MAKALAH IMUNOLOGI VETERINER “Antigen dan Antibodi”
Nama Anggota :
Dika Putri E.
125130100111021
Pryoga Dwi Satriya
125130100111032
Alfrida Riski A. P.
125130101111032
Riski Nurhidayati
125130101111021
Muhammad Hasbi A.
125130107111016
PROGRAM KEDOKTERAN HEWAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2013
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Tubuh makhluk hidup memiliki suatu sistem pertahanan untuk melindungi diri dari benda asing yang mungkin bersifat patogen. Sistem pertahanan tubuh inilah yang disebut sistem imun. Sistem imun terdiri dari semua sel, jaringan, dan organ yang membentuk imunitas, yaitu kekebalan tubuh terhadap infeksi atau suatu penyakit. Sistem imun memiliki beberapa fungsi pada tubuh, yaitu penangkal “benda” asing yang masuk ke dalam tubuh, menjaga keseimbangan fungsi tubuh, sebagai pendeteksi adanya sel-sel yang tidak normal, termutasi, atau ganas dan segera menghancurkannya Dalam lingkungan sekitar kita terdapat banyak substansi bermolekul kecil yang bisa masuk ke dalam tubuh. Substansi kecil tersebut bisa menjadi antigen bila dia melekat pada protein tubuh kita. Substansi kecil yang bisa berubah menjadi antigen tersebut dikenal dengan istilah hapten. Substansi-substansi tersebut lolos dari barier respon non spesifik (eksternal maupun internal), kemudian substansi tersebut masuk dan berikatan dengan sel limfosit B yang akan mensintesis pembentukan antibodi. Contoh hapten diantaranya adalah toksin poison ivy, berbagai macam obat (seperti penisilin), dan zat kimia lainya yang dapat membawa efek alergik. Salah satu upaya tubuh untuk mempertahankan diri terhadap masuknya antigen adalah dengan cara meniadakan antigen tersebut, secara non spesifik yaitu dengan cara fagositosis. Dalam hal ini, tubuh memiliki sel-sel fagosit yang termasuk ke dalam 2 kelompok sel, yaitu kelompok sel agranulosit dan granulosit. Kelompok sel agranulosit adalah monosit dan makrofag, sedangkan yang termasuk kelompok sel granulosit adalah neutrofil, basofil, eosinofil yang tergolong ke dalam sel PMN ( polymorphonuclear ). Respon imun spesifik bergantung pada adanya pemaparan benda asing dan pengenalan selanjutnya, kemudian reaksi terhadap antigen tersebut. Sel yang memegang peran penting dalam sistem imun spesifik adalah limfosit. Limfosit berfungsi mengatur dan bekerja sama dengan sel-sel lain dalam sistem fagosit makrofag untuk menimbulkan respon immunologik.
1.2
Tujuan
Adapun tujuan adanya Makalah ini adalah untuk memberikan pemahaman tentang Antigen dan Antibodi dengan mengetahui strukturny serta hubungan interaksi antara antigen dan antibodi dalam tubuh terhadap suatu kasus.
BAB II PEMBAHASAN
2.1
Pengertian Antigen
Antigen adalah bahan yang dapat merangsang respon imun dan dapat bereaksi dengan antibodi. Macam-macam antigen antara lain imunogen adalah bahan yang dapat merangsang respon imun dan hapten adalah bahan yang dapat bereaksi dengan antibodi. Antigen tersusun atas epitop dan paratop. Epitop atau determinan adalah bagian dari antigen yang dapat mengenal atau menginduksi pembentukan antibodi, sedangkan paratop adalah bagian dari antibodi yang dapat mengikat epitop. 1. Jenis antigen berdasarkan determinannya: a.) Undeterminan, univalen, merupakan jenis epitop satu dan jumlahnya satu b.) Unideterminan, multivalen, merupakan jenis epitop satu, jumlah lebih dari satu c.) Multideterminan, univalen, merupakan jenis epitop lebih dari satu dan jumlahnya satu d.) Multideterminan, multivalen, merupakan jenis epitop lebih dari satu, jumlah lebih dari satu 2. Jenis antigen berdasarkan spesifiktasnya a.) Heteroantigen dimiliki banyak spesies b.) Xenoantigen dimiliki spesies tertentu c.) Alloantigen dimiliki satu spesies d.) Antigen organ spesifik dimiliki oragan tertentu e.) Autoantigen berasal dari tubuhnya sendiri 3. Jenis antigen berdasarkan ketergantungan pada sel T:
T dependen adalah tentang antigen yang perlu pengenalan terhadap sel T dan sel B untuk merangsang antibodi
T independen adalah tentang antigen yang dapat merangsang sel B tanpa mengenal sel T dahulu 4. Jenis antigen berdasarkan kandungan bahan kimianya:
Karbohidrat merupakan imunogenik
Lipid: tidak imunogenik merupakan hapten
Asam nukleat merupakan antigen yang tidak imunogenik
Protein merupakan imunogenik
Apabila ada antigen masuk ke dalam tubuh ternak maka tubuh akan terangsang dan memunculkan suatu respon awal yang disebut sebagai respon imun primer. Respon ini memerlukan waktu lebih lama untuk memperbanyak limfosit dan membentuk ingatan imunologik berupa sel-sel limfosit yang lebih peka terhadap antigen. Kalau antigen yang sama memasuki tubuh kembali maka respon yang muncul dari tubuh berupa respon imun
sekunder. Respon ini muncul lebih cepat , lebih kuat dan berlangsung lebih lama daripada respon imun primer.
Antibodi
Antibodi adalah protein serum yang mempunyai respon imun (kekebalan) pada tubuh yang mengandung Imunoglobulin (Ig). Ig dibentuk oleh sel plasma (poloferasi sel B) akibat kontak atau dirangsang oleh antigen. Macam Imunoglobulin: Ig G, Ig A, Ig M, Ig E dan Ig D. a.) Imunoglobulin G Terbanyak dalam serum (75%). Dapat menembus plasenta membentuk imunitas bayi sampai berumur 6 sampai dengan 9 bulan. Mempunyai sifat opsonin berhubungan erat dengan fagosit, monosit dan makrofag. Berperan pada imunitas seluler yang dapat merusak antigen seluler berinteraksi dengan komplemen, sel K, eosinofil dan neutrofil. b.) Imunoglobulin A Sedikit dalam serum. Banyak terdapat dalam saluran pernapasan, pencernaan, kemih, air mata, keringat, ludah dan air susu. Fungsinya menetralkan toksin dan virus, mencegah kontak antara toksin atau virus dengan sel sasaran dan menggumpalkan atau mengganggu gerak kuman yang memudahkan fagositosis. c.) Imunoglobulin M Tidak dapat menembus plasenta, dibentuk pertama kali oleh tubuh akibat rangsangan antigen sifilis, rubela, toksoplasmosis. Fungsinya mencegah gerakan mikroorganisme antigen memudahkan fagositosis dan aglutinasi kuat terhadap antigen. d.) Imunoglobulin E Jumlah paling sedikit dalam serum. Mudah diikat oleh sel mastosit, basofil dan eosinofil. Kadar tinggi pada kasus alergi, infeksi cacaing, skistosomiasis, trikinosis. Proteksi terhadap invasi parasit seperti cacing. e.) Imunoglobulin D Sedikit ditemukan dalam sirkulasi. Tidak dapat mengikat komplemen. Mempunyai aktifitas antibodi terhadap makanan dan autoantigen.
Struktur Molekul Antibodi
Antibodi merupakan reseptor sel B yang disekresi, sehingga identik dengan reseptor sel B itu sendiri kecuali pada C-terminal dari bagian konstan rantai berat. Pada reseptor sel B, C-terminal pada membran berupa squence yang bersifat hidrofobik, dan pada antibodi Cterminal berupa squence yang bersifat hidrofilik yang memungkinkan terjadinya sekresi molekul tersebut. Antibodi bersifat terlarut dan disekresi dalam jumlah yang besar sehingga mudah diperoleh dan mudah dipelajari. Molekul antibodi secara garis besar digambarkan sebagi huruf ”Y”. Tiga skema struktur antibodi yang diperoleh dari sinar-X kristalografi
Gambar 1.
Semua antibodi disusun dengan cara yang sama dari pasangan polipeptida rantai berat dan ringan dan secara umum protein itu dinamakan imunoglobulin. Secara umum imunoglobulin dibagi menjadi lima kelas yang berbeda yakni: IgM, IgD, IgG, IgA, dan IgE yang dapat dibedakan pada bagian konstannya (C region).
2.2
Antigen yang Patogen
Antigen patogen adalah antigen yang mampu untuk menyebabkan kerugian pada hostnya. Salah satu antigen yang patogen ialah Avian Influenza dan New Castle Disease. 1. Avian Influenza Penyebaran virus Avian Influenza (AI) terjadi malalui udara (droplet infection) di mana virus dapat tertanam pada membran mukosa yang melapisi saluran nafas atau langsung memasuki alveoli (tergantung dari ukuran droplet). Virus yang tertanam pada membran mukosa akan terpajan mukoprotein yang mengandung asam sialat yang dapat mengikat virus . Penyakit Avian Influenza (AI) atau flu burung yang disebabkan oleh virus influenza tipe A dari keluarga Orthomyxoviridae telah menimbulkan dampak global yang besar, baik di bidang kesehatan, sosial maupun ekonomi. Virus AI dapat menginfeksi beragam unggas maupun mamalia sehingga pasar burung sebagai tempat bertemunya manusia dan unggas berpotensi menjadi sarana penyebaran virus AI antar unggas atau penularan dari unggas ke manusia. Mengingat peran unggas dalam penyebaran virus AI dan banyaknya spesies unggas di Indonesia. Kasus infeksi Avian Influenza ditemukan dalam skala besar dalam peternakan ayam komersial.Penyakit AI dengan menunjukkan gejala kematian dalam jumlah besar juga pernah dilaporkan kejadiannya pada burung liar, angsa, ayam kampung, kalkun dan itik. Semua kombinasi subtype H dan N dapat diisolasi dari unggas terutama unggas air tetapi kombinasi subtype H dan N virus Ai pada mamalia ditemukan hanya dalam jumlah sedikit. Umumnya virus influenza hanya menginfeksi satu spesies tetapi kadang-kadang, virus ditularkan dari satu spesies ke spesies yang lain dan genetic reassortment diantara virus yang berasal dari dua inang yang berbeda dapat menghasilkan suatu virus yang berasal dari dua inang yang berbeda dapat menghasilkan suatu virus yang mampu menginfeksi inang ketiga. Reseptor spesifik yang dapat berikatan dengan virus influenza berkaitan dengan spesies darimana virus berasal. Virus avian influenza manusia ( Human Influenza Viruses) dapat berikatan dengan alpha 2,6 sialiloligosakarida yang berasal dari membran sel dimana didapatkan residu asam sialat yang dapat berikatan dengan residu galaktosa melalui ikatan 2,6 linkage. Virus AI dapat berikatan dengan membran sel mukosa melalui ikatan yang berbeda yaitu ikatan 2,3 linkage. Adanya perbedaan pada reseptor yang terdapat pada membran mukosa diduga sebagai penyebab mengapa virus AI tidak dapat melakukan replikasi secara efisien terhadap manusia.
2. Newcastle Disease
Tanda-tanda yang sangat bervariasi akan tergantung pada sifat dari virus yang menginfeksi, dosis infektif dan tingkat imunitas dari paparan sebelumnya atau vaksinasi. Gejala pertama biasanya terdiri dari gangguan pernapasan dan serak diikuti 1 atau 2 hari berikutnya dengan kelumpuhan kaki, sayap dan tortikolis leher. Pada unggas dewasa, penurunan produksi yang bersamaan dengan gangguan pernapasan serta kelumpuhan terjadi 4 sampai 6 hari pasca infeksi. Tanda-tanda lain mencakup tanda-tanda gangguan pernapasan (terengah-engah, batuk), tanda-tanda syaraf (depresi, tremor otot, sayap terkulai, torsi kepala dan leher, berputar-putar serta kelumpuhan), pembengkakan jaringan sekitar mata dan leher, diare berair kehijauan, kualitas telur yang kasar atau tipis dan berisi albumen encer serta produksi telur berkurang (Charlton 2006). Dalam kasus akut, kematian sangat mendadak pada awal wabah, namun tanda-tanda gangguan pernafasan dan pencernaan adalah ringan dan progresif, diikuti setelah 7 hari dengan gejala saraf khususnya tortikolis.
2.3
Mekanisme Interaksi Antigen dan Antibodi
Interaksi Antigen-Antibodi Melibatkan Banyak Energi Interaksi antara antibodi dengan antigennya dapat diganggu dengan konsentrasi asam yang tinggi, pH ekstrim, detergen, dan juga oleh kompetisi epitopnya sendiri. Ikatan antibodi dengan antigenbersifat reversibel dan ikatannya berbentuk non-kovalen. Interaksi elektrostatik terjadi antara rantai asam amino bermuatan, sebagai bentuk jembatan garam. Interaksi juga terjadi antara muatan listrik yang mempunyai dua kutup berbeda, seperti pada ikatan hidrogen, atau dapat melibatkan ikatan van der Waals. Konsentrasi garam yang tinggi dan pH yang ekstrim dapat mengganggu ikatan antigenantibodi dengan cara melemahkan interaksi elektrostatik dan ataumelemahkan ikatan hidrogen. Pengetahuan ini diperoleh pada pemurnian antigen menggunakan antibodi yang diikat pada kolom, atau sebaliknya pemurnian antibodi. Interaksi hidrofobik terjadiketika dua permukaan hidrofobik ada secara bersama-sama untuk menghindari air. Kekuatan interaksi hidrofobik sebanding dengan daerah permukaan yang tersembunyi dari air. Untuk beberapa antigen, interaksi hidrofobik dapat menggambarkan besarnya energi ikatan. Dalam suatu hal, molekul air terperangkap pada kantungkantung pada bidang pemisah antara antigen dan antibodi. Molekul air yang terperangkap itu berkontribusi pada terjadinya ikatan antigenantibodi, terutama antara kutup residu asam amino. Kontribusi energi pada keseluruhan interaksi sangat tergantung dengan antibodi dan antigen yang terlibat. Perbedaan yang menyolok antara interaksi antibodi:antigen dan interaksi protein:protein yang lain adalah bahwa antibodi mempunyai banyak asam amino aromatik pada ABS-nya, sedangkan pada interaksi protein:protein yang lain tidak demikian. Asam amino aromatik ini terutama berperan pada interaksi van der Waals dan hidrofobik, dan terkadang berperan pada ikatan hidrogen. Secara umum, ikatan van der Waals dan hidrofobik bekerja pada kisaran yang sangat pendek dan berperan untuk menarik secara bersama dua permukaan molekul yang saling komplementer satusama lain. Jika yang satu merupakan celah yang lain harus bentukan pengisi celah itu agar terjadi ikatan yang cocok. Sebaliknya, interaksi elektrostatik antara sisi rantai yang bermuatan, dan ikatan hidrogen yang menghubungkan atom oksigen dan atau nitrogen mengakomodasi sifat khusus atau menghasilkan gugus reaktif dan menguatkan interaksi antigen:antibodi.
Mekanisme Antigen dan Antobodi Sel-sel kunci dalam respon antigen-antibodi adalah sel limfosit. Terdapat dua jenis limfosit yang berperan, yaitu limfosit B dan T. Keduanya berasal dari sel tiang yang sama dalam sumsum tulang. Pendewasaan limfosit B terjadi di Bursa Fabricius pada unggas, sedangkan pada mamalia terjadi di hati fetus, tonsil, usus buntu dan jaringan limfoid dalam dinding usus. Pendewasaan limfosit T terjadi di organ timus. Sistim kebal atau imun terdiri dari dua macam, yaitu sistim kebal humoral dan seluler. Limfosit B bertanggung jawab terhadap sistim kebal humoral. Apabila adaantigen masuk ke dalam tubuh, maka limfosit B berubah menjadi sel plasma dan menghasilkan antibodi humoral. Antibodi humoral yang terbentuk di lepas ke darah sebagai bagian dari fraksi γ- globulin. Antibodi humoral ini memerangi bakteri dan virus di dalam darah. Sistem humoral merupakan sekelompok protein yang dikenal sebagaiimunoglobulin (Ig) atau antibodi (Ab). Limfosit T bertanggung jawab terhadap kekebalan seluler. Apabila ada antigen di dalam tubuh, misalnya sel kanker atau jaringan asing, maka limfosit T akan berubah menjadi limfoblast yang menghasilkan limphokin (semacam antibodi), namun tidak dilepaskan ke dalam darah melainkan langsung bereaksi dengan antigen di jaringan. Sistim kekebalan seluler disebut juga “respon yang diperantarai sel”. Apabila ada antigen masuk ke dalam tubuh ternak maka tubuh akan terangsang dan memunculkan suatu respon awal yang disebut sebagai respon imun primer. Respon ini memerlukan waktu lebih lama untuk memperbanyak limfosit dan membentuk ingatan imunologik berupa sel-sel limfosit yang lebih peka terhadap antigen. Kalau antigen yang sama memasuki tubuh kembali maka respon yang muncul dari tubuh berupa respon imun sekunder. Respon ini muncul lebih cepat , lebih kuat dan berlangsung lebih lama daripada respon imun primer.
2.4
Mekanisme pada Suatu Kasus
IMMUNOSURVEILLANCE KANKER Immunosurveillance adalah suatu mekanisme yang digunakan oleh tubuh untuk bereaksi melawan setiap antigen yang diekspresikan oleh neoplasma. Fungsi primer dari sistem imun adalah untuk mengenal dan mendegradasi antigen asing (nonself) yang timbul dalam tubuh. Dalam immunosurveillance, sel mutan dianggap akan mengekspresikan satu atau lebih antigen yang dapat dikenal sebagai nonself. Sel mutan dianggap sering timbul dalam tubuh manusia dan tetapi secara cepat dihancurkan oleh mekanisme imunologis. Pada tikus yang kehilangan imunitas seluler dan terpapar agen onkogenik akan lebih cepat timbul tumor. Ini dianggap merupakan bukti mekanisme immunosurveillance. Pasien dengan stadium lanjut lebih sering dalam keadaan imunosupresi dibanding pasien stadium awal. Pasien yang memakan obat imunosupresif setelah transplantasi renal mengalami peningkatan insidensi keganasan (100 kali lebih besar dari kontrol). Hampir 50% tumor pada pasien imunosupresi berasal dari jaringan mesenkim, contohnya sarkoma sel retikulum, tapi insiden neoplasia intraepitelial seperti CIN (Cervical Intraepithelial Neoplasia) juga lebih banyak dilaporkan. Walaupun ada penjelasan bagaimana immunosurveillance mengatasi kanker, tapi kurang bukti bahwa mekanisme imun dapat menghalangi pertumbuhan kanker. Sel NK ternyata paling berperan dalam immunosurveillance tumor, ia dapat membunuh sel tumor langsung tanpa perlu disensitisasi terlebih dahulu. Dalam immunosurveillance dianggap ada keadaan imunosupresi yang menyertai keadaan tumbuhnya tumor, terutama depresi sel NK. Salah satu syarat induksi tumor dengan bahan karsinogenik pada hewan percobaan adalah adanya gangguan pada sistim imun terutama sel NK.
BAB III PENUTUP
3.1
Kesimpulan
Antigen adalah bahan yang dapat merangsang respon imun dan dapat bereaksi dengan antibodi. Macam-macam antigen antara lain imunogen adalah bahan yang dapat merangsang respon imun dan hapten adalah bahan yang dapat bereaksi dengan antibodi. Antigen tersusun atas epitop dan paratop. Epitop atau determinan adalah bagian dari antigen yang dapat mengenal atau menginduksi pembentukan antibodi, sedangkan paratop adalah bagian dari antibodi yang dapat mengikat epitop. Antibodi adalah protein serum yang mempunyai respon imun (kekebalan) pada tubuh yang mengandung Imunoglobulin (Ig). Ig dibentuk oleh sel plasma (poloferasi sel B) akibat kontak atau dirangsang oleh antigen. Macam Imunoglobulin: Ig G, Ig A, Ig M, Ig E dan Ig D. Patogen adalah antigen yang mampu untuk menyebabkan kerugian pada hostnya. Salah satu antigen yang patogen ialah Avian Influenza dan New Castle Disease. Interaksi antara antibodi dengan antigennya dapat diganggu dengan konsentrasi asam yang tinggi, pH ekstrim, detergen, dan juga oleh kompetisi epitopnya sendiri. Ikatan antibodi dengan antigenbersifat reversibel dan ikatannya berbentuk non-kovalen. Apabila ada antigen masuk ke dalam tubuh ternak maka tubuh akan terangsang dan memunculkan suatu respon awal yang disebut sebagai respon imun primer. Respon ini memerlukan waktu lebih lama untuk memperbanyak limfosit dan membentuk ingatan imunologik berupa sel-sel limfosit yang lebih peka terhadap antigen. Kalau antigen yang sama memasuki tubuh kembali maka respon yang muncul dari tubuh berupa respon imun sekunder. Respon ini muncul lebih cepat , lebih kuat dan berlangsung lebih lama daripada respon imun primer.
DAF TAR PUSTAKA
Charlton, B. R. (ed). 2006. Pathogenesis of Virulent ND in Chickens, Journal of Veterinary Medical Assosiation. 161: 169-179. George H. Fried, Ph.D and George J. Hademenos, Ph.D. 2005. Schaum’s Outlines of Theory and Problems of BIOLOGY – Second Edition. By The McGraw-Hill Companies (Original ISBN: 0-07-022405-6). Jakarta: Erlangga MACKENZIE, D. 2006. The bird flu threat. New Scientist. i -vii. Specia Sup, 7 January. Stoane, Ethel. 2003. Anatomi dan Fisiologi untuk Pemula (Anatomy and physiology: an easy learner) ISBN 979-448-622-1. Jakarta: EGC
