PENGANTAR IMUNOBIOLOGI Dwi Winarni Departemen Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga Surabaya

IMUNOBIOLOGI adalah ilmu yang mengkaji mekanisme fisiologi sistem imun/kekebalan tubuh organisme, kesalahan/kelainan fungsi, sifat fisik, kimia dan fisiologi semua komponen

Organisme hidup merupakan habitat ideal bagi kehidupan organisme lain lingkungan FISIKA organisme hidup harus dapat menyesuaikan dengan lingkungan yang berubah-ubah dengan tetap memelihara keadaan di dalam tubuh tetap berada tetap ada di kisaran kondisi fisiologi KIMIA ORGANISME HIDUP BIOLOGI Organisme hidup merupakan habitat ideal bagi kehidupan organisme lain Organisme hidup harus dapat mengenal dan mengeliminasi agen yang membahayakan tubuh  sistem imun

SISTEM IMUN ADALAH SEMUA MEKANISME YANG DIGUNAKAN TUBUH UNTUK MEMPERTAHANKAN KEUTUHAN TUBUH SEBAGAI PERLINDUNGAN TERHADAP BAHAYA YANG DAPAT DITIMBULKAN BERBAGAI BAHAN DI LINGKUNGAN

Komponen Sistem Imun Humoral Selular Protein terlarut yang dapat melarutkan, memobilisasi, menetralkan atau mematikan agen berbahaya Selular Sel-sel yang dapat membunuh atau mencerna agen penginfeksi atau sel terinfeksi atau sel yang mengalami perubahan

Fagosit, NKC (natural killer cell), Limfosit Komponen Sistem Imun Humoral Komplemen, CRP (C-reactive protein), sitokin, antibodi (immunoglobulin) Selular Fagosit, NKC (natural killer cell), Limfosit

KOMPONEN HUMORAL SISTEM IMUN

Komplemen adalah kelompok protease di dalam serum yang melengkapi (komplementer) aktivitas serum dalam melisiskan sel atau bakteria umumnya adalah zymogen perlu aktivasi C4 C4a Menunjukkan komplemen Urutan ditemukan Menunjukkan hasil pemecahan

Sistem imun non spesifik : komplemen

Memudahkan fagositosis C-reactive protein Merupakan protein fase akut (acute phase protein) yaitu kelompok protein yang kadarnya dalam darah meningkat pada infeksi akut Dapat terikat pada molekul permukaan bakteri, jamur dan terikat komplemen Memudahkan fagositosis

sitokin Merupakan kelompok peptida yang dihasilkan oleh sel-sel imunokompeten dan berperan dalam menurunkan atau meningkatkan sistem imun 1996  lebih dari 100 jenis sitokin teridentifikasi Dapat bekerja secara langsung maupun tak langsung

Sitokin Tak langsung langsung Pleiotropi (efek pada lebih dari 1 jenis sel) Autoregulasi (fungsi autokrin) Fungsi parakrin Tak langsung Sinergisme: Induksi ekspresi reseptor untuk sitokin lain, bekerjasama dengan sitokin lain Antagonisme : Mencegah ekspresi reseptor atau produksi sitokin

Beberapa jenis sitokin No Jenis Fungsi 1. IL-2 Growth factor untuk proliferasi sel T teraktivasi, merangsang sintesis limfokin lain, mengaktifkan sel Th 2. IL-12 Sinergis dengan IL-2 Aktivasi sel NK dan Th 3. IFN-a Antivirus, meningkatkan ekspresi MHC kelas I dan aktivitas sel NK, antiproliferatif 4. IFN-g Meningkatkan ekspresi MHC kelas II pada makrofag, meningkatkan produksi IL-1 di bawah pengaruh endotoksin bakteri 5. M-CSF (Macrophage-colony stimulating factor) meningkatkan aktivitas berkoloni makrofag

Sistem imun non spesifik : interferon

Antibodi / imunoglobulim Merupakan kelompok glikoprotein yang dihasilkan oleh sel plasma sebagai respons atas konfigurasi asing tertentu Dapat berikatan dengan antigen, komplemen, atau reseptor pada permukaan sel-sel imunokompeten Meningkatkan efektivitas eliminasi antigen

All immunoglobulins have a four chain structure as their basic unit All immunoglobulins have a four chain structure as their basic unit. They are composed of two identical light chains (23kD) and two identical heavy chains (50-70kD) The H and L chains and the two H chains are held together by inter-chain disulfide bonds and by non-covalent interactions Carbohydrates are attached to the CH2 domain in most immunoglobulins 1. Light Chain Domains - VL and CL 2. Heavy Chain Domains - VH, CH1 - CH3 (or CH4) C=constant region V=variable region =This is the region at which the arms of the antibody molecule forms a Y. there is some flexibility in the molecule at this point

KOMPONEN SELULAR SISTEM IMUN

SEL FAGOSIT adalah sel yang menarik (dengan kemotaksis), menempel pada, menelan, dan mencerna bahan asing. Fagosit mononuklir (monosit, makrofag) dan PMN (netrofil, eosinofil)

Monosit berada di jaringan sebagai makrofag Promonosit berasal dari sustul, setelah berkembang dilepaskan ke sirkulasi dan disebut dengan monosit. Monosit berada di jaringan sebagai makrofag

Sistem imun non spesifik : sel fagosit

Makrofag ditemukan di: Sistem imun non spesifik : sel fagosit Makrofag ditemukan di: Pulmo Hepar (sel Kupffer) Nodus limfatikus dan limpa (sel dendritik) Sistem saraf pusat (mikroglia) Ren (sel mesangial) Sendi (sel A) Kulit /permukaan mukosa (sel dendritik: sel Langerhans) Jaringan tulang (osteoklas) Makrofag berumur panjang, tergantung pada mitokondria sebagai sumber energi Fagositosis oleh makrofag akan diikuti terjadinya presentasi bahan yang difagositosis ke permukaan sel sebagai sinyal bagi sistem imun  =APC=antigen presenting cells

Molekul/antigen MHC pada manusia disebut juga sebagai HLA (human leucocyte antigens) Antigen MHC klas I  HLA-A, HLA-B, HLA-C  semua sel berinti - kepadatan rendah: fibroblas, sel otot dan neuron - kepadatan tinggi : sel-sel imunokompeten Antigen MHC klas II  HLA-D, HLA-DR, HLA-DP, HLA-DQ  sel-sel imunokompeten

SEL FAGOSIT Non-fixed macrophag berada di aliran darah dan dapat ke luar dari pembuluh darah menuju ke tempat infeksi dengan tujuan mengeliminasi patogen Natural Killer Cells beredar di darah dan limfe untuk melisiskan sel-sel kanker dan sel-sel terinfeksi virus.  Merupakan limfosit bergranula yang dapat mengenali glikoprotein permukaan sel yang terinfeksi dan membunuh sel tersebut

SEL FAGOSIT NETROFIL PMN Merupakan sel fagosit yang tidak mempunyai mitokondria (energi diperoleh dari pemecahan glikogen)  Short-lived (half life 6-8 jam, lifespan 1-4 hari) Non dividing, nukleus bersegmen Merupakan 50-75 % lekosit merupakan pertahanan utama melawan bakteri pyogenic dan infeksi

SEL FAGOSIT EOSINOFIL Menarik sel yang dilapisi oleh komponen komplemen C3B Eosinofil melepaskan major basic protein (MBP), perforin dan metabolit oksigen yang diperlukan untuk “melubangi” sel atau cacing Menyusun 13 % wbc Lifespan 8-12 hari Tiap sel yang berperan dalam imunitas alami dapat mengikat antigen pada reseptor yang dimilikinya genetis  diturunkan ke generasi berikutnya

Limfosit LIMFOSIT T LIMFOSIT B NATURAL KILLER CELL Komponen selular Limfosit BERDASAR RESEPTOR PERMUKAAN SEL LIMFOSIT T TCR, CD BCR/ Immunoglobulin LIMFOSIT B NATURAL KILLER CELL - NK CELL UMUMNYA MERUPAKAN LIMFOSIT BESAR, SEDANGKAN LIMFOSIT KECIL MERUPAKAN SEL T ATAU SEL B

SEL EFEKTOR SEL MEMORI

Sel T c (CD8+) Sel Th (CD4+) Sel Ts Menyebabkan lisis sel dengan jalan menghasilkan limfotoksin Sel Th (CD4+) Berperan sebagai pengarah respons imun, sebagai jembatan antara respons imun selular dengan humoral dengan mensekresikan limfokin yang menstimulasi Tc dan sel B untuk membelah, menarik netrofil, dan meningkatkan kemampuan makrofag untuk menelan dan menghancurkan mikroba Sel Ts Menghambat aktivitas sel Tc jika tidak diperlukan, sehingga mencegah kerusakan yang lebih besar

Dapat menghasilkan 2000 molekul antibodi per detik untuk 4-5 hari

(non-self) atau tidak (self) bagi tubuh Respons Imun Adalah tindakan tubuh untuk mampu mengenali apakah suatu bahan merupakan bahan asing (non-self) atau tidak (self) bagi tubuh Walaupun bahan tersebut berasal dari tubuhnya sendiri, namun apabila dikenal asing maka tubuh akan mengambil tindakan, tetapi sebaliknya walaupun bahan berasal dari luar dapat dikenal sebagai hal yang tidak asing

RESPONS IMUN ANTIGEN/ IMUNOGEN SISTEM IMUN SEMUA VERTEBRATA MAMPU MEMBERIKAN TANGGAPAN DAN MENOLAK BAHAN/ KONFIGURASI ASING KARENA MEMILIKI SISTEM/JARINGAN/SEL KHUSUS YANG MAMPU MENGENALI DAN MEMBEDAKAN APAKAH KONFIGURASI TERSEBUT ASING ATAUKAH TIDAK ANTIGEN/ IMUNOGEN SISTEM IMUN

Respons imun Resistensi Spesifitas Non spesifik Relatif tidak berubah oleh kontak berulang Mekanisme tidak spesifik Spesifik Membaik oleh kontak berulang  memori Spesifik untuk bahan tertentu, bahkan struktur tertentu heterogenitas >>>

Konfigurasi asing Respons imun Tidak ada Respons toleransi Spesifik Adaptif Non spesifik Alami/innate humoral humoral Selular Selular

FUNGSI SISTEM IMUN Pertahanan Homeostasis Perondaan

Infeksi bakteri, autoimunitas DEFISIENSI IMUN Non spesifik komplemen Infeksi bakteri, autoimunitas Sistem fagosit Infeksi bakteri yang dalam keadaan normal patogenitas rendah, infeksi bakteri piogenik spesifik  infeksi bakteri rekuren B atau antibodi T rentan terhadap virus, jamur dan protozoa

KEADAAN HILANGNYA TOLERANSI TERHADAP SELF (JARINGAN SENDIRI) AUTOIMUNITAS KEADAAN HILANGNYA TOLERANSI TERHADAP SELF (JARINGAN SENDIRI) JARINGAN SENDIRI = AUTOANTIGEN ANTIBODI YANG TERBENTUK = AUTOANTIBODI DAPAT TERJADI ANTARA LAIN KARENA Lolosnya limfosit dari pengenalan terhadap self self reactive. Reaksi terhadap antigen tertentu mengakibatkan stimulasi sehingga lmfosit dapat berproliferasi dan berdiferensiasi menjadi sel efektor dan memori Reaksi silang dengan bakteri /antigen yang mempunyai epitop mirip dengan antigen self Gagalnya sistem pengontrolan  ex. Gangguan pada presentasi antigen, kadar sitokin yang rendah, dll

hipersensitivitas adalah keadaan repons imun yang berlebihan sehingga mengakibatkan kerugian bagi tubuh

Tipe Manifestasi Mekanisme Contoh I Reaksi hipersensitivitas cepat/anafilaksis/ alergi Terbentuknya IgE mengakibatkan dihasilkannya mediator oleh basofil a.l. asma, urtikaria, rhinitis, bahkan syok anafilaktik II Reaksi sitotoksik Terbentuknya IgG atau IgM Inkompatibilitas Rhesus Hemolisis setelah transfusi darah Reaksi obat III Reaksi kompleks imun Pembentukan kompleks antigen-antibodi dalam jaringan atau pembuluh darah mengaktifkan komplemen Kerusakan glomerulus ginjal setelah terjadinya infeksi persisten IV Hipersensitivitas lambat Timbul setelah kontak 24 jam atau lebih sel T yang tersensitisasi Dermatitis kontak

Mata kuliah : Imunobiologi Kode MK BIZ-415 SKS 2 Hari, jam, ruang Selasa 1-2, R-315 Dosen Dr. Dwi Winarni, M.Si. (DWN) Drs. Saikhu Akhmad Husen, M.Kes. (SAH)

UJIAN AKHIR SEMESTER (Terjadwal) No Tanggal Topik kuliah Dosen 1. 21-09-2010 Kontrak Perkuliahan, Pendahuluan DWN 2. 28-09-2010 Sistem Imun dan Komponen Sistem Imun 3. 05-10-2010 Jaringan limfoid dan Maturasi sel-sel imunokompeten 4. 12-10-2010 Struktur dan Fungsi Imunoglobulin 5. 19-10-2010 Sintesis Imunoglobulin 6. 26-10-2010 Antigen dan Antibodi 02-10-2010 UJIAN TENGAH SEMESTER Tim 09-11-2010 7. 16-11-2010 Major Histocompatibility Complex (MHC) 8. 23 -11-2010 Komplemen dan Aktivasi Komplemen SAH 9 30 -11-2010 Sitokin 10 14 -11- 2010 Immunodefisiensi 11 21-12- 2010 Reaksi Hipersensitivitas 12 28-12-2010 Imunologi Tumor 03 s/d 07-01-2011 MINGGU TENANG 10 -1-2011 UJIAN AKHIR SEMESTER (Terjadwal)

Nilai : 40 % nilai UTS 40 % nilai UAS 20 % Tugas

Immunobiology Charles A Janeway, Paul Travers, Mark Walport, Mark J Shlomchik ISBN10: 0815341016  ISBN13: 9780815341017   Publisher: Taylor & Francis Inc Garland Publishing Inc Edition: 6th Revised edition Format: Paperback Publication date: 01 Jun 2004

Sampai ketemu minggu depan