Senin, 15 Februari 2010

Biologi Sistem Kekebalan

DEFINISI
Fungsi dari sistem kekebalan adalah sebagai pertahanan tubuh terhadap benda asing. Mikroorganisme, sel-sel kanker dan jaringan atau organ yang dicangkokkan oleh sistem kekebalan dianggap sebagai benda asing yang harus dilawan oleh tubuh. Sistem kekebalan merupakan suatu sistem yang rumit, tetapi strategi dasarnya sangat sederhana, yaitu mengenali musuh, mengerahkan kekuatan dan menyerang. Dengan memahami anatomi dan komponen dari sistem kekebalan, akan memudahkan kita dalam memahami cara kerja dari sistem kekebalan.


ANATOMI

Sistem kekebalan memiliki sistem peredaran sendiri yaitu pembuluh getah bening, yang masuk ke setiap organ tubuh kecuali otak. Pembuluh getah bening mengandung cairan kental (getah bening) yang terdiri dari cairan yang mengandung lemak dan sel-sel darah putih.

Selain pembuluh getah bening terdapat daerah khusus, yaitu kelenjar getah bening, amandel (tonsil, sumsum tulang, limpa, hati, paru-paru dan usus; dimana limfosit bisa diambil, diangkut dan disebarkan ke bagian yang memerlukannya sebagai bagian dari respon kekebalan. Rancangan yang jenius dari sistem ini menjamin ketersediaan dan penyusunan respon kekebalan dengan segera, dimanapun diperlukan.

Kerja sistem ini bisa terlihat jika sebuah luka atau infeksi pada ujung jari menyebabkan pembengkakan kelenjar getah bening di sikut; atau jika terjadi infeksi tenggorokan maka akan ditemukan pembengkakan kelenjar getah bening di bawah rahang. Pembengkakan kelenjar getah bening terjadi karena pembuluh getah bening mengeringkan infeksi dengan cara membawanya ke daerah terdekat dimana respon kekebalan bisa dilaksanakan.




KOMPONEN SISTEM KEKEBALAN

Sistem kekebalan terdiri dari sel-sel dan zat-zat yang bisa larut. Sel-sel utama dari sistem kekebalan adalah sel-sel darah putih, yaitu makrofag, neutrofil dan limfosit. Zat-zat yang bisa larut adalah molekul-molekul yang tidak terdapat di dalam sel tetapi larut dalam suatu cairan (misalnya plasma). Zat-zat terlarut yang utama adalah antibodi, protein komplemen dan sitokinesis.

Beberapa zat terlarut bertindak sebagai pembawa pesan (messenger) untuk menarik dan mengaktifkan sel-sel lainnya. Molekul kompleks histokompatibiliti mayor merupakan jantung dari sistem kekebalan dan membantu mengenali benda asing.


Makrofag

Makrofag adalah sel darah putih yang berukuran besar, yang mencerna mikroba, antigen dan zat-zat lainnya. Antigen adalah setiap zat yang bisa merangsang suatu respon kekebalan; antigen bisa merupakan bakteri, virus, protein, karbohidrat, sel-sel kanker dan racun. Sitoplasma makrofag mengandung granula yang terdiri dari beberapa bahan kimia dan enzim yang terbungkus dalam suatu selaput. Enzim dan bahan kimia ini memungkinkan makrofag mencerna dan menghancurkan mikroba yang tertelan olehnya.

Makrofag tidak ditemukan di dalam darah, tetapi terdapat di tempat-tempat strategis, dimana organ tubuh berhubungan dengan aliran darah atau dunia luar. Misalnya makrofag ditemukan di daerah dimana paru-paru menerima udara dari luar dan sel-sel hati berhubungan dengan pembuluh darah.


Neutrofil

Neutrofil adalah sel darah putih yang berukuran besar, yang mencerna mikroba dan antigen lainnya. Neutrofil memiliki granula yang mengandung enzim untuk menghancurkan antigen yang ditelan olehnya. Neutrofil ditemukan di dalam darah; untuk keluar dari darah dan masuk ke dalam jaringan, neutrofil memerlukan rangsangan khusus.

Makrofag dan neutrofil seringkali bekerja sama; makrofag memulai suatu respon kekebalan dan mengirimkan sinyal untuk menarik neutrofil bergabung dengannya di daerah yang mengalami gangguan. Jika neutrofil telah tiba, mereka menghancurkan benda asing dengan cara mencernanya. Penimbunan neutrofil serta pemusnahan dan pencernaan mikroba menyebabkan pembentukan nanah.


Limfosit

Limfosit merupakan sel utama pada sistem getah bening, memiliki ukuran yang relatif lebih kecil daripada makrofag dan neutrofil. Neutrofil memiliki umur tidak lebih dari 7-10 hari, tetapi limfosit bisa hidup selama bertahun-tahun bahkan sampai berpuluh-puluh tahun.

Limfosit dibagi ke dalam 3 kelompok utama:
  1. Limfosit B berasal dari sel stem di dalam sumsum tulang dan tumbuh menjadi sel plasma, yang menghasilkan antibodi
  2. Limfosit T terbentuk jika sel stem dari sumsum tulang pindah ke kelenjar thymus, dimana mereka mengalami pembelahan dan pematangan.
    Di dalam kelenjar thymus, limfosit T belajar membedakan mana benda asing dan mana bukan benda asing. Limfosit T dewasa meninggalkan kelenjar thymus dan masuk ke dalam pembuluh getah bening dan berfungsi sebagai bagian dari sistem pengawasan kekebalan.
  3. Sel-sel pemusnah alami, memiliki ukuran yang agak lebih besar daripada limfosit T dan B, dinamai sel pemusnah karena sel-sel ini membunuh mikroba dan sel-sel kanker tertentu.
    Istilah alami digunakan karena mereka siap membunuh sejumlah sel target segera setelah mereka terbentuk, tidak perlu melewati pematangan dan proses belajar seperti pada limfosit T dan limfosit B.
    Sel pembunuh alami juga menghasilkan beberapa sitokinesis (zat-zat pembawa pesan yang mengatur sebagian fungsi limfosit T, limfosit B dan makrofag).

Antibodi

Jika dirangsang oleh suatu antigen, limfosit B akan mengalami pematangan menjadi sel-sel yang menghasilkan antibodi. Antibodi merupakan protein yang bereaksi dengan antigen yang sebelumnya merangsang limfosit B. Antibodi juga disebut immunoglobulin. Setiap molekul antibodi memiliki suatu bagian yang unik, yang terikat kepada suatu antigen khusus dan suatu bagian yang strukturnya menerangkan kelompok antibodi.

Terdapat 5 kelompok antibodi:
  • IgM adalah antibodi yang dihasilkan pada pemaparan awal oleh suatu antigen. Contohnya, jika seorang anak menerima vaksinasi tetanus I, maka 10-14 hari kemudian akan terbentuk antibodi antitetanus IgM (respon antibodi primer). IgM banyak terdapat di dalam darah tetapi dalam keadaan normal tidak ditemukan di dalam organ maupun jaringan.
  • IgG merupakan jenis antibodi yang paling umum, yang dihasilkan pada pemaparan antigen berikutnya. Contohnya, setelah mendapatkan suntikan tetanus II (booster), maka 5-7 hari kemudian seorang anak akan membentuk antibodi IgG. Respon antibodi sekunder ini lebih cepat dan lebih berlimpah dibandingkan dengan respon antibodi primer. IgG ditemukan di dalam darah dan jaringan. IgG merupakan satu-satunya antibodi yang dipindahkan melalui plasenta dari ibu ke janin di dalam kandungannya. IgG ibu melindungi janin dan bayi baru lahir sampai sistem kekebalan bayi bisa menghasilkan antibodi sendiri.
  • IgA adalah antibodi yang memegang peranan penting pada pertahanan tubuh terhadp masuknya mikroorganisme melalui permukaan yang dilapisi selaput lendir, yaitu hidung, mata, paru-paru dan usus. IgA ditemukan di dalam darah dan cairan tubuh (pada saluran pencernaan, hidung, mata, paru-paru, ASI).
  • IgE adalah antibodi yang menyebabkan reaksi alergi akut (reaksi alergi segera). IgE penting dalam melawan infeksi parasit (misalnya river blindness dan skistosomiasis), yang banyak ditemukan di negara berkembang.
  • IgD adalah antibodi yang terdapat dalam jumlah yang sangat sedikit di dalam darah. Fungsinya belum sepenuhnya dimengerti.



Sitem Komplemen

Sistem komplemen mengandung lebih dari 18 macam protein. Protein-protein ini bertindak dalam suatu kaskade, dimana satu protein mengaktifkan protein berikutnya.

Sistem komplemen bisa diaktifkan melalui 2 cara yang berbeda:
  1. Jalur alternatif : diaktifkan oleh produk mikroba tertentu atau antigen
  2. Jalur klasik : diaktifkan oleh antibodi khusus yang terikat pada antigen (komplek imun).
Sistem komplemen berfungsi menghancurkan benda asing, baik secara langsung maupun bergabung dengan komponen sistem kekebalan lainnya.


Sitokinesis

Pada sistem kekebalan, sitokinesis berfungsi sebagai pembawa pesan. Sitokinesis dihasilkan oleh sel-sel pada sistem kekebalan sebagai respon terhadap perangsangan. Sitokinesis memperkuat (membantu) beberapa aspek sistem kekebalan dan menghalangi (menekan) aspek yang lainnya.

Beberapa sitokinesis bisa diberikan sebagai suntikan untuk mengobati penyakit tertentu. Contohnya:
- alfa interferon efektif untuk mengobati kanker tertentu (misalnya leukemia sel berrambut).
- beta interferon digunakan untuk mengobati sklerosis multipel.
- interleukin-2 diberikan kepada penderita melanoma maligna dan kanker ginjal.
- granulocyte colony-stimulating factor merangsang pembentukan neutrofil, diberikan kepada penderita kanker yang memiliki sedikit neutrofil sebagai efek samping dari kemoterapi.


Kompleks Histokompatibiliti Mayor

Semua sel memiliki molekul pada permukaannya, yang khas untuk setiap individu. Molekul ini disebut molekul kompleks histokompatibiliti mayor. Melalui molekul ini, tubuh dapat membedakan mana yang merupakan benda asing, mana yang bukan benda asing.

Terdapat 2 jenis molekul kompleks histokompatibiliti mayor (disebut juga human leukocyte antigens atau HLA):
  1. HLA I ditemukan di semua sel tubuh, kecuali sel darah merah
  2. HLA II hanya ditemukan pada permukaan makrofag serta limfosit T dan limfosit B yang telah dirangsang oleh suatu antigen.
Sel-sel pada sistem kekebalan belajar membedakan benda asing dan bukan benda asing di dalam kelenjar thymus. Pada saat janin mulai membentuk sistem kekebalan, sel stem berpindah ke kelenjar thymus dan membelah serta berkembang menjadi limfosit T. Ketika berkembang di dalam kelenjar thymus, setiap limfosit T yang bereaksi terhadap HLA thymus dimusnahkan. Setiap limfosit T yang memerima HLA thymus dan belajar bekerja sama dengan sel-sel yang mencerminkan HLA tubuh akan mengalami pematangan dan meninggalkan thymus.

Hasilnya adalah limfosit T dewasa menerima sel-sel tubuh dan organnya sendiri dan jika harus mempertahankan tubuh, bisa bekerja sama dengan sel-sel tubuh lainnya. Jika limfosit T tidak dapat menerima HLAnya sendiri, maka dia akan menyerang tubuhnya sendiri. Kadang limfosit T kehilangan kemampuannya untuk membedakan benda asing dan bukan benda asing, sehingga terjadi penyakit autoimun (misalnya lupus eritematosus sistemik atau sklerosis multipel).


KEKEBALAN & RESPON KEKEBALAN

Sistem kekebalan telah mengembangkan suatu jaringan pengawasan dan keseimbangan yang rumit, yang bisa digolongkan menjadi kekebalan yang dibawa dari lahir dan kekebalan yang dipelajari. Setiap orang terlahir dengan kekebalan bawaan. Komponen dari sistem kekebalan yang terlibat dalam kekebalan bawaan adalah makrofag, neutrofil dan komplemen. Komponen tersebut menunjukkan reaksi dan pengenalan antigen yang sama terhadap semua benda asing.

Kekebalan yang didapat diperoleh setelah lahir. Pada saat lahir, sistem kekebalan seseorang belum bertemu dengan dunia luar atau belum mulai membangun arsip memorinya. Sistem kekebalan belajar untuk memberikan respon terhadap semua antigen baru yang ditemuinya. Karena itu, kekebalan yang didapat, sifatnya khusus untuk antigen yang ditemui selama hidup seseorang. Tanda dari kekebalan spesifik adalah kemampuan untuk mempelajari, menyesuaikan dan mengingat.

Sistem kekebalan memiliki suatu rekaman atau ingatan dari setiap antigen yang ditemui; baik melalui pernafasan, makanan atau kulit. Hal ini dimungkinkan karena limfosit memiliki umur yang panjang. Jika bertemu dengan suatu antigen untuk yang kedua kalinya, maka limfosit dengan segera akan memberikan respon spesifik terhadap antigen tersebut. Dengan adanya respon spesifik ini, maka seseorang tidak akan menderita cacar air atau campak lebih dari 1 kali dan karena respon spesifik ini pula maka vaksinasi berhasil mencegah terjadinya penyakit.

Contohnya, untuk mencegah polio diberikan vaksinasi yang berasal dari virus polio yang dilemahkan. Jika kemudian orang tersebut terpapar oleh virus polio, maka sistem kekebalan akan membuka arsip memorinya, menemukan konsep untuk virus polio dan dengan segera mengaktifkan pertahanan yang sesuai. Hasilnya adalah pemusnahan virus polio oleh antibodi spesifik yang menetralkan virus sebelum virus memiliki kesempatan untuk berlipatganda dan memasuki sistem saraf. Kekebalan bawaan dan kekebalan yang didapat tidak tergantung satu sama lain. Setiap sistem berinteraksi dan mempengaruhi yang lainnya, baik secara langsung maupun melalui rangsangan sitokinesis.


REAKSI AUTOIMUN

Kadang terjadi kelainan fungsi sistem kekebalan, dimana jaringn tubuh dikenali sebagai benda asing lalu diserang sehingga terjadi reaksi autoimun.

Reaksi autoimun bisa dipicu oleh beberapa hal:
  • Suatu zat di dalam tubuh yang dalam keadaan normal hanya terdapat di suatu daerah khusus (dan berada diluar jangkauan sistem kekebalan) dilepaskan ke dalam sirkulasi umum. Misalnya cairan di dalam bola mata dalam keadaan normal hanya terdapat di dalam rongga bola mata. Jika suatu tusukan menyebabkan terlepasnya cairan ini ke dalam aliran darah, maka sistem kekebalan akan bereaksi melawannya.
  • Perubahan pada suatu zat tubuh yang normal. Misalnya virus, obat-obatan, cahaya matahari atau penyinaran bisa merubah struktur suatu protein sehingga sistem kekebalan mengenalinya sebagai benda asing.
  • Sistem kekebalan memberikan respon terhadap zat asing yang menyerupai zat tubuh alami dan menyerangnya sebagai benda asing.
  • Terjadi kelainan fungsi di dalam sel yang mengendalikan pembentukan antibodi. Misalnya limfosit B yang ganas bisa menghasilkan antibodi abnormal yang menyerang sel darah merah.
Akibat dari suatu reaksi autoimun bervariasi:
- Demam
- Kerusakan berbagai jaringan, misalnya pembuluh darah, tulang rawan dan kulit
- Kerusakan organ
- Peradangan dan kerusakan jaringan bisa menyebabkan gagal ginjal, gangguan pernafasan, kelainan fungsi jantung, nyeri, kelainan bentuk, delirium dan kematian.

Sejumlah besar penyakit yang hampir dipastikan merupakan reaksi autoimun adalah:
- Lupus eritematosus sistemik
- Miastenia gravis
- Penyakit Graves
- Tiroiditis Hashimoto
- Pemfigus
- Artritis rematoid
- Skleroderma
- Sindroma Sj?gren
- Anemia pernisiosa.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar