Sistem Imun: Antigen dan Antibodi

Antigen

Antigen adalah semua substansia yang dapat merangasang respon imun atau bahan yang dapat bereaksi denganantibodi yang sudah ada. Secara fungsional antigen terbagi menjadi dua jenis yaitu imunogen dan hapten. imunogen adalah bahan yang dapat menimbulkan respon imun sedangkan hapten adalah molekul yang dapat bereaksi dengan antibodi yang sudah ada secara langsung, tetapi tidak dapat merangsang pembentukan antibodi secara langsung. Hapten dapat berubah menjadi imunogen apabila berikatan denagn protein pembawa (carrier).

Imunogenitas suatu substansia bergantung kepada beberapa faktor, yaitu:

• Benda Asing : karena sistem imun normal dapat membedakan self dan non self  maka untuk menjadi imunogenik substansia maka benda tersebut harus bersifat asing. Namun pada keadaan patologis, self dapat menjadi imunogenik substansia juga, seperti pada Sistemic Lupus Eritematosus (SLE).
• Ukuran molekul : Ukuran molekul harus besar. untuk molekul yang berukuran kecil biasanya kurang atau tidak bersifak imunogenik. Ukuran molekul yang paling poten adalah yang lebih besar dari 100.000
• Kompleksitas Molekul : Semakin tinggi kompleksitas molekul tersebut maka akan semakin tinggi derajat antigenitasya.
• Latar Belakang Antibodi : Tiap hospes memiliki respon imun yang berbeda-beda. Walaupun mereka terpapar dengan anti gen yang sama, efek yang muncul tiap individu bervariasai, semua tergantung pada sifat antibodi yang terkandung di dalam tubuhnya.
• Cara masuk antigen dan besar dosis yang masuk ke dalam tubuh. Dosis yang masuk harus tepat, karena bukan tidak mungkin dosis yang berlebihan malah tidak mampu merespon sistem imun.

Pembagian Antigen

1. Pembagian menurut Epitop
• Unideterminan univalen : hanya terdapat satu jenis determinan/ epitop pada satu molekul
• Unideterminan multivalen : hanya satu jenis determinan tetapi dua atau lebih determinan tersebut ditemukan pada satu molekul
• Multideterminan univalen : Banyak epitop yang bermacam-macam tetapi hanya satu dari tiap macamnya.
• Multideterminan multivalen : Banyak macam pada satu molekul ( antigen dengan berat molekul yang tinggi dan kompleks secara kimia)
2.  Pembagian antigen menurut spesifisitas
• heteroantigen : yang dimiliki oleh banyak spesies
• Xenoantigen : yang dimiliki spesies tertentu
• Alloantigen : yang spesifik untuk invidu dalam satu spesies
• Antigen organ spesifik : yang hanya dimiliki oleh organ tertentu.
• Autoantigen : yang dimiliki alat tubuh sendiri
3. Pembagian antigen menurut ketergantungan terhadap limfosit T
• T dependen : yang memerlukan pengenalan terhadap limfosit T dab B terlebih dahulu untuk dapat menimbulkan respon imun
• T antibodi : yang dapat merangsang limfosit B tanpa harus ada bantuan dari limfosit T. Umumnya antigen jenis ini merupakan antigen golongan molekul besar polomorfik yang dipecah secara perlahan-lahan.
4. Pembagian Antigen berdasarkan sifat kimia.
• Hidrat Arang ( Polisakarida)
• Lipid
• Asam nukleat
• Protein

Hapten dapat pula dibagi berdasarkan strukturnya yang harus disesuaikan dengan bahan konjugasi agar dapat digabungkan dengan protein karier. Pembagian itu secara singkat sebagai berikut:

• Hapten dengan kelompok karboksil
• Hapten dengan kelompok asam amino
• Hapten dengan kelompok hidroksil
• Hapten dengan  kelompok karbonil

Antibodi

Antibodi adalah fraksi protein dalam cairan tubuh yang terbentuk atas rangsanganb masuknya antigen yang berasal dari luar, dan terjadi secara spesifik. Antibodi sudah ada pada manusia sejak ia lahir. Antibodi tersebut berasal dari ibunya. Struktur antibodi tersusun oleh 4 rantai polipeptida (2 rantai polipeptida berat atau "heavy chain" dan 2 polipeptida ringan atau "light chain". Antibodi mempunyai bentuk seperti huruf Y. Kedua lengan bagian atas disebut daerah variable, karena dapat berubah-ubah sesuai dengan antigen yang diikat. Sedangkan lengan bagian bawah disebut daerah constan, karena daerah tersebut tidak dapat berubah bentuk.

Jenis-jenis Antibodi

1. IgA : IgA merupakan antibodi yang paling dominan pada cairan sekresi ludah, usus, air mata, ASI, mukosa hidung, dan alat kelamin wanita. namun di dalam serum hanya sebanyak 15 % daris eluruh antibodi. Fungsi IgA adalah menahan antigen agar tidak menempel permukaan mukosa, menetralisisr virus, dsb.
2. IgD : merupakan satu-satunya antibodi yang sampai sekarang masih sukar diidentifikasi fungsinya. hal tersebut karena sangat sukar untuk mengisolasinya serta jumlahnya yang sangat sedikit. 
3. IgE : konsentrasi IgE di dalam serum yang sangat rendah yaitu kurang dari 5000 ng/ml. namun level ini akan naik cepat apabila terdapat infeksi karena parasit, jamur, mikrobakteria, dan virus maupun kondisi alergei seperti atopik dan dermatitis. Dengan demikian dapat disimpulkan bahawa IgE berhubungan dengan alergi.
4. IgG : merupakan antibodi yang paling dominan di dalam serum, yaitu hampir sebanyak 75% dari seluruh imunoglobulin. Salah satu fungsi ddari IgG alah mengaktivasi komplemen baik melalui jalur alternatif maupun jalur klasik. IgG merupakan satu-satunya imunoglobulin yang dapat melewati sawar plasenta.
5. IgM : merupkan imunoglobulin terbesar. IgM merupakan antibodi dalam respon imun primer hampir terhadap kebanyakan antigen. IgM adalah imunoglobulin yang predominan yang diproduksi oleh janin. Kadarnya yang meningkat pada umbilikus menunjukan bahwa bayi tersebut mengalami infeksi sebelum lahir. Bayi yang baru lahir mempunyai 10% IgM dewasa, dan akan mencapai level 100%b pada saat berusia satu tahun. IgM juga merupakan antibodi yang dapat mengaktifkan komplemen yang kuat.

Daftar Pustaka
Darwin, Eryati, 2006, Imunologi dan Infeksi, Padang: Andalas University Press

Autoimunitas : Etiologi

Autoimunitas adalah suatu kelainan dengan ciri ketidakmampuan sistem imun untuk membedakan sel atau jaringan tubuh sendiri (self) dari sel atau jaringan asing (non self), sehingga jaringan tubuh sendiri dianggap antigen asing. Mekanisme ini dapat melalui respon imun selular maupun humoral. 

Walaupun pada beberapa orang terdapat respon imun yang autoreaktif, namun hal tersebut tidak menjadi keadaan patologis autoimun. Ada beberapa penjelasan yang pernah dikemukakan mengapa pada beberapa orang yang rentan autoreaktif menjadi autoimun, yaitu:

1. Faktor atau substansia yang menginduksi respons sutoreaktif tetap berada di dalam tubuh sehingga terus-menerus merangsang limfosit T
2. Menyusul kerusakan jaringan,serangkaian reaksi autoimun dirangsang secara terus menerus melalui pelepasan antigen jaringan dan pemaparan sistem imun pada antigen tersebut.
3. Tidak semua sel autoreaktif disingkirkan pada saat perkembangan, tetapi sebagian diantaranya dipertahankan dan dikendalikan secara ketat dalam keadaan anergi. anergi akan tergangggu apabila ada defek pada sistem pengendaliannya

Etiologi imunitas msih belum jelas. Menurut para pakar penyebab autoimunitas multifaktor. Sebagian besar dipengaruhi oleh satu atau lebih substansi asing. Ada beberapa teori yang diajukan tenttang hal ini yaitu:

1. Teori Pemaparan antigen : pembentukan antigen di dalam organ tertutup sehingga menyebabkan antigen ini terisolasi dan tak terpapar dengan antibodi. Pada saat itu tidak akan terjadi apa-apa. Namun apabila antigen ini ternyata keluar dari organ tersebut oleh suatu hal maka antibodi akan mengenalinya sebagai benda asing. Dalam beberapa kasus teori ini dapat dipakai, misalnya pada pembentukan antibodi sperma dan pembentukan antibodi terhadap lensa mata. Namun pada beberapa penelitian lain, teori ini tidak terbukti terutama yang melibatkan sel T.
2. Teori gangguan mekanisme hemostatik : Teori ini yang paling banyak dianut. Sebenarnya sel T dan sel B yang autoreaktif telah ada di dalam tubuh. Namun tubuh memiliki mekanisme homeostatis untuk melindunginya dari jaringan rubuh sendiri. Mekanisme adalah :
• penyingkiran sel autoreaktif saat berkembang
• penekanan respons yang dikehendaki terjadi di kemudian  hari
• Penyingkiran klon ( clon deletion) sel-sel autoreaktif. Kunci mekanismenya terletak pada sel T dan Th. Pengendalian tersebut dapat terjadi baik di timus maupun perifer. Ada bebrapa hal yang dapat menggagu homeostatik, yaitu:
• Reaksi silang dan Molekul mimicri
• Gangguan mekanisme pengaturan oleh jaringan idioptik dan anti-idioptik 
• Kesalahan MHC class II
• Kegagalan mekanisme pengaturan sistem penekanan.
3. Stimulasi Imunogenik : beberapa jenis mitogen dapat merangsang sel B melalui sel T tanpa bantuan dari Sel Th. Sel B yang terbentuk memiliki sifat nonimunogenik yang kemudian menjadi autoantibodi. Autoantibbodi yang terbantuk biasanya terdiri atas IgM.
4. Teori genetik : faktor genetik turut berperan dan memudahkan terjadinya penyakit autoimun. Beberapa penyakit auoimunitas sering terjadi pada satu keluarga walaupun sebenarnyya tidak ada genetik tunggal yang bertangguang jawab atas kejadian ini.

Daftar Pustaka:

Darwin, Eryati, 2006, Imunologi dan Infeksi, Padang: Universitas Andalas Press

Reaksi Hipersensitivitas

Hipersensitivitas adalah keadaaan dimana respon imunologis sekunder beraktivitas secara berlebihan sehingga menyebabkan kerusakan jaringan. Reaksi ini dapat terjadi akibat antigen yang masuk dalam jumlah  besar ke dalam tubuh atau bila status imunologis seseorang meningkat.
 

Berdasarkan mekanisme reaksi imunologi, Gell dan Combs membagi reaksi hipersensitivitas menjadi 4 tipe, yaitu tipe I, II, III, dan IV. Pembagian ini berdasarkan respon antigen dengan reseptor pada permukaan limfosit. Walaupun pada kenyataannya reaksi hipersensitivitas tidak dapat dipisahkan satu dengan yang lainnya, karena biasanya melibatkan lebih dari satu mekanisme reaksi. Namun pada akhir-akhir ini ditambahkan satu tipe tambahan yaitu tipe V.

Hipersensitivas Tipe I (Tipe cepat)

Jenis reaksi ini sangat penting dan paling sering dijumpai. Salah satu contoh dari reaksi tipe I yaitu atopi (asma, eksim, hay fever, dan urtikaria). Gejala ini biasanya menunjukkan gejala yang sama pada anggota keluarga yaitu akan menunjukkan gejala segera setelah terpapar antigen lingkungan.

Pada reaksi Tipe I ini yang paling berperan adalah IgE. Apabila IgE yang terikat pada basophil atau mastosit terpapar ulang dengan atigen, maka akan terbentuk jembatan molekul IgE pada permukaan sel atau disebut crosslinking. Crosslinking hanya terjadi pada antigen yang bivalen dan univalent. Selain sesama IgE, Crosslinking juga dapat terjadi pada frgmen Fc-IgE apabila bereaksi dengan IgE lain, atau reseptor Fc dengan reseptod Fc lainnya.Crosslingking ini merupakan tahapan awal dari proses degranulasi sel mast dan basophil. 

Degranulasi akan mengakibatkan pelepasan mediator-mediator yang ada di dalam sel seperti histamine, heparin, Neutrophil Chemotactic Factor (NCF), Platelet Activating Factor (PAF), ataupun mediator baru lainnya. Diantara mediator baru tersebut adalah Sub Reacting Sub Satnces Of Anaptylaxis yang terdiri dari substansi-substansi dengan potensi spasmogenik dan vasodilatasi kuat seperti leukotrin LTB4, LTC4, dan LTD4, disamping itu terdapat pula prostaglandin dan tromboksan. Mediator-mediator ini akan bereaksi langsung ke jaringan.

Disamping faktor genetik, ada beberapa faktor lain yang berpengaruh kepada alergi, salah satu diantaranya defisiensi sel T, terutama T Supresor. Pada penderita eksim biasanya dijumpai defisiensi sel T CD3⁺ dan CD8⁺. Respon sel T terhadap milogen pada penderita atopi juga mengalami penurunan.

Hipersensitivitas Tipe II ( Reaksi sitotoksisitas yang memerlukan bantuan antibodi)

Reaksi tipe II dan III melibatkan IgG dan IgM sebagai tokoh utama. Perbedaannya pada tipe II terjadi pada antigen yang terdapat di permukaan sel atau jaringan tertentu sedangkan pada tipe III terjadi pada antigen yang terlarut di dalam serum.

Mekanisme kerusakan jaringan pada tipe II terjadi melalui beberapa mekanisme, yaitu:

·         Proses sitolisis oleh sel efektor yang membutuhkan kontak antara sel efektor dengan sel sasaran. Kontak ini terjadi pada immunoglobulin yang terikat antigen yang kemudian dengan bantuan Fc sebagai jembatan Opsonic Adherence dengan sel efektor.

·         Proses sitolisis oleh komplemen. Proses ini melalui jalur klasik aktivasi komplemen. Diawali dengan Clq yang merupakan reseptor Fc yang terlarut akan merangsang aktivasi C3

·         Proses sitolisis oleh sel efektor dengan bantuan komplemen (Immune Adherence). Sel sararan yang dilapisi oleh komplemen akan berikatan dengan sel efektor sehingga sel efektor akan meningkatkan sitolisis sel sasaran.

Beberapa contoh kasus reaksi tipe II

·         Kerusakan pada eritrosit

Kasus ini dapat terjadi pada transfusi darah kepada resipien yang memiliki antibody terhadap eritrosist yeng ditranfusikan. Transfusi ini akan menyebabkan aglutinasi, aktivasi komplemen dan hemolysis intravascular. Hal yang sama juga terjadi pada HDN dimana anti-D IgG yang berasal dari ibu masuk ke dalam plasenta dan aliran darah janin yang kemudian akan menyebabkan reaksi tipe II.

·         Kerusakan jaringan transplantasi

Reaksi ini hanya terjadi pada jaringan baru yang mengalami revaskularisasi segera setelah transplantasi. Dalam waktu satu jam setelah transplantasi akan terlihat infiltrasi neutrophil secara ekstensif dan disusul dengan kerusakan jaringan, pembuluh darah, dan pendarahan. Faktor utama yang menyebabkan hal ini adalah neutofil dan trombosit.

Hipersensitivitas Tipe III (Reaksi Kompleks Imun)

Kompleks imun sebenarnya selalu terjadi pada saat antigen dan antibody bertemu dan kemudian akan dibersihkan secara efektif oleh retikuloendotel. Tetapi pada keadaaan tertentu pembentukan reaksi ini berlebihan dan menimbulkan reaksi hipersensitivitas.

Secara umum reaksi pembetukan kompleks imun ini dapat terbagi menjadi tiga golongan, yaitu:

·         Akibat Kombinasi infeksi kronis yang ringan dengan respons antibody lemah, menimbulkan pembentukan kompleks kronis yang dapat mengendap di jaringan

·         Komplikasi dari penyakit autoimun dengan pembentukan autoantibodi secara terus menerus  yang berikatan dengan jaringan self

·         Kompleks imun yang terbentuk pada permukaan jaringan tubuh seperti pada paru-paru, akibat terhirupnya antigen secara berulang-ulang.

Pembentukan kompleks ini melibatkan IgG. Pembentukam kompleks ini akan mengendap di suatu tempat di jaringan yang kemudian akan memicu timbulnya reaksi inflamasi seperti pada tipe I. Selanjutnya akan terjadi vasodilasi dan penumpukan PNM yang akan menghancurkan kompleks. Di lain pihak, aktivitas penghancuran kompleks ini juga berakibat buruk pada jaringan normal sekitar kompleks.

Faktor-faktor yang memepengaruhi terbentuknya kompleks imun

·         Ukuran kompleks imun

Untuk menimbulkan penyakit/gejala kompleks imun harus memiliki ukuran yang sesuai. Apabila ukuran kompleks tersebut besar maka akan dengan mudah di bersihkan oleh hepar, namun apabila ukuran kompleks tersebut kecil, maka akan bertahan lama di aliran darah sehingga individu tersebut akan mudah terserang penyakit yang berhubungan dengan kompleks imun.

·         Kelas Imunologi

Hal ini berhubungan dengan pembersihan (Clearence) kompleks imun. Kompleks imun yang dipengaruhi IgG akan lebih sulit dibersihkan daripada yang dipengaruhi pleh IgA.

·         Aktivasi komplemen

Jika terbentuknya melalui jalur klasik maka akan lebih mudah untuk dihancurkan makrofag, tetapi apabila terdapat masalah pada sistem komplemen, sebagai contoh defisiensi komplemen, maka yang terjadi adalah pembentukan kompleks imun yang tidak terkontrol yang kemungkinan besar akan mengendap di jaringan tubuh.

·         Permeabilitas pembuluh darah

Pengendapan kompleks imun sangat dipengaruhi oleh peremebilitas pembuluh darah. Dapat dikatakan bahwa peningkatan permeabilitas pembuluh darah adalah penyulut pengendapan kompleks imun.

·         Proses hemodinamik

Pengendapan kompleks imun akan sangat mudah terjadi pada tekanan darah tinggi dan aliran turbulensi. Banyak kompleks imun yang mengendap di glomerulus dikarenakan tekanan darah di tempat tersebut meningkat 4 kali lipat ataupun mengendap di pleksus choroid dimana di tempat tersebut terdapat aliran turbulensi.

·         Afinitas antigen pada jaringan

Ada beberapa kompleks imun yang memiliki ketertarikan di jaringan-jaringan tertentu, misalnya SLE lebih sering mengendap di ginjal dan rematoid di sendi

Hipersensitivitas IV (Reaksi tipe lambat)

Tipe IV ini sedikit berbeda dengan tiga tipe sebelumnya karena tidak melibatkan antibody, melainkan melibatkan sel-sel limfosit. Reaksi tipe IV ini biasa akan muncul 12 jam setelah paparan antigen. Reaksi tipe IV ini terbagi menjadi empat jenis yaitu:

·         Reaksi Jones Mote ( Cutaneous basophil hypersensitivity)

Reaksi yang timbulnya hanya sebentar saja, mencapai puncak pada 24 jam dan kemudian berkurang. Mekanisme jenis ini masih belum jelas.

·         Reaksi Tuberkulin

Reaksi jenis ini mencapai puncaknya pada 24-48 jam setelah paparan antigen. Reaksi ini dapat diikuti dengan agregasi dan proliferasi makrofag dengan membentuk granuloma yang menetap selama beberapa minggu.

·         Reaksi Kontak

Reaksi kontak ditandai dengan reaksi eksim pada tempat terjadinya kontak dengan allergen yang berupa hapten, seperti logam, zat warna, maupun zat kimia. Reaksi ini ini terjadi di epidermis berbeda dengan tuberculin yang terjadi di dermis.

Gejala akan muncul pada 4-8 jam dan akan mencapai puncaknya pada 48-72 jam. Gejala awal menunjukkan sel-sel mononuclear sekitar kelenjar keringat, sebasea, folikel, dan pembuluh darah yang mulai menginfiltrasi epidermis.

·         Reaksi granuloma

Reaksi ini merupakan lanjutan dari reaksi tuberculin.

Hipersensitivitas V (Hipersensitivitas Bawaan)

Selain keempat hipersensitivitas yang sudah dijelaskan di atas, Roitt menambahkan reaksi hipersensitivitas yang disebut innate hypesensitivity reaction. Ia menyatakan bahwa aktivasi komplemen secara berlebihan juga dapat menimbulkan kerusakan jaringan. Contoh kasus pada tipe V ini yaitu DIC (disseminated Intramuscular Coagulation) dan DHF (Dengue Hemorhagic Fever)  pada penderita yang telah mempunyai antibody dengan titer tinggi.

Daftar pustaka

Darwin, Eryati, 2006, Imunologi dan Infeksi, Padang:Andalas University Press.