SISTEM IMUN

DEFINISI IMUNOLOGI: IMUNOLOGI IKAN : Ilmu yang mempelajari tentang sistem kekebalan/daya tahan tubuh ikan Sistem kekebalan tubuh ikan tergolong paling sederhana dibandingkan kelompok Vertebrata lainnya, tetapi sudah berkembang dibandingkan dengan kelompok invertebrata Sistem kekebalan tubuh ikan dijalankan dalam 2 tingkat: innate/natural dan adaptif/ aqcuired/spesifik, sedangkan Invertebrata (innate) Sistem kekebalan innate dibagi 2: seluler (sel fagosit/hemosit) dan humoral (lectin, enzim/lysozyme/lipolitik) Sistem kekebalan adaptif dibagi 2: seluler (PMN/neutrofil, basofil, eusinofil dan MN/monosit, limfosit) dan humoral (Imunoglobulin M/ Ig M, Complemen, enzyme)

Sakit adalah suatu keadaan fisik, morfologi dan atau fungsi faal (fisiologi) yang mengalami perubahan dari kondisi normal, karena beberapa penyebab baik internal (genetik, sekresi internal, imunodefisiensi, saraf, metabolik) maupun eksternal (non pathogen dan pathogen) (Tjokronegoro dan Hendra, 2001).

Gejala sakit Gejala sakit pada hewan akuakultur dapat dicirikan dengan berbagai penampakan kelainan morfologi (gejala klinis) dan kelainan perilaku. Morfologi tidak normal Perubahan warna Pendarahan di tubuh (Haemorhage) Memar (Inflammation) Luka (Lesion) Septisemia (Septicaemia) Histopatologi Perubahan Hematologi Berenang abnormal, Hilang nafsu makan, Tumbuh lambat

Organ sistem imun ikan Thymus Head kidney spleen

Fish Immune System First Line Defense External Defense Second Line Defense Innate Immunity Third Line Defense Adaptive immunity Chemical Barrier (Mucus: Lectins, Pentraxins & Lysozyme) Physical Barrier (Skin, Scale & Gill) Humoral Factor Cellular Defense Inflammation T-Like Cells B-like Cells

Innate immune response Humoral Defense Inflammation Cellular Defense Lysozyme Complement Interferon C-reactive protein Transferrin Lectin Phagocytic leukocytes Cytotoxic cells (NCC) Vasodilation Activation of blood clotting Infiltration of phagocytic cell

Lysozym adalah enzim antimikroba/anti bakteri alami yang banyak terdapat pada air liur, air susu, lendir Complement adalah kumpulan dari molekul2 protein yang berbeda yang ditemukan di plasma darah yang bereaksi terhadap antigen dan mereangsang terbentuknya inflamasi untuk bertahan terhadap penyakit

Interferon adalah protein sejenis glikoprotein bagian dari sistem imun non-spesifik dan senyawa tersebut akan terinduksi pada tahap awal infeksi virus, sebelum sistem imun spesifik merespon infeksi tersebut. Lektin adalah merupakan kelompok protein yang secara spesifik dapat berikatan dengan bagian karbohidrat tertentu dari molekul glikolipid

Phagocytosis (Innate Immunity)

Tahapan Kerja Sistem Imun

Adaptive Immune response

Fagositosis Makrofag Begins when macrophage encounters this non-self entity (e.g., virus): macrophage literally “eats” the substance, digests it and displays pieces of the invader on its surface. These pieces are antigens. Meanwhile, other viral particles are at work, infecting nearby host cells.

Pengenalan Antigen oleh Th Cell Antigenic fragments alert a specific type of T lymphocyte (“helper” T) to begin choreographed attack of intruder Helper recognizes antigen particles and binds to the macrophage via an antigen receptor Helper T cells are unique to a specific antigen

Mekanisme respon imun dalam Eliminasi Antigen Immune Response System

Sistem imun bisa dikembangkan dengan beberapa cara, di antaranya: 1 Sistem imun bisa dikembangkan dengan beberapa cara, di antaranya: 1. Vaksin Telah diproduksi secara komersial. Meningkatkan daya tahan yang bersifat spesifik, seluler yang bersifat non spesifik Vaksin vibrio pada salmon Relative Percent Survival sampai 100% Vaksin Aeromonas hidrophyla diproduksi secara komersial RPS mencapai 80-100%. Waktu perlindungan cukup lama (6 bulan), daerah tropis cukup Diberikan melalui suntikan, rendaman dan oral Vaksinasi langsung benih ikan atau vaksinasi induk (maternal immunity)

Vaksinasi

Sistem Pertahanan Udang Windu (Penaeus monodon Fab.) Sistem pertahanan tubuh udang windu (Penaeus monodon Fabr.) tidak mempunyai kemampuan mengingat antigen dan merupakan sistem kekebalan nonspesifik. Seperti halnya hewan-hewan avertebrata yang lain, udang tidak memiliki antibodi dan karena itu mekanisme pertahanan tubuhnya sangat mengandalkan sistem imunitas bawaan (innate imunity) dalam membasmi patogen yang masuk ke dalam tubuhnya (Sritunyalucksana, 2001).

Eksoskeleleton adalah pertahanan pertama tubuh udang dalam mencegah infeksi penyakit melelaui lendir yang dihasilkan oleh sel-sel epitel terluar. Apabila eksoskeleton ini gagal menangkal masuknya patogen ke dalam tubuh maka selanjutnya mengandalkan pertahanan internal dalam merespon infeksi tersebut melalui respon seluler dan humoral (Supamattaya et al., 2000).

Udang windu seperti halnya Arthropoda yang lain, memiliki sistem sirkulasi darah terbuka dimana cairan darah dan sel darahnya masing dikenal dengan istilah hemolimf dan hemosit (Van de Braak, 2002). Hemosit ini dihasilkan oleh jaringan hematopoeitic yang terletak di sekitar lambung. Pada udang windu sehat, total hemositnya antara 20 – 40 x 106 sel/ml. Konsentrasi oksigen yang rendah dan adanya infeksi penyakit akan menyebabkan total hemosit dalam darah berkurang (Supamattaya et al., 2000).

Sel-sel hemosit yang terdapat pada udang windu memiliki fungsi tersendiri. Sel hyaline berperan dalam proses fagositosis dan aktifitas seperti halnya makrofage pada ikan dan binatang berdarah panas lainnya. Sel ini memiliki sedikit sekali granula pada sitoplasmanya (Lio-Po et al., 2001). Fagositosis merupakan suatu upaya multifase yang memerlukan langkah-langkah sebagai berikut: pengenalan (recognition) dari benda yang akan dicerna, gerakan ke arah objek (kemotaksis), perlekatan, penelanan (ingestion) dan selanjutnya pencernaan (digestion) intra seluler oleh mekanisme-mekanisme anti mikroba (Wahab dan Soeripto, 1993).

Sel semigranula dikarakteristikkan dengan terdapatnya granula pada sitoplasma. Sel ini mampu merespon polisakarida dari dinding sel bakteri atau β-glukan yang berasal dari jamur. Sel semigranula ini dapat melakukan proses enkapsulasi dan sedikit berperan dalam proses fagositosis (Johansson et al., 2000; Raa, 2000). Sel granula dikarakteristikkan dengan terdapatnya granula dalam jumlah yang besar di sitoplasma. Sel berperan dalam menghasilkan, menyimpan dan mensekresi senyawa antimikroba. Sel granula tidak berperan dalam aktifitas fagositosis dan sedikit berperan dalam proses enkapsulasi. Fungsi utamanya adalah menghasilkan enzim Phenoloksidase yang memiliki peranan penting dalam sistem pertahanan.

Antigen masuk, maka plasma dalam dalam haemolimf akan segera mengikat antigen tersebut. Ikatan tersebut dilakukan oleh agglutinin atau sering juga disebut lectin. Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa setelah introduksi ß-glucan, akan terjadi penurunan terhadap jumlah hemosit yang beredar (Johansson et al., 1999). Lectin merupakan bagian pertahanan humoral, berfungsi untuk melakukan pengenalan terhadap benda asing (non self recognition). Ikatan antara antigen dengan glycoprotein tersebut terjadi dalam bentuk ß Glucan Binding Protein (ßGBP).

degranulasi Udang Windu Pertahanan Internal Pertahanan Eksternal Hemosit Granula Semi Granula Hyaline e Fagositosis Prophenoloksidase (ProPO) Phenoloksidase Protein Antibakteri Peroxinectin Protease Inaktif Protease Aktif Kutikula Reactive Oxygen Infeksi bakteri V. harveyi Immunostimulan OMP V. alginolyticus DNA mitokondria (16s rRNA) degranulasi

2. IMUNOSTIMULAN Untuk meningkatkan daya tahan ikan terutama pertahanan seluler 10 kelompok produk bakteri, (2) jamur,(3) yeast, (4) ikatan partikel terlarut dengan -glukan, (5) glycan-polisakarida, (6) chitosan, (7) peptida, (8) ekstrak tumbuhan dan hewan, (9) bahan sintesis, dan (10) cytokines Untuk udang imunostimulan meningkatkan kekebalan seluler, bersifat non spesifik menghambat serangan bakteri maupun virus Udang tidak memiliki sistem memori, kekebalan seluler meningkat cepat tetapi waktu pertahanan juga cepat menurun

3. Probiotik Peternakan lebih dari 50 tahun, perikanan 15 tahun Probiotik adalah mikroba hidup untuk meningkatkan kesehatan ikan dan lingkungan, pakan suplemen Probiotik merombak limbah organik di air dan sedimen seperti ammonia dan karbohidrat, kompetitor penggunaan nutrien dan oksigen, menghasilkan toksin penghambat perkembangan patogen Penurunan jumlah mengurangi interaksi dan tingkat keganasan patogen Masuk ke dalam tubuh ikan, udang dan moluska, berfungsi sebagai vaksin dan atau imunostimulan Probiotik telah diproduksi secara komersial