Konsep Dasar Imunologi

Dorta Simamora

1. Sejarah perkembangan Imunologi

Tahap empirik

Mithridates Eupatoris VI Raja di Pontis 132-63 sebelum Masehi

spy kebal beliau meminum berbagai jenis racun sedikit demi sedikit dikenal dengan mithridatisme ----> Bapak Imunologi

430 tahun sebelum masehi seorang Peloponnesian dari Athena menulis bahwa perawat tidakdapat terkena penyakit plaque karena kebal.

• Abad 18 di Timur Tengah, oleh istri duta besar Inggris di Turki variolasimenularkan secara sengaja orang yang sakit kepada orang yang sehat

• Edward Jenner 1749-1823 : cacar disebabkan oleh virus mendapatkan kekebalan dengan vaksinasi

Tahap empirik

3 cara untuk mendapatkan kekebalan

1. Mithridatisasi : kebal dengan minum racun sedikit demi sedikit

2. Variolasi : merangsang kekebalan terhadap cacar dengan “menggaruk” kulit dengan purulensi dari pustula smallpox.

3. Vaksinasi : kebal thd bibit penyakit yang telah dilemahkan

Variolasi vs Vaksinasi

Tahap Ilmiah : diperoleh dengan cara metode ilmiah

• Louis Pasteur 1822-1895 Tokoh pakar mikrobiologi : bahan vaksinasi diperoleh dari bibit penyakit (bakteri) yang dilemahkan bibit kolera Pasteurella aviseptica

• Koch & Neisser : bakteri menyerang lekosit secara aktif fagositosis

Jules Bordet (1870-1961) ilmuwan muda untuk melumpuhkan bakteri diperlukan 2 komponen :

1. Komponen dalam serum imun bersifat termostabil disebut amboseptor dikenal dengan antibodi

2. Komponen lainnya bersifat termolabil disebut komplemen

Antigen nama bagi semua substansi membangkitkan reaksi / respon tubuh terhadap antibodi

Wright & Douglas (1903) menemukan dalam serum mempermudah fagositosis dinamakan opsonin opsonisasi

Pirgurt : menemukan penyimpangan imunitas dalam tubuh kepekaan tubuh alergi & anafilaksis

Landsteiner & Obenmayer 1904 Imunokimia perbedaan golongan darah : A, B, AB dan O

Tahap Modern• JFAP Miller di London peran sentral kelenjar

timus populasi limfosit

• Lahirnya berbagai cabang Imunologi– Imunopatologi– Imunogenetika– Imunologi tumor– Imunologi transplantasi– Autoimunitas– dll

Definisi

Imunologi (Latin) ---- immunis = kebal----- logos = ilmu---

Imunologi : Ilmu yang mempelajari tentang sistem kekebalan, pertahanan dan menetralisasi benda / subtansi asing dalam tubuh.

Imunitas : Reaksi tubuh terhadap masuknya substansiasing

Respon imun : Kumpulan respon terhadap substansiasing yang terkoordinasi

Sistem imun : Sel & molekul yg bertanggung jawabdalam imunitas

3. Mengenali dan menghilangkan sel yang abnormalSasaran utama: bakteri patogen & virus.

Leukosit merupakan sel imun utama (disamping sel plasma, makrofag, & sel mast)

Pola kerja & Fungsi sistem imun :1. Melindungi tubuh dari invasi penyebab penyakit; menghancurkan &

menghilangkan mikroorganisme atau substansi asing (bakteri, parasit, jamur, virus, tumor serta sel-sel abnormal, termutasi, atauganas, serta menghancurkannya)

2. Menghilangkan jaringan atau sel yg mati atau rusak untukperbaikan jaringan.

Sistem imun yang sehat adalahsistem imun yang seimbang, dapat meningkatkan kemampuantubuh dalam melawan penyakit

Homeostasis : Ex : RBC atau WBC yang mati, Ag-Ab kompleks)

Asal, diferensiasi dan fungsi utama imunitas pada fagosit Bone Marrow stem cells

Lymphoid progenitors Myeloid progenitors Erythroid progenitors Platelet progenitors

Erythrocytes PlateletsT Lymphocyte B Lymphocyte

Granulocytes (dalam darah & jaringan) Monocytes ( dalam darah)

Neutrophils Eosinophils Basophils

Mikrobisidal di awal respon inflamasi

Menghancurkan parasit & menghasilkan mediator pd inflamasi

Melepaskan histamin dan heparin

MacrophagesAlveolarSplenic &lymph nodeLiver Kupffer cellsPeritoneal

Other tissues (brain, synovia, kidney)

Hadir di akhir respon inflamasiMicrobicidalMenginisiasi respon imun

Komponen Sistem imun(1) organs

• Tonsils and adenoids• Thymus pelindung terhadap infeksi• Lymph nodes filter : bakteri dan virus • Limfamengangkut Limfosit• Payer’s patchesSensor imunitas pada intestine• Appendix sekresi Ig• Lymphatic vessels transport• Bone marrow Pabriknya

Komponen : Lymph, lymphatic vessels, bone marrow, thymus, spleen, and lymph nodes.

Fungsi: – Pertahanan terhadap penginfeksi : bakteri, jamur,

virus dll.– Menghancurkan sel cancer dan sel sel asing.– Mensintesis antibodi dan molekul imunitas lain.– Mensintesis WBC.

Limpatik dan sistem imun

Immune system:(2) cells

• Lymphocytes– T-lymphocytes – B-Lymphocytes, plasma cells – natural killer lymphocytes

• Monocytes, Macrophage• Granulocytes

– neutrophils – eosinophils – basophils

Immune system:(3) molecules

• Antibodies • Complement• Cytokines• Interleukines• Interferons

Ada 2 tipe imunitas

1. Innate (bawaan)– Sebagai garis pertama dari respon imun– Bergantung pada mekanisme yang ada sebelum infeksi

2. Acquired (adaptive) didapat– Sebagai respon kedua jika innate gagal– Bergantung pada mekanisme yang beradaptasi setelah

terinfeksi– Dikendalikan oleh limfosit T dan B – Satu sel menentukan satu determinan antigenik

Konsep Dasar Sistem Imun

Innate / Non Spesifik

Humoral

Adaptif / Spesifik

Selular Humoral Selular

Garis pertahanan pertama Garis pertahanan kedua

Komplemen, IFN, TNF

Makrofag, Neutrofil

Spesifik B cell antibody Spesifik T cell

No Memory Memory

SEL T :• Th1• Th2• Ts/Tr/Th3• Tdth• CTL/Tc

FAGOSIT :Sel MN, PMN

• Sel NK• Sel MAST• Basofil

B Cell : IgGIgAIgMIgDIgE

Ada 3 mekanisme Innate immunity:• Mechanical barriers / sekresi permukaan

– Kulit, pH asam dalam perut, cilia

• Mekanisme humoral– lisozim, protein dasar, komplemen, IFN, TNF

• Mekanisme pertahanan seluler (Fagositosis)– NK sel, DC, netrofil, makrofag, sel mast basofil, eosinofil

NeutrophilNK Cell Monocyte Macrophage

Basophils & Mast cells

Eosinophils

Aktivasi DC sangat penting untuk menginisiasi respon imun adaptif

Mekanisme innate dan adaptif immunity pada awal infeksi

(Abbas et al, 2015)

Innate AdaptiveCharacteristicsSpecificity Pada molekul terkait

mikroba, molekul dihasilkan oleh sel sel host yang rusak

For microbial and nonmicrobial antigens

Diversity Terbatas : germline yang dikodekan

Sangat besar : reseptor diproduksi oleh segmen somatik rekombinasi gen

Memory None YesNonreactivity to self Yes YesComponentsCellular and chemical barriers

Skin, mucosal epithelia; antimicrobial molecules

Lymphocytes dalam epithelia; antibodies disekresikan oleh epithelial permukaan

Blood proteins Complement, lain AntibodiesCells Fagosit (makrofag,

neutrofil), NK cells, innate lymphoid cells

Lymphocytes

(Abbas et al, 2015)

Sitokin diklasifikasikan sitokin sebagai pro - atau anti-inflamasi. produksi sitokin bawaan dan respon adaptif dan sel-sel• Faktor stimulasi koloni (CSF) perkembangan dan diferensiasi

sel-sel imunitas dari sumsum tulang prekursor. • Interferon (IFN) IFN-α dan IFN β menghambat replikasi virus,

IFN-γ mengatur respon imun dan dibuat di sel Tmengaktifkanmakrofag.

• Interleukins (ILs) >30 IL mengatur respon imun bawaan danadaptif. IL dibuat oleh sejumlah jenis sel imunitas tubuh (danlainnya), bertindak pada komunikasi antara leukosit.

• Tumor necrosis factor (TNF) mempromote sitokin (TNF-α & TNF β) merangsang osteoklas & resorpsi tulang (osteoprotegerin, OPG).

(Baynes JW and Dominiczak MH, 2014)

Sitokin yang terlibat pada immun respon

• Chemokines sitokin chemokinesis – bertindak sebagai reseptor untuk infeksi (dalam infeksi HIV tertentu jumlah CD4 +T limfosit).

• Pada imunitas bawaan : makrofag, DS dan (NK sel) adalah produsen utama dari TNF-α, IL-1, IL-6, IL-8 dan banyak chemokines, IL-12, IL-15 dan IL-18, IFN-γ (sel NK komunikator interselular penting, merangsang respon imun dan inflamasi.

• Jika respon adaptif diperantarai sel T, terutama CD4 + sel T, menjadi produsen utama sitokin mempromosikan atau mengontrol respons lebih lanjut : IL-2, IL-4, IL-5, IL-10, IL-13, IL-17, IL-22, dan TGF-β.

(John W Baynes and Marek H Dominiczak, 2014)

Sitokin yang terlibat pada immun respon

Peran Komplemen memfasilitasi eliminasi bakteri dengan memproduksi

1. Chemotactic factors (C5a) menarik neutrofil dan makrofag ke daerah infeksi

2. Anaphylotoxins (C3a, C4a, & C5a) menstimulasi sel mast melepaskan histamin meningkatkan permiabilitas memungkinkan akses ke daerah infeksi.

3. Opsonins (C3b), mengikat bakteri supaya difagositosis4. B-cell activator (C3d) meningkatkan produksi antibodi

QuickTime™ and aTIFF (LZW) decompressorare needed to see this picture.

Lymphocytes of the adaptive immune system

T helper cells: regulate other immune cells

T cytotoxic (killer) cells: kill infected cells

B cells: produce antibodies (immunoglobulin)

Dendritic cells & macrophage: directly kill microbes by phagocytosis & other mechanisms. They also help to activate T cells (connection between innate &adaptive immunity)

NK cells are lymphocytes that have characteristics of innate & adaptive immunity.

Adaptive immunityInnate immunity

Ada 3 strategi Respon imun adaptif eliminasi mikroba.

1. Antibodidisekresi mengikat ekstraseluler mikroba, memblokir kemampuan mikroba menginfeksi sel hostdan mempromosikan kemusnahan penginfeksi oleh phagocytes. 2. Fagositosis. fagosit menelan mikroba dan membunuh. Antibodi dan sel T helper meningkatkan kemampuan microbicidal phagocytes. 3. Killing Cells. Sitotoksik limfosit T (CTLs)

menghancurkan sel-sel yang terinfeksi oleh mikroba yang tidak bisa diakses oleh antibodi dan fagositik kehancuran.

(Abbas et al, 2015)

Types of Adaptive Immune Responses

(Abbas et al, 2015)

Adaptive immunity: mechanisms• Cell-mediated immune response

(CMIR)– T-lymphocytes– Mengeliminasi mikroba intraseluler

yang survive dengan fagosit atau sel selterinfeksi yang lain.

• Humoral immune response (HIR)– B-lymphocytes– Dimediasi oleh antibodi– Mengeliminasi mikroba ekstraseluler

dan toksin yang lain.Plasma cell

(Derived from B-lymphocyte, produces antibodies)

Fungsi imunitas humoral :1. Mempertahankan tubuh terhadap infeksi bakteri, virus2. Menetralisasi toksin.

Diproduksi di sumsum tulang dan dimatangkan di sumsumtulang (Bone Marrow).

Limfosit B menyerang antigen yang ada di cairan antar sel. Ada 3 jenis sel limfosit B yaitu :- Limfosit B plasma memproduksi antibodi,- Limfosit B pembelah limfosit dalam jumlah banyak

secara cepat- Limfosit B memori mengingat antigen yang pernah

masuk ke tubuh.

FUNGSI IMUNITAS SELULAR1. Mengorganisasi respons inflamasi nonspesifik dengan

mengaktivasi fungsi makrofag sebagai fagosit danbakterisid serta sel fagosit lainnya;

2. Mengadakan proses sitolitik atau sitotoksik spesifikterhadap sasaran yang mengandung Ag.

3. Meningkatkan fungsi sel B memproduksi Ab4. Meningkatkan fungsi subpopulasi limfosit T baik sel

Th/penginduksi maupun sel Tc/sel supresor. 5. Meregulasi respons imun dengan mengadakan

regulasi negatif dan regulasi positif terhadap responsimun.

Respon Imun

Spesifik

Imm aktif

Non Spesifik

Imm pasif

Humoral Selular

Alami

Lapis Pertama : - Kulit- Mb mukosa

Respon terhadap Ag

Melibatkan Ab

Limfosit B

Buatan

Melibatkansel sel Limfosit

Limfosit T

Lapis kedua : - Aktifitas fagositosis- Protein anti

mikroorganisme- Reaksi radang

Bertanggung jawab

• Imunitas alami– Aktif didapat setelah sembuh dari penyakit dan

bersifat permanen : ex : cacar air– Pasif antibodi yang sudah jadi diperoleh bayi melalui

plasenta atau kolostrum• Imunitas buatan

– Aktif pembentukan setelah divaksinasi– Pasif imunitas yang sudah jadi

ex : antitoksin tetanus

Vaksin : racun inaktif, bibit penyakit yang sudah dilemahkan.

TIPE IMUNITAS

Active Immunity

Respon utama: - Paparan pertama patogen, respon imun tidak cukup

untuk memerangi penyakit. - Pada periode laten 5-10 hari sebelum sejumlah

antibodi spesifik muncul dalam darah.

Respon Sekunder: Setelah paparan antigen yang sama.Produksi antibodi jauh lebih cepat.

- Konsentrasi antibodi maksimum dicapai < 2 jam. - Maintained jangka waktu yang lama

Simpulan imunitas bawaan• Humoral

– komplemen, IFN dan TNF• Seluler

- Magrofag, neutrofil : - FAGOSIT :

Sel MN, PMNSel NKSel MASTBasofil

Simpulan imunitas Adaptif

• Humoral– Produksi Antibody B-Cells

• Seluler– CD8+ T-Cells MHC-I Cytotoxic– CD4+ Th1-Cells MHC-II Activate Macrophages– CD4+ Th2-Cells MHC-II Activate B- sell

memproduksi Antibody

Thank YouGod bless you all