PK Biologi XI - Semester 1 - Sistem Pertahanan Tubuh - Bagian 2

PK Biologi XI - Semester 1 - Sistem Pertahanan Tubuh - Bagian 2

BIOLOGI SMA/MA

Kelas XI Semester I




BAB 11
Sistem Pertahanan Tubuh


Pendalam Materi


Mengamati Peristiwa yang Terjadi di Masyarakat


B. Pertahanan Spesifik (Adaptif)

Pertahanan spesifitas merupakan sistem kompleks yang memberikan respons imunitas terhadap antigen yang spesifik. Antigen spesifik, contohnya bakteri, virus, toksin, atau zat lain yang dianggap asing. Pertahanan spesifik mampu mengenal benda asing bagi dirinya dan memiliki memori (kemampuan mengingat kembali) terhadap kontak sebelumnya dengan suatu agen tertentu. Benda asing yang pertama kali terpajan dengan tubuh segera dikenal dan menimbulkan sensitisasi (kontak pertama kali) sehingga jika antigen yang sama masuk ke dalam tubuh untuk kedua kalinya, akan segera dikenal dan dihancurkan lebih cepat.

 

Pertahanan spesifik dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu imunitas yang diperantarai oleh antibodi dan imunitas yang diperantarai oleh sel. Imunitas yang diperantarai oleh antibodi disebut imunitas humoral, yang melibatkan pembentukan antibodi oleh sel plasma (turunan limfosit B). Sementara itu, imunitas seluler melibatkan pembentukan limfosit T aktif yang secara langsung menyerang antigen.


1. Komponen Respons Imunitas Spesifik


Respons imunitas spesifik melibatkan dua komponen, yaitu antigen dan antibodi.

•Antigen, yaitu zat yang merangsang respons imunitas, terutama dalam menghasilkan antibodi. Umumnya, berupa zat dengan berat molekul besar dan kompleks, seperti protein dan polisakarida. Permukaan bakteri mengandung banyak protein dan polisakarida yang bersifat antigen sehingga antigen dapat berupa bakteri, virus, protein, karbohidrat, sel-sel kanker, atau racun. Antigen memiliki bagian-bagian sebagai berikut.

>Determinan antigen (epitop), yaitu bagian antigen yang dapat membangkitkan respons imunitas (dapat menginduksi pembentukan antibodi). Suatu antigen dapat memiliki dua atau lebih molekul determinan antigen.

>Hapten, yaitu molekul kecil yang jika sendirian tidak dapat menginduksi produksi antibodi. Namun, hapten akan bersifat imunogenik (mampu menginduksi produksi antibodi) jika bergabung dengan carrier yang bermolekul besar. Contohnya, penisilin akan memicu respons imunitas jika bergabung dengan protein serum. Hapten dapat berupa obat, antibiotik, zat tambahan makanan, atau kosmetik.

•Antibodi, yaitu protein larut yang dihasilkan oleh sistem imunitas sebagai respons terhadap keberadaan suatu antigen dan akan bereaksi dengan antigen tersebut. Antibodi merupakan protein plasma yang disebut imunoglobulin (Ig). Terdapat lima kelas imunoglobulin, yaitu sebagai berikut.

> IgA berfungsi untuk melawan mikroorganisme yang masuk ke dalam tubuh. IgA berjumlah sekitar 15% dari semua antibodi dalam serum darah serta dapat ditemukan dalam zat sekresi, seperti keringat, ludah, air mata, ASI, dan sekresi usus.

> IgD berfungsi membantu memicu respons imunitas. IgD banyak ditemukan dalam limfosit B. IgD dalam serum darah dan limfa berjumlah relatif sedikit.

> IgE terikat pada reseptor sel mast dan basofil. IgE menyebabkan pelepasan histamin dan mediator kimia lainnya. IgE dapat ditemukan dalam darah dengan konsentrasi yang rendah. Namun, kadarnya akan meningkat selama reaksi alergi dan pada penyakit parasitik tertentu.

>IgG berjumlah paling banyak sekitar 80% dari keseluruhan antibodi yang bersirkulasi. Jumlahnya akan lebih besar saat terjadi pajanan ke-2, ke-3, dan seterusnya terhadap suatu antigen spesifik IgG dapat menembus plasenta dan memberikan imunitas pada bayi yang baru lahir. IgG berfungsi sebagai pelindung terhadap mikroorganisme dan toksin, mengaktivasi komplemen, dan meningkatkan efektivitas sel fagositik.

>IgM merupakan antibodi yang pertama tiba di lokasi infeksi. IgM menetap di dalam pembuluh darah dan tidak masuk ke jaringan. IgM berumur relatif pendek serta berfungsi mengaktivasi komplemen dan meningkatkan fagositosis.


a. Struktur antibodi

Pada umumnya, molekul antibodi berbentuk seperti huruf Y yang terdiri atas bagian-bagian sebagai berikut.

•Dua rantai berat dan dua rantai ringan yang dihubungkan oleh jembatan disulfida.

•Daerah variabel (V) antarmolekul memiliki rangkaian asam amino yang berbeda dan membentuk suatu reseptor untuk antigen spesifik.

•Daerah konstan (C) menstabilkan sisi pengikat antigen.

•Daerah hinge (engsel) memungkinkan kedua lengan Y dapat membuka atau menutup untuk mengakomodasi pengikatan terhadap dua determinan antigen yang terpisah pada jarak tertentu, seperti yang ditemukan pada permukaan bakteri.


2. Interaksi Antibodi dan Antigen


Antibodi memiliki sisi pengikat antigen pada daerah variabel dan antigen memiliki sisi penghubung determinan antigen (epitop). Kedua sisi tersebut akan berikatan untuk membentuk kompleks antigen dan antibodi. Pengikatan antibodi ke antigen memungkinkan inaktivasi antigen dan menandai sel atau molekul asing agar dicerna oleh fagosit atau sistem komplemen protein.


Mekanisme pengikatan antibodi ke antigen dapat melalui beberapa cara berikut.

•Fiksasi komplemen (aktivasi sistem komplemen), yaitu aktivasi sistem komplemen oleh kompleks antigen-antibodi. Komplemen memiliki sekitar 20 protein serum yang berbeda. Tanpa adanya infeksi, protein serum tersebut dalam keadaan inaktif. Pada saat terjadi infeksi, protein pertama dalam rangkaian protein komplemen diaktifkan, selanjutnya memicu serangkaian aktivasi protein komplemen berikutnya (jalur berantai atau cascade). Hasil dari rangkaian reaksi komplemen tersebut menyebabkan lisisnya banyak jenis virus dan sel sel patogen. Penghancuran sel-sel patogen oleh komplemen yang dipicu oleh pengikatan antibodi-antigen disebut jalur klasik. Efek dari fiksasi komplemen, yaitu sebagai berikut.

  > Opsonisasi terjadi jika partikel antigen diselubungi oleh antibodi atau komponen komplemen, yang dapat meningkatkan pertautan makrofag ke mikroorganisme sehingga memfasilitasi dan meningkatkan fagositosis.

  > Sitolisis, yaitu penghancuran lapisan polisakarida dinding sel patogen oleh kombinasi dari faktor-faktor komplemen sehingga terbentuk lubang-lubang pada membran sel, yang menyebabkan lisozim dapat masuk, sitoplasma keluar, dan sel patogen hancur (lisis).

  > Inflamasi akut melalui aktivasi sel mast, basofil, dan trombosit darah.

•Netralisasi terjadi jika antibodi menutup situs determinan antigen schingga antigen menjadi tidak berbahaya dan sel fagosit dapat mencerna antigen tersebut.

•Aglutinasi (penggumpalan) terjadi jika antigen berupa materi partikel seperti bakteri atau sel-sel darah merah. Molekul antibodi memiliki paling tidak dua tempat pengikatan antigen. Contohnya, IgM dapat mengikat lima bakteri, selanjutnya kompleks besar ini dengan mudah difagositosis oleh makrofag.

•Presipitasi (pengendapan), yaitu pengikatan silang molekul molekul antigen yang terlarut dalam cairan tubuh. Setelah diendapkan, antigen tersebut dikeluarkan dan dibuang melalui fagositosis.


3. Jenis Imunitas (Kekebalan Tubuh)


Jenis imunitas terhadap penyakit (patogen) dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu sebagai berikut.

•Imunitas aktif dapat diperoleh melalui kontak langsung dengan toksin atau patogen sehingga tubuh mampu memproduksi antibodinya sendiri.

> Imunitas aktif alami terjadi jika seseorang terpapar satu jenis penyakit, kemudian sistem imunitas memproduksi antibodi dan limfosit khusus. Imunitas ini dapat bersifat seumur hidup (contohnya, cacar dan campak) atau sementara (contohnya, gonore dan pneumonia).

> Imunitas aktif buatan (induksi) merupakan hasil vaksinasi. Vaksin adalah patogen yang mati/dilemahkan. atau toksin yang telah diubah. Vaksin dapat merangsang respons imunitas, tetapi tidak menyebabkan penyakit. Contohnya, vaksin Sabin untuk menimbulkan kekebalan aktif terhadap penyakit poliomielitis: BCG (bacille calmette guerin) untuk melawan tuberkulosis: TFT (tetanus formol toxoid) untuk melawan tetanus: MMR (measles mumps rubella) untuk melawan campak: serta DPT untuk melawan difteri, pertusis (batuk rejan), dan tetanus.

•Imunitas pasif terjadi jika antibodi dari satu individu dipindahkan ke individu lainnya.

> Imunitas pasif alami terjadi melalui pemberian ASI kepada bayi dan saat IgG ibu masuk ke plasenta, sehingga dapat memberikan kekebalan sementara untuk beberapa minggu atau beberapa bulan setelah kelahiran.

> Imunitas pasif buatan terjadi melalui injeksi antibodi dalam serum yang dihasilkan oleh orang atau hewan yang kebal karena pernah terpapar antigen tertentu. Contohnya, antibodi dari kuda yang kebal terhadap gigitan ular dapat diinjeksikan kepada manusia yang digigit ular sejenis.


4. Sel-Sel yang Terlibat dalam Respons Imunitas


Terdapat empat jenis sel yang berperan penting dalam imunitas, yaitu sel B (limfosit B), sel T (limfosit T), makrofag, dan sel pembunuh alami (NK = natural killer).

•Sel B (limfosit B, B bone marrow), yaitu limfosit yang berfungsi membentuk antibodi untuk melawan antigen. Sel B matang terdapat pada organ limfa, seperti limpa, nodus limfa, tonsil, dan bercak peyer saluran pencernaan. Saat sel B teraktivasi oleh antigen, sel B akan terdiferensiasi menjadi sel plasma, selanjutnya sel plasma memproduksi molekul antibodi.

•Sel memori B adalah sel yang berasal dari pecahan limfosit B yang teraktivasi dan tidak terdiferensiasi. Sel memori B menetap pada jaringan limfoid dan berfungsi dalam respons imunitas sekunder (merespons antigen perangsang pada pajanan selanjutnya).

•Sel T (limfosit T, T timus), yaitu sel limfosit yang mampu mengenali dan membedakan jenis antigen atau patogen spesifik. Jika terdapat antigen, sejumlah sel T teraktivasi menjadi sel memori yang mampu berproliferasi dengan cepat untuk melawan infeksi yang mungkin terulang kembali. Sel T tidak memproduksi antibodi.

>Sel T memproduksi limfokin (zat aktif imunologis), yang berfungsi untuk membantu limfosit B mengenali antigen dan meningkatkan aktivasi makrofag memfagositosis antigen.

>Sel T mengenali dan berinteraksi dengan antigen melalui reseptor sel T (protein yang terikat pada membran plasma). Sebuah sel T memiliki sekitar 100.000 reseptor untuk antigen.

>Saat pengenalan antigen asing, sel T berdiferensiasi menjadi sel T memori dan sel T efektor. Sel T efektor ada tiga jenis, yaitu sebagai berikut.


1) Sel T sitotoksik (sel T pembunuh, CTL = cytotoxic T lymphocytes) untuk mengenali dan menghancurkan sel yang memperlihatkan antigen asing pada permukaannya. Sel ini juga dapat mengenali antigen MHC (major histocompatibility complex) kelas I yang ditemukan pada semua permukaan sel berinti.

2) Sel T penolong (helper) tidak berperan langsung dalam pembunuhan sel, tetapi berfungsi mengenali antigen MHC kelas II yang hanya ditemukan pada jenis sel tertentu, terutama sel-sel yang menelan antigen asing, seperti sel B dan makrofag. Sel T penolong akan berinteraksi dengan sel B, kemudian sel B terinisiasi untuk membelah dan berdiferensiasi menjadi tiruan sel plasma yang memproduksi antibodi.

3) Sel T supresor, setelah diaktivasi oleh sel T penolong, akan menekan sel B dan sel T.


•Makrofag (makros = pemakan besar) adalah sel fagosit besar dalam jaringan, berasal dari perkembangan sel darah putih monosit yang diproduksi di sumsum tulang belakang, dan berfungsi menelan antigen atau bakteri untuk dihancurkan secara enzimatis. Makrofag mencerna antigen untuk menghasilkan fragmen determinan antigen, selanjutnya makrofag meletakkan fragmen tersebut pada permukaan selnya sehingga terjadi kontak dengan limfosit T dan mengaktifkan limfosit T.

•Sel pembunuh alami (NK = natural killer) adalah sekumpulan limfosit non-T dan non-B yang bersifat sitotoksik. Sel ini tidak perlu berinteraksi dengan antigen atau limfosit untuk menghancurkan sel tertentu. Sel ini berperan untuk menghancurkan sel-sel kanker pada lokasi primer (metastatis), virus, jamur, dan parasit lainnya.


5. Mekanisme Respons Imunitas Humoral (Diperantarai Antibodi)


Respons kekebalan (imunitas) humoral melibatkan aktivasi sel B yang akan menghasilkan antibodi dalam plasma darah dan limfa. Mekanisme respons imunitas humoral, yaitu sebagai berikut.

•Antigen (patogen) menginvasi (memasuki) tubuh. Antigen dibawa ke limfosit B di dalam nodus limfa.

•Sel T penolong mengaktifkan limfosit B. Limfosit B berproliferasi melalui pembelahan mitosis sehingga menghasilkan tiruan sel B.

•Klon (tiruan) sel B banyak yang terdiferensiasi menjadi sel plasma. Sel plasma menyekresikan antibodi untuk dibawa ke lokasi infeksi.

•Di lokasi infeksi, kompleks antigen-antibodi secara langsung menginaktifkan antigen (patogen).

•Sebagian tiruan sel B tidak terdiferensiasi dan menjadi sel limfosit memori B yang menetap pada jaringan limfoid. Sel limfosit memori B ini hanya menyekresikan sedikit antibodi jauh setelah infeksi teratasi, dan berfungsi dalam respons imunitas sekunder jika terjadi pajanan antigen berulang,


6. Mekanisme Respons Imunitas Seluler (Diperantarai Sel)


a. Ekstraseluler (jika antigen dicerna oleh makrofag)

•Antigen (misalnya, bakteri) ditelan oleh makrofag. Makrofag mengandung fragmen protein (peptida) dari antigen tersebut.

•Makrofag membentuk molekul MHC kelas II, dan molekul tersebut bergerak menuju ke permukaan makrofag.

•MHC kelas II menangkap peptida antigen dan membawanya ke permukaan serta memperlihatkannya ke sel T penolong.

•Sel T penolong akan mengaktivasi makrofag untuk menghancurkan mikroorganisme yang ditelan.


b. Intraseluler (jika antigen menginfeksi sel)

•Antigen (misalnya, virus) menginfeksi sel tubuh. Sel mengandung fragmen protein (peptida) virus jika virus bereplikasi dalam sel tersebut.

•Sel tubuh membentuk molekul MHC kelas I, molekul tersebut bergerak ke permukaan sel.

•MHC kelas I tersebut menangkap peptida virus dan membawanya ke permukaan sel serta memperlihatkannya ke sel T sitotoksik (CTL).

•Sel T sitotoksik (CTL) akan teraktivasi oleh kompleks MHC kelas I, peptida virus pada sel yang terinfeksi, dan sel T penolong. Sel T sitotoksik kemudian berdiferensiasi menjadi sel pembunuh aktif yang akan menghancurkan sel terinfeksi.

•Sel T sitotoksik yang tidak berdiferensiasi akan menjadi sel T memori.

•Sel-sel T memori berfungsi dalam respons imunitas sekunder jika terjadi pajanan antigen berulang.








Post a Comment

0 Comments