adalah pertahanan yang ada dalam
tubuh organisme (makhluk hidup). Kulit, membran mukus, mukus, sel-sel bersilia pada
saluran sistem pernafasan, lisozim, dan cairan lambung merupakan sistem
pertahanan garis depan dari tubuh dengan sistem kerja yang tidak spesifik. Jika
garis depan sistem pertahanan mengalami kegagalan maka sistem pertahanan kedua
inilah yang akan bekerja. Sistem pertahanan ini sangat mengandalkan kerja
neutrofil, makrofag, respons
inflamasi, dan protein antimikroba. Setelah itu akan ada kerja mekanisme
pertahanan spesifik pada lapis ketiga dengan fungsi yang sangat penting yang
melibatkan limfosit dan antibodi (Santoso, 2009).
Tabel 14. Tipe
mekanisme pertahanan tubuh
Mekanisme Pertahanan
Non Spesifik
|
Mekanisme
Pertahanan Spesifik (Kekebalam Tubuh)
|
|
Pertahanan
Lapis Pertama
|
Pertahanan
Lapis Kedua
|
Pertahanan
Lapis Ketiga
|
1. Kulit
2. Membran
mukus
3. Sekret
kulit
4. Sekret
membran mukus
|
1. Sel
darah putih
2. Protein
antimikroba
3. Respons
inflamatoris
|
1. Limfosit
2. Antibodi
|
Gambar
33. Letak organ
pada sistem imun tersebar di seluruh bagian tubuh
(Sumber: National Institutes of
Health, 2003).
A.
Tipe-Tipe
Imunitas
Imunitas memberikan manfaat bagi keseluruhan tubuh hewan dengan
membentuk sistem resistensi terhadap agen-agen penginfeksi spesifik. Hal ini
tergantung kepada beberapa faktor yaitu (a) resistensi host (inang), (b) dosis
dimana dosis yang tinggi dari patogen akan melebihi kapasitas pertahanan alami
hewan, dan (c) sifat virulensi dari organisme yang menyerang. Kekuatan
resistensi mungkin diturunkan yaitu imunitas alami (innate), dan imunitas
adaptif sebagai respon terhadap infeksi sebelumnya atau karena memang ada
inokulasi melalui vaksinasi atau imunisasi (Santoso, 2009).
1.
Imunitas
Alami (Innate Imunity)
Tipe ini adalah
suatu sistem resistensi yang diturunkan dan sangat berhubungan denganaspek
spesies, ras, atau individu artinya bahwa setiap spesies, setiap ras, atau
bahkan setiap individu akan memiliki sistem yang berbeda dalam hal ketahanan
imunitasnya. Sistem imun ini bersifat alami dan bukan karena adanya induksi
oleh infeksi-infeksi sebelumnya. Resistensi terhadap infeksi sangat beragam
antara satu individu dengan yang lainnya juga dengan usia yang berbeda.
Anak-anak dan orang tua sangat mudahterkena serangan mikroba jika dibandingkan
dengan kelompok usia muda dan dewasa.Hal ini terkait dengan kekuatan sistem
imun alami yang dimilikinya (Santoso, 2009).
2.
Imunitas
Induksi (Acquired Imunity)
Imunitas ini
terbentuk selama kehidupan seseorang dan biasanya terbentuk karena adanya
faktor induktor yang memicu pembentukan sistem pertahanan. Secara mendasar ada
dua tipe dari sistem imun ini, yaitu imunitas aktif dan imunitas pasif.
a.
Imunitas
aktif yang merupakan
resistensi adaptif yang terbentuk dalam tubuhseseorang setelah terjadinya
kontak dengan antigen asing misalnya mikroorganisme danproduk toksik yang
dihasilkannya. Mekanismenya melibatkan produksi antibodi olehsel-sel tubuh
individu. Imunitas aktif berkembang sangat lamban dalam kurun waktuberhari-hari
atau bahkan beberapa minggu akan tetapi tetap bertahan selama beberapatahun.
Mekanismenya juga melibatkan respons
humoral dan respons yang dimediasi
olehsel (cell mediated response)
(Santoso, 2009).
1)
Imunitas humoral
Kekebalan humoral melibatkan
aktivasi sel B dan diikuti oleh produksi antibodi yang beredar di dalam plasma
darah dan limfa (Campbell dkk, 2004). Berbagai reaksi imunologis secara khusus
melawan mikroorganisme secara langsung dan dimediasi melalui protein dalam
sirkulasi darah yang disebut dengan antibodi. Antibodi secara aktif bekerja
melawanantigen mikroorganisme beserta produk toksiknya. Antibodi ini dapat
menginduksi resistensi dengan beberapa cara yaitu (Santoso, 2009):
- Menetralisasi toksin atau enzim seluler
- Membunuh bakteri atau melisisnya dengan komplemen
- Menghambat kapasitas infeksi dari mikroorganisme
- Membuat mikroorganisme menjadi rentan terhadap aksi fagositosis
- Berkombinasi dengan antigen seluler yang berinterferensi dengan
fagositosis (oposinasi).
2)
Imunitas yang diperantarai oleh sel (cell
mediated imunity)
Kekebalan yang diperantarai oleh sel adalah respons kekebalan yang
bergantung pada kerja sel T (Campbel dkk, 2004). Respons imunitas jenis ini merupakan kategori respons yang
kompleks yang memperlihatkan adanya proses imunologis spesifik dan nonspesifik.
Responsnya
dapat melibatkan pembentukan antibodi humoral atau tidak samasekali, dan yang
menjadi agen utamanya adalah sel limfoid yang aktif secara imunologis. Sel-sel
tersebut disirkulasikan dan akan mengenali benda-benda asing (antigen) dan
menginisiasi serangkaian reaksi. Reaksi-reaksinya meliputi respon inflamasi
mononuklear, destruksi sitotoksik dari sel invader, aktivasi fagositosis
makrofag dan menunda hipersensitifitas pada jaringan. (Santoso, 2009)
b.
Imunitas
Pasif yaitu resistensi
yang temporer yang melawan agen penginfeksiyang diinduksi oleh pemberian
antibodi yang melawan agen tersebut. Antibodi tersebutdiperoleh dari individu
lainnya. Imunitas pasif akan hilang pada periode yang singkat,biasanya dalam
beberapa minggu karena antibodi tersebut akan rusak dan tidak adaproses
penggantiannya di dalam tubuh. Keuntungannya adalah ketika diberikan ke dalamtubuh
maka respons imunitasnya akan segera meningkat dengan cepat tanpa adanya
fasediam (lag period) (Santoso, 2009).
B.
Limfosit
Sel-sel yang
memperlihatkan respons imunologis terletak di dalam sistem organ limfoid yang
berinterkomunikasi dengan bagian tubuh lainnya melalui sistem saluran limfa,
sel-sel tersebut dikenal dengan limfosit. Limfosit berasal dari sel-sel induk (stem cell) yang dihasilkan oleh kantong
yolk, dan liver fetus selama fase embrionik dan setelah dewasa akan dihasilkan
di sumsum tulang. Sel-sel limfosit bermultifikasi, berdiferensiasi dan
mengalami kematangan dalam organ limfoid, di timus, dan di bursa fabricus (khusus
pada hewan) (Santoso, 2009).
Tubuh
vertebrata mengandung dua jenis utama limfosit. Limfosit B (sel B) dan Limfosit
T (sel T). Seperti makrofag, dua jenis limfosit tersebut bersirkulasi di
seluruh darah dan limfa, dan terkonsentrasi dalam limpa, nodus limfa, dan
jaringan limfatik lainnya. Karena limfosit mengenali dan merespons terhadap
mikroba tertentu dan molekul asing, maka limfosit dikatakan memiliki spesifitas
(Campbell dkk, 2004).
Molekul asing
yang mendatangkan suatu respons spesifik disebut antigen (antibody generator). Antigen meliputi molekul yang dimiliki virus,
bakteri, fungi, protozoa, dan cacing parasit. Salah satu cara antigen
menimbulkan respons kekebalan adalah dengan cara mengaktifkan sel B untuk
mensekresikan protein yang disebut antibodi. Masing-masing antigen mempunyai
bentuk molekuler khusus untuk merangsang sel-sel B tertentu untuk mensekresi
antibodi yang berinteraksi secara spesifik dengan antigen tersebut. limfosit B
dan T membedakan antigen berdasarkan bentuk molekuler yang hanya berbeda
sedikit, artinya sistem kekebalan membidik penyerang secara spesifik (Campbell
dkk, 2004).
Limfosit
membentuk pertahanan imun terhadap sasaran-sasaran yang telah terprogram secara
spesifik. Limfosit B menghasilkan antibodi, yang beredar dalam darah dan
bertanggung jawab dalam imunitas humoral, atau yang diperantarai oleh antibodi.
Suatu antibodi berikatan dengan benda asing spesifik, misalnya bakteri (yang
memicu produksi antibodi tersebut), dan menandainya untuk dihancurkan (dengan
fagositosis atau cara lain). Limfosit T tidak memproduksi antibodi; sel ini
secara langsung menghancurkan sel sasaran spesifiknya dengan mengeluarkan
beragam zatl<trr'ia yang melubangi sel korban, suatu proses yang dinamai
imunitas selular. Sel sasaran dari sel T mencakup sel tubuh yang dimasuki oleh
virus dan sel kanker. Limfosit hidup sekitar 100 sampai 300 hari. Selama
periode ini, sebagian besar secara terus-menerus terdaur ulang antara jaringan
limfoid, limfe, dan darah, dan hanya menghabiskan waktu beberapa jam di dalam
darah. Karena itu, setiap saat hanya sebagian kecil dari limfosit total berada
di dalam darah (Sherwood, 2009).
C.
Antigen
dan Antibodi
Antigen adalah
substansi yang jika diinjeksikan ke dalam tubuh hewan yang tidak mengandung
substansi tersebut akan menyebabkan pembentukan antibodi asing yang spesifik
untuk antigen tersebut. Substansinya adalah senyawa kimiawi yang kompleks yang
biasanya berkombinasi dengan komponen protein dan non protein atau komponen
non-antigenik yang disebut dengan hapten.
Hapten tidak dapat menghasilkan antibodi dengan sendirinya tetapi jika antibodi
telah terbentuk, dia tidak akan dapat berkombinasi dengan antibodi tersebut.
Beberapa polisakarida dan polipeptida dapat berperan sebagai antigen. Kadang
kala lipid dan asam nukleat yang berkombinasidengan protein juga berperan
sebagai antigen. Antigen haruslah molekul yang besar(makromolekul) akan tetapi
tidak semua makromolekul bersifat antigenik. Makromolekul di dalam tubuh kita
sendiri yang menjadi penyusun unit struktural dan fungsional tubuh tidak akan
berperan sebagai antigen, akan tetapi jika makromolekul kelinci diinjeksi
dengan makromolekul dari manusia atau sebaliknya maka akan menimbulkan
pembentukan antibodi. Penjelasan akan fenomena ini adalah bahwa perbedaan
struktur molekul dari dua individu yang berbeda spesiesnya dalam kelas mamalia
akan menimbulkan respons
antigen-antibodi (Sherwood, 2009).
Suatu antibodi merupakan
substansi imunitas yang dibentuk dalam darah hewan sebagai respons
terhadap stimulus antigenik dan akan bereaksi secara spesifik dengan antigen
yang berhubungan pada beberapa cara yang dapat diamati, Antibodi adalah protein
dan menjadi bagian dari globulin serum. Darah mengandung protein-protein
seperti albumin, globulin, dan fibrinogen yang dapat diisolasi dengan metode
elektroforesis. Antibodi menjadi penyusun 1-2% dari total protein serum dan
kendati dalam kondisi abnormal sekalipun. Karena antibodi termasuk kedalam
kelas globulin, maka disebut juga sebagai imunglobulin. Antibodi dicirikan oleh
piranti kimiawi, fisika dan imunologisnya (Sherwood, 2009).
Imunoglobulin
adalah kelompok globulin (protein globular) yang terdiferensiasi secara
struktural dan fungsional berperan sebagai antibodi. Antigen yang diinjeksikan
kedalam tubuh suatu organisme akan menstimulasi pembentukan beberapa antibodi
yangbereaksi dengan antigen tersebut. Umumnya antigen yang lebih kompleks
akanmenstimulasi pembentukan antibodi yang lebih banyak.Ada lima kelas
imunoglobulin pada plasma manusia yaitu IgG, IgM, IgD, danIgE dimana dua kelas
yang terakhir memiliki jumlah yang sangat sedikit. Pembagiankelas tersebut
didasarkan kepada analisis struktur molekul dan perilakuelektroforesisnya.
Semua imunoglobulin disusun oleh dua tipe rantai polipeptida yang dinamakan
rantai ringan (L: Light) dan rantai berat (H : heavy). Rantai ringan
berikatandengan rantai berat oleh ikatan disulfida (S-S) dan semuanya membentuk
suatu dimer (LH). Setiap molekul antibodi bersifat bifungsional dan memiliki
dua tempat untukberkombinasi dengan antigen. Ujung aminonya merupakan bagian
yang bertanggungjawab terhadap pengenalan dan pengkombinasiannya
dengan antigen. Baik rantai ringan maupun rantai berat dapat mengenali antigen
(Santoso, 2009).
Berdasarkan
aktivitas biologisnya, antibodi dibedakan menjadi 5 macam, yaitu sebagi berikut
(Sherwood, 2009).
1.
IgG : merupakan
imunoglobin paling banyak ayang ada di dalam darah, diproduksi dalam jumlah
besar ketika tubuh kemudian menghadapi antigen yang sesuai (spesifik)
2.
IgA : ditemukan
dalam sekresi sistem pencernaan, pernapasan, dan kemih-kelamin,
serta dalam air susu dan air mata.
3.
IgM : merupakan immunoglobin yang berfungsi
sebagai reseptor permukaan sel B untuk mengikat antigen dan disekresikan pada
tahap-tahap awal respons sel plasma.
4.
IgE : Turut berperan dalam melindungi tubuh dari
cacing parasitik dan merupakan mediator antibodi untuk respons alergik umum,
misalnya hayfeuer, asma, dan urtikaria
5.
IgD : terdapat
di permukaan banyak sel B, tatpi fungsinya belum diketahui.
D.
Interaksi
Antigen dan Antibodi
Plasma dari
individu yang normal memiliki ratusan jenis antibodi yang berbeda dalam jumlah
yang sedikit. Jika antigen baru masuk ke dalam tubuh, antibodi spesifik akan
muncul di dalam darah yang akan bereaksi dengan antigen. Pendedahan berulang
dengan berbagai antigen akan memperbanyak jumlah jenis antibodi dalam plasma.
Jika individu didedahkan dengan antigen yang sebelumnya pernah masuk ke dalam
tubuh individu tersebut, maka akan dihasilkan sejumlah besar antibodi secara
cepat di dalam plasma. Seluruh antibodi adalah protein. Pemberian satu antigen
akan menstimulasi pembentukan beberapa antibodi. Jika antigen memiliki dua sisi
aktif dan akan diikat oleh antibodi yang memiliki dua sisi tempat berkombinasi
dengan antigen maka akan menghasilkan reaksi
presipitasi. Presipitasi adalah proses di mana suatu bahan terpisah dari
larutannya (Sherwood, 2009). Ada beberapa kategori antibodi yang penting,
diantaranya adalah sebagai berikut.
1.
Antitoksin
yang menghasilkan pelawan toksin
2.
Aglutinin
yaitu antibodi yang menyebabkan aglutinasi (aglutinin vs aglutinogen).
3.
Presipitan
yaitu antibodi yang membentuk kompleks dimana molekul antigen akan larut.
4.
Lisin
yaitu antibodi yang mengaktifkan komplemen (fiksasi komplemen) yang akan memicu
lisisnya sel.
5.
Opsonin
yaitu antibodi yang berkombinasi dengan komponen permukaanmikroba yang akan
menetralkan atau memblok tempat pengikatan mikrobasehingga menjadi inaktif.
1.
Netralisasi dan Aglutinasi
Antibodi dapat
secara fisik menghambat sebagian antigen melaksanakan efek merugikannya.
Sebagai contoh, dengan berikatan dengan toksin bakteri, antibodi dapat mencegah
bahan kimia berbahaya ini berinteraksi dengan sel yang rentan. Proses ini
dikenal sebagai netralisasi. Demikian juga, antibodi dapat berikatan dengan
antigen permukaan beberapa jenis virus, mencegah virus ini masuk ke dalam sel
dan menimbulkan efek buruk. Kadang-kadang beberapa molekul antibodi dapat
mengikatsilangkan banyak molekul antigen menjadi suatu
rantai atau kisi-kisi kompleks antigenantibodi. Proses di mana sel-sel asing,
misalnya bakteri atau sel darah merah yang tidak cocok golongannya, menyaru
membentuk gumpalan dikenal sebagai aglutinasi (Sherwood, 2009).
2.
Induksi
Respon Imun
Untuk menciptakan respons
imun, suatu molekul antigen harus melakukan kontak dengan permukaan limfosit.
Limfosit mampu merespons suatu antigen dimana telah ada reseptor spesifik di
permukaan sel limfosit tersebut yang akan merespons antigen dan limfosit yang
berbeda akan memiliki reseptor yang berbeda pula. Setiap limfosit hanyamemiliki
satu jenis reseptor bagi molekul antibodi. Antibodi akan berikatan dengan
membran plasma limfosit dan akan segera mengenali antigen. Limfosit tersebut
satu diantara seribunya akan dipilih dan secara spesifik distimulasi untuk
memperbanyak jumlahnya dan akhirnya akan berdiferensiasi membentuk populasi sel
yang aktif menghasilkan antibodi. Hal ini dikenal dengan seleksi klonal
(Santoso, 2009).
Untuk melihat daftar pustaka/sumber referensi dan materi Fisiologi Hewan lainnya, silahkan klik link di bawah ini:
No comments:
Post a Comment