Materi Imunologi Dasar : Sel Limposit T dan Limposit B serta MHC

Perbedaan  Sistem Imunitas Bawaan Dan Imunitas Adaptif   

Sistem Imunitas Bawaan

• Macrophage, sel dendritik, Naturan Killer (NK) sel, Neutrofil, Eosinofil, sel Mast

• Pada awal infeksi untuk menghancurkan virus, mencegah atau mengendalikan infeksi

• Eksposur menyebabkan respon maksimal segera, berlangsung cepat

• Tidak ada memori imunologikal

• Respon tidak spesifik, umumnya efektif terhadap semua mikroba

• Spesifik untuk molekul dan pola molekular berhubungan dengan pathogen

Sistem Imun Adaptif

• Limfosit B (sel B) dan Limfosit T (sel T)

• Melanjutkan, termasuk pada virus bervariasi, bergantung pada virulensi virus, dosis infeksi dan jalur masuknya virus

• Perlambatan waktu antara eksposur dan respon maksimal

• Eksposur menyebabkan adanya memori imunologikal

• Respon spesifik patogen dan antigen, Spesifik untuk mikroba yang sudah mensintesa sebelumnya

• Sangat spesifik, mampu membedakan perbedaan minor dalam struktur molekul, detail struktur mikroba atau non mikroba dikenali dengan spesifitas tinggi. 

Proses Aktivasi Limfosit T dan Produksi Antibodi

Aktivasi limfosit T, khususnya limfosit Th dari interaksi antara reseptor sel T + kompleks antigen-MHC kelas II yang terdapat di permukaan APC. Selain menyajikan antigen, APC juga memproduksi interleukin-1 yang mampu merangsang pertumbuhan sel T. Interaksi ini merangsang berbagai reaksi biokimia di dalam sel T, diantaranya adalah perombakan fosfatidil-inositol dan peningkatan konsentrasi ion Ca++ serta aktivasi protein kinase-C yang diperlukan sebagai katalisator pada fosforilasi berbagai jenis protein. Reaksi-reaksi diatas mengakibatkan serangkaian reaksi-reaksi yang menghasilkan ekspresi reseptor IL-2 dan roduksi IL-2 yang diperlukan untuk proliferasi sel selanjutnya (Grey dkk, 1989; Abbas dkk, 1991; Roitt dkk, 1993).

Sebagian dari sel T selanjutnya akan berfungsi sebagai sel T helper-inducer untuk membantu sel B, sebagian lagi akan kembali dalam keadaan istirahat menjadi sel memori. Aktivasi sel B dapat terjadi atas rangsangan antigen T-independen tipe Im antigen T-independen tipe II dan antigen T-dependen. Antigen T-dependen memerlukan bantuan sel Th. Antigen T-independen tipe I dalam konsentrasi tinggi mampu merangsang sel B secara poliklonal tanpa mengindahkan spesifsitas reseptor permukaan sel B. Contoh antigen seperti ini adalah lipopolisakarida pada permukaan sel bakteri. Tetapi pada konsentrasi rendah sel B dengan sIg spesifik sebagai reseptor dapat menangkap antigen sehingga sel teraktivasi.

Antigen T-independen tipe II adalah antigen yang tidak segera dirombak didalam tubuh misalnya polisakarida pneumokokus, polimer polivinilpirolidon (PVP) yang mampu merangsang sel B tanpa banuan sel Th. Antigen dapat melekat dengan aviditas kuat pada permukaan sel B dengan ikatan multivalen melalui sIg. Pada umumnya antigen T-independen merangsang pembentukan IgM. Sebagian besar antigen adalah T-dependen yang berarti respon pada sel B baru dapat terjadi atas rangsangan sel T. Agar sel B apat dirangsang oleh sel T maka MHC kelas II pada permukaan kedua sel harus sesuai. Hal ini penting untuk interaksi antara sel T dengan sel B dalam keadaan istirahat (resting B cells). Dilain pihak sel B yang sudah teraktivasi oleh kompleks antigen-MHC yang relevan.

Sel T yang diaktivasi oleh antigen akan memproduksi interleukin-2 (IL-2) yang diperlukan untuk proliferasi sel T sendiri, disampign itu sel T juga memproduksi berbagai faktor atau limfokin yang dapat merangsang perubahan pada berbagai jenis sel antara lain sel B, sel T sitotoksik, makrofag dan lain-lain karenanya sel itu disebut sel T inducer (Grey dkk, 1989; Hendrik, 1989; Vitetta dkk, 1989).

Berbagai jenis limfokin yang diproduksi oleh sel T dan dipergunakan untuk merangsang sel B adalah: B-cell stimulatory factor (IL 4), B-cell growth factor (II-6), B-cell differentiation factor-µu (BCDF- µu) dan BCDF-gamma serta gamma interferon. Dengan rangsangan limfokin diatas sel B berproliferasi dan berdiferensiasi lebih lanjut menjadi sel plasma dan memproduksi imunoglobulin. BCDF- µu merangsang produksi IgM yang diproduksi menjadi IgG dan selanjutnya akan terjadi sintesa dan sekresi immunoglobulin oleh sel plasma (Abbs dkk, 1991; Kresno, 1991).

Selain berkembang menjadi sel plasma yang memproduksi imunoglobulin, stimulasi sel B perawan menyebabkan terbetuknya klon sel B yang perlahan-lahan kembali leleadaan istirahat dan menjadi sel memori. Sel ini seringkali mengekspresikan reseptor yang mengalami mutasi dan menunjukkan afinitas yang lebih tinggi. Sel B memori maupun sel T memori akan meninggalkan kelenjar limfe, limpa atau jaringan limfoid lain kemudian masuk kedalam pembuluh limfe dan pembuluh darah untuk melakukan surveillance (Bellanti, 1985; Subowo, 1993; Kresno, 1991).

Respon imun sekunder pada umumnya timbul lebih cepat dan lebih kuat dibandingkan dengan respon primer. Hal ini disebabkan oleh karena adanya sel T dan sel B memori serta antibodi yang tersisa. Antigen dapat dikenal oleh sel B spesifik secara lebih efisien. Dalam hal ini sel B bertindak sebgai APC. Karena jumlah sel T dan sel B spesifik lebih banyak, kemungkinan untuk berinteraksi dengan antigen lebih besar, sehingga titer antibodi juga cepat meningkat. Disamping itu antibodi yang tersisa juga dapat bereaksi dengan antigen sehingga kompleks antigen antibodi lebih mudah ditangkap oleh APC dan diproses dan selanjutnya akan terjadi stimulasi sel T dan sel B seperti halnya pada respons imun tetapi dengan kecepatan efisiensi lebih tinggi (Bellanti, 1985;Roitt dkk, 1993).

  

MEKANISME PENGENALAN ANTIGEN PADA RESPON IMUNITAS BAWAAN

Pathogen dapat masuk ke dalam tubuh melalui lapisan mucosal (jalan pernapasan, sal.pencernaan, sal.reproduksi) dan eksternal epithelial (kulit, melalui luka dan gigitan serangga). Akan tetapi tubuh memiliki barier/pertahanan awal. Yaitu secara Mekanikal (sel epitel, silia), Kimiawi (asam lemak, PH rendah, enzyme) dan secara Mikroblial (flora normal pd kulit dan pencernaan). Semuanya berfungsi agar pathogen tidak masuk. Biasanya pathogen masuk, menempel dan membentuk koloni. Barier diatas untuk mencegah patogen membentuk koloni. Bilamana pathogen bisa melewati barier-barier tersebut, maka tubuh memiliki pertahanan yang berikut yaitu pathogen akan berhadapan dengan Makrofag, Dendritic sel, Complement System dan Natural Killer Cell. Masing-masing akan mengenali pathogen yang berbeda.

Reseptor yang terdapat pada sistem imun bawaan, adalah PRRs (Pattern Recognition Receptor). Reseptor ini yang akan mengenali pola-pola tertentu yang ada pada pathogen. Reseptor ada pada makrofag dan dendritic sel karena mereka yang pertama kali bertemu dengan pathogen.

Makrofag dikenal sebagai profesional fagositik selain fungsi sebagai APC (Antigen Presenting Cell). Dendritik sel merupakan professional sebagai Antigen Presenting Cell yang juga berperan bersama makrofag dalam fagositosis. Oleh karena itu, makrofag dan dendritic sel dilengkapi oleh berbagai macam reseptor untuk mengenali sel tubuh sendiri atau sel dari pathogen-pathogen yang bermacam-macam. Adapun reseptornya adalah, scavenger reseptor, mannose reseptor, toll like reseptor(signaling reseptor) dan CD14/LPS reseptor. 

Manose Binding Lectin mengenali permukaan bakteri. Signaling reseptor, yaitu toll like reseptor terutama untuk LPS, yang akan berikatan dengan LBP dan akan mendekati CD14, interaksi ini akan mengaktifkan NF kappa B, yang merupakan fc transkripsi, yang akan menghasilkan sitokin. Ada 13 toll like reseptor, yang spesifik TLR3,7,9 yang mengenali virus, terletak didalam endosom, yang lainnya terletak dipermukaan. Masing2 TLR berbeda fungsinya didalam mengenali antigen yang sesuai dengan reseptornya. Seperti virus, bakteri, fungi, protozoa. TLR juga bisa mengaktifkan interferon. Makrofag, yang ada dijaringan, bila ada infeksi, makrofag akan teraktivasi, melakukan endositosis, degradasi enzimatik, dan melepaskan kemokin, sitokin. Makrofag nantinya meng-engulf pathogen, dan di digest dengan cara nitric oxide (sering). Kemudian menghasilkan sitokin, kemokin dan lipid mediator, yang semuanya bisa mendatangkan terjadinya inflamasi. Memanggil netrofil, monosit. Adapun reaksi Inflamasi diperlukan oleh tubuh, sebagai warning system dan untuk melokalisasi infeksi.

Complement System. Dibagi dgn 3 cara yaitu Classical pathway, Lectin (mannose binding) pathway dan Alternative pathway. Ketiga rute ini akan menghasilkan 3 efek yaitu opsonisasi (suatu komponen menjadi lebih mudah untuk difagosit), inflammatory molecule dan membrane attack complex (membuat lubang). Classical pathway, aktivasinya antara antigen dan antibody, lectin pathway, dengan perantaraan karbohidrat, alternative pathway caranya langsung pada pathogen. Intinya pada molekul C3 convertase. 

Natural Killer Cell. Adalah bagian dari sistem imun bawaan tapi khusus untuk sel yang terinfeksi virus. NK T sel untuk sel yang mengalami keganasan (Sel tumor). Makrofag dan komplemen sistem lebih kearah bakteri, fungi, dll. NK cell professional ke virus. 

NK sel mengenali sel mana yang terinfeksi dan mana yang sehat. Ada kerja dari KIR (killing inhibitory reseptor) dan KAR (killing activating reseptor).Pada sel normal, MHC1 mengenali killing sel imunoglobulin like reseptor /KIR, maka sel yg tadi dikenali tidak akan dibunuh oleh NK sel. Karena ada MHC1 maka KIR teraktivasi.

Pada kondisi yang lain, sel mengalami infeksi virus, akan menghambat supaya antigennya tidak dipresentasikan. Maka MHC1 tidak muncul dipermukaan. Bila MHC1 tidak ada, KIR menyala, dan sel akan dibunuh oleh NK sel. MHC1 juga bisa berubah. Akan tetapi nantinya tetap tidak dikenali oleh KIR, maka akan dibunuh oleh NK sel.

Referensi : 

Murphy, K., Traver, P., Walport, M., 2008, Janeway’s Immunobiology, Seventh Edition, Garland, Science, New York.

Bratawidjaja, KG., 2009, Imunologi Dasar, Edisi VIII, FK UI, Jakarta

http://id.wikipedia.org/wiki/Imunitas 

Proses Maturasi dan Aktivasi limfosit T dan B, pengenalan antigen

 MATURASI  LIMPOSIT T

Perkembangan T cell precursor dimulai di dalam sumsum tulang. T cell precursor bermigrasi ke dalam organ Thymus dan proses maturasi terjadi. Di dalam Thymus bagian subkapsular, T cell precursor menjadi timosit imature dan terjadi diferensiasi dan proliferasi dengan proses pembentukan gen TCR (T cell Receptor), CD8+ dan CD4+ dan diekpresikan (Double Positif Tymocyte), sebagian besar timosit imature mati dan sisanya terus berdeferensiasi. Pada daerah cortex di sel-sel epitel ( Thymic Epithelial cell) terjadi proses seleksi positif. Seleksi positif terjadi dengan cara reseptor tersebut mengenali MHC yang dipresentasikan oleh APC. Apabila MHC class I dikenali oleh CD8+ dan MHC class II dikenali oleh CD4+ kemudian menempel pada TCR maka timosit imature tetap hidup bila tidak mengenali APC tersebut maka akan mati atau mengalami apaptosis kemudian difagosit oleh makrofag Selanjutnya dilakukan seleksi negative, yaitu, timosite imature diuji dengan self antigen atau antigen tubuh sendiri. Bila mengenali atau pengenalan self reactive cell maka timosit imature akan mati. Timosite mature/naïve melewati dinding venule postkapilar mencapai sirkulasi sistemik dan menempati organ limfoid perifer. 

Pengenalan TCR terhadap Antigen

 berfungsi dalam proses inflamasi dan memperbaiki jaringan yang rusak. Fungsi sel Th1 adalah pertahanan terhadap infeksi mikroba intraseluler yang mengaktifkan sel efektor. Kerjasama antara sel T dan fagosit merupakan kerja antarsel nonspesifik yang terjadi melalui sitokin.g yang meningkatkan imunitas selular fagosit berupa makrofag. Makrofag yang diaktifkan oleh IFN-gTimosite mature/naïve sel T dapat mengenal antigen yang dipresentasikan oleh APC. Sel Th memberikan respon terhadap antigen dengan menghasilkan sitokin. Sel Tc memberikan respon terhadap antigen yang berkembang menjadi sel CTL yang dapat memusnahkan sel sendiri. Aktivasi sel T membutuhkan sinyal yang direspon oleh reseptor TCR, adanya molekul stimulatori, dan sitokin. Reseptor sel T hanya mengenal dan akan mengikat fragmen yang berhubungan dengan MHC. Sel T CD4+ yang berdiferensiasi menjadi Th2, mensekresikan IL-4 dan IL-5. IL-4 merangsang sel B untuk memproduksi IgE yang berikatan dengan sel mast. IL-5 mengaktifkan eosinofil sebagai respon terhadap patogen yang berupa cacing. Sitokin yang dihasilkan oleh Th2 menghambat aktivasi makrofag dan reaksi Th1. Sel CD4+ berdiferensiasi menjadi sel efektor Th1 yang mensekresikan IFN- 

MATURASI LIMFOSIT B

Prekursor sel B berkembang menjadi sel B immature di dalam sumsum tulang kemudian terjadi proliferasi dan deferensiasi yang ditandai dengan pembentukan BCR atau BCR somatic gen rearrangement, yaitu pembentukan reseptor yang dipresentasikan pada permukaan membrane. Setelah terbentuk IgM dalam tahap immature dalam sumsum tulang, sel B immature bermigrasi ke limpa atau disebut dengan sel B transisional, kemudian mengalami deferensiasi menjadi limfosit B mature. Pengembangan sel B terjadi melalui beberapa tahapan, setiap tahap mewakili perubahan genom pada lokus antibodi. Antibodi ini terdiri dari dua rantai identik Light (L)atau light chain dan dua rantai identik heavy (H) atau heavy chain, dan gen-gen ditemukan di daerah 'V' (Variable) dan daerah 'C' (Constant) . Dalam heavy chain, daerah 'V' memiliki tiga segmen; V, D dan J, yang dikombinasikan secara acak, dalam proses yang disebut rekombinasi VDJ, untuk menghasilkan sebuah variabel unik imunoglobulin domain di masing-masing sel B. 

Sebagian besar sel B immature mati serta sisanya terus berdeferensiasi Setelah itu terjadi seleksi negative yaitu bila reseptor mengenali self antigen atau self reactive cell maka sel B immatur akan mati, bila tidak mengenali, maka akan tetap hidup. Sel B mature/naïve melewati dinding venule postkapilar mencapai sirkulasi sistemik dan menempati organ limfoid perifer. Seleksi positif bila sel B mampu masuk ke organ sekunder tersebut.

Ketika sel B mengalami kegagalan dalam setiap langkah dari proses maturasi, sel B akan mati melalui mekanisme apoptosis, dalam hal ini disebut clonal deletion. Jika telah mengenali self-Antigen selama proses maturasi, sel B akan mengalami apoptosis ( seleksi negatif). Setelah teraktivasi, sel B akan terbentuk menjadi sel B memori sebagai bagian dari sistem imun adaptif.

Referensi : 

Baratawidjaja, K.G, Iris G. 2009. Imunologi Dasar. Edisi ke-8. FK UI. Jakarta

Murphy, Travers, Walport. 2008. Janeway’s Immunobiology.7th Ed. Garland Sciene.

Respon Imun Terhadap Infeksi Parasit

 

Parasit mengevasi imunitas protektif dengan mengurangi imunogenisitas dan menghambat respon imun host. Parasit yang berbeda menyebabkan imunitas pertahanan yang berbeda.

1. Parasit mengubah permukaan antigen mereka selama siklus hidup dalam host vertebrata. Dua bentuk variasi antigenik: 1. Stage-specific change dalam ekspresi antigen, misalnya antigen stadium sporosit pada malaria berbeda dengan antigen merozoit. 2. Adanya variasi lanjutan antigen permukaan mayor pada parasit, misalnya yang terlihat pada Trypanosoma Afrika: Trypanosoma brucei dan Trypanosoma rhodensiensi. Adanya variasi lanjutan kemungkinan karena variasi terprogram dalam ekspresi gen yang mengkode antigen permukaan mayor. 

2. Parasit menjadi resisten terhadap mekanisme efektor imun selama berada dalam host. Misalnya larva Schistosomae yang berpindah ke paru-paru host dan selama migrasi membentuk tegumen yang resisten terhadap kerusakan oleh komplemen dan CTLs.

3. Parasit protozoa dapat bersembunyi dari sistem imun dengan hidup di dalam sel host atau membentuk kista yang resisten terhadap efektor imun. Parasit dapat menyembunyikan mantel antigeniknya secara spontan ataupun setelah terikat pada antibodi spesifik.

4. Parasit menghambat respon imun dengan berbagai mekanisme untuk masing-masing parasit. Misalnya Leishmania menstimulus perkembangan CD25 sel T regulator, yang menekan respon imun. Contoh lain pada malaria dan Tripanosomiasis yang menunjukkan imunosupresi non spesifik. Defisiensi imun menyebabkan produksi sitokin imunosupresi oleh makrofag dan sel T aktif serta mengganggu aktivasi sel T.

Regulasi imun adaptif sebagai respon terhadap infeksi malaria dilakukan oleh sitokin yang diproduksi oleh sel pada respon imun adaptif. Parasit dikenali oleh pattern-recognition receptors (PRRs), seperti Toll-like receptors (TLRs) dan CD36, atau sitokin inflamatori, seperti interferon- gamma (IFN-gamma), dendritic cells (DCs) mature dan bermigrasi ke spleen — area primer respon imun menyerang stadium Plasmodium di darah. Maturasi sel dendritik berasosiasi dengan upregulasi ekspresi MHC II, CD40, CD80, CD86 dan molekul adhesi dan produksi sitokin termasuk interleukin-12 (IL-12). IL-12 mengaktivasi natural gamma killer (NK) cells untuk memproduksi IFN- dan menginduksi diferensiasi T helper 1 (TH1) cells. Produksi sitokin, IFN-gamma, oleh NK cells menyebabkan maturasi sel dendritik dan meningkatkan efek parasit yang diturunkan dari rangsangan pematangan, memfasilitasi ekspansi klonal antigen sel T CD4 naive spesifik. IL-2 yang diproduksi oleh antigen sel Th1 spesifik kemudian mengaktifkan NK cell untuk memproduksi IFN-gamma, yang menginduksi maturasi sel dendritik dan mengaktivasi makrofag. Sitokin, seperti IL-10 dan pembentukan TGF-beta meregulasi innate dan adaptive immune responses: NO (nitric oxide); TCR (T-cell receptor); TNF (tumour-necrosis factor).

Major Histocompatibility Complex (MHC)

 

Pengertian Major Histocompatibility Complex (MHC)

Histocompatibility Complex (MHC) adalah molekul protein yang berguna untuk tempat mengenali fragmen antigen, merupakan seluruh kompleks aloantigen yang terdapat pada permukaan sel manusia.

Aloantigen adalah antigen yang dapat dikenali oleh antiserum pada permukaan sel dari individu lain. HLA adalah MHC pada manusia yang merupakan region genetik luas yang menyandi molekul MHC-I, MHC-II dan protein lain. Ekspresi MHC disandi oleh gen pada kromosom 6.

Ada 3 kelas MHC yaitu MHC kelas I, MHC kelas II dan MHC kelas III. Dimana MHC kelas I dan MHC kelas II digunakan untuk mengenali antigen

PROSES DEGRADASI (PEMROSESAN DAN PRESENTASI) ANTIGEN

Antara lain ada 3 cara antigen diproses dan di presentasikan :

1. Protein asal pathogen ekstraseluler dipecah, diproses melalui jalur eksogen

2. Protein yang diproduksi endogen (self-protein dan protein virus) diproses melalui jalur endogen

3. Lipid dan derivatnya diproses seperti protein ekstraselluler dan endosom, bersama CD1, molekul serupa MHC dan dipresentasikan ke sel negative ganda atau sel T CD8 yang sering memiliki reseptor γδ.

PERBEDAAN PRESENTASI ANTIGEN PADA MHC KELAS I DAN MHC KELAS II

MHC kelas I : 

1. Struktur MHC kelas I

a. Tersusun dari 2 rantai yaitu: rantai α: α1,α2,α3 dan rantai β2-mikroglobulin

b. Mempunyai 1 molekul transmembran yang menembus membran sel APC

c. Pada proses sintesisnya, sisi pengikatan Ag tidak ditempati oleh molekul penghalang 

2. MHC I berikatan dengan sel T CD 8

3. Menggunakan TAP ( Transporter Antigen Protein) sebagai chemoattractant 

4. Mempresentasikan Ag intraseluler, ukuran fragmen peptida 8-10 asam amino, sehingga fragmen antigen virus dipresentasikan oleh MHC kelas I

5. Enzim yang berperan dalam pembentukan peptide adalah proteosom sitosolik.

6. Tempat pepide berikatan dengan MHC adalah di reticulum endoplasma

7. Dipresentasikan oleh semua sel berinti. Sel menjadi tidak terdeteksi oleh sel NK, sehingga dapat menghentikan aktivitas sel NK,

8. Diekspresikan pada sel hematopoietik 

MHC kelas II : 

1. Struktur MHC kelas II

a. Tersusun dari 2 rantai yaitu rantai α : α1,α2, dan rantai : β1 , β2 

b. Mempunyai 2 molekul transmembran yang menembus membran sel APC

c. Pada proses sintesisnya, sisi pengikatan Ag ditempati oleh molekul penghalang: Li dan CLIP, diperlukan HLA-DM untuk melepaskan CLIP dari ikatanya sehingga dapat ditempati oleh fragmen peptide antigen.

2. MHC II berikatan dengan sel T CD 4

3. Mempresentasikan Ag ekstraseluler, dengan ukuran fragmen peptida lebih dari 13 asam amino sehingga fragmen bakteri akan dipresentasikan oleh MHC II

4. Enzim yang berperan dalam pembentukan peptide adalah protease endosom dan lisosom (misalnya katepsin)

5. Tempat peptide berikatan dengan MHC di kompartemen khusus dalam vesikel 

6. Dipresentasikan oleh sel dendritik, makrofage dan lymposit B.

7. Diekspresikan pada sel hematopoietik dan sel stromal pada timus 

PERSAMAAN PRESENTASI ANTIGEN PADA MHC KELAS I DAN MHC KELAS II

1. Sama-sama dipresentasikan di permukaan APC

2. Setiap MHC hanya mampu mengikat satu fragmen antigen pada satu waktu

3. Fragmen antigen yang dipresentasikan hanya rantai asam amino

4. Peptida ditempatkan pada MHC saat berada di intraseluler

• Tweet

Judul: Materi Imunologi Dasar : Sel Limposit T dan Limposit B serta MHC
Rating: 100% based on 99998 ratings. 5 user reviews.
Ditulis Oleh razone wanennoor 3:25 PM

Artikel Terkait Biologi Molekuler, Imonologi :