Imunitas terhadapmikroorganisme pathogen

MM Suryani Hutomodrg MDSc

Pendahuluan

Ada 5 katagori mikroorganisme pathogen :1. Bakteri extraseluler2. Bakteri intraseluler3. Fungi4. Virus 5. Protozoa dan parasit multiseluler

Imunitas terhadap bakteriextraseluler

• Bakteri extraseluler bereplikasi di luar sel host(sirkulasi, GI tract, connective tissue, etc)

• Banyak spesies yg pathogen

Melalui 2 cara :1. bakteri menginduksi inflamasi --- kerusakan

jaringan pd sisi infeksi(pyogenic cocci menyebabkan infeksisuppuratif pd manusia)

2. Bakteri memproduksi toksin yg pathologis- endotoksin : komponen dinding sel

pada gram (–) disebut LPS- eksotoxin : disekresi secara aktif oleh bakteri

Contoh bakteri extraseluler pathogen

Innate immunity terhadapbakteri extraseluler

Aktivasi sistem komplemen- peptidoglican pd dinding sel bakterimengaktivasi alternative pathway - LPS jg mengaktivasi alternative pathway bilatdk ada antibodi- hasil pengaktifan komplemen adalahopsonisasi dan peningkatan phagositosis

- Aktivasi phagositosis mensekresi cytokine ygmenginduksi aktivasi lekosit pd sisi infeksi- injuri jaringan normal pd sisi infeksi adalahefek patologis pada inflamasi- cytokine jg menginduksi manifestasi sistemikpd infeksi termasuk demam

Adaptive immunity terhadapbakteri extraseluler

• Humoral immunity merupakan komponenutama

• Respon antibodi akan langsung pd dinding selbakteri

• Mengaktifkan komplemen melalui clasicalpathway

Septic shock- Merupakan konsekuensi infeksi bakteri gram

positif dan negatif- Karakteristiknya : kolaps pd sistem sirkulasi

dan diseminasi koagulasi intravaskular- Pd fase awal disebabkan oleh cytokine yg

diproduksi makrophag krn aktivasi LPS- TNF adalah cytokine utama mediator septic

shock- IFN γ dan IL-12 juga berkontribusi

Imunitas terhadap bakteri intraseluler

Karakteristik bakteri intraseluler :• kemampuan untuk survive, bahkan

bereplikasi di dalam sel2 phagosit• Dpt menghindari circulating antibodi

• Untuk mengeliminasi diperlukan mekanismecell mediated immunity

• Cell mediated imunnity terdiri atas 2 tipereaksi :

1. Aktivasi makrophag oleh sinyal T cell-derived CD 40L

2. IFN-γ

Hasilnya : membunuh mikroba dlm sel phagosit, kmd memusnahkan sel yg terinfeksi (CD⁸⁺ T cell)

Kerjasama CD4⁺ danCD8⁺ dalam membunuhbakteri intrasel

Contoh bakteri intraseluler pathogen

Mycobacterium tuberculosis di dalammakrophag, Auramin acrydine staining (Denise, 2012)

Immunitas terhadap fungi

• Infeksi fungi : micosis• Menyebabkan morbiditas dan mortalitas• Bbrp fungi adalah endemik, krn tumbuh di

lingkungan kita, spora masuk ke tubuh melaluiinhalasi

• Infeksi jamur yg lain disebut infeksioportunistik karena infeksi ini tidak munculpd individu yg sehat.

• Imunitas terhadap jamur lebih sedikitdiketahui dibandingkan dng bakteri

• Prinsip pokok pada innate immunity terhadapjamur adalah netrophil dan makrophag

• Pasien dengan neutropenia adalah susceptible infeksi oportunistik fungi

• neutrophil adalah fungisidal yg kuat karenamenghasilkan ROS dan enzim2 lisosomal

• Strain yg virulen dari Cryptococcus neoformans menghambat produksi cytokine terutama TNF dan IL-12 yg dihasilkanmakrophag dan menstimulasi IL-10 ygmenghambat aktivitas makrophag

• Imunitas berperantaraan sel menjadi imunitasyg utama terhadap infeksi fungi

• Histoplasma capsulatum (fungi intraseluler yghidup dalam makrophag) dieliminasi dengancara yg sama dng bakteri intraseluler

• CD⁴⁺ dan CD⁸⁺ T cell bersama-samamengeliminasi sel2 yg terinfeksi yeast dari C. neoformans

Fungi pathogen

Imunitas terhadap virus• Virus adalah mikroorganisme intraseluler yg

bereplikasi di dalam sel dng menggunakan asamnukleat dan protein synthetic machinery dari host

• Virus menginfeksi sel menggunakan molekulpermukaan sel normal sbg reseptor untuk masukke dalam sel

• Setelah masuk dlm sel virus akan menyebabkankerusakan jaringan dan menimbulkan penyakitmelalui bbrp mekanisme

1. Replikasi virus berinterferensi dng sintesisprotein sel normal --- menyebabkankerusakan jaringan dan kematian sel ygterinfeksi --- sel akan lysis

2. Virus menyebabkan infeksi laten --- viral DNA persisten di dalam sel host dan memproduksiprotein yg akan mengganggu fungsi sel. Laten adalah keseimbangan antara infeksiseluler dan respon imun yg dpt dikontrol tptdk dapat dihilangkan.

Innate immunity terhadap virus

• Prinsip mekanisme imunitas terhadap virus adalah menghambat infeksi oleh IFN tipe I danNK-cell akanmembunuh sel yg terinfeksi

• Infeksi virus diasosiasikan dng produksi IFN tipe I oleh sel yg terinfeksi terutama seldendritic

Adaptive immunity terhadap virus• Antibodi diproduksi dan efektif terhadap virus

hanya ketika virus tersebut belum masuk kedalam sel

• Fungsi antibodi adalah untuk menetralkan virus, mencegah untuk melekat pada sel host --- Ig A

• Virus berada di luar sel ketika awal infeksi atauketika virus tersebut dikeluarkan dari sel ketikasel yg terinfeksi mati

• Yg dapat membunuh sel yg terinfeksi virus adalahCD⁸⁺ T cell

Imunitas terhadap parasit

• Infeksi parasit artinya infeksi oleh hewanparasit : protozoa, helmints, ectoparasite(mites, ticks)

• Sebagian besar parasit mempunyai siklushidup yang kompleks, sebagian pada manusiaatau vertebrae lain, sebagian lagi padaintermediate host (lalat, nyamuk, etc)

• Manusia biasanya terinfeksi oleh gigitanintermediate host yg sdh terinfeksi lebihdahulu

• Sebagian besar infeksi parasit bersifat kroniskarena lemahnya innate immunity dankemampuan parasit untuk menginvasi responadaptive immunity

• Dengan demikian penggunaan antibiotikantiparasit tidak efektif untuk membunuhparasit

• Individu yg tinggal di daerah endemikmemerlukan perlindungan khusus ---chemotherapy

Helmint penyebab penyakit

Life cycle Trichinellaspiralis , melaluiintermediate host

Innate immunity terhadap parasit• Prinsip innate immunity terhadap parasit adalah

phagositosis, tapi banyak dari parasit ini ygresisten thd phagositosis, bahkan bisa bereplikasidi dalam makrophag

• Bbrp protozoa mengaktifkan surface molecule ygakan dikenali oleh TLR dan akan mengaktifkanmakrophag

• Sel2 phagosit akan menyerang helmint danmensekresi substansi yg bersifat mikrobisidaluntuk membunuh parasit yg terlalu besar bagimakrophag

Adaptive immunity terhadap parasit

• Adaptive immunity terhadap parasit miripdengan yg terjadi pada bakteri intraseluler danvirus

• Prinsip pertahanan terhadap protozoa ygsurvive di dalam makrophag adalah aktivasimakrophag oleh Th1

• Th2 memproduksi IL-4 yg berfungsimenstimulasi produksi Ig E dan IL-5 ygmengaktifkan eosinophil yang efektif untukinfeksi parasit (Helmint)

Imunitas terhadap tumor

• Cancer (malignant tumor) adalah masalahkesehatan yg serius di seluruh dunia

• Menyebabkan morbiditas dan mortalitas ygcukup tinggi pada anak2 dan dewasa

• Cancer tumbuh dari proliferasi yg tidakterkontrol dan menyebarkan cloning sel2nya

• Sel tumor mengekspresikan antigen yg akandikenali sebagai benda asing oleh sistem imun

• Berbagai penelitian mengindikasikan, meskipun tumor berasal dari sel host, tetapisel tumor akan berlawanan dng sistem imun

• Gambaran histopatologis pada berbagaitumor menunjukkan adanya infiltrat sel2 mononuklear di sekelilingnya yg terdiri dari NK cells dan makrophag

Antigen dari virus oncogen

DNA virus diimplikasikan dengan perkembanganberbagai jenis tumor pada manusia dan hewancoba, terutama pada pasien dngimmunosupresive treatment atau pada pasienacquired immunodeficiency syndrome (AIDS)

• EBV --- limphoma• HPV --- skin and cervical cancer• Imunisasi pada wanita dng human papilloma

virus (HPV) coat proteins mencegahperkembangan lesi precancer pada uterine cervix.

Innate immunity terhadap tumor

• Berbagai penelitian melaporkan, NK cells danmakrophag mampu membunuh sel tumor

• Kemampuan NK cells untuk membunuh tumor akan meningkat krn adanya cytokine (interferon, IL-2, IL-12)

• In vitro, NK cells dapat membunuh sel2 tumor terutama pada tumor hematopoetic

• Makrophag membunuh sel tumor krnmengenali surface antigen pada permukaansel tumor

• Makrophag diaktifkan oleh IFN-γ yang diproduksi oleh tumor-specific T cell

• Proses phagositosis yg terjadi sama denganproses tersebut pada bakteri

Adaptive immunity terhadap tumor

• Imunitas seluler dan humoral akan bersama-sama melawan tumor

• Prinsip imunitas terhadap tumor adalah : seltumor akan dibunuh oleh CD⁸⁺ T cell

• Peran CD⁴⁺ T cell kurang jelas, tetapi didugamemproduksi cytokine (TNF dan IFN-γ) yang akan mengaktifkan makrophag untukmemphagosit sel tumor

• Antibodi- Antibodi akan membunuh virus oncogen

dengan mengaktifkan sistem komplemen- Atau bisa juga dengan proses antibody

dependent cell mediated cytotoxicity ----macrophag atau NK cell killing

- Antibody yang spesifik untuk virus oncogenspt HPV akan melindungi sel host dari invasisel tumor tersebut

• Abbas, Abdul K, MBBS; Lichtman, Andrew H,MD P Hd. Basic Immunology, function and disorders of the immune system. W.B Saunders co. Philadelphia London New York St Louis Sydney Toronto. 2011

• Abbas, Abdul K; Lichtman, Andrew H; Pillai, Shiv. Cellular and Molecular Immunology. Edition 6. Saunders Elsevier Inc. Philadelphia USA. 2010

Refferences

• Lamont RJ and Yilmaz O : In or out: the invasiveness of oral bacteria. Periodontology2000. 2002; (30) : 61–69

• Lamont RJ, Burne RA, Lantz MS and LeBlanc DJ : Oral Microbiology and Immunology. ASM Press,Washington D.C. 2006 : 361-370

• Murray PR, Rosenthal KS and Pfaller MA : Medical Microbilogy. 2009; 6th.ed. Mosby Elsevier