A. Pengertian antibodyAntibodi (antibody, gamma globulin) adalah glikoprotein dengan struktur tertentu yang disekresi

dari pencerap limfosit-B yang telah teraktivasi menjadi sel plasma, sebagai respon dari antigen tertentu dan reaktif terhadap antigen tersebut.

(http://id.wikipedia.org/wiki/Antibodi)Antibody atau immunoglobulins sering kali disingkat dengan Ig. Immunoglobulins mengikat bacteri,

virus, atau molekul besar yang diidentifikasi sebagai benda asing. Immunoglobulins diproduksi oleh limfosit B atau sel B.

(David L. Nelson and Michael M. Cox; Lehninger PRINCIPLES OF BIOCHEMISTRY Fourth Edition)

Antibody atau immunoglobulin merupakan protein pelindung yang dihasilkan oleh limfosit vertebrata. Antibody memiliki kemampuan luar biasa untuk menolak atau mengabaikan bagian instriksik molekul dari organism inangnya. Secara khusus antibody dapat mengenali dan menetralkan molekul asing yang dihasilkan dari invasi organism virus, bakteri, atau sesuatu (agen) menular lainnya.

(R.H.Garrett, C.M.Grisham; Biochemistry;125)

B. Struktur antibodySetiap molekul antibodi terdiri dari dua rantai polipeptida yang identik, terdiri dari rantai berat dan

rantai ringan.Heavy chain atau rantai berat pada antibody terdiri dari α, ε, γ, δ, dan µ. Sedangkan rantai ringan

atau light chain terdiri dari κ (kappa) dan λ (lambda).

Setiap molekul immunoglobulin minimal terdiri dari dua rantai ringan (L) dan dua berat (H) rantai. Setiap rantai ringan atau light chain terdiri dari daerah variabel (VL) dan konstanta (CL). Setiap rantai berat atau heavy chain terdiri dari daerah variabel (VH) dan daerah konstan(constan region) yang terbagi menjadi tiga domain (CH1, CH2, dan CH3). Domain CH2 mengandung the complement-binding site dan domain CH3 berisi site that attaches to receptors on neutrophils and macrophages. Antara heavy chain dan light chain dihubungkan dengan ikatan disulfide, dan ikatan antara heavy chain dan heavy chain juga dihubungkan dengan ikatan disulfide.

(Robert K. Murray et.al; hal 592)

C. Pembagian antibody berdasarkan heavy chainnya dilengkapi strukturnya

Heavy chain atau rantai berat pada Ig terdiri atas 5 type, yaitu α, ε, γ, δ, dan µ. Setiap type dari Ig memiliki heavy chain yang berbeda.

Ig Type

Heavy Chain

Structure

IgA α Mencegah melekatnya bakteri dan virus pada membrane mukosa.

10% dalam tubuh kebanyakan terdapat pada air mata, air liur, air mani dan kolostrum.

IgD δ 1%, pada kanker (myeloma)

IgE ε   Menangani langsung hipersensitivitas dengan melepaskan mediator dari sel mast dan basofil setelah terpapar antigen (alergen). Memperthankan diri dari infeksi dengan menyebabkan pelepasan enzim dari eosinofil. Pengurus utama pertahanan terhadap infeksi kecacingan.

IgG γ Antibody utama dalam respon sekunder. Menetralisir bakteri dan virus.

70% dalam tubuh, dapat diwariskan, diberikan lewat kolostrum, ada 4 subkelas yaitu: IgG1, IgG2, IgG3, dan IgG4.

IgM µ Diproduksi dalam respon utama terhadap antigen. Tidak melewati plasenta. Antigen reseptor pada permukaan sel B.

6% dalam tubuh, merupakan makromelokul karena strukturnya pentamer.

(Robert K. Murray et.al; 594)

D. Fungsi antibodyFungsi utama antibodi adalah menonaktifkan dan menandai antigen untuk penghancuran lebih

lanjut. Umumnya, jika antibodi bertemu dengan antigen akan terbentuk kompleks antigen-antibodi.Fungsi lain dari antibody yaitu :

Menetralisir virus dan bakteri dalam tubuh. Mempertahankan diri dari infeksi dengan menyebabkan pelepasan enzim dari eosinofil. Mengenali dan menetralkan molekul asing Antibody katalitik digunakan untuk menanggapi9manangani) tantangan imunoligi oleh

molekul asing yang disebut antigen Immunoglobulin digunakan sebagai sinyal biokimia yang mengikat spesifik reseptor pada

bagian luar membrane sel, lalu mentransfer informasi ke sitoplasma melalui membrane. Bertanggung jawab dalan antibody humoral dan synthesis of circulating

(Robert K. Murray et.al; Harper’s Illustrated Biochemistry)

E. Mekanisme pembentukan antibodyMenurut Roitt (1988) terdapat 2 teori mengenai mekanisme pembentukan antibodi yaitu: 1. Teori instruktif (oleh Erlich). Menurut teori ini, pada setiap organisme memiliki prekursor

limpfosit B yang hanya sejenis. Antigen akan memerintahkan precursor limfosit B tersebut untuk menyesuaikan dengan antigen yang masuk yang kemudian berkembang menjadi sel plasma untuk membentuk antibodi. Teori instrukstif saat ini telah ditinggalkan oleh para ahli.

2. Teori selektif (oleh Jerne & Burnet). Pembentukan antibodi berdasarkan clonal selection theory sebagai berikut: pada setiap organisme terdapat berjuta-juta precursor limfosit B. Oleh Jerne & Burnet (1978) dikatakan ada sekitar 108-1012 jenis sel limfosit B. Dengan adanya antigen yang masuk ke dalam tubuh suatu organisme, maka akan merangsang interaksi antara antigen determinan (epitope) dengan sel limfosit B yang sesuai yang kemudian akan memacu diferensiasi dan proliferasi dari sel tersebut menjadi sel plasma yang memiliki kemampuan menghasilkan antibody (immunoglobulin).

(Heru Nurcahyo; diktat bioteknologi)

Antibody dibentuk berdasarkan antigen yang masuk (Campbell, Neil A et.al; Biology eight edition)

F. Mekanisme kerja antibodyPermukaan setiap substansi (virus, bakteri, plastik yang licin) bertaburan molekul-molekul yang

menonjol ke dalam lingkungannya. Jika antibody menjumpai tonjolan yang kebetulan sesuai dengan lekuk-lekuknya, tonjolan akan masuk ke dalam lekukan dan terjadilah pelekatan yang erat seperti terkunci. Badan yang diikat boleh antibody disebut antigen. Antibodi hanya mengikat antigen yang bentuknya benar-benar sesuai.

Cara kerja antibodi dalam mengikat antigen ada empat macam. Prinsipnya adalah terjadi pengikatan antigen oleh antibodi, yang selanjutnya antigen yang telah diikat antibodi akan dimakan oleh sel makrofag. Berikut ini adalah cara pengikatan antigen oleh antibody :

1) NetralisasiAntibodi menonaktifkan antigen dengan cara memblok bagian tertentu antigen. Antibodi juga

menetralisasi virus dengan cara mengikat bagian tertentu virus pada sel inang. Dengan terjadinya netralisasi maka efek merugikan dari antigen atau toksik dari patogen dapat dikurangi.

2)    PenggumpalanPenggumpalan partikel-partikel antigen dapat dilakukan karena struktur antibodi yang

memungkinkan untuk melakukan pengikatan lebih dari satu antigen. Molekul antibody memiliki sedikitnya dua tempat pengikatan antigen yang dapat bergabung dengan anti-gen-antigen yang berdekatan. Gumpalan atau kumpulan bakteri akan memudahkan sel fagositik (makrofag) untuk menangkap dan memakan bakteri secara cepat.

3)    PengendapanPrinsip pengendapan hampir sama dengan penggumpalan, tetapi pada pengendapan antigen yang

dituju berupa antigen yang larut. Pengikatan antigen-antigen tersebut membuatnya dapat diendapkan, sehingga sel-sel makrofag mudah dalam menangkapnya.

4)    Aktifasi KomplemenAntibodi akan bekerja sama dengan protein komplemen untuk melakukan penyerangan terhadap

sel asing. Pengaktifan protein komplemen akan menyebabkan terjadinya luka pada membran sel asing dan dapat terjadi lisis.

(http://www.sentra-edukasi.com/2011/09/pembentukan-macam-struktur-cara-kerja.html)

G.AntigenAntigen merupakan setiap molekul atau pathogen yang mampu memicu system imun. Antigen

dapat berupa virus, dinding sell bakteri, protein atau makromolekul lainnya.Perlu dibedakan antara antigen dengan imunogen karena tidak semua antigen dapat bersifat imunogen. Imunogen adalah semua benda asing yang apabila berada dalam tubuh organisme akan merangsang timbulnya respon imun (reaksi kekebalan).

Any molecule or pathogen capable of eliciting an immune response is called an antigen. An antigen may be a virus, a bacterial cell wall,or an individual protein or other macromolecule.(David L. Nelson and Michael M; 175)

H.Antibody monoclonalThere are two types of antibody preparations are in use: polyclonal and monoclonal.Monoclonal antibodies are synthesized by a population of identical B cells a clone grown in cell

culture. These antibodies are homogeneous, all recognizing the same epitope. The technique for producing monoclonal antibodies were developed by Georges Köhler and Cesar Milstein.Terdapat dua type preparasi antibody, yaitu : polyclonal dan monoclonal.Antibodi monoclonal merupakan antibodi yang dihasilkan oleh sel limfosit (klone sel plasma) yang terpilih dan memiliki sifat sangat spesifik. Antibody ini homogeny, memiliki satu epitope saja.(David L. Nelson and Michael M. Cox; 180)

Antibodi monoklonal adalah antibodi monospesifik yang dapat mengikat satu epitop ( area tertentu pada molekul antigenik, yang mengikat antibodi atau pencerap sel B maupun sel T) saja.

Antibodi monoklonal ini dapat dihasilkan dengan teknik hibridoma. Sel hibridoma merupakan fusi sel dan sel.(http://id.wikipedia.org/wiki/Antibodi_monoklonal)

I. Pembentukan antibody moonoklonalProsedur Produksi MAB(Monoclonal Antibody):1. Antigen yang telah dimurnikan disuntikkan ke hewan percobaan mencit (mice) untuk

mendapatkan sel limfosit B yang spesifik.2. Limpa (spleen) dikeluarkan dari tikus setelah lebih dulu dimatikan dan dikerjakaan secara

aseptis.3. Sel limfosit B sebagai penghasil Ab tersebut kemudian diisolasi dari limpa (spleen)

dipisahkan dari eritrosit dan cairan limpa dengan cara sentrifus (gradient centrfuge).4. Sel penghasil Ab tersebut kemudian diisolasi dan selanjutnya dikawinkan dengan sel

myeloma (sel kanker) dalam media PEG (polyethilene glycol) atau dapat juga dengan virus Sendai.5. Sel hibrid yang diperoleh kemudian diseleksi dalam medium HAT (hypoxanthine aminopterin

thimidin), oleh karena tidak semua sel hibrid yang dihasilkan sesuai dengan yang diharapkan yakni sel limfosit B dengan sel myeloma, akan tetapi dapat terjadi hibrid antara sel limfosit B dengan sel limfosit B, atau sel myeloma dengan sel myeloma.

6. Sel hibrid yang terseleksi kemudian diuji untuk mengetahui kemampuan menghasilkan Ab yang diharapkan, jika hasilnya pasti maka sel tersebut dikultur (cloning) kemudian dipropagasi pada kultur jaringan (bioreaktor) atau disuntikkan ke tikus (in vivo) untuk produksi MAb atau dapat pula dibekukan untuk koleksi.

7. Sel hibrid yang terseleksi kemudian diuji (assay) untuk mengetahui kemampuan menghasilkan Ab yang diharapkan denngan menggunakan kultur sel dan diuji antibodi.

8. Jika hasilnya pasti, maka sel tersebut kemudian dipropagasi dengan menggunakan kultur jaringan dalam skala besar (bioreaktor) untuk mendapatkan sel turunan yang sama persis dengan induknya (cloning), atau disuntikkan ke tikus (in vivo) untuk produksi MAB, atau dapat pula dibekukan untuk koleksi (stock cell culture).

Teknik memproduksi antibody monoclonal (MAB) secara massal dengan metode klonasiAntigen yang telah dimurnikan disuntikkan ke hewan percobaan mencit untuk mendapatkan sel

limfosit B yang spesifik1. Sel limfosit B sebagai penghasil Ab tersebut kemudian diisolasi dari limpa dan selanjutnya

dikawinkan dengan sel myeloma (sel kanker leher rahim yang telah diisolasi) dalam media PEG (poliethilena glycol) atau dapat juga dengan bantuan virus sendai.

2. Sel hybrid yang diperoleh kemudian di seleksi dalam medium HAT (hypoxanthine aminopterin thimidin). Oleh karena tidak semua sel hybrid yang dihasilkan sesuai dengan yang diharapkan (sel limfosit B dengan sel myeloma dapat tumbuh cepat dan memproduksi antibody), akan tetapi dapat terjadi hybrid antara sel limfosit B dengan limfosit B, atau sel myeloma dengan sel myeloma.

3. Sel hybrid yang terseleksi kemudian diuji (assay) untuk mengetahui kemampuan menghasilkan Ab yang diharapkan dengan menggunkan kultur sel dan diuji antibody.

4. Jika hasilnya, pasti maka sel tersebut dipropagasi dengan menggunkan kultur jaringan dalam skala besar (bioreactor) untuk mendapatkan sel keturunan yang sama persis dengan induknya (cloning), atau disuntikkan ke tikus (in vivo) untuk produksi MAB, atau dapat pula dilakukan untuk koleksi (stock cell culture).

(Heru Nurcahyo; diktat biotenologi)

J. Apa hubungan antara reaksi alergi dengan antibody?Alergi biasanya adalah kecenderungan genetik di mana sistem kekebalan tubuh seseorang tidak

mampu membedakan protein makanan dengan virus atau bakteri.( http://majalahkesehatan.com/mengapa-anda-memiliki-alergi-makanan/).

Reaksi alergi biasanya terjadi akibat reaksi hipersensitivitas suatu system imun terhadap antigen. System imun yang menangani antigen atau benda asing yang dianggap berbahaya bagi tubuh berupa antibody, antibody yang biasanya terlibat dalam reaksi hipersensitivitas adalah Immunoglobulin E.

Antibody berfungsi untuk menangani zat asing atau antigen. Seseorang dengan kadar IgE yang berada pada ambang batas tinggi akan memiliki kecenderungan mudah mengalami reaksi alergi. Karena benda asing yang sebenarnya tidak berbahaya dianggap sebagai antigen oleh antibody ini, yang menyebabkan alergi pada seseorang.

Sel darah putih menghasilkan antibodi spesifik untuk melawan antigen. Proses ini disebut sensitisasi. Antibodi bekerja dengan mendeteksi dan merusak substansi yang menyebabkan penyakit. Pada reaksi Alergi, antibodi dikenal sebagai immunoglobulin E, atau IgE.

(http://alergi-alergi.blogspot.com/2011/05/terjadinya-reaksi-alergi.html)

K.Bagaimana proses terbentuknya reaksi alergi?Reaksi alergi berhubungan dengan reaksi hipersensitivitas, yaitu akibat terlalu sensitivnya

antibody terhadap suatu antigen, sehingga zat atau molekul lain yang mirip dengan antigen tersebut juga dianggap berbahaya bagi antibody.

http://id.wikipedia.org/wiki/HipersensitivitasAlergen akan dikenali oleh sel penyaji antigen (APC) untuk selanjutnya mengekspresikan pada

sel limfosit T secara langsung atau melalui sitokin. Sitokin menginduksi antibody switching pembentukan IgE dan ekspresi molekul adhesi endotel sehingga terjadi reaksi hipernsitivitas tipe cepat. Sel limfosit T tersensitisasi akan merangsang sel limfosit B menghasilkan antibody dari berbagai kelas. IgE yang dibentuk secara berlebihan akan menempel pada reseptornya di sel mast, basofil, dan eosinofil yang terdapat di sepanjang saluran cerna, kulit dan pernafasan.

Dua molekul IgE yang terikat pada reseptornya akan menyebabkan degralunasi dan mengeluarkan mediator, mediator inilah yang menyebabkan terjadinya alergi.

DAFTAR PUSTAKA

Anonime. id.wikipedia.org/wiki/Antibodi

Anonime.id.wikipedia.org/wiki/Antibodi_monoklonal

http://alergi-alergi.blogspot.com/2011/05/terjadinya-reaksi-alergi.html

http://percikcahaya.blogspot.com/2011/03/antibodi-monoklonal-dan-cara.html

Campbell, Neil A et.al.2008.Biology eight edition.Benjamin Cumming ; San Fansissco

David L. Nelson and Michael M. Cox. Lehninger PRINCIPLES OF BIOCHEMISTRY Fourth Edition. University of Wisconsin–Madison

Heru Nurcahyo.2011. diktat biotenologi . UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA ; Yogyakarta

Robert K. Murray et.al. Harper’s Illustrated Biochemistry. The McGraw-Hill Companies, Inc

R.H.Garrett, C.M.Grisham.2001.Principle of Biochemistry. Saunders College Publishing

Tugas Akhir Biokimia 1

Antibody

Oleh

Yeli Gustami

54986 / 2010

Pend. Kimia

Dosen

Fitri Amelia, S.Si, M.Si

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

2013