IMMUNOLGLOBULIN M

(IgM)

DISUSUN OLEH

Nur Febriani Darwana Sari

Niken Sulistyo

Aan Qanitina

Gita Rizqi Ramita

Nurul Fatirah

Risah Umamah

Raudhatulmunasalmiah

Tommy Maulana

Wahyu Ikshan

Rachman Shafar

S1 FARMASI 2015

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS MULAWARMAN

SAMARINDA

2016

BAB I

PENDAHULUAN

Sistem kekebalan tubuh sangat mendasar peranannya bagi kesehatan, tentunya harus disertai dengan pola makan sehat, cukup berolahraga, dan terhindar dari masuknya senyawa beracun ke dalam tubuh. Sekali senyawa beracun hadir dalam tubuh, maka harus segera dikeluarkan.

Kondisi sistem kekebalan tubuh menentukan kualitas hidup. Dalam tubuh yang sehat terdapat sistem kekebalan tubuh yang kuat sehingga daya tahan tubuh terhadap penyakit juga prima. Pada bayi yang baru lahir, pembentukan sistem kekebalan tubuhnya belum sempurna dan memerlukan ASI yang membawa sistem kekebalan tubuh sang ibu untuk membantu daya tahan tubuh bayi. Semakin dewasa, sistem kekebalan tubuh terbentuk sempurna. Namun, pada orang lanjut usia, sistem kekebalan tubuhnya secara alami menurun. Itulah sebabnya timbul penyakit degeneratif atau penyakit penuaan.

Pola hidup modern menuntut segala sesuatu dilakukan serba cepat dan instan. Hal ini berdampak juga pada pola makan. Sarapan di dalam kendaraan, makan siang serba tergesa, dan malam karena kelelahan tidak ada nafsu makan. Belum lagi kualitas makanan yang dikonsumsi, polusi udara, kurang berolahraga, dan stres. Apabila terus berlanjut, daya tahan tubuh akan menurun, lesu, cepat lelah, dan mudah terserang penyakit. Karena itu, banyak orang yang masih muda mengidap penyakit degeneratif.

Kondisi stres dan pola hidup modern sarat polusi, diet tidak seimbang, dan kelelahan menurunkan daya tahan tubuh sehingga memerlukan kecukupan antibodi. Gejala menurunnya daya tahan tubuh sering kali terabaikan sehingga timbul berbagai penyakit infeksi, penuaan dini pada usia produktif.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Immunologi

Imunoglobulin atau antibodi adalah sekelompok glikoprotein yang terdapat dalam serum atau cairan tubuh pada hampir semua mamalia. Imunoglobulin termasuk dalam famili glikoprotein yang mempunyai struktur dasar sama, terdiri dari 82-96% polipeptida dan 4-18% karbohidrat. Komponen polipeptida membawa sifat biologik molekul antibodi tersebut. Molekul antibodi mempunyai dua fungsi yaitu mengikat antigen secara spesifik dan memulai reaksi fiksasi komplemen serta pelepasan histamin dari sel mast.

Immunoglobulin adalah senyawa protein yang digunakan untuk melawan kuman penyakit (virus, bakteri, racun bakteri dll.), terdapat dalam serum atau cairan tubuh pada hampir semua mamalia. Immunoglobulin termasuk kedalam kelompok glikoprotein yang mempunyai struktur dasar yang sama, terdiri dari 83-96% polipeptida dan 4-18% karbohidrat. Komponen polipeptida membawa sifat biologik molekul antibodi tersebut. Molekul antibodi mempunyai dua fungsi yaitu mengikat antigen secara spesifik dan memulai reaksi fiksasi komplemen serta pelepasan histamin dari sel mast. Pada manusia dikenal 5 kelas imunoglobulin. Setiap immunoglobulin (disingkat Ig) akan mengenali satu antigen (kuman penyakit) secara spesifik, artinya satu antigen dikenali satu antibodi spesifik. Ig diproduksi oleh sel darah putih yang disebut sel B atau lebih spesifik lagi sel plasma.

B. Fungsi Immunoglobulin1. Meningkatkan antigen secara spesifik.2. Memulai reaksi fiksasi komplemen serta pelepasan histamin dari sel mati.3. Membantu imunitas melawan beberapa agen infeksi yang disebarkan melalui darah

seperti bacteria, virus, parasit, dan beberapa jamur.4. Memberi aktifitas antibody dalam  karena gamaglobulin mengandung sebagian besar

antibody jaringan  serum.5. Mengikat dan menghancurkan antigen, namun demikian pengikatan antigen tersebut

kurang memberikan dampak yang nyata kalau tidak disertai fungsi efektor sekunder. Fungsi efektor sekunder yang penting adalah memacu aktivasi komplemen, di samping itu merangsang pelepasan histamine oleh basofil atau mastosit dalam reaksi hipersensitivitas tipe segera.

C. Stuktur Imunologi

Pada manusia dikenal 5 kelas imunoglobulin. Tiap kelas mempunyai perbedaan sifat fisik, tetapi pada semua kelas terdapat tempat ikatan antigen spesifik dan aktivitas biologik berlainan. Struktur dasar imunoglobulin terdiri atas 2 macam rantai polipeptida yang tersusun dari rangkaian asam amino yang dikenal sebagai rantai H (rantai berat) dengan berat molekul 55.000 dan rantai L (rantai ringan) dengan berat molekul 22.000. Tiap rantai dasar imunoglobulin (satu unit) terdiri dari 2 rantai H dan 2 rantai L. Kedua

rantai ini diikat oleh suatu ikatan disulfida sedemikian rupa sehingga membentuk struktur yang simetris. Yang menarik dari susunan imunoglobulin ini adalah penyusunan daerah simetris rangkaian asam amino yang dikenal sebagai daerah domain, yaitu bagian dari rantai H atau rantai L, yang terdiri dari hampir 110 asam amino yang diapit oleh ikatan disulfid interchain, sedangkan ikatan antara 2 rantai dihubungkan oleh ikatan disulfid interchain. Rantai L mempunyai 2 tipe yaitu kappa dan lambda, sedangkan rantai H terdiri dari 5 kelas, yaitu rantai G (γ), rantai A (α), rantai M (μ), rantai E (ε) dan rantai D (δ). Setiap rantai mempunyai jumlah domain berbeda. Rantai pendek L mempunyai 2 domain; sedang rantai G, A dan D masing-masing 4 domain, dan rantai M dan E masing-masing 5 domain.

Rantai dasar imunoglobulin dapat dipecah menjadi beberapa fragmen. Enzim papain memecah rantai dasar menjadi 3 bagian, yaitu 2 fragmen yang terdiri dari bagian H dan rantai L. Fragmen ini mempunyai susunan asam amino yang bervariasi sesuai dengan variabilitas antigen. Fab memiliki satu tempat tempat pengikatan antigen (antigen binding site) yang menentukan spesifisitas imunoglobulin. Fragmen lain disebut Fc yang hanya mengandung bagian rantai H saja dan mempunyai susunan asam amino yang tetap. Fragmen Fc tidak dapat mengikat antigen tetapi memiliki sifat antigenik dan menentukan aktivitas imunoglobulin yang bersangkutan, misalnya kemampuan fiksasi dengan komplemen, terikat pada permukaan sel makrofag, dan yang menempel pada sel mast dan basofil mengakibatkan degranulasi sel mast dan basofil, dan kemampuan menembus plasenta.

Enzim pepsin memecah unit dasar imunoglobulin tersebut pada gugusan karboksil terminal sampai bagian sebelum ikatan disulfida (interchain) dengan akibat kehilangan sebagian besar susunan asam amino yang menentukan sifat antigenik determinan, namun demikian masih tetap mempunyai sifat antigenik. Fragmen Fab yang tersisa menjadi satu rangkaian fragmen yang dikenal sebagai F(ab2) yang mempunyai 2 tempat pengikatan antigen.

D. Klasifikasi Imunologi

Klasifikasi imunoglobulin berdasarkan kelas rantai H. Tiap kelas mempunyai berat molekul, masa paruh, dan aktivitas biologik yang berbeda. Pada manusia dikenal 4 sub kelas IgG yang mempunyai rantai berat γl, γ2, γ3, dan γ4. Perbedaan antar subkelas lebih sedikit dari pada perbedaan antar kelas.

1. Imunoglobulin M

Antibodi M (bahasa Inggris: Immunoglobulin M, IgM, macroglobulin) adalah antibodi dasar yang berada pada plasma B. Dengan rasio serum 13%, IgM merupakan antibodi dengan ukuran paling besar, berbentuk pentameris 10 area epitop pengikat, dan teredar segera setelah tubuh terpapar antigen[2] sebagai respon imunitas awal (en:primary immune response) pada rentang waktu paruh sekitar 5 hari. Bentuk monomeris dari IgM dapat ditemukan pada permukaan limfosit-B dan reseptor sel-B.

Imunoglobulin M ditemukan pada permukaan sel B yang matang dan ditemukan dalam darah dan cairan getah bening dan merupakan antibodi pertama yang tercetus pada 20 minggu pertama masa janin kehidupan seorang manusia dan berkembang secara fitogenetik. Fragmen konstan IgM adalah bagian yang menggerakkan lintasan komplemen klasik dan dari antibodi yang dibuat sebagai respons terhadap infeksi. IgM juga menyebabkan sel-sel lain dalam sistem kekebalan tubuh untuk menghancurkan zat asing. Antibodi IgM berkisar antara 5% sampai 10% dari semua antibodi dalam tubuh. IgM terutama bertanggung jawab untuk penggumpalan. IgM mempunyai waktu paroh biologi 5 hari, mempunyai bentuk pentamer dengan lima valensi. Imunoglobulin ini hanya dibentuk oleh faetus. Peningkatan jumlah IgM mencerminkan adanya infeksi baru atai adanya antigen (imunisasi/vaksinasi). IgM adalah merupakan aglutinin yang efisien dan merupakan isohem- aglutinin alamiah. IgM sngat efisien dalam mengaktifkan komplemen. IgM dibentuk setelah terbentuk T-independen antigen, dan setelah imunisasi dengan T-dependent antigen.

Immunoglobin M ialah antibodi yang disintesis pertama kali dalam stimulus antigen. Konsentasinya dalam darah menurun secara cepat. Hal ini diagnostik bermanfaat karena kehadiran IgM umumnya mengindikasikan adanya infeksi baru oleh patogen yang menyebabkan pembentukannya. Sintesis imunoglobin M dilakukan oleh fetus waktu intrauterin. Oleh karena tidak dapat melaan plasenta, maka IgM pada bayi yang baru lahir menunjukkan tanda-tanda infeksi intrauterin. Fungsi IgM adalah merangsang fogositosis mikrob oleh makrofag.

Pada serum normal, IgM sering dijumpai mengikat antigen tertentu, meski tidak terdapat imunisasi sebelumnya. Oleh sebab itu IgM sering disebut sebagai "antibodi alami" (en:natural antibody). Hal ini kemungkinan memang disebabkan karena avidity IgM yang tinggi, sehingga dapat mendeteksi dan mengikat antigen kurang reaktif yang sering dijumpai. Sebagai contoh, IgM yang mengikat sel darah merah yang tercemar antigen A dan B dimungkinkan sebagai akibat dari paparan IgM terhadap substansi A dan B yang terdapat pada bakteri pada awal proses fitogenik. IgM juga bertanggung jawab terhadap penggumpalan sel darah merah setelah transfusi darah pada saat sel darah merah donor tidak sesuai dengan tipe sel darah merah penerima

Antibodi IgM adalah antibodi yang pertama kali timbul pada respon imun terhadap antigen dan antibodi yang utama pada golongan darah secara alami. Gabungan antigen dengan satu molekul IgM cukup untuk memulai reaksi kaskade komplemen.

IgM terdiri dari pentamer unit monomerik dengan rantai μ dan CH. Molekul monomer dihubungkan satu dengan lainnya dengan ikatan disulfida pada domain CH4 menyerupai gelang dan tiap monomer dihubungkan satu dengan lain pada ujung permulaan dan akhirnya oleh protein J yang berfungsi sebagai kunci.

IgM adalah antibodi pertama yang bersirkulasi sebagai respons terhadap pemaparan awal ke suatu antigen. Konsentrasinya dalam darah menurun secara cepat. Hal ini secara diagnostik bermanfaat karena kehadiran IgM umumnya mengindikasikan adanya infeksi baru oleh pathogen yang menyebabkan pembentukannya. IgM terdiri dari lima monomer yang tersusun dalam struktur pentamer. IgM berfungsi sebagai reseptor permukaan sel B untuk tempat antigen melekat dan disekresikan dalam tahap-tahap awal respons sel plasma. IgM sangat efisien untuk reaksi aglutinasi dan reaksi sitolitik, dan karena timbulnya cepat setelah infeksi dan tetap tinggal dalam darah maka IgM merupakan daya tahan tubuh penting pada bakterimia.

Ini merupakan imunoglobulin yang efisien dalam proses aglutinasi fiksasikomplemen dan reaksi antigen-antibodi lainnya serta penting juga dalam menjadi pertahanan dalam melawan bakteri dan virus. Karena interaksi imunoglobulin ini dengan antigen dapat melibatkan semua tempat pengikatan antigen tersebut, maka imunonoglobulin ini mempunyai tingkat afinitas yang paling tinggi dibandingkan dengan semua imunoglobulin lainnya.

Kekurangan IgM selektif dapat asimtomatik atau hadir gejalanya dengan infeksi yang disebabkan oleh bakteri dikemas dan virus, beberapa yang bisa serius dan bahkan mengancam jiwa. Ini bervariasi dari pneumonia septikemia dan meningitis [2-4]. Kekurangan IgM selektif adalah gangguan heterogen dengan tidak ada dikenal komponen genetik, dan dapat terjadi sebagai primer atau kondisi sekunder. Sekunder defisiensi IgM selektif adalah sering dikaitkan dengan neoplasma ganas atau autoimun penyakit. Kekurangan IgM selektif primer adalah gangguan langka di anak-anak dan tidak ada yang mengetahui komponen genetik. Namun, kasus familial dan autosomal dominan telah diusulkan. Primer defisiensi IgM selektif dalam anak mungkin hadir dengan infeksi yang mengancam jiwa yang parah, sedangkan pada orang dewasa biasanya berhubungan dengan autoimun penyakit dan neoplasma ganas. Beberapa kasus mungkin primer selektif kekurangan IgM pada orang dewasa dengan tidak ada bukti autoimun atau neoplasma ganas memiliki dilaporkan. Pasien-pasien ini biasanya hadir dengan infeksi ringan.

2. Imunoglobulin G

IgG mempunyai struktur dasar imunoglobulin yang terdiri dari 2 rantai berat H dan 2 rantai ringan L. IgG manusia mempunyai koefisien sedimentasi 7 S dengan berat molekul sekitar 150.000. Pada orang normal IgG merupakan 75% dari seluruh jumlah imunoglobulin.

Imunoglobulin G terdiri dari 4 sub kelas, masing-masing mempunyai perbedaan yang tidak banyak, dengan perbandingan jumlahnya sebagai berikut: IgG1 40-70%, IgG2 4-20%, IgG3 4-8%, dan IgG4 2-6%. Masa paruh IgG adalah 3 minggu, kecuali subkelas IgG3 yang hanya mempunyai masa paruh l minggu. Kemampuan mengikat komplemen setiap subkelas IgG juga tidak sama, seperti IgG3 > IgGl >

IgG2 > IgG4. Sedangkan IgG4 tidak dapat mengikat komplemen dari jalur klasik (ikatan C1q) tetapi melalui jalur alternatif. Lokasi ikatan C1q pada molekul IgG adalah pada domain CH2.

Sel makrofag mempunyai reseptor untuk IgG1 dan IgG3 pada fragmen Fc. Ikatan antibodi dan makrofag secara pasif akan memungkinkan makrofag memfagosit antigen yang telah dibungkus antibodi (opsonisasi). Ikatan ini terjadi pada subkelas IgG1 dan IgG3 pada lokasi domain CH3.

Bagian Fc dari IgG mempunyai bermacam proses biologik dimulai dengan kompleks imun yang hasil akhirnya pemusnahan antigen asing. Kompleks imun yang terdiri dari ikatan sel dan antibodi dengan reseptor Fc pada sel killer memulai respons sitolitik (antibody dependent cell-mediated cytotoxicity = ADCC) yang ditujukan pada antibodi yang diliputi sel. Kompleks imun yang berinteraksi dengan sel limfosit pada reseptor Fc pada trombosit akan menyebabkan reaksi dan agregasi trombosit. Reseptor Fc memegang peranan pada transport IgG melalui sel plasenta dari ibu ke sirkulasi janin.     

Fungsi Imunoglobulin M:

Mencegah gerakan M patogen

Memudahkan fagositosis

Aglutinator

Mengaktifkan C via jalur klasik

Respon primer terhadap suatu antigen

Fiksasi komplemen

Reseptor antigen pada permukaan sel B

Peran IgM dalam Respon ImunImmunoglobulin M adalah yang ketiga Ig serum yang paling umum dan

bisa eksis dalam 2 bentuk: sebagai pentamer mana semua rantai berat yang identik dan semua

rantai ringan identik. sebagai monomer (misalnya ditemukan pada limfosit B sebagai B -

reseptor sel).Struktur pentameric besar memungkinkan untuk membangun jembatan

antara epitop ditemui pada molekul yang terlalu jauh untuk dihubungkan dengan antibodi IgG yang lebih kecil.

IgM dibangun sebagai antibodi pertama selama respon imun dan bertanggung jawab untuk aglutinasi dan reaksi sitolitik karena struktur pentameric yang memberikan 10 situs mengikat antigen bebas dalam teori dan posseses aviditas tinggi. Karena keterbatasan konformasi antara 10 bagian Fab, IgM hanya memiliki valensi 5. Selain itu, IgM tidak serbaguna sebagai IgG, tetapi sangat penting dalam aktivasi komplemen dan aglutinasi.                  

3. Imunoglobulin A

IgA terdiri dari 2 jenis, yakni IgA dalam serum dan IgA mukosa. IgA dalam serum terdapat sebanyak 20% dari total imunoglobulin, yang 80% terdiri dari molekul monomer dengan berat molekul 160.000, dan sisanya 20% berupa polimer dapat berupa dua, tiga, empat atau lima monomer yang dihubungkan satu dengan lainnya oleh jembatan disulfida dan rantai tunggal J (lihat Gambar 9-6). Polimer tersebut mempunyai koefisien sedimentasi 10,13,15 S.

Sekretori imunoglobulin A (sIgA) adalah imunoglobulin yang paling banyak terdapat pada sekret mukosa saliva, trakeobronkial, kolostrum/ASI, dan urogenital. IgA yang berada dalam sekret internal seperti cairan sinovial, amnion, pleura, atau serebrospinal adalah tipe IgA serum.

SIgA terdiri dari 4 komponen yaitu dimer yang terdiri dari 2 molekul monomer, dan sebuah komponen sekretori serta sebuah rantai J. Komponen sekretori diproduksi oleh sel epitel dan dihubungkan pada bagian Fc imunoglobulin A oleh rantai J dimer yang memungkinkan melewati sel epitel mukosa (lihat Gambar 4-6). SIgA merupakan pertahanan pertama pada daerah mukosa dengan cara menghambat perkembangan antigen lokal, dan telah dibuktikan dapat menghambat virus menembus mukosa.

4. Imunoglobulin D

Konsentrasi IgD dalam serum sangat sedikit (0,03 mg/ml), sangat labil terhadap pemanasan dan sensitif terhadap proteolisis. Berat molekulnya adalah 180.000. Rantai δ mempunyai berat molekul 60.000 – 70.000 dan l2% terdiri dari karbohidrat. Fungsi utama IgD belum diketahui tetapi merupakan imunoglobulin permukaan sel limfosit B bersama IgM dan diduga berperan dalam diferensiasi sel ini.

Respon imun humoral (HIR) adalah aspek imunitas yang dimediasi oleh disekresikan antibodi (sebagai lawan imunitas diperantarai sel, yang melibatkan limfosit T ) yang diproduksi dalam sel-sel B limfosit garis keturunan ( sel B ). B Cells (with co-stimulation) berubah menjadi sel plasma yang mensekresi antibodi. The co-stimulation sel B dapat berasal dari sel lain antigen menyajikan, seperti sel dendritik . Seluruh proses ini dibantu oleh CD4 + T-helper 2 sel, yang menyediakan co-stimulasi. Antibodi disekresikan mengikat antigen pada permukaan mikroba seperti virus atau bakteri.

5. Imunologlobulin E

Imunoglobulin E, yang berhubungan terutama dengan reaksi alergi (ketika sistem kekebalan tubuh bereaksi berlebihan terhadap antigen lingkungan seperti serbuk sari atau bulu hewan peliharaan).  Hal ini ditemukan di paru-paru, kulit, dan selaput lendir.

E. Pembentukan Imunoglobulin

Pembentukannya tidak tetap. Pada trimester pertama kehamilan pembentukan imunoglobulin hampir tidak ada. Enam bulamn berikutnya janin akan mempunyai daya membentuk sel plasma yang dapat membuat imunoglobin spesifik, yaitu biasanya IgM dan IgA.

Imunoglobulin M(IgM) disintesis mulai minggu ke 14 kehamilan. Infeksi intrauterin akan menyebabkan kadar IgM meningkat. Pada waktu lahir kadar IgM ialah 11 ± 5mg%. Kadar IgM meningkat sangat cepat dibandingkan dengan IgG dan IgA, sehingga kadar dewasa sudah dicapai pada usia satu-dua tahun. Disamping Infeksi intrauterin,kadar IgM dapat pula meningkat bila terdapat perdarahan ibu kedalam peredaran darah janin. Pada keadaan yang terakhir ini kadar IgM dalam darah tali pusat cepat menurun sedang pada infeksi intra uterin kadarnya akan tetzp tinggi .

Imunoglobulin IgG mulai kehamilan bulan ketiga diperoleh dari ibu melalui plaseenta. Pada minggu kedua puluh kehamilan, janin mulai dapat membentuk IgG dalam jumlah kecil. IgG merupakan fraksi terbesar didalm serum(70-80%). Pada waktu lahir kadar IgG bayi samadengan kadar pada ibunya pembentukan IgG bayi mulai menjadi nyata pada usia 4 bulan yaitu kadarnya akan mencapai kira – kira 350 mg% selanjutnya kadar IgG akan meningkat terus secara progresif dan pada usia 8 tahun akan dicapi kadar orang dewasa, bahkan pada masa akil baligh kadar IgG dapat lebih tinggi dari orang dewasa.   Imunoglobulin A IgA, seperti halnya IgM, janin telah dapat membentuk IgA dalam jumlah kecil. Pada waktu lahir tidak ditemukan IgA dalam darah tali pusatjumlah IgA normal didalam serum ialah 15% dari jumlah total imunoglobulin. Fungsi IgA sekresi agakanya lebih cepat menjadi matang. Kadar IgA sekresi dewasa tercapai pad usia satu tahun, sedangkan kadar IgA serum dewasa baru tercapai pada usia 12 tahun.

Sifat-sifat fisika dari lima kelas utama immunoglobulin

Nama (WHO) IgG IgA IgM IgD IgE

Angka sedimentasi 7S 7S,9S, 11S* 19S 7S 8S

Berat molekul 150.000

160.000 dan

dimmer 900.000 185.000 200.000

Jumlah unit 4-peptida

dasar 1 1, 2* 5 1 1

Rantai berat (H) γ Α μ Δ ε

Rantai ringan κ, λ κ, λ κ, λ κ, λ κ, λ

Susunan molekul

γ2κ2

γ2κ2

(α2κ2)1-2

(α2λ2) 1-2

(α2κ2) 2S*

(α2λ2) 2S*

(μ2κ2)5

(μ2λ2)5

δ2κ2

δ2λ 2 (?)

ε 2κ2

ε2λ 2

Valensi untuk mengikat

antigen 2 2, 4 10 2 2

Konsentrasi serum normal

(mg/ml) 8-16 1,4-4 0,5-2 0-0,4 17-450 **

% imunoglobulin total 80 13 6 0-1 0,002

% karbohidrat 3 8 12 13 12

* = bentuk dimmer dalam sekresi mempunyai komponen S** = 1ng = 10-9 g

Sifat-sifat biologi lima kelas utama immunoglobulin manusia

IgG IgA IgM IgD IgE

Sifat utama

Ig terbanyak

dalam cairan

tubuh Ig utama dalam

sekresi

Aglutinin efektif

produksi dini

reaksi imun

Terdapat pada

permukaan limfosit

bayi

Timbul pada

infeksi parasit,

penyebab

atopic allergy

Ikatan

komplemen

+ – + – –

Tembus

plasenta

+ – – – –

Melekat

pada mast

cell dan sel

basofil – – – – +

Daya

pelekatan

pada

makrofag + +/- – – –