LAPORAN PRAKTIKUM FARMAKOLOGI & TOKSIKOLOGI III (FA 4105) MODUL 11 RESPON IMUN SEBAGAI TANGGAPAN TUBUH TERHADAP INFEKTOR KELOMPOK 8 SHIFT RFABU Tanggal Tanggal percobaan : 9 Oktober 2013 Tanggal Tanggal penggumpulan : 16 Oktober 2013 Asisten : Putri Ariin Wulandari (11610010 Anggota kelompok :
Okti Al!ana 10"10032
#eaksi Presipitasi $etode Ring Test
%aridatus &aida' 10"10033
munodi)usi *anda $etode Ouc'terlon+
,estari -eronika 10"10039
.ditor/ munodi)usi *anda $etode Ouc'terlon+
#irin Ariani ei 10"100""
#eaksi Aglutinasi
Wina $ar+ana 10"100"9
nduksi metode in io
Ad+ Para+ud'a 10"100
nduksi metode in io/ Penda'uluan/ $etodologi
LABORATORIUM FARMAKOLOGI PROGRAM STUDI SAINS DAN TEKNOLOGI FARMASI SEKOLAH FARMASI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2013
MODUL 11 RESPON IMUN SEBAGAI TANGGAPAN TUBUH TERHADAP INFEKTOR
I.
TUJUAN 1. $enentukan 'asil presipitasi dari AT& (Anti Tetanus &erum dan TT (Tetanus To4in
dengan metode ring test5 25 $enentukan ona ekialen interaksi antara antigen7antibodi dengan metode presipitasi pada medium cair5 35 $enentukan antaraksi antara antigen 8 antibodi in vitro dan identi!kasi antibodi W/ aksin 1/ dan aksin 2 melalui reaksi imunodi)usi ganda ($etode Ouc'terlon+ 5 $engidenti!kasi teradin+a aglutinasi bakteri akibat interaksi antara imunosera B.pertussis dan bakteri Bordetella pertussis II. PRINSIP PEROBAAN
i dalam tubu' terdapat sistem perta'anan tubu' +ang memberikan proteksi pada tubu' ter'adap pengaru' benda7benda asing atau in)ektor +ang masuk ke dalam tubu'5 ari mekanisme atau produk imun +ang berperan di dalam respons imun tubu'/ dikenal sistem imunitas 'umoral iana diproduksi molekul antibodi dalam serum untuk melaan in)ektor secara spesi!k dan sistem imunitas seluler5 Pada dasarn+a produk imun dituukan
untuk
berinteraksi
dengan
antigen
(in)ektor
penginduksi
kemudian
mengeliminasi dan memusna'kan antigen +ang bersangkutan5 Akibatn+a munculla' berbagai )enomena imunologik5 &ecara eksperimental/ pengamatan ter'adap respons imun ini dapat dilakukan in itro melalui interaksi produk imun dengan antigen spesis!kn+a5 nteraksi spesi!k tersebut dapat berupa presipitasi dan aglutinasi +ang dapat dili'at secara langsung atau menggunakan mikroskop5 ;amun interaksi tersebut 'an+a teradi ika antibodi spesi!k ter'adap antigenn+a5 III. METODOLOGI
#eaksi Presipitasi pada $edium
0/2> 0/3> 0/> dan 0/= ml TT5 &etela' itu ditamba'kan ke masing7masing tabung
3
0/=> 0/> 0/3> 0/2> dan 0/1 ml larutan ;a
1
2 A&
3 1
2
1
2 W
AT& 3
3
#eaksi Aglutinasi Bakterial @aca obek dibersi'kan dengan etanol dan disekat menadi dua dengan lilin Pada kedua sisi kaca obek diteteskan 1 tetes suspensi 'idup B.Pertussis 5munoserum B.Pertussis di teteskan pada sisi kiri kaca obek 1 tetes dan ;a
DATA DAN PENGOLAHAN DATA #eaksi Presipitasi pada $edium
Cumla' AT& 100 ,% : 0/= ml Cumla' TT 2=0 ,% 'ingga muncul kabut : 0/2 ml
$uncul kabut puti' +ang bertamba' tebal dan kemudian memudar dengan penamba'an TT
*ambar 15 Dasil reaksi Ring Test #eaksi Presipitasi
AT& 100 ,% 8 TT 2=0 ,% *ambar 25 Dasil reaksi presipitasi
A& 20 ,% 7 T 100 ,%
#eaksi munodi)usi *anda ($etode Ouc'terlon+
*ambar 35 Dasil pengamatan imunodi)usi K"#"$%'%
: AT& (Anti Tetanus &erum
=
= : TT (Tetanus Toksoid 6 : A& (Anti i)teri &erum " : T (di)teri toksoid : -aksin 1 9 : -aksin 2 10: W (Antibodi +ang belum diketa'ui •
#eaksi Aglutinasi Bakterial
*ambar . Perbesaran 100 kali B. Pertussis setela' ditamba'kan ;a
Penggumpalan &el *ambar =5 Perbesaran 100 kali B. Pertussis ditamba'kan munoserum B.pertussis teradi penggumpalan
6
Penggumpalan sel *ambar 65 Perbesaran 00 kali B. Pertussis ditamba'kan munoserum B.pertussis teradi penggumpalan !.
PEMBAHASAN
Aglutinasi/ presipitasi/ dan Eokulasi merupakan ui antaraksi antigen7antibodi +ang didasarkan pada kemampuan antibodi untuk berikatan dengan antigen target5 #eaksi aglutinasi membutu'kan bentuk partikulat dari antgen target seperti sel bakteria/ sel dara' mera' +ang diselubungi antigen/ atau
partikel inert dengan
antigen target5 #eaksi presipitasi membutu'kan antigen target terlarut5 Fi ini biasan+a dilakukan di tabung atau dalam medium semisolid seperti agar atau biasa disebut dengan metode imunodi)usi ganda5 %aktor +ang berpengaru' pada reaksi presipitasi antara lain : 7
A!nitas : a!nitas tinggi akan meningkatkan interaksi antara antigen dan
antibodi 7 Aiditas : reaksi +ang lebi' stabil akan memuda'kan deteksi5 7 Perbandingan antigen dan antibodi 7 Bentuk !sik antigen #eaksi presipitasi didasarkan pada teradin+a kompleks antara antibodi dan antigen +ang akan membentuk endapan atau kekeru'an se'ingga dapat diamati secara kualitati) ataupun kuantitati)5 $etode +ang digunakan pada percobaan ini ada dua metode +aitu metode ui reaksi presipitasi pada medium cair dan metode ring test5 Pada metode +ang pertama dilakukan pengamatan secara kualitati) dengan membandingkan umla' endapan +ang terbentuk pada kelima tabung5 $etode ring test
'an+a
menggunakan
satu
tabung
dan
pengamatan
dilakukan
dengan
menamba'kan antigen ke dalam serum antibodi 'ingga terbentuk kabut puti' berbentuk cincin seperti +ang dapat dili'at pada 'asil pengamatan5 Antigen +ang digunakan pada percobaan kali ini adala' antigen TT (Tetanus To4in 2=0 ,% dengan serum antibodi AT& (Anti Tetanus &erum 100 ,%5 Toksoid tetanus akan berinteraksi
"
dengan AT& +ang merupakan antibodi spesi!k antigen tersebut se'ingga terbentuk kompleks mengendap karena teradi presipitasi5 Prinsip pada kedua metode ini sama +aitu teradin+a endapan atau kompleks antara antibodi dan antigen dengan perbandingan konsentrasi +ang optimal5 $etode +ang dapat digunakan pada ui reaksi presipitasi dibagi menadi : a5 $etode G : umla' antibodi konstan sedangkan umla' antigen +ang ditamba' 'ingga tercapai kondisi presipitasi +ang ditandai dengan terbentukn+a endapan5 b5 $etode H : Cumla' antibodi ditamba' sedangkan umla' antigen +ang dibuat konstan5 c5 $etode I : Cumla' antibodi dan antigen dibuat sama karena +ang akan diamati adala' pengaru' )aktor internal dan eksternal ter'adap reaksi presipitasi5 Pada percobaan ring test digunakan metoda G dimana ditamba'kan antigen secara berta'ap dengan umla' antibodi tetap sedangkan pada ui reaksi presipitasi ditamba'kan antigen dan antibodi secara berurutan dengan umla' +ang berbeda di tiap tabungn+a untuk mengeta'ui perbandingan komposisi +ang meng'asilkan endapan paling ban+ak5 #eaksi presipitasi teradi apabila konsentrasi antibodi dan antigen mencapai kondisi optimal dimana semua bagiann+a dapat berikatan5
#eaksi ini dapat digambarkan dalam kura presipitasi sebagai beri kut :
*ambar "5 Jona antibodi 7 antigen apat terli'at ba'a kura tersebut terbagi menadi 3 ona seiring dengan penamba'an antigen5 Jona pertama merupakan ona kelebi'an antibodi (antibodyexcess zone dimana umla' antibodi masi' lebi' ban+ak dibandingkan umla'
antigen se'ingga belum teradi kompleks penu' antara antibodi dan antigen dan belum ada endapan +ang di'asilkan5 Jona kedua merupakan ona ekialen dimana
konsentrasi antibodi dan antigen berada pada perbandingan +ang optimal se'ingga semua antibodi dan antigen dapat berikatan dan membentuk kompleks +ang meng'asilkan endapan +ang dapat diukur dan dili'at5 Pada ona kelebi'an antigen ( Antigen-excess zone umla' antigen terlalu ban+ak dan antibodi mengalami kondisi
enu' (supernatant se'ingga kekeru'an pada ring test 'ilang5 &uatu kompleks terbentuk
apabila satu
antigen
dapat
berikatan
dengan
beberapa
antibodi
membentuk ikatan panang se'ingga dapat dikatakan pada ona kelebi'an antibodi belum teradi kompleks karena umla' antigen terbatas se'ingga presipitasi +ang teradi belum maksimal dan pada ona kelebi'an antigen/ umla' antibodi +ang terbatas dan men+ebabkan keadaann+a menadi enu'5
*ambar 5 @ompleks antara antibodi 7 antigen Pada percobaan ring test/ TT ditamba'kan ke dalam AT& secara perla'an dan melalui dinding tabung5 Tabung +ang digunakan uga tidak bole' digo+ang karena dapat men+ebabkan cincin +ang terbentuk 'ilang5 Penamba'an TT +ang berlebi' uga dapat meng'ilangkan cincin +ang terbentuk se'ingga percobaan ini 'arus dilakukan dengan 'ati7'ati5 Dasil +ang didapat adala' cincin mulai terbentuk setela' penamba'an TT seban+ak 0/2 ml dan terus menebal 'ingga kemudian mulai memudar di saat penamba'an seban+ak 0/3 ml dan belum 'ilang se'ingga kesimpulan +ang dapat diambil adala' ona ekialen teradi pada penamba'an TT seban+ak 0/2 'ingga 0/3 ml5
9
*ambar 95
10
*ambar 105 Pola garis presipitasi identik (A/ identik parsial (B/ dan nonidentik (< Pada percobaan ini/ dilakukan pengisian sumur pada media agar dalam caan petri dengan toksoid tetanus/ toksoid di)teri/ aksin 1/ dan aksin 25 Pada sala' satu sumur +ang berada di tenga'/ untuk kelompok ini diisi dengan anti di)teri serum serta anti KL serum pada sumur +ang berada ditenga'/ lainn+a5 Percobaan ini bertuuan untuk mengidenti!kasi W/ -1/ dan -2 +ang diketa'ui melalui pengamatan ter'adap adan+a garis presipitasi antara antigen dan antibodi pada medium agar tersebut5 ari 'asil pengamatan setela' inkubasi selama am pada su'u 3" o terli'at adan+a garis presipitasi tipis diantara TT dan AT& +ang merupakan pasangan antigen antibodi tetanus toksoid dan anti tetanus serum5 &elain itu/ terli'at uga garis presipitasi tipis diantara T dan A& +ang merupakan pasangan antigen antibodi di)teri toksoid dan anti di)teri serum5 Pada sumur +ang berisi KWL pun terli'at adan+a presipitasi antara T dan W se'ingga kemungkinan antibodi +ang terkandung dalam KWL merupakan anti di)teri5 ;amun pada sumur +ang berisi -1 dan -2 tidak terli'at adan+a garis presipitasi5 Dal ini dapat disebabkan karena aksin 1 maupun aksin 2 kemungkinan tidak mengandung anti di)teri ataupun anti tetanus5 Bila -1 dan -2 mengandung anti di)teri ataupun anti tetanus/ namun presipitasi tetap tidak teradi kemungkinan antigen dan antibodi +ang berinteraksi belum mencapai titik ekialen se'ingga garis presipitasi tidak terbentuk atau pun karena konsentrasi antibodi +ang ditamba'kan terlalu kecil se'ingga tidak dapat membentuk kompleks dengan antigen5 &elain itu/ pengisian larutan antigen atau serum +ang melebi'i kapasitas sumur uga kemungkinan menadi pen+ebab tidak terbentukn+a presipitasi5 Akibatn+a aksin -1/ dan -2 tidak dapat diketa'ui5 Berikut )aktor7)aktor +ang dapat mempengaru'i presipitasi/ dibedakan menadi )aktor internal dan )aktor eksternal : •
%aktor internal: konsentrasi masing7masing antibodi dan antigen dan a!nitas antara antigen7antibodi5
•
%aktor eksternal : aktu dan temperatur optimum5 Fntuk reaksi presipitasi adala' 3"M <5 #eaksi ini teradi pada rentang su'u 3"M < 7 0M<5 11
#eaksi Aglutinasi merupakan suatu reaksi penggumpalan +ang teradi antara aglutinin dan aglutinogen5 Aglutinasi tersebut teradi karena adan+a reaksi imunologi antara antigen dan antibodi5 Aglutinin merupakan istila' bagi antibodi +ang dapat men+ebabkan aglutinasi sedangkan aglutinogen merupakan istila' bagi antigen +ang teraglutinasi5 Pada percobaan kali ini antigen +ang digunakan +aitu antigen dari suspense 'idup bakteri Bordetella pertussis 5 Bordetella pertussis merupakan bakteri pen+ebab pen+akit menular akut +ang men+erang perna)asan alias batuk rean5 Bakteri gram negati)/ aerob/ berbentuk bacillus atau batang/ dapat berganti bentuk non 'emolitik dan tidak irulen5 Pada Bordetella pertussis !li berperan dalam pelekatan bakteri pada sel manusia5 Bakteri tersebut berkembang cepat di epitel bronkus dan menga'mbat kera silia5 Bakteri meng'asilkan toksin dan at pengiritasi permukaan sel serta men+ebabkan lim)ositosis dan batuk5 munitas akan timbul setela' sembu' dari Bordetella pertussis. n)eksi sekunder biasa timbul tapi 'an+a tingan5 Pada umumn+a/ ui aglutinasi dilakukan dalam tiga metode +aitu aglutinasi mikrotiter/ aglutinasi tabung/ dan aglutinasi pelat5 Aglutinasi mikrotiter dilakukan pada suatu pelat +ang memiliki ban+ak NsumurN/ aglutinasi tabung dilakukan dalam suatu tabung reaksi kecil/ sedangkan aglutinasi pelat dilakukan dalam suatu kaca obek5 ari ketiga metode ini/ metode aglutinasi tabung lebi' e)ekti) karena memungkinkan antisera (imunoserum sebagai antibodi untuk berinteraksi lebi' lama dan intens dengan antigen bakteri5 Akan tetapi penggunaan aglutinasi mikrotiter dan pelat mebi' mura' dan muda' karena 'an+a membutu'kan larutan suspensi bakteri dan imunosera dala umla' relati) sedikit5 Pada aglutinasi pelat (kaca obek/ ui tidak dapat dilaksanakan bila suspensi bakteri bersi)at granular/ autoaglutinasi/ atau lengket5 Beberapa )aktor +ang mempengaru'i teradin+a proses aglutinasi secara in itro antara lain : 1. Cumla' sisi akti) antigen
&emakin ban+ak sisi akti) (epitop pada antigen +ang dapat berikatan dengan antibodi/ semakin muda' antibodi terikat dan membentuk ikatan silang dengan antibodi5 katan ini akan men+ebabkan teradin+a aglutinasi5 25 Fkuran dan struktur antibodi Fkuran antibodi +ang semakin besar men+ebabkan semakin besarn+a angkauan dalam berikatan dengan sisi akti) beberapa antigen sekaligus5 g$ merupakan antibodi dengan ukuran besar +ang memiliki kemampuan untuk berikatan dengan lima enis antigen +ang berbeda (multialen se'ingga dapat meng'asilkan reaksi aglutinasi +ang lebi' kuat5 35 Carak antarsel Adan+a arak antarsel (ataupun antar antigen disebabkan ole' adan+a eta potensial +ang terdapat di sekeliling sel akibat adan+a muatan5 &emakin kuat ga+a tolak menolak +ang teradi maka arak antarsel akan semakin au' dan semakin sulit teradi aglutinasi5 ari 'asil percobaan/ setela' penetesan antibodi imunoserum Bordetella pertussis pada sisi kanan kaca obek +ang ditetesi suspensi 'idup bakteri Bordetella pertussis teradi penggumpalan +ang terli'at keru' pada kaca obek5 @emudian setela' ditutup dengan coer dan diamati di baa' mikroskop terli'at perbedaan
12
antara suspense bakteri Bordetella pertussis +ang ditetesi ;a
KESIMPULAN
15 Dasil presipitasi dari A& (Anti ip't'eria &erum dan T (ip't'eria To4in dengan metode ring test meng'asilkan cincin beraan pada lapisan intermuka larutan (di tenga'7tenga' larutan5 25 W merupakan anti di)teri sedangkan -1 dan -2 tidak dapat ditentukan karena tidak terbentukn+a garis presipitasi pada medium agar5 35 Teradi reaksi aglutinasi antara imunosera B5pertussis dan bakteri Bordetella pertussis 5 Teradi presipitasi maksimum pada konsentrasi +ang sama antara antibodi dan
antigen +ang ditamba'kan5 !II.
DAFTAR PUSTAKA
#oitt/ an $5 dan Peter C5 eles5 20015 Essential !!unology 5 10t' edition5 F&A: Blackell Publis'ing
1
Oktober 2013 pukul 0950= 5ealuations7standards5org5uk5 "ational #tandard $ethod % Agglutination Test 5 &tandards Fnit/ .aluations and &tandards ,aborator+5 Fnited @ingdom5 'ttp:id5m5ikipedia5orgikiBordetellaQpertussis diakses 11 oktober 2013 am 21500 !III.
LAMPIRAN M"%*%+ ,"$#%-%% %/%% 12 12
15 @emukakan
dan
elaskan
keempat
reaksi
'ipersensitiitas
se'ingga
elas
perbedaann+aR Dipersensitiitas merupakan imunopatologik +ang gealan+a disebabkan ole' akiasi berlebi'an antigen atau teradin+a gangguan mekanisme perta'anan tubu' 13
baik secara 'umoral maupun selular5 Ada empat enis 'ipersensitiitas: 1 Dipersensitiitas tipe $erupakan respon aringan +ang teradi secara cepat setela' teradi interaksi antara antigen dengan antibodi g. +ang sebelumn+a berikatan pada permukaan sel mast dan baso!l pada pen+ai5 #eaksi ini biasa disebut dengan s+ok ana!laktik5 Aaln+a/ antibodi g. ini bersi)at spesi!k dengan antigen tertentu5 &aat teradi in)eksi inang ole' antigen +ang sesuai/ akan teradi
ikatan dengan antibodi g.
pada baso!lsel mast tersebut5
&elanutn+a akan teradi induksi degranulasi sel mastbaso!l se'ingga melepaskan
'istamin
dan
mediator
in)eksi
lain
seperti
bradikinin/
prostalglandin/ leukotrien/ dll5 Dal inila' +ang memicu reaksi ana!laksis5 2 Dipersensitiitas tipe stila' lainn+a adala' Antibody-dependent cell-!ediated cytotoxicity (A<</ +ang melibatkan g* atau g$5 Dal ini teradi karena epitop sel& dianggap sebagai non-sel& dalam tubu' (terbentuk antibodi g* dan g$ +ang berikatan dengan sel inang5 Akibatn+a/ sel7sel )agosit seperti neutro!l dan makro)ag berinteraksi pada g* dan g$ pada permukaan sel inang tersebut5 &el )agosit pun melepaskan lisoim dan membunu' sel inang5 "atural 'iller (;@ pun dapat berinteraksi dengan g* atau g$ +ang terikat
pada permukaan sel inang dan membunu' sel tersebut dengan sekresi per)orin dan enim proteolitik granim 3 Dipersensitiitas tipe #eaksi ini dimediasi ole' kompleks antigen7antibodi5 $asukn+a antigen ke dalam tubu' akan membuat antibodi g* dan g$ berinteraksi dengan antigen tersebut dan membentuk kompleks +ang larut air5 &aat umla'n+a masi' normal/ akan teradi eliminasi ole' makro)ag5 ;amun/ kompleks antigen7antibodi +ang terbentuk tidakla' dapat dieleminasi ole' sistem )agositik se'ingga terbemntuk endapan dan teradi deposisi imun kompleks5 Tempat akumulasin+a adala' di antara sel epitel pembulu' dara' dan basal !e!brane 5 Dal ini mengakibatkan sel komplemen dan e)ektor termediasi
mengalami kerusakan (inEamasi dan akumulasi neutro!l5 Dipersensitiitas tipe isebut uga sebagai delayed hypersensitivity reaction5
#eaksi
ini
bedasarkan pada interaksi antigen dengan T7sel prime dan men+ebabkan kerusakan aringan dari reaksi imun +ang dimediasi inappropriate-cell 5 &itokin
dilepaskan
(seperti
%;I
+ang mengakti)kan
makro)ag
dan
men+ebabkan respon 'ipersensitiitas diperlambat seperti $antouxreaction di tuberkulin +ang mencapai aktu maksimum sekitar 27 am5 #eaksi ini 'an+a melibatkan sel7sel lim)osit dan tidak melibatkan antibodi 25 Bagaimana mendiagnosa keadaan alergi seseorangS 1
Fi alergi adala' ui untuk meli'at bagaimana seseorang (ob+ek bereaksi ter'adap alergen spesi!k/ seperti serbuk sari/ kotoran binatang/ makanan/ obat/ dan lain lain/ ketika alergen tersebut masuk ke dalam tubu'5 @eadaan alergi seseorang dapat didiagnosa dengan dua cara/ +aitu ui pada kulit dan ui pada dara'5 Pemeriksaan alergi +ang direkomendasikan adala' tes kulit alergi/ karena tela' terbukti secara ilmia' sensitiitasn+a5 Terdapat beberapa enis ui kulit untuk mengeta'ui pen+ebab dan keadaan alergi seseorang/ di antaran+a adala' : ui tusuk/ ui gores dan ui tempel5 Pemeriksaan +ang sering dilakukan adala' pemeriksaan ui tusuk5 Ban+ak disukai ole' penderita adala' ui tempel/ karena tidak terlalu men+akitkan dan praktis5 Fi kulit merupakan ui +ang paling terperca+a untuk respon alergi5 Fi ini dilakukan dengan cara meneteskan larutan +ang mengandung alergen pada kulit dan menusuk atau menggores kulit tersebut dengan suatu arum5 Cika 'asil tes positi)/ akan teradi reaksi alergi +ang dapat dili'at sebagai benolan mera' pada kulit5 @ontrol positi) +ang digunakan adala' 'istamin dan kontrol negati) adala' larutan garam !siologis5 35
dapat
digunakan
untuk
mengidenti!kasi bebrapa antigen sekaligus di dalam satu caan petri berisi media agar5 $etode ini dapat diaplikasikan dalam penentuan antigen pen+ebab pen+akit tertentu uga dapat digunakan untuk menentukan immunoglobulin kelas tertentu5 =5 Celaskan +ang dimaksud dengan #A/ .,&A/ dan #A&TR .,&A(.n+me7linked immunosorbent assa+ : merupakan ui serologis +ang o umum digunakan di berbagai laboratorium imunologi untuk mengeta'ui kadar o
antigen atau antibodi5 Pada .,&A digunakan enim sebagai l abel5 #A (#adioimmunoassa+ : merupakan ui serologis +ang digunakan untuk meng'itung umla' antigen dengan antibodi5 Perbedaan dengan .,&A iala' sen+aa +ang digunakan sebagai label merupakan sen+aa radioakti) dan
o
+ang diukur adala' sin+al radioakti)5 #A&T (radioallergosorbent : merupakan suatu te dara' +ang digunakan untuk
1=
menentukan ba'an apa +ang men+ebabkan alergi pada seseorang5
16