Asih Rahayu,drh.,M.Kes.Lab MikrobiologiFK-UWKS

Immunologi terhadap Infeksi BakteriBakteri extraseluler

Bakteri extraseluler dapat hidup & berkembang biak diluar sel host (eg : sirkulasi, jaringan ikat, rongga jaringan / lumen TR &GIT)

IMMUNITAS Non Spesifikterhadap infeksi bakteri ekstraseluler

Komponen Utama adalah :ComplementPhagocytosisRespons Inflamasi

Bakteri yang mengekspresikan mannosa di permukaannya diikat oleh lectin yang homolog dengan C1q

Mengaktifkan C melalui jalur Lectin produk sampingannya dapat mengerahkan dan mengaktifkan leucocytMeningkatkan opsonisasiMeningkatkan fagositosisMAC (Membran Attack Complex) menghancurkan dinding sel bakteriSel fagosit mengikat bakteri meningkatkan aktivasi leucocyt & fagositosisAktivasi sel fagosit melepas sitokin induksi infiltrasi leucocyt ke tempat infeksi ; induksi panas & induksi sintesis APP ( Acute Phase Protein)

IMMUNITAS spesifikterhadap infeksi bakteri ekstraselulerHumoral :Komponen utama : Antibodi

Eliminasi mikrobaNetralisasi toxin mikrobaDibantu Th2 produksi sitokin merangsang respon sel B ; mengaktifkan makrofag dan inflamasi

= antibodiNETRALISASIOPSONISASI &FAGOSITOSIS DGN.PERANTARAAN FcRFAGOSITOSIS BAKTERIYANG DILAPISI C3bINFLAMASILISIS BAKTERIKeterangan := bakteri

=sel B= complement

Berbagai sitokinResponsantibodiAktivasi makrofagFagositosis & Pemusnahan bak-teriIFN-InflamasibakteriAPCCD4TNF

Immunologi terhadap infeksi bakteriBakteri intraselulerCiri utama bakteri intraseluler adalah kemampuannya untuk hidup & berkembang biak di dalam sel fagosit mendapat tempat tersembunyi sehingga tidak dapat diketemuka oleh antibodi dalam sirkulasi perlu mekanisme immun seluler untuk eliminasinya

Immunitas Non spesifikterhadap infeksi bakteri intraselulerSel efektor immuitas non spesifik terhadap bakteri intraseluler adalah sel fagosit & sel NKSel fagosit mencoba untuk menelan & menghancurkan bakteri intraseluler tetapi bakteri intraseluler dapat resisten terhadap efek degradasi sel fagositBakteri intraseluler dapat mengaktifkan sel NK secara langsung atau melalui aktivasi makrofagAktivasi makrofag memproduksi IL-12 ; sitokin mengaktifkan sel NKSel NK memproduksi IFN- kembali mengaktifkan makrofag & meningkatkan daya bunuh terhadap bakteri yang dimakanSel NK memberikan respons dini & terjadi interaksi antara sel NK dengan makrofag

Immunitas spesifikterhadap infeksi bakteri intraselulerProteksi utama respons immun spesifik terhadap bakteri intraseluler adalah immunitas selulerImmunitas seluler tdd. 2 tipe reaksi : aktivasi makrofag oleh sel CD4+Th1 memproduksi IFN-(DTH) memacu pembunuhan bakteri intraseluler &lisis sel terinfeksi oleh CD8+ /CTLMakrofag yang diaktifkan sebagai respons terhadap bakteri intraseluler dapat pula membentuk granuloma & menimbulkan kerusakan jaringan seperti yang terjadi pada DTH terhadap protein PPD M.tuberculosis. Sel CD4+ & CD8+ bekerjasama dalam pertahanan terhadap bakteri intraseluler

Bakteri intraseluler misalnya Listeria moocytogenes akan dimakan oleh makrofag & dapat hidup di dalam fagosom & masuk ke dalam sitoplasma CD4+ akan memberi respons terhadap peptidaMHC-II yang berasal dari bakteri memproduksi IFN mengaktifkan makrofag menghancurkan bakteri di dalam fagosom. CD8+ akan memberika respons terhadap peptida-MHC-I yang mengikat antigen sitosol & membunuh sel terinfeksi.

Bakteri intraseluler yang tahan terhadap fagositosis (eg : M.tuberculosis ; M.leprae) akan dikucilkan oleh makrofag dengan cara pembentukan granuloma melalui bantuan sel Th1

Th1 berhubungan dengan Mycobacteria menghasilkan sitokin mengerahkan & mengaktifkan makrofag membentuk granuloma yang mengandung Mycobacteria Sel Th1 spesifik akan diaktifkan oleh kompleks peptida-MHC melepas sitokin yang bersifat kemotatik untuk berbagai sel eg. Monosit / makrofagSitokin Th1 yang lain terutama IFN- akan mengaktifkan makrofag di jaringan dalam bentuk kronik atau hipersensitivitas tipe lambat akan terjadi susunan sel sel terorganisasi yang spesifik dengan sel T di bagian perifer yang akan mengaktifkan makrofag di dalam granuloma menimbulkan kerusakan jaringan

Immunologi terhadap infeksi virusNON SPESIFIKPrinsip mekanisme immunitas non spesifik terhadap virus adalah mencegah infeksi yang berperan adalah IFN tipe 1 & sel NKInfeksi sel oleh virus sekresi IFN tipe1 ( & mencegah replikasi virus di dalam sel terinfeksi & mencegah infeksi virus ke sel sekitarnya (induksi lingkungan non viral)

antibodi akan menempel ke virus mencegah virus masuk ke dalam sel & sekaligus merupakan opsonin untuk fagositosisSel NK membunuh sel terinfeksi virus ( merupakan efektor immunitas non spesifik penting terhadap infeksi dini oleh virus sebelum respons immun spesifik berkembang)Sel NK mengenal sel terinfeksi yang tidak mengekspresikan MHC-I ( untuk membunuh virus, sel NK tidak perlu bantuan molekul MHC-ISel Tc membunuh virus melalui peptida yang dipresentasikan oleh sel terinfeksi dengan bantuan molekul MHC-I

SPESIFIKHUMORALEfektor dalam immunitas spesifik humoral adalah antibodiAntibodi diproduksi & hanya efektif terhadap virus dalam fase ekstraseluler Virus dalam fase ekstraseluler : pada awal infeksi sebelum masuk ke sel host atau khusus untuk virus sitopatik pada saat virus dilepas oleh sel terinfeksi yang dihancurkanAntibodi dapat menetralisir virus, mencegah virus menempel pada sel host & mencegah virus masuk ke dalam sel hostAntibodi berikatan dengan envelope atau antigen capsid dari virus

IgA yang disekresikan oleh di mucosa berperan terhadap virus yang masuk tubuh melalui mucosa TR &mucosa GIT (eg : immunisasi p.o terhadap virus polio bekerja untuk menginduksi immunitas mucosa terhadap infeksi virus polio)Antibodi juga dapat berperan sebagai opsonin meningkatkan eliminasi virus oleh sel fagositAktivasi Complement meningkatkan fagositosis & menghancurkan virus berenvelope secara langsung

SELULEREliminasi virus yang menetap di dalam sel host diperankan oleh sel CD8 + / CTLSel CTL akan membunuh sel terinfeksiFungsi fisiologis utama CTL adalah pemantauan terhadap infeksi virus

Immunitas terhadap infeksi virusNon spesifikspesifikIFNKeadaanantiviralvirusSel NKSel terinfeksiPemusnahan Sel terinfeksiSel BantibodinetralisasiCD8/CTLSel terinfeksiPemusnahan Sel terinfeksi

Mekanisme virus menghindari respons immunVirus mengubah antigen (mutasi). Antigen yang merupakan sasaran antibodi atau sel T berjumlah sangat banyak dan tdd galur yang berbeda genetiknya variasi antigen tersebut menjadikan virus dapat menjadi resisten terhadap respons immun yang ditimbulkan oleh infeksi terdahulu (eg : pandemi influenzae). Adanya sejumlah besar epitop pada virus Rhino mengakibatkan tidak mungkin dilakukan vaksinasi . HIV-I (penyebab AIDS) juga menunjukkan sejumlah variasi antigen

Beberapa virus dapat menghambat presentasi antigen protein sitosolik yang berhubungan dengan MHC-I sel terinfeksi virus tidak dapat dikenali & dibunuh oleh sel CD8+/CTL. Tetapi sel NK mungkin masih dapat mengenali & membunuh sel terinfeksi ( karena sel NK dapat diaktifkan tanpa bantuan molekul MHC-I)

Beberapa jenis virus memproduksi molekul protein yang mencegah immunitas non spesifik & immunitas spesifik. Virus Pox menyandi molekul potein yang dapat mengikat beberapa sitokin ( misalnya IFN- , TNF, IL-1, IL-18 ) & kemokin . Sitokin & kemokin dilepas oleh sel terinfeksi. Protein yang mengikat sitokin & kemokin bersifat antagonis sitokin

( eg : CMV memproduksi molekul protein yang homolog dengan protein MHC-I & dapat berfungsi kompetitif untuk mengikat dan mempresentasikan antigen peptida ; EBV memproduksi protein yang homolog dengan sitokin IL-10 (yang bersifat supresif terhadap sel makrofag) sehingga dapat mencegah fungsi sel makrofag dan CMI

Virus dapat menginfeksi, membunuh atau mengaktifkan sel immunokompetenHIV dapat tetap hidup dengan cara menginfeksi & mengeliminasi sel T CD4+ yang merupakan sel kunci regulator respons immun terhadap antigen protein

Immunologi terhadap infeksi fungiFungi adalah organisme eukaryotik & untuk hidupnya tidak tergantung dari interaksinya dengan sel host (karena fungi adalah saprofit di alam bebas)Sebagian besar fungi adalah non patogen untuk manusia, tetapi sebagian kecil patogen & menyebabkan mikosis

Mikosis sangat variatif dari infeksi superfisial hingga infeksi sistemik yang fatal terutama terhadap host yang immunodefisien.Variasi mikosis tergantung pada berbagai faktor eg. capsul fungi yang sulit dicerna (eg. Cryptococcus neoformans) ; resistensi terhadap fagositosis (eg.Histoplasma capsulatum) ; destruksi sel PMN (eg.Coccidioides immitis)Beberapa fungi dapat mengaktifkan complement melalui jalur alternatif tetapi efek complement terhadap jamur belum diketahui

SEL EFEKTOR PADA INFEKSI FUNGIResistensi alamiah terhadap sebagian besar fungi patogen tergantung pada sel fagosit. Meskipun dapat terjadi pembunuhan intraseluler tetapi kebanyakan fungi dibunuh secara ekstraseluler (karena ukurannya relatif besar). Eg : netrofil merupakan sel terefektif terutama terhadap Candida & AspergillusFungi juga dapat merangsang produksi sitokin (eg:IL-I & TNF-) yang dapat meningkatkan ekspresi molekul adhesi di endothel setempat meningkatkan infiltrasi netrofil ke tempat infeksi netrofil akan membunuh fungi yang oksigen dependent & oksigen independent

Makrofag alveolar berperan sebagai sel dalam pertahanan pertama terhadap spora fungi yang terhirup (p.i). Eg: spra Aspergillus umumnya mudah dihancurkan oleh makrofag alveolar tetapi spora Coccidioides immitis & Histoplasma capsulatum dapat ditemukan pada host normal & resisten terhadap makrofag makrofag masih dapat berperan melalui aktivasi sel Th-1 untuk membentuk granuloma

Sel NK juga dapat melawan fungi dengan cara : melalui pelepasan granul yang mengandung sitolisin atau melalui pembunuhan langsung bila ada ransangan bahan asal fungi yang memacu makrofag memproduksi sitokin (eg: TNF &IFN-) mengaktifkan sel NK

NON SPESIFIKYang berperan adalah Barrier fisik : kulit & mucosa, faktor kimiawi dalam serum & sekresi kulit Efektor utama immunitas non spesifik terhadap fungi adalah neutrofil & makrofagPenderita dengan neutropenia sangat rentan terhadap fungi opportunistikNetrofil diduga mengeluarkan bahan bersifat fungisidal (eg : ROI /Reactive Oxygen Intermediate ; enzim lisosom) & memakan fungi untuk dibunuh secara intraseluler

SPESIFIKImmunitas spesifik terhadap fungi kadang kurang efektif tidak mampu membatasi pertumbuhan fungi patogen. Belum banyak bukti bahwa antibodi berperan kontrol infeksiCMI / Cellular Mediated Immunity) merupakan efektor immunitas spesifik utama terhadap infeksi fungiHistoplasma capsulatum & parasit fakultatif intraseluler yang hidup di dalam makrofag dapat dieliminasi oleh sel efektor yang sama seperti pada infeksi oleh bakteri intraseluler

RESPONS IMUN TERHADAP INFEKSI PARASITSISTIM IMUN NONSPESIFIKBerbagai parasit dapat mengaktifkan sistim imun non spesifik tetapi dalam kenyataannya parasit tersebut dapat beradaptasi dan resisten terhadap sisitim imun host parasit akan tetap hidup dan bereproduksi di dalam tubuh hostRespons imun non spesifik terhadap cacing dan protozoa adalah fagositosis

Protozoa : banyak yang resisten terhadap efek baktericidal macrophage, ada juga yang dapat hidup di dalam sel makrofagHelminth : sel sel fagosit dapat menyerang cacing dengan cara melepas bahan bahan mikrobicidal terhadap mikroba yang berukuran besar karena terlalu besar untuk difagositosis efeknya kurangCacing juga dapat mengaktifkan complement melalui jalur alternatif resisten terhadap mekanisme sitosidal sel netrofil dan makrofag karena mempunyai lapisan permukaan yang tebal

SISTIM IMUN SPESIFIK:Berbagai Protozoa dan Helminth mempunyai ukuran, struktur, sifat biokimiawi, patogenitas dan siklus hidup yang berbeda beda Respons imun spesifik juga berbeda beda

Infeksi oleh helminth

Cacing umumnya terlalu besar untuk difagositosis. Degranulasi sel mast/ basofil yg IgEdependen menghasilkan histamin spasmus usus host (habitat cacing)Eosinofil menempel pada permukaan cacing melalui IgA/IgG melepas protein kationik, Major basic protein, dan neurotoxin