Mengenal sistem kekebalan tubuh

Sistem kekebalan tubuh adalah suatu organ komplek yang memproduksi sel-sel yang khusus yang dibedakan dengan sistem peredaran darah dari sel darah merah (erithrocyte), tetapi bekerja sama dalam melawan infeksi penyakit ataupun masuknya benda asing kedalam tubuh (sebagai antigen). Semua sel imun mempunyai bentuk dan jenis sangat bervariasi dan bersirkulasi dalam sistem imun dan diproduksi oleh sumsum tulang (bone marrow). Sedangkan kelenjar limfe adalah kelenjar yang dihubungkan satu sama lain oleh saluran limfe yang merupakan titik pertemuan dari sel-sel sistem imun yang mempertahankan diri dari benda asing yang masuk kedalam tubuh. Limpa adalah organ yang penting tempat dimana sel imun berkonfrontasi dengan mikroba asing, sedangkan kantung-kantung organ limpoid yang terletak diseluruh bagian tubuh seperti: sumsum tulang, thimus, tonsil, adenoid dan apendix adalah juga merupakan jaringan limpoid.

Beberapa macam sel imun yang bersirkulasi dalam sistem imun diproduksi didalam sumsum tulang. Sumsum tulang adalah merupakan jaringan lemak yang mengisi rongga tulang dimana sumsum tulang tersebut terdiri dari dua tipe yaitu sumsum kuning dan merah. Sumsum yang berwarna kuning mengisi rongga yang besar dari tulang yang besar dan terdiri dari sebagian besar sel lemak dan beberapa sel darah yang muda. Sumsum yang berwarna merah adalah jaringan haematopoietik tempat dimana sel darah merah dan leukosit granula diproduksi.

Ada dua jenis limposit yang penting yaitu sel B yang tumbuh dan matang dalam sumsum tulang dan sel T yang diproduksi dalam sumsum tulang dan matang dalam kelenjar thimus. Sel B memproduksi antibodi yang bersirkulasi dalam saluran darah dan limfe dan antibodi tersebut akan menempel pada antigen asing yang memberi tanda (mengkodenya) supaya dapat dihancurkan oleh sel imun. Sel B adalah bagian dari jenis sel yang disebut “antibody-mediated” atau imunitas humoral, disebut demikian karena antibodi tersebut bersirkulasi dalam darah dan limfe.

Sel T yang dimatangkan dalam thimus juga bersirkulasi dalam darah dan limfe dan juga untuk menandai antigen asing, tetapi sel ini juga dapat langsung menghancurkan antigen asing tersebut. Sel T bertanggung jawab atas “Cell mediated immunity” atau imunitas seluler. Sel T merancang, mengatur dan mengkoordinasi respon imun secara keseleruhan. Sel T bergantung pada molekul permukaan yang unik yang disebut “major histocompatibility complex” (MHC) yang membantu untuk mengenaili fragmen antigen.

Antibodi

Antibodi yang diproduksi oleh sel B adalah penanda dasar pada daerah khusus yang spesifik untuk antigen target. Dengan melalui proses kimia atau sel tertentu, sel imun memilih sasaran antigen yang dapat dihancurkannya. Dalam hal ini antibodi yang berbeda memilih antigen yang sesuai dengannya untuk dihancurkannya. Bilamana antibodi berikatan dengan antigen, maka akan mengaktifkan aliran 9 protein yang disebut “complement” yang biasanya bersirkulasi secara non-aktif didalam darah. Komplemen tersebut merupakan “partner” dari antibodi, dimana sekali mereka bereaksi dengan antigen, langsung menolong untuk menghancurkan antigen asing tersebut dan mengeluarkan dari tubuh, disamping itu tipe lain dari antibodi juga dapat mencegah masuknya virus kedalam sel.

Sel T

Sel T mempunyai dua peranaan penting dalam sistem kekebalan. Regulator sel T adalah sel yang merancang respon sistem kerja sama diantara beberapa beberapa tipe sel imun. Helper sel T yang disebut juga “CD4 positif T cells” (CD4+ T cells) mempeeringatkan sel B untuk mulai membentuk antibodi. CD4+ sel T juga dapat mengaktifkan sel T dan sistem imun yang disebut sel makrofag yang mempengaruhi sel B untuk menentukan antibodi yang diproduksi. Sel T tertentu yang disebut “CD8 positif T cells” (CD8+ T cells), dapat menjadi sel pembunuh sel asing dengan menyerang dan menghancurkan sel yang menginfeksi tersebut. Pembunuh sel T (T cells killer) juga disebut “cytotoxic T cells” atau CTLs (Cytotoxic lymphocytes).

Aktivasi “helper T sel”

Antigen asing yang masuk dalam tubuh dipagosit oleh sel makrofag, kemudian diproses dan terbentuk fragmen antigen yang akan berkombinasi dengan protein klas IIMHC pada permukaan sel makrofag. Antigen-protein kombinasi tersebut mempengaruhi helper sel T untuk menjadi aktif. Reseptor yang bersikulasi dalam darah akan mempengaruhi sitotoksik sel T mengaktifkan sitotoksik sel T sehingga sitotoksik sel T menyerang sel yang terinfeksi tersebut dan menghancurkannya.

Aktivasi sel B untuk memproduksi antibodi

Sel B digunakan sebagai salah satu reseptor untuk mengikat antigen dengan jalan memfagositosis dan memprosesnya. Kemudian sel B meperlihatkan fragmen antigen tersebut yang terikat oleh protein klas II MHC pada permukaannya. Bentuk ikatan tersebut kemudian mengikat sel T helper yang aktif. Proses pengikatan tersebut menstimuli terjadinya transformasi dari sel B menjadi sel plasma yang akan mengekskresi antibodi.

Setelah antigen masuk dalam tubuh, maka helper sel T memberi peringatan pada sel B untuk bertransformasi menjadi plasma sel yang akan mensintesis molekul antibodi atau imunoglobulin yang dapat bereaksi terhadap antigen. Imunoglobulin adalah kelompok molekul yang erat hubungannya dengan glikoprotein yang terdiri dari 82-96% protein dan 4-18% karbohidrat. Pada dasarnya molekul imunoglobulin mempunyai bentuk ikatan 4 rantai yang terdiri dari dua rantai kembar yang kuat (H=heavy) dan dua rantai kembar yang lemah (L=light), dimana kedua bentuk rantai tersebut dihubungkan dengan molekul disulfida (S2). Didalam rantai ikatan disulfida tersebut bertanggung jawab terhadap formasi dua jalur ganda yang menguatkan antibodi yang juga merupakan ciri khas dari molekul antibodi tersebut. Pada ujung terminal amina dan rantai H dan L terciri dengan sifat yang berubah-ubah (variasi) dari komposisi asam aminonya, sehingga disebut VH (variasi heavy) dan VL (variasi light). Bagian yang tetap atau konstant © dari rantai L disebut sebagai CL, sedangkan dari rantai H disebut CH, sedangkan CH sendiri dibagi menjadi sub unit: CH1, CH2, dan CH3. Fungsi dan daerah yang bervariasi tersebut (V) adalah terlihat dan berperan dalam pengikatan antigen. Sedangkan pada daerah C adalah berperan untuk menguatkan ikatan dalam molekul dan daerah C ini terlibat dalam proses sistem biologik sehingga disebut fungsi efektor seperti: “complement binding” (ikatan komplemen, pasase plasenta dan berikatan dengan membran sel).

Imunoglobulin dan imunitas humoral

Komponen glikoprotein dari imunoglobulin G (IgG), adalah molekul efektor yang terbesar dalam respon sistem imun humoral pada orang, jumlahnya sekitar 75% dari total imunoglobulin dalam plasma darah orang yang sehat. Sedangkan empat imunoglobulin lainnya yaitu IgM, IgA, IgD dan IgE hanya mengandung sekitar 25% glikoprotein (Spiegelbert, 1974). Antibodi dari IgG menunjukkan aktifitas yang dominan selama terjadi respon antibodi sekunder. Hal tersebut menunjukkan bahwa IgG adalah merupakan respon antibodi yang telah matang yang merupakan kontak antibodi yang kedua dengan antigen.

Antibodi yang diproduksi pertama kali oleh sel B adalah IgM, sekali diproduksi konsentrasi IgM meningkat dengan cepat dalam serum darah. Beberapa jam setelah IgM diproduksi, sel B mulai memproduksi IgG, yang kemudian konsentrasi IgG meningkat cepat melebihi konsentrasi IgM. Antibodi IgG ini lebih kuat untuk melawan kuman patogen karena ukurannya yang kecil, sehingga ia dapat berpenetrasi kedalam jaringan pada tempat yang penting. Sedangkan aktifitas IgM terbatas pada saluran darah, tetapi IgM merupakan respon antibodi pertama (antibodi primer) dalam mempertahankan tubuh terhadap antigen sampai cukup terbentuknya IgG (antibodi sekunder).

Kedua bentuk antibodi tersebut secara terus menerus diproduksi selama ada antigen dalam tubuh. Antibodi yang diproduksi oleh sel B tersebut akan melekat pada antigen dan dikeluarkan dari tubuh, dimana antibodi lainnya yang tidak digunakan di katabolisme dan hancur sendiri. Setiap antibodi mempunyai kemampuan hidup yang berbeda yaitu: Waktu paroh biologi (biological half life) dari antibodi: IgG1, IgG2 dan IgG4 adalah 20 hari, IgM selama 10 hari, IgA 6 hari dan IgD, IgE selama 2 hari.

Sintesis imunoglobulin dan bentuk molekulernya

Rantai polipeptida ditandai dengan tiga non-link cluster dari gen autosoma, satu cluster untuk rantai H dari semua klas antibodi, kedua dengan rantai kappa L dan ketiga dengan lambda L. Ketiga gen cluster ini disebut H-, k- dan y famili gen. Pada orang famili gen H terdapat kromosom 14, gen k pada kromosom 2 dan famili gen y pada kromosom 22. Studi gen molekuler menunjukkan adanya keterkaitan segmen gen dalam famili rantai H dan rantai L. Setiap rantai H ditandai dengan 4 tipe segmen gen yaitu VH , D dan JH. Rantai L ditandai sebagai segmen 3 segmen gen yaitu VL, JL dan CL. Daerah variabel dari rantai L ditandai (encoded) sebagai segmen VL dan JL.

Segmen gen C dari rantai H dan L dikode sebagai daerah konstant. Sembilan imunoglobulin dari isotop rantai H ditemukan pada manusia adalah: IgM, IgD, IgE, IgG (dengan subklas: IgG1, IgG2, IgG3, IgG4) dan IgA (dengan subklas: IgA1 dan IgA2). Segmen gen CH diidentifikasi sebagai klas/subklas rantai H, sedangkan VH, D dan JH diidentifikasi sebagai antigen bagian dari molekul imunoglobulin. Dalam proses kematangan sel B progeni (muda), menjadi sel B matang, rantai exon H dibentuk oleh VH, D dan JH yang berintegrasi (rekombinan gen VHDJH), diikuti penyambungan lokus gen CH- tertentu. Kemudian ditranskrip ke mRNA (messenger RNA) dan diterjemahkan sebagai molekul rantai imunoglobulin H. Gen CH terdekat dengan lokus JH, gen Cμ (IgM), adalah isotop pertama yang dekspresikan.