IMUNOLOGI DASAROleh :Dr. Hadi Ismono., dr., M. Kes

DefinisiImunitasReaksi tubuh thd masuknya substansi asingRespon imunKumpulan respon thd substansi asing yg terkoordinasiSistem imunSel & molekul yg bertanggung jawad dlm imunitas

Imunologi : ilmu yang mempelajari antigen, antiobodi dan fungsi pertahanan tubuh host yang diperantarai oleh sel, terutama yg berhubungan dengan imunitas thd penyakit, reaksi biologis hipersensitifitas, alergi dan penolakan benda asing.

SISTEM IMUNBawaan (the innate immune system ) respon imun non spesifik2. Diperoleh (the adaptive/acquired immune system) respon imun spesifik

3. Mengenali dan menghilangkan sel yang abnormal Sasaran utama: bakteri patogen & virus. Leukosit merupakan sel imun utama (disamping sel plasma, makrofag, & sel mast)Fungsi sistem imun :1. Melindungi tubuh dari invasi penyebab penyakit; menghancurkan & menghilangkan mikroorganisme atau substansi asing (bakteri, parasit, jamur, dan virus, serta tumor) yang masuk ke dalam tubuh2. Menghilangkan jaringan atau sel yg mati atau rusak untuk perbaikan jaringan.Sistem imun yang sehat adalah sistem imun yang seimbang yang bisa meningkatkan kemampuan tubuh dalam melawan penyakit.

Tahap: 1. Deteksi & mengenali benda asing 2. Komunikasi dgn sel lain untuk berespons 3. Rekruitmen bantuan & koordinasi respons 4. Destruksi atau supresi penginvasiRespons Imun

KEKEBALANALAM (Natural)DIDAPAT (Acquired)AKTIFPASIFALAMBUATANSAKITVAKSINASIALAM (Kongenital)BUATANSERUM HIPERIMUNTRANSPLASENTA

Reaksi respon imun terhadap antigenAntigen

Respon imun

Alamiah Adaptif /diperoleh(Nonspesifik) (spesifik)

HumoralSelulerHumoralSelulerMACAM RESPON IMUNBawaan (the innate immune system ) respon imun non spesifik2. Diperoleh (the adaptive/acquired immune system) respon imun spesifik

Toleransi

- Tersebar diseluruh tubuh- Dalam sumsum tulang, timus, darah, KGB, limpa, sal nafas, saluran cerna, sal kemih dan jaringan- Berasal dari sel prekursor multipoten dalam sumsum tulangFisik

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 (dr makrofag) ikat zat besi Lisozim (dr makrofag) hancurkan kuman gram negatifLarut

Humoral Crp- protein fase akutkadar me pd infeksi akut, kerusakan jaringanCara kerja opsonisasi CRP melapisi bakteri shg mudah dikenali & dimakan oleh makrofag fagositosis >> Interferon Glikoprotein yg dihasilkan sel tubuh sbg respon thd infeksi virus Sifat antivirus induksi sel sekitar shg resisten thd virus aktifkan sel NK Komplemen- Komplemen meningkatkan fagositosis dgn cara :1. Menghancurkan membran bakteri2. Melepas bahan kemotaktik makrofag >> ke tempat bakteri3. Opsonisasi memudahkan makrofag mengenali dan memakan bakteri- Td 9 komponen C1 C9 C3 >> kadar C3 serum ~ gamb biologik konsentrasi C Aktivasi interaksi Ag-Ab kontak dg dinding sel sasaran

1. Jalur klasikC1qrs (esterase) pengenalan C4 C4b & C4a C2 C2a & C2b C4b2a + Mg C3 konvertase aktivasi C3 C3b & C3a C4b2a3b C3 peptidase C5 C5b & C5a penghancuranC5-6-7 C5-6-7-8 C5-6-7-8-9 Jalur reaksi komplemen: a. Jalur klasik/intrinsik b. Jalur alternatif/ekstrinsik

2. Jalur alternatif Aktivasi langsung melalui C3 Pencetus : endotoksin zymosan IgA bisa ular kobra Fungsi komplemenSitolisis C56789Anafilatoksin C3a, C4a, C5aKemotaksis C3a, C5a, C567Kinin C2 bebasImunoderens C3b, C4b

- Sel fagosit : monosit, makrofag, neutrofil, eosinofilSeluler- Sel nul : sel Natural Killer - Sel mediator : basofil, mastosit, trombositMastositSel Natural Killer

1. Sel NK sifat sitotoksik virus, keganasan aktivasi oleh interferon2. Mononuklear (MN) monosit & makrofag- Siklus hidup lama- Granul lisozim, komplemen, interferon, sitokin- Gerak lambat 7-8 jam3. Polimorfonuklear (PMN) neutrofil, eosinofil- Siklus hidup pendek- Granul enzim hidrolitik, laktoferin- Gerak cepat 2-4 jamContd

Fagositosis makrofag/monosit, segmen eosinofil, netrofil memakan, mamasukan, menghancurkan Dibantu oleh :- C3a, C5a, C567 kemotaksis- C3b pengenalan Ag sasaran oleh sel fagosit- opsoninProses fagositosisTerdiri dari :1. Kemotaksis gerakan sel fagosit ke tempat infeksi2. Menelan 3. Memakan (fagositosis) dgn pembentukan fagosom4. Membunuh lisozom, H2O2, mieloperoksida( membentuk fagolisosom)5. Mencerna

Fagositosis12345

Kemampuan mengenal benda asing/antigen spesifik menghancurkan antigen yg sdh dikenal sebelumnya

Cara sistem ini didapat :1. Aktif2. PasifDasar INGATAN/MEMORI !!

Sel B menemukan antigen dan menangkapSel B menunggu aktivasi dari sel T helperKemudian sel B mengktivasi sel plasma dan sel memoriKmd sel plasma memproduksi antibodi untuk menyerang antigenSel antibodi memfagosit antigen Sel memori mengingat terus apbl ada antigen yang samaRespon imun spesifik

Sistem seluler (Cell Mediated Immunity/ CMI ) - Diperankan oleh limfosit T : Th, Ts, Tdh, Tc - pertahanan thd bakteri intraseluler, virus, jamur, parasit, keganasan Antibody dependent cellular immune responssel null sel K

Respon imun spesifik terdiri dari :

Sistem humoral - Diperankan oleh limfosit B - Rangsangan antigen sel B proliferasi & diferensiasi sel plasma membentuk antibodi - Pertahanan thd bakteri ekstra seluler, netralisir toksin

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 & phytohemaglutininFungsi :- membantu sel B dlm memproduksi antibodi- mengenal & menghancurkan sel yang terinfeksi virus- mengaktifkan makrofag dlm fagositosis- mengontrol ambang & kualitas sistem imunJenis : sel Th (helper), Ts (supresor), Td (delayed hypersensitivity), Tc (cytotoxic)

SEL B Dibentuk & dimatangkan di sumsum tulangImunitas yang diperantarai antibodiTinggal di limfe dan kelenjar limfe, beredar di darah dan limfeRangsangan antigen I terbentuk IgM- Selanjutnya akan terjadi switching Ig A, Ig E. Ig D, Ig G

Sel B

Sirkulasi limfositLimpaKelenjarlimfeSumsum tulangThymusBlood stream

Syarat antigen yg baik :BM besar 40.000Kekakuan strukturKeasingan molekulLarut/tidakKecepatan dihancurkan sel tubuhJumlah antigenSifat-dapat melekatkan Ab pd antigenic determinant/epitop-dapat merangsang pembentukan AbANTIGEN

Tempat terjadinya ikatan AntigenIkatan rantai kuatIkatan variabelIkatan rantai disulfidaTempat ikatan rantai yang bersifat konstanRantai beratRantai terangIkatan variabel pada rantai beratIkatan constan pada rantai terng

Sekarang molekul antibodi di sebut imunoglobulinDibentuk oleh sel plasma dr limfosit BMacam/bentuk:Ig MIg GIg AIg DIg EANTIBODI

BENTUK-BENTUK ANTIBODI

KlasTempatFungsiIgGBentuk antibodi utama di sirkulasiMengikat patogen, mengaktifkan komplemen, meningkatkan fagositosisIgMDi sirkulasi, antibodi terbesarAktifkan komplemen, menggumpalkan selIgADi saliva dan susuMencegah patogen menyerang sel epitel traktus digestivus dan respiratori.Ig DDi sirkulasi dan jumlahnya paling rendahMenandai kematuran sel BIg EMembran berikatan dengan reseptor basofil dan sel mast dalam jaringanBertanggung jawab dalam respon alergi dan melindungi dari serangan parasit cacing

Sistem imun non spesifik & spesifik tidak dapat dipisahkan secara tegasRespon imun terkendali Autoimun, keganasan

HIPERSENTIVITASHipersensitivitas atau alergi suatu kondisi respon imunitas yg menimbulkan reaksi yg berlebihan atau reaksi yg tidak sesuai, yg berbahaya bagi hostTdd empat tipe Hipersensitivitas (I, II, III dan IV)

Hipersensitivitas Tipe I (Reaksi Alergi)Terjadi hanya dalam waktu beberapa menit setelah Ag bergabung dgn Ab yg sesuaiManifestasi klinis : Anafilaktik sistemik atau alergi atopi

1. Histamin (mediator utama) vasodilatasi, peningkatan permeabilitas kapiler dan kontraksi otot polosProstaglandin dan Tromboxan Prostaglandin bronkokonstriksi dan dilatasi serta peningkatan permeabilitas kapilerTromboxan agregasi trombositMediator yg berperan:

Debu

Pengobatan dan PencegahanTujuan : utk menghentikan aksi mediator dgn cara:mempertahankan jalan napas, memberikan ventilasi dan mempertahankan fungsi jantungObat : Epinefrin, antihistamin, kortikosteroid dan kromolinMencegah alergen masuk ke dalam tubuh

Hipersensitivitas Tipe IIDisebut juga Cytotoxic Antibodi ReactionMelibatkan pengikatan antibodi (IgG atau IgM) ke antigen permukaan sel atau molekul matriks ekstraselulerAb dapat mengaktifkan komplemen untuk menghancurkan sel tsbContoh: Pada demam rematik, sindroma Good pastureSindroma Good pastureSteven Johnson syndromeDestruksi keratinosit karena obat-obatan

Hipersensitivitas Tipe IIIHipersensitivitas Kompleks ImunAb berikatan Ag terbentuk kompleks imunIgG terlibat dalam proses ini dan aktivasi komplemen pelepasan mediator dan peningkatan permeabilitas vaskulerTerjadi khas 4-10 jamContoh: Reaksi arthus, GlomerulonefritisDefisiensi imun

Hipersensitivitas Tipe IVDisebut juga hipersensitivitas tipe lambatFungsi limfosit T tersensitisasi scr spesifik, bukan mrpk fungsi AbRespon dimulai beberapa jam (atau beberapa hari) setelah kontak dgn AgContoh:Hipersensitivitas KontakHipersensitivitas Tipe Tuberkulin

Reaksi hipersensitivitas I - IV

RESPONS IMUNPADA INFEKSIADI HARTONO

Respon imun tertadap infeksi tgt pd:

1.Jumlah&fungsi Th, Ts dan Tc yg teraktivasi.

2.Jumlah & fungsi sel B

3.Jumlah sel memori

Pola reaksi imunologik bergantung pd jenis dan sifat mikroorganisme

Bentuk imunitas thd bakteri1.Imunitas thd toksin bakteri Exotoxin dan endotoksin dari bakteri secara lsg akan dimusnahkan oleh respons imun penjamu penyakit dpt dicegah.

2.Imunitas thd kapsul bakteri Bakteri menghindari fagositosis dgn melapisi dirinya dg polisakarida menghambat fagositosis.

3.Imunitas thd bakteri yg hidup intraselulerBakteri menghindari respons imun penjamu, utk berkembang biak di dlm sel khusus sel fagosit

Proses radangMeliputi masuknya:Sel leukositKomplemenAntibodiPlasma proteinKetempat terjadinya infeksi utk mempertahankan diri

Proses inflamasi1. Peningkatan aliran darah2. Peningkatan permiabilitas pemb darah akibat kontraksi endotel sel fagosit dan Ab keluar ke benda asing atau jar yg rusak3. Kemotaksis PMN dan makrofag akibat aktivasi C3a dan C5a

Gambaran umum respons imun1.Mekanisme imunitas non-spesifik dan spesifik berbagai mikroba dpt melawan resp imun non-spesifik2.Resp imun non-spesifik tehdap mikroba berperan penting menentukan resp imun spesifik yang akan terjadi.3.Respons imun memberikan respons spesialistik dan berbeda thd berbagai mikroba.4.Survival dan patogenesitas mikroba sgt dipengaruhi oleh mikroba utk menghindari respons imun penderita.5.Kerusakan jaringan dan penyakit pd infeksi disebabkan respons imun penjamu dan produknya, bukan oleh mikrobanya.

INFEKSI BAKTERIMekanisme pertahanan tbh dipengaruhi oleh:1.Struktur ddg sel2.Jenis bakteri (Gram + / Gram -)3.Mikrobakteria4.Spiroketa

Lapisan luar bak.Gram td lipid peka thd lisis C dan sel sitotoksik tertentu.Untuk yang lain fagositosis.

SIFAT PATOGENITAS BAKTERI1.Toksik tanpa infansif C.difteria & V.cholerae dibunuh Ab2.Infasif tanpa toksisitas

Sebagian besar gabungan invasif dgn aktivitas toksin lokal dan produksi enzim merusak jaringan bakteri menyebar

Sel NK lisis membran sel Gram (- )

Sel Tc infeksi bakteri intraseluler merusak membran sel bakteri bakteri keluar dan dihancurkan dengan cara lain.

MEKANISME PERTAHANAN TUBUH EKSTERNAL1.Permukaan tubuh kulit dan permukaan epitelrespons imun non-spesifik:-Kulit asam lemaktoksik thd mikroba-Saliva, air mata, sekret hidunglisozim-Saluran pencernaanIg A

2.Aktivitas fagosit

3.Aktivitas komplemen

4.Aktivitas flora normalasam laktat dan colisin (protein anti mikroba)

Respons imun non-spesifik

MEKANISME PERTAHANAN SISTEMIK1.Respons imun non spesifik -PMN dan mononuklear (monosit- makrofag) fagositois -Komplemen aktivasi jalur alternatif olehGram+ (peptidoglycan) Lisis Aktivasi komplemenkematian bakteri khusus ddg luar td lipid (Gram-)

AKTIVASI KOMPLEMENMengakibatkan:1.Kontraksi otot polos dan degranulasi mastosit.2.Penglepasan histamin dan leukotrien serta aktivasi neutrofil.3.Peningkatan permeabilitas kapiler4.Pelepasan sitokin oleh makrofag TNF danIL-1aktivasi makrofag dan peningka- tan adesi pada endotelmigrasi sel fagosit ke tempat in-feksi5.Aktivasi sel NkIFN- aktivasi makrofag utk mikroorganisme ekstra seluler

2.Respon spesifik a.Sel B Ab b. Sel TDiawali oleh makrofag (APC) MHC IIaktivasi Th aktivasi sel B AbSel B (APC) melalui reseptor Igmenangkap Mikro organisme.

INTERAKSI MIKROBA DENGAN SISTEM IMUNMenghindari respon imun1.Produksi toksin menghambat khemota ksis 2.Mebentuk kapsul fagosit tdk terjadi3. Memproduksi molekul yang menghambat fungsi lisosom dgn fagosom,atau menghambat makrofag berinteraksi dg IFN4.Menurunkan sitokin proinflamatorik TNF-,IL-1,IL-6

KESIMPULAN1.Imunitas thd infeksi bakteri adalah kompleks ok berbagai faktor virulensi yg digunakan oleh bakteri utk meningkatkan ketahanan hidupnya

2.Sistem imun non-spesifik granulosit membunuh bakteri

3.Sistem imun spesifik Berfungsi utk melenyapkan bakteri yg berkapsul dan yg hidup intraseluler

REAKSI IMUNOLOGIK PADA INFEKSI JAMUR- Tdk banyak diketahui tentang iniDiduga mekanismenya tdk berbeda dengan infeksi bakteriInfeksi jamur pd manusia: 1. Mikosis superfisial 2. Mikosis subkutan 3. Mikosis respiratorik 4. Candida albicans

1.Permukaan hidup dlm komponen kulit yg mati, rambut dan kuku yg mengandung keratin

2.Subkutan hidup sbg saprofit dan menimbulkan nodul kronik atau tukak

3. Saluran nafas yg bersal dr saprofit tanah dan menimbulkan infeksi paru subklinis atau akut

4.C. albicans menimbulkan infeksi superfisial pd kulit dan membran mukosa

Infeksi jamur hanya mengenai bgn luar tubuhBeberapa jamur sistemik paru (spora)Akibatnya sgt tgt dr derajat dan jenis respon imun manifestasi sal nafas ringan, rx hipersensiti -vitas berat sp kematian

Pada umum kelangsungan hidup thd jamur sama dgn bakteri:

1.Kapsul yg sulit dimakan (cryptococ)

2.Resistensi thd fagositosis (histoplasma)

3.Destruksi sel PMN (coccidiosis)

-- Infeksi kulit biasa sembuh resis tensi thd infeksi berikutnya.

- Reaksi imunitas selular ok menunjukan reaksi hipersensitivitas tipe IV thd jamur bersangkutan

Ggn dlm reaksi hipersensitivitas 1.terjadi infeksi kronik atau kepekaan terha dap kandidiasis

2.Diduga sel T berperan besar dlm resistensi ok memproduksi limfokin meransang makrofag menghancurkan jamur. Timbulnya kandidiasis pd imunodefisiensi bukti berperannya sel T dlm resistensi thd infeksi jamur3.Diduga sel PMN jg berperan thd infeksi jamur4. Mekanisme utk eliminasi berbeda, tgt dr jenis jamur yg menginfeksi.

PROSES DAN PRESENTASI APC

AKTIVASI SEL Th

AKTIVASI SEL B

AKTIVASI SEL Tc

RESPONS IMUN PRIMER DAN SEKUNDER

RESPONS IMUN TERHADAP INVASI JASAD RENIK

INFEKSI PARASIT1.Sirkulasi Respons humoral mis: malaria 2.Di dalam jaringan (sel) Respons seluler 3.Sel Tc tdk berperan banyak Limfokin aktivasi makrofag membu - nuh parasit intraseluler*Mekanisme perlindungan: -opsonisasi, fagositosis dan aktivasi komple- men

INFEKSI CACING

-Produksi IgE dg kadar tinggi -IgE mastosit melepas granula reaksi inflamasi :eksudasi protein (Ig), ECF- Parasit yg dilapisi IgG atau IgE (opsonisasi) dihancurkan eosinofil

Perkembangan CD4 Th2

Peranan sitokin dalam polarisasi CD4 (Th)

Peranan sitokin pd respons imunoinflamatori

Perkembangan CD4 Th1

Sekresi sitokin dari CD4

DASAR PEMERIKSAAN LABORATORIUM IMUNOLOGIMacam :

SelulerKuantitatif pe atau pe jumlah leukosit, monositosis, eosinofiliaKualitatif uji hambatan migrasi leukosit, uji gangguan fagositosis, uji fungsi membunuh mikrobaHumoralKadar CRP me > 100 x pd infeksi atau kerusakan jaringanKadar komplemen C3, C4, faktor B, properdin

Seluler1. Kualitatif uji transformasi limfosit (dg PHA & con A) uji sitotoksisitas uji produksi limfokin2. Kuantitatif tes rosette (Sebuah tes penapisan kualitatif untuk mendeteksi signifikan-10-foetomaternal perdarahan ml, dimana sel-sel indikator bentuk yang mudah) HumoralElektrpforesis proteinImuno elektroforesis

Elektrpforesis proteinImuno elektroforesis

Reaksi presipitasi- utk antibodi/antigen terlarut terbentuk presipitat (gumpalan)- jml antigen & antibodi hrs seimbang2. Reaksi aglutinasi- utk antibodi/antigen btk partikel terbentuk aglutinasi- jml antigen & antibodi hrs seimbang- m/ : Widal, gol darah, tes kehamilan

3. Interaksi Antigen-antibodi tingkat molekuler

- RIA (radio immunoassay) : penentuan berdasarkan reaksi imunologi yg menggunakan kit RIA (Contoh : utk mendeteksi fs ginjal, fs tiroid)

- ELISA ( enzyme linked immunosorbent assay) : deteksi patogen yg mendasarkan pada reaksi antibodi & antigen (Contoh : utk deteksi fs hati, fs trombositopenia, gangguan fungsi hormonal)

RIA (Radio Immunoassay)

ELISA

***Notes slide 8:Suatu mekanisme pertahanan kedua terhadap pathogens yang berhasil menyusup adalah fagositosis, suatu proses yang mana sel-sel khusus menelan dan menhancurkan si penyusup. () Sel-sel terutama yang terlibat dalam fagositosis adalah neutrophils dan macrophages. Neutrophils adalah sel darah putih spesial, kadang dikenal sebagai leukosit polymorphonuclear. Ada sekitar 50 milyar sel ini dalam darah seorang yang normal. Makrofag tinggal dalam jaringan. Terutama banyak sekali di sejajaran pembuluh darah kecil, dalam paru, hati, kelenjar limfe dan limpa. () Sel fagositis tertarik ke arah materi asing dalam jaringan yang rusak oleh zat kimiawi yang dilepaskan oleh jaringan yan rusak tadi. suatu proses yang disebut kemotaksis (chemotaxis).() Ketika sel-sel itu saling kontak dengan bahan asing () mereka melekat dengan sendirinya ke bahan itu dan menelannya () Enzim, seperti lysozyme, dan berbagai kimiawi lainnya dilepas untuk menghancurkan dan () mencerna bahan yang ditelan tadi. Hampir semua micro-organisms dihancurkan dalam hitungan menit. Phagocytosis biasanya merupakan suatu proses yang sangat efisien. Ini dapat membersihkan jutaan organisme penyusup dari jaringan dalam waktu hitungan menit. Disamping itu jasa mereka membersihkan pathogens dan jaringan rusak, fagosit sangat penting sebab dia juga bermain pada bagian berikut dari pertempuran terhadap infeksi, pengembangan dari imunitas didapat yang spesifik.()*Notes slide 14:Ada tempat penyimpanan limfosit yang luas sekitar satu triliun limfosit - bersirkulasi sekitar tubuh, melewati limpa, kelenjar limfe dan jaringan-jaringan limfe dan lewat kembali masuk ke darah melalui pembuluh darah limfe yang menyinggahi jaringan-jaringan tubuh. Sirkulasi limfosit yang terus-menerus ini memastikan paling tidak diantara mereka akan segera bertemu patogen manapun yang sudah menyusup ke dalam tubuh.Ketika sebuah pathogen menyusup ke tubuh, sebagian akan dihanyutkan ke dalam sistem limfatik dan diproses oleh makrofag dan sel-sel fagositik lainnya. Antigennya akan dipresentasikan ke limfosit, yang kemudian akan memulai suatu rantai kejadian yang mengarah ke eliminasi /penghancuran patogen tsb. ()