Makalah Serologi Imunologi

Makalah Serologi Imunologi Produksi Sel-Sel Efektor

 Nama Kelompok 

Meliana

(1243050031)



Riska Arguar Syah

(1243050073)



Hertima Br Silaban

(1243050045)



Vemy Alfionita

(1243050016)



Lutfi Indryani S

(1243050023)



Marshall

(1243050012)

Fakultas Farmasi Universitas 17 Agustus 1945 Jakarta 2012-2013

Daftar Isi DAFTAR ISI...................................................................................................................... 2 BAB I (DISUSUN (DISUSUN OLEH MELIANA).................................................... ............................................................................ ........................ 4 I.

Urutan Gen Diatur Oleh Aktivasi Sel-T .................................................... .................................................................. .............. 4

II. Sitokin Berperan Sebagai Messenger Messenger Interseluler Interseluler .................................................. 6 A. Kerja Sitokin Bersifat Sementara dan Biasanya Singkat ...................................... 9 B. Sitokin Sering Kali Mempunyai Efek Multiple .................................................. 10 C. Interaksi Jaringan Kerja Sama............................................................................. 15 D. Penilaian Terhadap Masing-Masing Sitokin ....................................................... 16 BAB II (DISUSUN OLEH HERTIMA BR SILABAN) SILABAN) .............................................. ................................ .............. 17 I.

Subset Sel T CD4 Yang Berbeda Memberikan Gambaran Sitokin Yang Tersedia Tersedia .................................................. ..................................................... ................................................................... .............. 17

II. Sel T Teraktivasi Berproliferasi Sebagai Reaksi Terhadap Sitokin ................... 18 BAB III (DISUSUN (DISUSUN OLEH MARSHALL)....................................................... ................................................................... ............ 21 I.

Sel  –  T  T Efektor Pada Imunitas Seluler....................................................... ................................................................... ............ 21 A. Sitokin Mengatur Respons Peradangan Menahun. ............................................. 21 B. Sel T Pembunuh .................................................................................................. 23 Terbentuknya sel T sitotoksik ................................................... ...................... 23 Proses Letal ..................................................... ..................................................................................................... ................................................ 24

II. Proliferasi Dan Pematangan Respons Sel B Ditentukan Oleh Sitokin ............... 25 BAB IV (DISUSUN OLEH LUTFI INDRIANI INDRIANI S) ...................................................... .............. ........................................ 27 I.

Apa Yang Terjadi Di Centrum Germinativum ? ............................................. ..... 27

II. Sintesa Antibiodi Antibiodi ................................................................................ ...................... 30 BAB V (DISUSUN (DISUSUN OLEH VEMY ALFIONITA B) .................................................... 33 I.

Perubahan Perubahan Kelas Immunoglobulin Terjadi Pada Tiap Sel B .............................. 33 2

Daftar Isi DAFTAR ISI...................................................................................................................... 2 BAB I (DISUSUN (DISUSUN OLEH MELIANA).................................................... ............................................................................ ........................ 4 I.

Urutan Gen Diatur Oleh Aktivasi Sel-T .................................................... .................................................................. .............. 4

II. Sitokin Berperan Sebagai Messenger Messenger Interseluler Interseluler .................................................. 6 A. Kerja Sitokin Bersifat Sementara dan Biasanya Singkat ...................................... 9 B. Sitokin Sering Kali Mempunyai Efek Multiple .................................................. 10 C. Interaksi Jaringan Kerja Sama............................................................................. 15 D. Penilaian Terhadap Masing-Masing Sitokin ....................................................... 16 BAB II (DISUSUN OLEH HERTIMA BR SILABAN) SILABAN) .............................................. ................................ .............. 17 I.

Subset Sel T CD4 Yang Berbeda Memberikan Gambaran Sitokin Yang Tersedia Tersedia .................................................. ..................................................... ................................................................... .............. 17

II. Sel T Teraktivasi Berproliferasi Sebagai Reaksi Terhadap Sitokin ................... 18 BAB III (DISUSUN (DISUSUN OLEH MARSHALL)....................................................... ................................................................... ............ 21 I.

Sel  –  T  T Efektor Pada Imunitas Seluler....................................................... ................................................................... ............ 21 A. Sitokin Mengatur Respons Peradangan Menahun. ............................................. 21 B. Sel T Pembunuh .................................................................................................. 23 Terbentuknya sel T sitotoksik ................................................... ...................... 23 Proses Letal ..................................................... ..................................................................................................... ................................................ 24

II. Proliferasi Dan Pematangan Respons Sel B Ditentukan Oleh Sitokin ............... 25 BAB IV (DISUSUN OLEH LUTFI INDRIANI INDRIANI S) ...................................................... .............. ........................................ 27 I.

Apa Yang Terjadi Di Centrum Germinativum ? ............................................. ..... 27

II. Sintesa Antibiodi Antibiodi ................................................................................ ...................... 30 BAB V (DISUSUN (DISUSUN OLEH VEMY ALFIONITA B) .................................................... 33 I.

Perubahan Perubahan Kelas Immunoglobulin Terjadi Pada Tiap Sel B .............................. 33 2

II. Apakah Spesifitas Antibodi Yang Dihasilkan Oleh Progeni Sama Dengan Imunoglobulin Imunoglobulin Permukaan Permukaan Klon Induk ? ............................................................. .............................. ............................... 36 A. Ide Satu - Sel Satu - Antibodi.............................................................................. 36 B. Hubungan Permukaan Antibodi Dengan Spesifitas Immunoglobulin Yang Sekresi ................................................................................................................. 37 C. Sel B Yang Berubah Kelas (Class – Switched Switched B-cells) Mempunyai Kemungkinan Mutasi Tinggi Setelah Respons Pertama ................................................. ............ 38 BAB VI (DISUSUN (DISUSUN OLEH RISKA ARGUAR SYAH) ............................................... 39 I.

Faktor Yang Menpengaruhi Afinitas Antibotik Pada Respon Imun .................. 39 A. Efek Dosis Antigen ............................................................................................. 39 B. Pematangan Afinitas ........................................................................................... 41

II. Sel Memori ............................................. ..................................................... ................................................................... .............. 43  Populasi Memori Tidak Merupakan Ekspansi Dari Sel Naif Terkait ................. 45 DAFTAR DAFTAR PUSTAKA PUSTAKA ...................................................... ...................................................................................................... ................................................ 49

3

Bab I (disusun oleh Meliana) I. Urutan Gen Diatur Oleh Aktivasi Sel-T

Perkembangan prekursor sel T dimulai didalam sumsum tulang. Selanjutnya,  prekursor sel T akan bermigrasi ke organ timus dan terjadi proses pematangan (maturasi) menjadi sel T. Di dalam timus bagian subkapsular, prekursor sel T akan menjadi sel T naif / timosit imatur (belum matang) yang selanjutnya berdiferensiasi dan berproliferasi membentuk gen TCR (T cell receptor), CD8+ dan CD4+. Pada daerah korteks di sel epitel timus (TEC-thymic epithelial cell) akan terjadi proses seleksi positif yaitu reseptor mampu mengenali MHC yang dipresentasikan oleh APC. MHC kelas I akan dikenali oleh CD8+ sedangkan MHC kelas II oleh CD4+. Setelah pengenalan molekul MHC, akan terjadi  penempelan pada TCR. Apabila hal ini tidak terjadi, maka timosit imatur akan mati dan mengalami apoptosis yang selanjutnya difagosit oleh makrofag. Timosit imatur melewati dinding venula postkapiler, mencapai sirkulasi sistemik dan menempati organ limfoid  perifer. Sel T naif dapat mengenali antigen yang dipresentasikan oleh APC. Sel Th (T helper) memberikan respon terhadap antigen dengan menghasilkan sitokin. Sel Tc memberikan respon terhadap antigen yaitu berkembang menjadi sel CTL yang dapat memusnahkan sel sendiri. Aktivasi sel T membutuhkan sinyal yang direspon oleh reseptor TCR, molekul stimulatori, dan sitokin. Reseptor sel T hanya mengenal dan akan mengikat fragmen yang  berhubungan dengan MHC. Sel T CD4+ yang berdiferensiasi menjadi Th2, mensekresikan IL-4 dan IL-5. IL-4 merangsang sel B untuk memproduksi IgE yang berikatan dengan sel mast. IL-5 mengaktifkan eosinofil sebagai respon terhadap patogen yang berupa cacing. Sitokin yang dihasilkan oleh Th2 menghambat aktivasi makrofag dan reaksi Th1. Sel CD4+ berdiferensiasi menjadi sel efektor Th1 yang berfungsi meningkatkan imunitas selular fagosit dengan mensekresikan IFN-  makrofag. Makrofag yang diaktifkan oleh IFN-  berperan dalam reaksi inflamasi dan memperbaiki jaringan yang rusak. Fungsi sel Th1 adalah pertahanan terhadap infeksi mikroba intraseluler yang mengaktifkan sel 4

efektor. Kerjasama antara sel T dan fagosit merupakan kerja antarsel nonspesifik yang terjadi melalui sitokin. Sejumlah reaksi fosforilasi tirosin dan serin (threonin) akan menghasilkan faktor yang mendorong sel masuk ke dalam siklus mitotik dan menyebabkan proliferasi klonal dan  berdiferensiasi menjadi efektor. Dalam 15-30 menit, gen faktor transkripsi berperan dalam  perubahan G0 ke G1  dan pengaturan ekspresi IL-2. Dalam jam pertama, terjadi ekspresi  protein pengikat nukleus seperti AP-1 dan NF-AT yang berperan dalam pengaturan ekspresi IL-2 dan protoonkogen seluler c-myc. Pada beberapa jam kemudian akan terjadi sintesis sejumlah sitokin terlarut dan reseptornya. Selain itu, juga terbentuk reseptor transferin yang  berkaitan dengan pembelahan sel dan molekul adhesi VLA-1 (ver y late antigens). Sampai 14  jam, sitokin dan reseptornya akan diekspresikan. Setelah itu, banyak gen yang mempunyai hubungan dengan pembelahan sel dan aktivitas adhesinya meningkat.

5

II. Sitokin Berperan Sebagai Messenger Interseluler

Proliferasi dan pematangan sel efektor berbeda dengan sel T dan sel B yang T dependent (kedua sel ini mempunyai kontak yang erat dengan sel penyaji antigen) yaitu diatur oleh sitokin sel-T yang berperan sebagai pemberi informasi antar sel (messenger yang larut). Produk sel T termasuk mediator protein yang secara generik disebut sitokin. Sitokin adalah protein yang dihasilkan sel T dan akan mempengaruhi perilaku sel-sel lain yaitu sebagai mediator, pengatur imunitas, inflamasi dan hematopoeisis. Sitokin bekerja dengan mengikat reseptor-reseptor membran spesifik, membawa sinyal ke sel melalui second messenger (tirosin kinase) dan mengubah aktivitasnya melalui ekspresi gen sehingga dapat meningkatkan atau menurunkan ekspresi protein-protein membran seperti reseptor-reseptor sitokin, proliferasi dan sekresi molekul-molekul efektor. Sitokin merupakan sinyal penting yang dihasilkan oleh sel-sel tubuh untuk dapat mengaktifkan kerja sel yang lain, sehingga jenis dari sitokin yang disekresikan oleh sel akan memberikan efek pada sel targetnya. Dengan kata lain, sitokin berperan sebagai messenger (pembawa pesan) ke sel-sel efektor. Apabila diproduksi dalam jumlah yang cukup, sitokin  berperan sebagai imun-protektor sedangkan apabila diproduksi dalam jumlah yang  berlebihan akan menimbulkan hipersensitivitas atau bersifat non-imun protektor. Sitokin mencakup limfokin, monokin, interleukin dan interferon. 1. Limfokin adalah sitokin yang dihasilkan oleh limfosit. 2. Monokin adalah sitokin yang dihasilkan oleh monosit. 3. Interleukin adalah sitokin yang dihasilkan oleh satu leukosit dan akan beraksi pada leukosit lainnya). 4. Interferon adalah produk dari sel yang memiliki sifat seperti sitokin dan umumnya dibedakan menjadi beberapa jenis yaitu: a. IL-1 (interleukin 1) IL-1 adalah polipeptida sitokin IL-1α (gen IL1A), IL-1β (IL1B) dan IL1Ra yang berperan dalam regulasi sistem kekebalan dan respon peradangan. 6

IL-1 dihasilkan oleh monosit, sel-sel dendrit dan makrofag yang berperan sebagai prohormon, respon saat cel cedera dan menginduksi apoptosis. IL-1  bersifat inflamator dan dapat meningkatkan konsentrasi metabolit asam arakidonat terutama prostaglandin E2 di otak, otot, kondrosit dan fibroblast sinoval. Defisiensi IL-1 terkait dengan penyakit rheumatoid arthritis dan Alzheimer. Sekitar tahun 1984-1985, IL-1 ditemukan terdiri dari 2 protein terpisah yang dinamakan IL-1α dan IL-1β. IL-1α dan IL-1β merupakan proinflamatori sitokin yang terlibat dalam pertahanan imun untuk melawan infeksi. Kedua sitokin ini berperan meningkatkan ekspresi faktor-faktor adhesi pada sel-sel endotel yang memungkinkan terjadinya migrasi leukositleukosit ke tempat infeksi dan berkumpul di pusat pengatur suhu (hipotalamus) dan menyebabkan peningkatan suhu tubuh (demam). Oleh karena itu, IL-1 sering disebut sebagai endogenous pyrogen.  b. IL-2 (T cell Growth Factor/TCGF/ limfokin) adalah hormon leukositotropik yang berperan sebagai stimulant dalam proliferasi sel B dan sel T (apoptosis sel T). c. IL-3 (multi colony stimulating factor/ Multi-CSF) adalah hormon sitokin yang berperan dalam memicu proliferasi sel-sel hematopoietik menjadi sel  progenitor mieloid (eritrosit, megakariosit, granulosit, monosit dan sel dendritik), perkembangan sel, diferensiasi sel, apoptosis dan memiliki potensi neurotropik. IL-3 disekresikan oleh sel T yang teraktivasi sebagai respin imunitas untuk menstimulasi produksi sel T dari sumsum tulang. d. IL-4 (BCGF-1, BSF-1) adalah sitokin pleiotropik yang disekresikan oleh sel T yang teraktivasi menjadi sel TH2 dan berperan dalam perkembangan hipersensitivitas dan berhubungan dengan IL-13. e. IL-5 (eosinophil colong stimulating factor /EDF/TRF) adalah sitokin yang disekresikan oleh sel TH dan berperan dalam perkembangan serta diferensiasi 7

sel B dan eosinofil. Jumlah IL-5 yang berlebihan terkait dengan asma, sindrom hipereosinofilik, penyakit Graves dan tiroidisme. f. IL-6 (interferon beta 2/ IFNB2, B cell differentiation cell, B cell stimulatory factor 2 / BSF2) adalah sitokin yang disekresikan dari jaringan tubuh ke dalam plasma darah dan berperan dalam menginduksi respon peradangan transkriptis & menginduksi maturasi sel B. IL-6 tidak diekspresikan secara terus-menerus melainkan diinduksi dan diproduksi sebagai respon terhadap sejumlah rangsangan inflamatori. g. IL-8 adalah hormon golongan kemokin yaitu polipeptida dengan massa sekitar 8-10 kDa yang berperan dalam proses dasar, pengikatan heparin,  peradangan dan perbaikan jaringan. IL-8 diproduksi oleh berbagai macam sel seperti monosit, neutrofil, sel T, fibroblast, sel endotelial dan sel epitel akibat terpapar antigen. Ciri khas IL-8 terletak pada 2 residu sisteina dekat Nterminus yang disekat oleh asam amino dan IL-8 bukan senyawa glikoprotein. h. IL- 10 (human cytokine synthesis inhibitory factor /TGIF/CSIF) adalah sitokin yang disekresikan oleh monosit dan memiliki efek pleiotropik (kemampuan menghambat aktivasi dan fungsi efektor dari sel T, monosit dan makrofag; meniadakan

atau

menghambat

respon

peradangan;

mengendalikan

 perkembangan dan diferensiasi sel B, sel NK, sel TH, sel T CD8, mastosit, granulosit, sel dendritik, keratinosit dan sel endothelium) pada sistem kekebalan dan peradangan. i. IL-12 adalah sitokin yang disekresikan oleh DC, MAC, sel T efektor ( TCD30) dan sel B limfoblastoid sebagai respon terhadap stimulasi antigen. IL12 disebut juga faktor stimulan sel T karena berperan dalam diferensiasi sel T CD4 menjadi sel TH0 yang kemudian berkembang menjadi sel TH1.  j. IL-13 adalah sitokin yang terutama dihasilkan oleh sel TH2 dan memiliki efek yang terkait dengan IL-4.

8

Berikut adalah tabel aktivasi gen secara berurutan pada stimulasi sel T (gambaran dari RNA): Aktivasi

0 menit

Dini

15 menit

Cfos

Faktor transkripsi untuk ikatan nukleus, bagian dari AP-1

Cymc

Onkogen seluler, kontrol G0→G1

 NF-AT

Faktor transkripsi nukleus sel T yang diaktivasi, mengatur gen IL-2

30 menit

NF-k B

Protein

pengikat

nukleus:

mengatur

ekspresi

sejumlah antigen Intermediat

Beberapa

IL-

Sitokin dan reseptornya mempengaruhi pertumbuhan

 jam

2/3/4/5/6

dan diferensiasi sel myeloid dan limfoid, mengatur

IL-

 pertumbuhan

9/10/13

 peradangan menahun GM-CSF

virus

dan

memperantarai

GM-CSF IFNγTGFβ Lambat

14 jam

Reseptor

Berkaitan dengan pembelahan sel

transferin 16 jam

Cmyb

Onkogen seluler

3-5 hari

MHC

Presentasi antigen

kelas II 7-14 hari

VLA-1

Very late antigen, molekul adhesi

A. Kerja Sitokin Bersifat Sementara dan Biasanya Singkat

Protein yang disekresi dengan BM (berat molekul) rendah sekitar 15-25 kDa  berperan dalam memperantarai pertumbuhan sel, peradangan, imunitas, diferensiasi dan  perbaikan. Sitokin berperan mengatur amplitudo dan lamanya respon imun peradangan sehingga sitokin tidak diproduksi secara terus-menerus (bersifat sementara) dan diatur secara ketat oleh adanya bahan asing (antigen). Sitokin akan diproduksi saat adanya 9

proses

antigen yang masuk ke dalam tubuh sehingga sitokin bersifat sementara dan umumnya dalam waktu yang singkat. Bagian sekuens kaya AU pada 3-untranslated region mRNA dari sebagian besar sitokin mempunyai hubungan langsung dengan degradasi cepat sehingga waktu paruhnya  pendek. Berbeda dengan hormon endokrin, sebagian besar sitokin umumnya bekerja lokal pada parakrin atau autokrin. Sebagai contoh limfokin yang merupakan sitokin  jaringan limfoid jarang menetap di sirkulasi, tetapi sel nonlimfoid dapat dipicu oleh  produk bakteri untuk melepas sitokin yang dapat ditemukan di sirkulasi dan seringkali merugikan pejamu (host). Banyak peneliti yang menduga bahwa IL-1 dan TNF ditemukan dalam bentuk membran yang dapat memberikan efek stimulasi tanpa menjadi larutan. B. Sitokin Sering Kali Mempunyai Efek Multiple

Sitokin bersifat poten dan bekerja pada konsentrasi yang sangat kecil yaitu -15

femtomolar (10  M) bersama dengan sejumlah kecil reseptor sel dengan afinitas tinggi sehingga terjadi perubahan pola RNA dan sintesis protein. Keadaan ini dinamakan  pleiotropik yaitu melepaskan berbagai aktivitas biologik dari sel-sel yang berbeda dan mempunyai efek multiple pada pertumbuhan dan diferensiasi dari berbagai jenis sel yang terjadi secara bersamaan dan berlebihan. Sitokin yang berbeda bisa menimbulkan respon yang sama. Sebagian terjadi karena adanya induksi protein secara umum. Sitokin berperan dalam pengaturan hematopoiesis. Diferensiasi sel induk menjadi  berbagai elemen darah dalam lingkungan sumsum tulang dipelihara melalui produksi sitokin oleh sel stroma seperti GM-CSF (Granulocyte Macrophage Colony Stimulating Factor), G-CSF (Granulocyte-Colony Stimulating Factor), M-CSF (Macrophage-Colony Stimulating Factor), IL-6, IL-7, LIF (Leukemia Inhibitory Factor) dan yang berasal dari sel T dan makrofag. Dalam masa peradangan menahun, sitokin yang diproduksi merekrut  prekursor baru ke dalam jalur diferensiasi hematopoietic seperti IL-3 yang menunjang sel muda khususnya sinergisme dengan IL-6 dan G-CSF. Berikut ini adalah beberapa fungsi dari sitokin:

10

a. Menstimulasi berbagai respon sel yang terlibat dalam sistem imun dan  peradangan.  b. Merangsang pertumbuhan dan diferensiasi limfosit. c. Mengaktivasi berbagai sel efektor yang berbeda untuk mengeliminasi mikroba dan antigen lainnya. d. Merangsang perkembangan sel hematopoietik. e. Digunakan sebagai obat dan target antagonis spesifik dalam berbagai penyakit imun dan peradangan.

11

Sitokin

Asal

Fungsi efektor

Interleukin

IL-1

Makrofag, fibroblast

Proliferasi sel B dan T aktif Induksi PGE2 &sitokin oleh MΦ Induksi netrofil & molekul T-adhesi pada sel endotel Induksi IL-6, IFN-β1 & GM-CSF Induksi panas, protein fase akut, resorpsi tulang pada osteoklas.

IL-2

T

Pertumbuhan sel T dan B aktif, aktivasi sel NK

IL-3

T, MC

Pertumbuhan & diferensiasi prekursor hematopoetik Pertumbuhan sel mastoid

IL-4

CD4 T, MC, stroma Proliferasisel sumsum tulang

hematopoetik.

12

B

aktif,

T,

sel

mastoid

dan

prekursor

Induksi MHC kelas II &FcεR  pada sel B, p75 IL2R pada sel T Perubahan Isotip IgG1 danIgE MΦ APC dan fungsi sitokin, fusi MΦ (inhibisi migrasi) IL-5

CD4 T, MC

Proliferasi sel B aktif, produksi IgM& IgA Proliferasi eosinophil, ekspresi p55 IL-2R

IL-6

CD4 T, makrofag, Pertumbuhan dan diferensiasi sel B dan T efektor & prekursor MC, fibroblast

hematopoetik Induksi protein fase akut

IL-7

Sel stroma sumsum Proliferasi pre-b, CD4- CD8-, sel T &sel T matang aktif tulang

IL-8

Monosit

Kemotaksis & aktivasi netrofil Kemotaksis sel T

IL-9

T

Pertumbuhan dan proliferasi sel T

IL-10

CD4 T, B, makrofag

Menghambat sekresi IFNγ Menghambat sel inflamasi mononukleus

IL-11

Sel stroma sumsum Induksi protein fase akut tulang

IL-12

T

Mengaktifkan sel NK

IL-13

T

Menghambat inflamasi fagosit mononukleus

FAKTOR STIMULASI KOLONI

GM-CSF

T,

MΦ,

Fibroblas,

MC, Pertumbuhan granulosit & koloni MΦ

13

endothelium

Mengaktifkan MΦ, netrofil, eosinophil

G-CSF

Fibroblas, endotel

Pertumbuhangranulositmatang

M-CSF

Fibroblas, endotel, epitel

Pertumbuhankolonimakrofag

Faktor

Sel stoma sumsum tulang

Pembelahan sel induk (ligan c-kit)

Steel FAKTOR NEKROSIS TUMOR

Sitotoksisitas tumor, cachexia Induksi protein fase akut TNF-α

MΦ, T

Aktivasi anti viral& anti parasit

TNF-β

T

Aktivasi sel fagosit Induksi IFNγ, TNFα, IL-1, GM-CSF & IL-6 Syok endotoksik

INTERFERON

IFNα

Lekosit

IFNβ 

Fibroblas

IFNγ

T

Anti viral, ekspresi MHC I

Antiviral, aktivasi MΦ Ekspresi MHC kelas I & II pada MΦ & sel lain Diferensiasi sel T sitotoksik Sintesa IgG2a oleh sel B aktif Antagonisme aksi beberapa IL-4

14

LAIN  –  LAIN

TGF-β

T, B

Inhibisi peningkatan IL-2 dan proliferasi sel T yang tergantung IL-2 dan proliferasi sel B Inhibisi (oleh TGF-β-1) IL-3 + hematopoiesis induksi cairan otak Perubahan isotip ke IgA Penyembuhan

luka

(kemotaksin

fibroblas)

dan

angiogenesis Transformasi neoplastic sel normal tertentu Proliferasi sel induk embrional tanpa pengaruh pada LIF

diferensiasi

T

Daya tarik kimia & aktivasi eosinofil

C. Interaksi Jaringan Kerja Sama

Hubungan yang rumit dan terpadu dari berbagai sitokin diperantarai melalui apa yang terjadi di dalam sel. Gen untuk IL-3,4,5 dan GM-CSF terikat pada kromosom-5 dalam bagian yang mengandung gen untuk M-CSF, reseptornya dan beberapa faktor  pertumbuhan lain serta reseptornya. Interaksi ini dapat terjadi secara bertahap, dimana satu sitokin merangsang produksi sitokin berikutnya melalui transmodulasi reseptor sitokin lain dan sinergisme atau antagonisme dua sitokin yang bekerja pada satu sel.

15

D. Penilaian Terhadap Masing-Masing Sitokin

Pada awalnya, sitokin diukur melalui efek fungsionalnya dengan berbagai  pemeriksaan biologik atas supernatan sel T yang disekresikan pada saat respon  proliferatif sel T yang tersensitisasi terhadap antigen spesifik atau aktivator poliklonal. Bila memungkinkan, dapat dilakukan sistem pemeriksaan seluler yang memperkirakan aktivitas 1 sitokin seperti pada respon proliferatif dari IL-2 dependent cell lines untuk IL2. Kesadaran yang meningkat tentang pleiotropik dan efek jaringan kerjasama sitokin meningkatkan kewaspadaan atas kemungkinan kelemahan sistem biologik. Adanya sitokin rekombinan dan antibodi monoklonal menyebabkan semakin banyaknya tes imunologik. Sitokin diperiksa dengan menggunakan biakan sel yang bergantung pada  bahan tertentu (dependent cell lines) dan pemeriksaan imunologik. Pemeriksaan secara in vivo dapat dibuat dengan “knockout” gen, transfeksi atau inhibisi oleh antibodi spesifik. 16

Bab II (disusun oleh Hertima Br Silaban) I.

Subset Sel T CD4 Yang Berbeda Memberikan Gambaran Sitokin Yang Tersedia

Pada tikus, klon Th yang dipelihara lama dapat dibagi menjadi 2 tipe dengan sekresi fenotip sitokin yang berbeda. Sitokin merupakan protein-protein kecil yang berfungsi sebagai mediator dan pengatur immunitas, inflamasi dan hematopoesis. Sitokin disekresikan oleh sel-sel tertentu dari sistem kekebalan tubuh yang membawa sinyal antara sel-sel lokal sehingga memiliki efek pada sel lain. Sitokin dihasilkan sebagai respon terhadap stimulus sistem imun. Sitokin bekerja dengan mengikat reseptor-reseptor membran spesifik, yang kemudian membawa sinyal ke sel melalui tirosine kinase (second messanger ). Sitokin  berfungsi sebagai sinyal interseluler yang mengatur hampir semua proses biologi penting seperti halnya aktivasi, pertumbuhan, proliferasi, diferensiasi, proses inflamasi sel, imunitas, serta pertahanan jaringan ataupun morfogenesis. Sitokin mempunyai berat molekul rendah sekitar 8-40 kilo dalton, di samping kadarnya jug a sangat rendah. Seperti pada gambar berikut :

Hal ini dapat diterima karena sel TH1, penghasil limfokin seperti IFNγ, mejadi efektif pada infeksi intra sel virus dan organisme yang hidup berkembang dalam makrofag. Sel Th2 merupakan sel penolong sel B dan diadaptasikan untuk pertahanan terhadap parasit yang peka terhadap IL-4 switched IgE, IL-5 induced eosinophilia dan proliferasi sel mastoid yang dirangsang oleh IL-3/4. Kelebihan makrofag sebagai sel penyaji antigen untuk klom 17

Th1 dan sel B untuk Th2 adalah sesuai dengan hipotesis ini, seperti juga penelitian pada infeksi protozoa patogenik Leishhmania major pada tikus. Suntikan intravena atau intraperitoneum promastigot mati menyebakan terjadinya  perlindungan terhadap tantangan dengan parasit hidup yang berkaitan dengan ekspresi IFNγ mRNA yang tinggi dan rendahnya jumlah IL-4 mRNA. Hal yang berlawanan yaitu rendahnya IFNγ dan tingginya ekspresi IL-4. Terjadi setelah imunisasi subkutan yang gagal memberikan perlindungan. Selanjutnya, tikus yang tidak divaksinasi dengan organisme hidup dapat diselamatkan dengan suntikan IFNγ dan anti IL-4. Hasil ini konsisten dengan ekspansi populasi sel Th1 dengan sekresi IFNY protektif  pada imunisasi inptraperitoneal atau intravena dan sel Th2 penghasil IL-4 non protektif pada  binatang yang disuntik subkutan. Kemampuan IFNγ, limfokin khas Th1, menghambat  proliferasi klon Th2  dan IL-4 dan 10 yang berasal dari Th2  menghambat proliferasi dan  pelepasan sitokin oleh Th1, rupanya mengurangi keraguan yang ada tentang masalah ini dan Th2  berasal dari data dengan klon yang telah dipelihara sebagai biakan untuk waktu yang sangat lama, sehingga mungkin kondisi in vitro tersebut merupakan artefak. Mungkin juga sel Th yang muncul permulaan mengeluarkan campuran limfokin Th1 dan Th2 dan kemudian  berdiferensiasi menjadi Th1  atau Th2  tergantung sifat antigen yang merangsang. Hasil  penelitian pada manusia yang hiperimun akhir-akhir ini menunjang hal tersebut.

II.

Sel T Teraktivasi Berproliferasi Sebagai Reaksi Terhadap Sitokin

Sejauh ini, amplifikasi sel T setelah aktivasi sangat tergantung pada IL-2. Limfokin merupakan peptida tunggal dengan berat molekul 15,5 Kda yang berperan hanya pada sel yang mengekspresi reseptor IL-2 berafinitas tinggi. Limfokin, yaitu sitokin yang dihasilkan limfosit, merupakan mediator yang kuat dalam respons inflamasi. Limfokin ini dan sebagian diantaranya juga disekresi oleh makrofag akan meningkatkan permeabilitas vaskular dan koagulasi, merangsang produksi prostaglandin dan faktor kemotaksis, merangsang diferensiasi sel induk hematopoietik dan meningkatkan pertumbuhan serta diferensiasi sel hematopoietik, serta mengaktivasi neutrofil dan sel endotel. 18

Sel radang yang ada akan memfagosit mikroba, sedangkan monosit dan makrofag  juga akan memfagosit debris pejamu dan patogen yang tinggal sebagai hasil penyerangan enzim neutrofil dan enzim lainnya. Fungsi makrofag akan ditingkatkan oleh faktor aktivasi makrofag seperti komponen C3b, interferon γ dan faktor aktivasi makrof ag yang disekresi limfosi.

Reseptor tidak ditemukan pada sel resting, tetapi disintesa dalam beberapa jam setelah aktivasi. Reseptor IL-2 merupakan paradigm bagi beberapa reseptor sitokin lain. Reseptor ini terdiri atas rantai-α (bereaksi dengan monoclonal CD25 Tac) dengan afinitas rendah, dan rantai-β dengan afinitas sedang. IL-2 berikatan dan berdisosiasi dengan rantai-α dengan cepat, sedangkan proses yang sama melibatkan rantai-β terjadi dua atau tiga kali lebih lambat. Saat rantai-α dan β membentuk satu reseptor rantai-α berikatan secara cepat dengan IL-2 dan mengarahkan inkatan ketempat terpisah pada rantai-β yang hanya bisa  berdisosiasi secara lambat. Afinitas terakhit (K d) didasarkan pada rasio disosiasi terhadap -4 -1

7

-1

-1

constant kecepatan asosiasi, yaitu K d = 10 s  / 10 M S  = 10 tinggi.

19

-11

M yang afinitasnya sangat

Pemisahan populasi sel T aktif menjadi reseptor IL-2 dengan afinitas tinggi dan rendah secara jelas menunjukan bahwa jumlah yang cukup, mutlak diperlukan pada peran mitogenik IL-2. Distribusi sel reseptor afinitas tinggi yang condong ke satu arah, yang  bertanggung jawab terhadap pembelahan tidak sinkron dari sel T aktif saat penambahan IL2. Jumlah reseptor paad permukaan sel meningkat karena adanya antigen dan IL-2. Waktu antigen sudah tidak ada, jumlahreseptor menurun dan juga respon terhadap IL-2 menurun. Penting ditekankan, bahwa meskipun IL-2 merupakan faktor pertumbuhan sel T yang non spesifik, IL-2 hanya berfungsi pada respon spesifik, karena sel T yang tidak distimulasi tidak mengekspresi reseptor IL-2. Sel T blas juga menghasilkan berbagai sitikin dan efek proliferatife IL-2 diperkuat oleh kerja IL-4 dan juga IL-6 yang bereaksi dengan reseptor terkait pada sel T yang membelah. Perlu diperhatikan pentingnya mekanisme kontrol. Kandidat yang tergolong mempunyai peran mekanisme ini adalah TGFβ, yang menghambat proliferasi akibat rangsangan IL-2 dan memproduksi TNFα dan β, dan sitokin IFNγ, IL-4 dan IL-10 yang memperantarai antagonisme mutural subset Th1 dan th2.

20

Bab III (disusun oleh Marshall) I.

Sel  –  T Efektor Pada Imunitas Seluler A. Sitokin Mengatur Respons Peradangan Menahun.

Limfokin terbentuk tidak hanya dari respon adaptif, tetapi dari sel T juga yang  bertanggung jawab atas terjadinya reaksi peradangan menahun yang spesifik terhadap antigen parasit intraseluler, meskipun ada perbedaan khususnya pada faktor-faktor yang terlibat.

Kejadian permulaan mungkin merupakan reaksi peradangan pada jaringan luka yang disebabkan oleh patogen yang akan meningkatkan sintesa molekul adhesi seperti VCAM-1 dan ICAM-1 pada sel endotel vaskuler didekatnya. VCAM-1 dan ICAM-1 (Intercellular Adhesi Molekul 1/ CD54-dikode oleh gen ICAM-1) adalah molekul adhesi endotel dari superfamili gen Ig yang dapat berpartisipasi dalam aterogenesis yang ditandai dengan akumulasi monosit dalam intima arteri. ICAM-1 adalah protein transmembran yang memiliki domain ekstraseluler amino-terminus, sebuah domain transmembran tunggal dan sebuah domain sitoplasmik karboksi-terminus. 21

Struktur ICAM-1 ditandai dengan glikosilasi berat dan domain ekstraseluler protein terdiri dari beberapa loop yang diciptakan oleh jembatan disulfida dalam protein sedangkan struktur sekunder protein dominan adalah lembar beta. Protein ini hadir dalam konsentrasi rendah di membran leukosit dan sel endotel. Setelah stimulasi oleh sitokin, konsentrasi sangat meningkat. Produksi ICAM-1 dapat disebabkan oleh interleukin-1 (IL1) dan tumor necrosis factor (TNF) yang dinyatakan oleh endotelium pembuluh darah, makrofag dan limfosit. ICAM-1 adalah ligan untuk LFA-1 (integrin), reseptor yang ditemukan pada leukosit. Jika diaktifkan, leukosit mengikat sel endotel melalui ICAM1/LFA-1, kemudian bertransmigrasi ke jaringan. Baru-baru ini, ICAM-1 ditemukan sebagai jalan masuknya rhinovirus manusia. ICAM-1 ligasi menghasilkan efek  proinflamasi seperti leukosit perekrutan inflamasi dengan signaling melalui kaskade melibatkan sejumlah kinase, termasuk p56lyn kinase. Sintesa molekul adhesi memungkinkan masuknya sel T memori ke daerah infeksi melalui reseptor “Homing” VLA-4 (berperan dalam migrasi sel, kontak sel-sel dan  pengiriman sinyal costimulatory; diproduksi oleh limfosit, monosit dan eusinofil) dan LFA-1. Kontak dengan antigen yang telah diproses dan berasal dari parasit intraseluler dapat mengaktifkan sel T spesifik dan merangsang dilepaskannya sitokin. TNF selanjutnya akan mendorong ekspresi molekul asesori endotel dan meningkatkan kesempatan sel memori lain dalam sirkulasi kembali ketempatnya untuk bertemu dengan antigen yang merangsang terjadinya peradangan. Makrofag dengan organisme dalam sel diaktifkan oleh bahan seperti IFNɣ, GMSCF, IL-2 dan TNF serta harus didukung oleh aktivitas mikrobisidal. Selama proses ini,  beberapa makrofag mati dan melepas parasit hidup. Pada keadaan tersebut makrofag segar yang datang oleh aksi kemotaksis akan diaktifkan oleh sitokin lokal. Pada saat itu makrofag sudah berada dalam tingkat diferensiasi tertentu sehingga parasit intraseluler dapat mematahkan mekanisme membunuhnya makrofag. Sel yang terinfeksi oleh virus diatasi dengan strategi berbeda dan salah satunya adalah menggunakan mekanisme interferon alami untuk menolak masuknya virus ke dalam perangkat replikasi sel. IFNɣ adalah pelakunya namun kedua TNFα dan β merangsang 2’-5’(A) synthetase, protein yang diaktifkan oleh IFN dan terlibat pada 22

 proteksi terhadap virus. TNF adalah salah satu dari sejumlah besar sitokin yang mengikat reseptor sel dengan afinitas tinggi dan bersifat pleiotropik (efek yang berbeda pada setiap sel dalam waktu tertentu). Cara TNF bekerja adalah dengan mengatur aktivasi, diferensiasi, dan proliferasi sel yang berperan dalam penyakit inflamasi dan membantu mengatur kelangsungan hidup mereka. TNF diproduksi sebagai 212-asam amino panjang tipe II protein transmembran yang diatur dalam homotrimers stabil. TNF mempunyai kemampuan lain yaitu mematikan sel tertentu, karena matinya sel terinfeksi sebelum terjadinya replikasi virus menguntungkan penjamu potensi sitotoksis TNF, pertama kali dikenal pada penggunaan sel tumor sebagai sasaran (sehingga kata tumor dipakai). Penelitian akhir-akhir ini dengan produk klon menunjukkan sinergisme antara IFNɣ dan TNFβ. IFNɣ  menyiapkan sel untuk dekstruksi dengan merangsang  pembentukan reseptor TNF. Menarik untuk disimak bahwa IFNɣ  dapat mempengaruhi  pertumbuhan parasit didalam sel selain makrofag misalnya menghambat pertumbuhan Rickettsia prowazekii pada biakan fibroblas tikus. Interferon gamma ( IFNγ ) adalah sitokin larut terdimerisasi yang merupakan satusatunya anggota dari tipe II interferon. Pada manusia, pr otein IFNγ dikodekan oleh gen IFNG. IFNγ monomer terdiri dari inti dari enam α - heliks dan urutannya diperpanjang di wilayah C terminal. Respon seluler untuk IFNγ diaktifkan melalui interaksinya dengan reseptor heterodimerik yang terdiri dari interferon gamma reseptor 1 (IFNGR1) dan Interferon gamma reseptor 2 (IFNGR2). IFNγ mengikat reseptor akan mengaktifkan jalur JAK-STAT. IFNγ juga mengikat sulfat heparan glikosaminoglikan (HS) pada permukaan sel. IFNγ atau tipe II interferon berperan terhadap kekebalan bawaan (menghambat replikasi virus secara langsung) dan adaptif terhadap infeksi bakteri virus dan intraseluler dan untuk kontrol tumor. B. Sel T Pembunuh 

Terbentuknya sel T sitotoksik

Sel T sitotoksik merupakan respons imunologik seluler yang penting dan umumnya dianggap sangat penting dalam mematikan sel yang terinfeksi virus dan mungkin berperan seperti pada mekanisme survailans terhadap sel kanker. Prekusor sel sitotoksik mengenal antigen pada permukaan sel dalam ikatan dengan MHC kelas 23

I, dan seperti sel B, sel ini memerlukan bantuan sel T. Mekanisme pertolongan yang diberikan mungkin saja berbeda. Seperti diterangkan sebelumnya, kerjasama sel T-B yang efektif biasanya mirip dengan sel yang bekerja sama untuk mengenal 2 epitop yang secara fisik terikat (biasanya berada pada molekul yang sama). Hal ini dapat terjadi karena reseptor permukaan Ig menangkap antigen yang diproses dalam sel B dan disajikan pada Th sebagai peptida dalam kaitan dengan MHC kelas II. Meskipun telah ditunjukkan bahwa epitop yang terikat pada antigen juga diperlukan dalam kerja sama antara sel Th  dan prekursor sel T sitotoksik (T cp), cara kerja pengenalan sel-T dalam menghambat antigen alami diarahkan pada Tcp  oleh reseptor untuk proses selanjutnya, walaupun sel tersebut mengekspresikan MHC II (yang dalam keadaan istirahat tidak mengekspresi MHC II). Rupanya Th dan Tcp  berikatan pada sel penyaji antigen yang sama dengan yang telah memproses antigen virus dan menyajikan peptida virus pada permukaan sel kelas II (untuk Th) maupun kelas I (untuk Tcp). Tidak dapat disingkirkan kemungkinan bahwa sel penyaji antigen dapat terinfeksi oleh virus itu sendiri. Sitokin dari Th yang telah dipicu dilepaskan di sekitar Tcp  yang mengikat sinyal antigen-MHC dan distimulasi untuk berproliferasi dan berdiferensiasi menjadi sel T sitotoksik dibawah pengaruh IL-2 dan IL-6. Kemungkinan mekanisme dari Th yang independen dengan sel terinfeksi virus dipicu oleh Tcp  spesifik melalui molekul CD2 juga diperdebatkan, namun masih perlu  penjelasan lebih lanjut.



Proses Letal

Sel T sitotoksik umumnya merupakan subset CD8 dan terikatnya pada sel sasaran adalah melalui pengenalan reseptor sel T dan MHC kelas I, sehingga terjadi asosiasi CD8 dengan kelas I dan oleh molekul tambahan lain seperti LFA-1 dan CD2. Pengenalan MHC sangat penting dalam pengikatan ini, tetapi agaknya tidak terlibat dalam sinyal yang mengarah pada kematian sel. Hal ini karena sel B hibridoma yang membuat anti CD-3 (terdiri dari CD3γ, CD3δ, dan CD3ε; mengandung residu aspartat dan wilayah transmembran yang bermuatan negatif sehingga dapat berikatan dengan TCR) atau antibodi terhadap idiotip reseptor T mati oleh sel T sitolitik dan tidak 24

 bergantung pada haplotip MHCnya. Agaknya yang penting adalah sinyal yang intim kepada reseptor T atau transducer CD3. Sesudah aktivasi sel pembunuh, granula sitoplasma segera terlokalisir antara nukleus dan sel sasaran, bersama dengan protein tailin skeletal intraseluler yang mengumpul di bawah membran dari sel sitotoksik, mungkin dengan tujuan melindungi dari kerusakan selama terjadi pembunuhan. Seperti yang telat diperdebatkan sebelumnya, terdapat bukti bahwa terjadi eksositosis granula termasuk perforin, granzim dan TNF yang menyebabkan adanya lesi pada sel membran sasaran dan kematian melalui induksi apoptosis. Setelah terjadinya “ciuman maut”, sel T dapat melepaskan diri dan mencari mangsa berikutnya. Jangan sampai tidak diperhatikan  bahwa sel CD8 juga mensintesa sitokin lain seperti IFNɣ  yang juga mempunyai  potensi sebagai anti virus.

II.

Proliferasi Dan Pematangan Respons Sel B Ditentukan Oleh Sitokin

Aktivasi sel B oleh sel Th melalui pengenalan TCR peptida antigen yang terikat MHC dan interaksi kostimulasi p39/CD40, mengarahkan pada peningkatan reseptor permukaan IL-4. Dilepaskannya sitokin berlebihan dari Th menyebabkan terjadinya proliferasi klonal dan ekspansi populasi sel B aktif. IL-2 juga memberikan konstribusi pada proses ini. Dibawah pengaruh IL-4 saja, klon yang diperbanyak dapat berdiferensiasi dan menjadi matang sebagai sel penghasil IgE. TGFβ mendorong sel untuk mengubah kelas Ig menjadi IgA dan IL-5 kemudian merangsang menjadi pembuat IgA. Sel IgM plasma muncul dibawah pengawasan IL-4 dan 5, dan pembuat IgG terbentuk oleh pengaruh IL-4,5 atau 6 dengan kontribusi dari IFNɣ.

25

Respon sel B pada antigen thymus-dependent ekspansi klonal dan pematangan sel B aktif dibawah pengaruh sel B aktif dibawah pengaruh sel T menghasilkan faktor terlarut. Ekpresi c-myc terjadi kurang dari 2 jam setelah stimulasi antigen anti-µ. Sifat sinyal untuk diferensiasi sel memori tidak diketahui.

26

Bab IV (disusun oleh Lutfi Indryani S) I.

Apa Yang Terjadi Di Centrum Germinativum ?

Gambar Peristiwa terjadi di centrum germinativum jaringan limfoid. Sel B dalam centrum germinativum diperkaya melalui afinitas terhadap peanut agglutinin lectin. Di tunjukan banyak mutasi dalam gen antibodi. Ekpresi LFA-1 dan ICAM-1 pada sel B dan sel

dendritik

folikuler

dalam

centrum

germinativum

membuatnya

menjadi

lengket(sticky). Sentroblas pada dasar folikel adalah positif kuat terhadap CD77. Sel Thelper memiliki petanda CD57 yang tidak umum ditemui. Semua sel dendritik folikuler mengekspresikan CD21 dan CD54 yang berada dalam zona terang di daerah apex positif kuat terhadap CD23, yang berada pada zona terang Basal menunjukan sedikit ekspresi CD23.

27

Respon imun merupakan hasil antara antigen dengan sel-sel imunokompeten, termasuk mediator-mediator yang di hasilkanya. Limfosit merupakan unit dasar terbentuknya respon imun karna mampu berdiferensiasi dengan sel lainya, juga berperan dalam mengenal sekaligus bereaksi dengan antigen. Limfosi T dapat bertindak sebagai Efektor dalam respon imun. Tetapi dapat pula sebagai Regulator karna kemampuan yang dapat mempengaruhi aktivitas sel imunokompeten lainya melalu limfokin yang di lepaskan. Limfosit T-helper (Th) dan T-supresor (Ts) mempengaruhi produksi imunoglobulin oleh limfosit B. Setelah limfosit B berkontak dengan antigen kemudian berproliferasi, setelah berdiferensiasi menjadi sel plasma yang berfungsi mensintesis dan mensekresi imunoglobulin, dan sebagai sel limfosit sel B memori. Induksi sel T dalam respon imun selalu bersifat makrofag “dependent.” Makrofag berfungsi untuk memproses imunogen dan menyajikan sebagai antigen Presenting cells (APC) ke limfosit T spesifik. Lalu pada folikel sekunder dengan corona atau selubung berupa limfosit kecil mengitari centrum germinativum, lalu tantangan kedua oleh antigen atau kompleks imun menyebabkan pembesaran centrum germinativum yang baru, terbentuk sel B memori dan  perkembangan hasil Ig dengan afinitas tinggi. Sel B yang masuk ke centrum germinativum menjadi sentroblas yang membelah dengan sikluk waktu 6 jam dan menjadi sentrosit yang tidak membelah dalam zona terang basal sebagian besar mati karena apoptosis. Apoptosis adalah suatu kematian sel yang terprogram atau progammed cell deat. Sekali terjadi aktivasi yang menyebabkan reaksi enzimatik intraseluler, enzym, protein, dan DNA akan terurai. Sel yang mengalami apoptosis akan mengeluarkan signal ke ektraseluler  berupa phospholipid pada membran selnya yang dapat dikenali oleh sel imun, terutama makrofag. Sentrosit yang hidup menjadi matang dan berdiferensiasi menjadi sel prekukusor  plasma imunoblas, yang menghasilkan Ig tanpa rangsang antigen atau sel B memori. Apoptosois di induksi oleh CLT dan sel NK yang di induksi baik oleh nonsecretory induced, ligan-induced, dengan granzyme melalui perantara sekrasi perforin. Kemudian sesudah tantangan antigen sekunder terjadi, sel B tersensitisasi dapat diaktifkan oleh sel Th  bersama dengan sel dendritik interdigitata dan makrofag, dan 28

 bermigrasi ke dalam centrum germinativum. Dengan tambahan rangsangan dari CD23 yang telah di potong yang berasal dari permukaan sel dendritik dan sel B yang berstimulasi, serta  pada keadaan tertentu oleh limfokin sel T, akan dilepaskan sebagai reaksi terhadap sel B  penyaji antigen, telah diketahui mutasi somatik dari gen Ig sel B terjadi dengan frekuensi tinngi, lalu akan mengalami perubahan kelas Ig. Kemudian saat mengalami transformasi menjadi sentrosit sel menjadi lemah dan mudah mati bila di tangkap sebagai “tingible bodies” oleh makrofag. Hal ini dapat terjadi melalui ikatan silang reseptor permukaan Ig yang di ikuti oleh ekspresi bcl-2, molekul yang dapat memberi perlindungan dari kematian akibat apoptosis. Sinyal melalui CD40, mungkin melalui presentasi antigen pada sel Th juga memperpanjang hidup sentrosit. Diferensiasi selanjutnya terjadi. Sel dapat bermigrasi menuju tempat aktivitas sel  plasma (misalnya medulla kelenjar limfe) atau terjadi ekspansi kumpulan sel B memori, tergantung dari sinyal yang di terima. CD23 dan IL-1α terlarut yang mungkin berasal dari sel denritik folikuler akan merangsang terbentuknya sel penghasil antubodi, sedangkan sinyal CD40 melalui sel T, mengarahkan sel menuju bagian memori. Sel B memori memiliki tujuan untuk menyimpan informasi tentang antigen segera mengenali pada kontak ulang. Sel B memori ini mengandung imunoglobulin yang afinitasnya lebih tinggi. Maturasi afinitas ini diperoleh melalui mutasi somatik. Sel B matur yang tidak distimulasi, jadi yang tidak menemukan ligannya, akan mati dengan waktu paruh 3-4 hari. Sedangkan sel B memori akan bertahan hidup lebih lama berminggu-minggu sampai berbulan-bulan tanpa stimulasi antigen. Sel B memori ini akan beresirkulasi secara aktif melalui pembuluh darah,  pembuluh limfe dan kelenjar limfe. Bila antigen dapat lama disimpan oleh sel dendrit di kelenjar limfe, maka sel dendrit ini pada suatu waktu akan mengekspresikan antigen tersebut pada permukaannya. Antigen yang diekspresikan oleh sel dendrit ini akan merangsang sel B memori menjadi aktif kembali, berproliferasi dan berdiferensiasi menjadi sel plasma yang memproduksi antibodi. Dalam hal ini, kadar antibodi terhadap suatu antigen tertentu dapat bertahan lama pada kadar  protektif, sehingga kekebalan yang timbul dapat bertahan lama. 29

II.

Sintesa Antibiodi

Antibodi adalah glikoprotein imunoglobulin, antibodi Ig terbuat dari unit struktur dasar masing-masing dengan dua rantai berat dan dua rantai ringan kecil. Antibodi yang dihasilkan oleh kombinasi acak dari serangkaian segmen gen yang menyandikan situs  pengikatan antigen yang berbeda, pada permukaan Ig adalah melekat pada membran sel B menurut wilayah transmembran sementara antibodi adalah bentuk keluaran dari Ig dan kurangnya daerah transmembran sehingga antibodi bisa di sekresikan ke dalam aliran darah dan rongga tubuh. Gambar Sintesa Imunoglobulin.

Antibodi yang di produksi limfosit B berperan dalam sitotoksisitas sel pagosit. selain limfosit B berperan dalam membentuk antibodi spesifik terhadap antigen. Juga  berperan dalam mengikat, memproses dan mempresentasikan antigen untuk menginduksi sel Th. Antibodi dapat menghancurkan sel pagosit sel secara langsung atau dengan bantuan komplemen atau melalui sel efektor ADCC yang memiliki reseptor fc misalnya sel K dan makrofag opsosisasi mencegah sel pagosit. Pada limfosit T sebagai efektor subpopulasi limfosit T, limfosit T-helper dan T-sitotoksit berperan dalam mengeliminasi antigen, yang mengandung molekul antigen MHC kelas 1 yang berbentuk komplek melaui TCR ( T-cell Receptor) dari sel T-sitotoksik (CD8). Bersama MHC kelas II membentuk komplek dengan limfosit T-helper (CD4) mengaktivikasi sel T-helper terutama Th 1 untuk mensekresi limfokin IFN-ɣ dan TNF-α dimana keduanya merangsang sel fagosit untuk berlebih banyak 30

lagi mengekpresikan MHC kelas 1, sehingga akan lebih mengoptimalkan sitotoksisitas dari sel T-sitotoksis. Proses sintesa antibodi terjadi melalui translasi messenger RNA pada sel  pembentukan antibodi yang normal terjadi perubahan cepat rantai ringan yang didapatkan dalam jumlah yang agak berlebih. Defek pada pengaturan yang tejadi pada sel mieloma dan dapat dilihat produksi berlebih rantai ringan atau supresi menyeluruh sintesa rantai berat dengan menggunakan teknik “pulse and chase” dengan asam amino yang mengandung radioaktif,

ditemukan

penumpukan

rantai

ringan

dan

rantai

berat

yang

terjadi

 berkesinambungan, bermula dari ujung terminal dan selanjutnya, isolasi mRNA untuk tiap tipe rantai terjadi sesuai ukuran yang dikehendaki sampai terjadi peptida lengkap. Mekanisme pemecahan diferensial (diferential splicing) juga memberikan penjelasan yang rasional umtuk koekpresi IgM dan IgD permukaan dengan bagian V yang identik pada satu sel dan juga untuk perubahan reseptor IgM yang terikat pada membran menjadi IgM sekretori pada sel pembentuk antibodi. Antibodi yang di bentuk sebagai akibat rangsangan imunogen dan bereaksi secara spesifik dengan imunogen yang menginduksinya. Dan dapat  bereaksi dengan antigen yang struktural mendekati antigen penginduksi antibodi spesifik sehingg menyebabkan reaktivitas silang. Interaksi sel B dengan sel T pembantu diperlukan untuk menghasilkan aktivasi penuh dari sel B, oleh karena itu generasi berikut antigen antibodi yang mengikat antibody larut dilepaskan ke dalam cairan darah dan jaringan, serta sekresi banyak untuk terus survei untuk menyerang mikroorganisme.

Aktif sel-sel B berdiferensiasi menjadi baik sel yang

memproduksi antibodi yang disebut sel plasma yang larut mengeluarkan antibodi atau selsel memori yang bertahan dalam tubuh selama bertahun-tahun sesudahnya untuk memungkinkan sistem kekebalan tubuh untuk mengingat antigen dan merespon lebih cepat atas risikonya. Antibodi diproduksi oleh sel B klonal yang secara khusus menanggapi hanya satu antigen contoh adalah sebuah fragmen protein kapsid virus. Antibodi untuk kekebalan  berkontribusi dalam tiga cara: mereka mencegah patogen dari masuk atau merusak sel dengan mengikat mereka, mereka merangsang penghapusan patogen oleh makrofag dan sel-

31

sel lain dengan lapisan patogen dan mereka memicu penghancuran patogen dengan menstimulasi tanggapan imun lainnya seperti melengkapi jalur. Antibodi yang mengikat ke permukaan antigen, misalnya, bakteri menarik komponen  pertama komplemen kaskade dengan wilayah Fc mereka dan melakukan aktivasi dari "klasik" melengkapi sistem. Hal ini menyebabkan pembunuhan bakteri dalam dua cara : Pertama, pengikatan antibodi dan molekul melengkapi menandai mikroba untuk konsumsi oleh fagosit dalam proses yang disebut opsonization; fagosit ini tertarik oleh molekul melengkapi tertentu yang dihasilkan dalam kaskade melengkapi. Kedua, beberapa komponen sistem melengkapi bentuk serangan membran yang kompleks untuk membantu antibodi untuk membunuh bakteri secara langsung. Rekombinasi somatik dari immunoglobulin, juga dikenal sebagai V (D) rekombinasi J, melibatkan generasi daerah variabel immunoglobulin. Wilayah masing-masing variabel imunoglobulin rantai berat atau ringan dikodekan dalam beberapa potongan-dikenal sebagai segmen gen. Segmen tersebut disebut variabel (V), keragaman (D) dan bergabung (J) segmen. V, D dan segmen J ditemukan di Ig rantai berat, tapi hanya V dan J segmen ditemukan di Ig rantai cahaya. Beberapa salinan dari V, D dan segmen gen J ada, dan tandem diatur dalam genom mamalia. Di sumsum tulang, setiap sel B berkembang akan merakit sebuah daerah variabel imunoglobulin secara acak memilih dan menggabungkan satu V, satu D dan satu J segmen gen (atau satu V dan satu segmen J dalam rantai cahaya). Karena ada beberapa salinan dari setiap jenis segmen gen dan kombinasi yang berbeda dari segmen gen yang dapat digunakan untuk menghasilkan setiap wilayah variabel imunoglobulin, proses ini menghasilkan sejumlah besar antibodi, masing-masing dengan paratopes berbeda dan dengan antigen  berbeda.

32

Bab V (disusun oleh Vemy Alfionita B) I.

Perubahan Kelas Immunoglobulin Terjadi Pada Tiap Sel B

Sintesa antibodi atau imunoglobulin (Igs) dilakukan oleh sel B. Respon imun humoral terhadap antigen asing digambarkan dengan tipe immunoglobulin yang diproduksi oleh sel B yang distimulasi oleh antigen. Analisis respon antibodi spesifik terhadap antigen asing dimulai pada abad 19 dan difokuskan pada tipe antibodi yang diproduksi oleh manusia atau hewan uji yang terpapar antigen asing atau toksin mikroba. Total populasi spesifisitas sel B yang individual dapat memproduksi antibodi disebut penyajian sel B. Penyajian sel B adalah gambaran semua klon sel B yang mampu mensintesis dan mensekresi imunoglobulin dalam merespon stimulasi antigenik. Sintesa antibodi kelas immunoglobulin terjadi dengan kecepatan berbeda. Umumnya respon IgM terjadi segara namun menurun dengan cepat. Pada tantangan kedua dengan antigen, waktu yang diperlukan IgM menyerupai reaksi pertama. Sedangkan sintesa IgG dalam mencapai jumlah maksimum memerlukan waktu yang lebih banyak. Sintesa IgG cepat meningkat dengan titer yang jauh lebih tinggi dan penurunan relatif lambat. Hal- hal tersebut bisa berlaku pada IgA dalam arti bahwa kedua kelas imunoglobulin (IgM dan IgG) memberikan pertahanan yang bersifat segera terhadap masuknya antigen asing. Bukti menunjukan bahwa sel secara sendiri – sendiri dapat berubah dari pembentuk IgM menjadi IgG. Setelah imunisasi dengan flagella Salmonella, sel yang diisolasi dimasukkan dalam  biakan micro drop dapat menghasilkan antiimmobil IgM dan IgG. Pada penilitian ditunjukkan bahwa tantangan antigen pada resipien yang diasi dan menerima sel limfoid dalam jumlah kecil menghasilkan fokus sel limpa yang masing  –  masing menghasilkan antibodi dengan kelas rantai berat yang berbeda mengandung idiotop tunggal. Idiotop menggambarkan bahwa tiap fokus berasal dari prekusor tunggal mempunyai progeni yang dapat membentuk antibodi berbagai kelas.

33

Pada berbagai kelas menunjukkan ketergantungan tinggi pada kerja sama dengan sel T. Hal ini terlihat pada respon binatang dengan pertahanan sel T-nya sangat kurang. Hal tersebut juga terlihat pada IgG1, IgA, IgE dan sebagian reaksi IgM pada tikus. Antigen T seoerti activator poliklonal, endotoksin LPS, IgG2b dan IgG3 mendorong sintesa IgM. Pemberian ajuvan lengkap dari Freund (complete Freund’s adjuvant), emulsi minyak dalam air yang mengandung antigen dalam air dansuspensi basil tuberkulosa mati dalam minyak menyebabkan imunopotesiasi melalui aktivitas sel Th yang merangsang antibodi pada kelas sel T dependent. Respon pada antigen T independent (misalnya ; polisakarida pneumokokus) tidak boleh ditingkatkan dengan Adjuvan Freund. Antigen T dapat memicu antibody IgM dan sedikit sel memori terjadi pada  penyuntikan antigen T dependent pada neonatus yang defisiensi sel T karena timektomi. Limfosit B teraktivasi yang tidak mensekresi antibodi, tetap sebagai sel memori yang mengekspresikan imunoglobulin membran. Sel memori tetap hidup selama beberapa minggu sampai bulan tanpa stimulasi antigenik dan aktif resirkulasi diantara darah, getah bening dan organ limfoid Stimulasi sel B memori oleh antigen, menyebabkan respon imun sekunder. Afinitas sel B memori lebih tinggi daripada prekursor klonal yang tidak distimulasi. Diferensiasi sel B matur yang distimulasi oleh antigen, beberapa diantaranya secara morfologis sebagai sel plasma. Dalam darah atau jaringan individu normal, sel B mengekspresikan IgM+ atau IgM+ lgD+. Sebagai contoh : pada tikus (Rodent) perubahan dari IgM menjadi IgG dan kelas lain diatur sebagian besar oleh sel T dan diperantarai oleh sitokin, walaupun sulit untuk memastikan penyabab perubahan atau promator pertumbuhan yang baik pada kelas Ig yang telah berubah. Jika dilihat stimulasi permukaan sel B positif IgM oleh LPS maka terlihat 34

reaksi nonspesifik dengan antigen yang merangsang sintesa IgM, IgG3 dan sedikit IgG2b. Pada penambahan interleukin-4 (IL –  4) kedalam sistem maka terlihat peningkatan produksi IgE dan IgG1 sedangkan interferon-γ (IFNγ) merangsang sekresi IgG2b pada konsentrasi yang menghambat efek IL-4, sedangkan IL-5 merangsang pematangan tanpa efek pada kelas Ig. Faktor pencetus untuk perubahan IgA berasal dari hasil penelitian limfoma yang tidak diperkuat saat mengunakan sel B normal. Hal ini diyakinkan dengan adanya peningkatan 5-10 kali produksi IgA saat TGFβ (Transforming growth factor-β) dimasukkan dalam sistem LPS dan terlihat permukaan negative yang menjadi positif dalam sel-sel peyer’s patches. TGFβ mendorong pembentukan transk rip steril yang terdiri atas 5exon yang berasal dari sekuens germ-line hulu dari “a switch region’’ yang pecah menjadi kelas IgA gen Ca. Exon 5 mengandung kodon stop pada open rading frame dari gen Ca dan tidak dapat menyandi protein besar. Hal ini merupakan contoh mengenai fenomena umum yaitu transkrip steril dari gen CH  berperan pada kelas tersebut. Dengan adanya transkripsi memungkinkan terjadinya aksi rekombinase atau meningkatkan kemungkinan masuknya bagian yang berubah ke enzim. Di bawah pengaruh rekombinase, segmen gen VDJ tertentu ditransfer dari µ menjadi gen daerah konstan dengan menggunakan urutan daerah khusus untuk perubahan sehingga menghasilkan antibodi dengan spesifitas yang sama tetapi kelas berbeda.

35

II. Apakah Spesifitas Antibodi Yang Dihasilkan Imunoglobulin Permukaan Klon Induk ?

Oleh

Progeni

Sama

Dengan

Progeni sel B teraktivasi mengalami switching rantai berat selain μdan δ, misalnya γ, α atau ε. Spesifitas antibodi yang dihasilkan oleh progeni seringkali sama dan kadang  –  kadang tidak. Hal ini dianggap tidak jelas sehingga perlu dilakukan rekapitulasi. Hipotesis seleksi klonal mengarah pada jawaban yang menguatkan oleh karena postulasi tiap limfosit di program untuk membuat satu antibodi, hasil sel secara selektif dipicu untuk membentuk antibodi dan antibodi berada pada permukaan sebagai reseptor sehingga antigen dapat  berikatan dengannya. Karena bisa membuat antibodi maka spesifitas harus identik dengan reseptor permukaan tersebut. A. Ide Satu - Sel Satu - Antibodi

Ide

satu

sel

satu

antibodi

rupanya

benar

dengan

menggunakan

teknik

imunofluorescen, sel imunoglobulin masing – masing dapat di cat untuk rantai κ atau λ , tapi keduanya tidak dapat bersamaan. Hal ini terlihat pada sel B imatur . Sel B imatur dan sel pre-B dilengkapi dengan rantai ringan κ dan λ, lalu IgM hasil gabungan diekspresikan pada permukaan sel, sebagai reseptor antigen spesifik , sel pre-B yang sudah dilengkapi ini tidak berproliferasi dan berdiferensiasi dalam merespon antigen, dan disebut sel B imatur. Sel B imatur yang sudah mempunyai spesifisitas, bermigrasi keluar sumsum tulang, menuju sirkulasi periferal dan jaringan limfoid. Contohnya pada kelinci heterozigot hanya salah satu petanda alotipik maternal atau paternal dan tidak keduaduanya (allelic exclusion). Selanjutnya, sel plasma tumor hanya menghasilkan satu dan tidak lebih dari satu  protein mieloma. Hal ini juga menunjukan keterbatan pada pengecatan Ig permukaan  pada limfosit B. Imunoglobulin permukaan ini dapat berperan sebagai antibodi ditunjukkan oleh kemampuan dari sebagian kecil limfosit untuk berikatan dengan antigen seperti pada sel domba (membentuk “rosettes”) atau flagellin salmonella anti  –  imunoglobulin. Selanjutnya persentase sel yang terikat antigen meningkat pada yang sudah disentisitasi dan menurun pada binatang yang toleran. Bila antigen terlarut seperti flagellin yang terpolimer, yang terikat pada sel spesifik dapat terjadi “ patching”  dan “capping”  Ig permukaan sama seperti pada serum anti Ig. 36

Bila antigen “capped cells’’ di cat dengan fluorescent anti –  Ig. Semua Ig ditemukan pada  bagian cap dan tidak ada di bagian lain dari permukaan limfosit, jika antigen bereaksi dengan sel maka semua molekul Ig pada permukaan sel tertentu mempunyai idiotip yang sama dan diterima dengan baik. B. Hubungan Permukaan Antibodi Dengan Spesifitas Immunoglobulin Yang Sekresi

Antibodi

permukaan

rupanya

ada

hubungannya

dengan

spesifitas

dari

immunoglobulin yang disekresi dan apabila antibodi tertentu tergantung pada representasi Ig permukaan dalam kelompok sel B yang antigen sensitif maka selektif positif atau negatif dari sel dengan spesifitas tersebut sebelum adanya tantangan antigen harus memberi efek berarti pada reaksi selanjutnya. Deplesi sel yang spesifik terhadap antigen dengan adanya reaksi dengan reseptor permukaan, menghilangkan kemapuan populasi untuk bereaksi terhadap antigen.

Deplesi sel dengan reseptor permukaan untuk antigen menghilangkan kemampuan respons terhadap antigen yang datang kemudian. (a) Sel yang tersensitisasi (Primed cells abu – abu) dihapuskan oleh reaksi antara Ig permukaan pada limfosit dan antigen yang tidak larut yang ada dalam kolom. Sebagai control, manik yang dilapisi oleh oval bumin. (b) Primed cells (abu – abu) dirusak oleh radiasi ˝suicide˝  dengan cara mengikatkan antigen yang sangat radio aktif pada Ig permukaan. Sebagai kontrol, antigen yang tidak 37

dilabel (TGAL). BSA=bovine serum albumin, OVA=ovalbumin, TGAL = Poly – alanine rantai samping secara acak berikatan dengan tirosin dan glutamin. Pada sel –  sel yang diisolasi karena sifat ikatan spesifik dengan hapten seperti DNP sebagian besar mengeluarkan anti-DNP bila distimulasi in vitro. Untuk mengetahui informasi bahwa Ig permukaan dan Ig sitoplasmik dan sel sekresi mempunyai idotip yang o

sama maka pertama – tama dilakukan pengecatan pada Ig permukaan sel hidup pada 4 C dengan anti-idiotip yang dilabel dengan fluorescein dan difiksasi dengan glutaraldehid. Setelah sel di sitosentrifugasi dengan rhodamin, hal tersebut dapat dibuktikan dengan Staining ganda. C. Sel B Yang Berubah Kelas (Class – Switched B-cells) Mempunyai Kemungkinan Mutasi Tinggi Setelah Respons Pertama

Adanya keanekaragaman bahwa centrum germinativum diidentifikasi sebagai tempat terjadinya mutagenensis yang intensif. Daerah V mempunyai kecepatan mutasi 5

3

sekitar 10 / pasangan basa / pembelahan sel meningkat menjadi 10   / pasangan basa / generasi pada sel B karena adanya stimulasi antigen . Proses ini menunjukan akumulasi mutasi somatic pada struktur imunodominan antibodi VH / VK   saat terjadinya respon imun terhadap phenylaxazolone sesuai dengan waktu dan rangsangan yang berulang terlihat kecepatan mutasi meningkat secara dramatis. Mutasi terjadi dalam atau disekitar daerah yang menentukan yaitu kumparan hipervariabel yang memungkinkan sel untuk menghasilkan antibodi dengan afinitas berbeda dari sel induk. Secara acak sel anak yang mengalami mutasi mempunyai afinitas lebih tinggi untuk antigen, sebagian sama atau lebih rendah dan mungkin sama sekali tidak. Demikian juga mutasi pada daerah framework dapat juga “silent” atau bila berhasil melipat molekul dengan tepat terbentuk molekul fungsional. Tegasnya proporsi sel B dengan mutasi “silent” dicentrum germinativum adalah tinggi pada permulaan respon imun dan menurun drastic dengan waktu. Hal ini menunjukkan bahwa di versifikasi dini di susul oleh ekspansi preferensial klon yang mengekspresikan mutasi yang meningkatkan kesempatannya untuk bereaksi dengan antigen atau distimulasi oleh antigen. 38

Bab VI (disusun oleh Riska Arguar Syah) I.

Faktor Yang Menpengaruhi Afinitas Antibotik Pada Respon Imun

Antibodi merupakan protein imunoglobulin yang disekresikan oleh sel plasma hasil  prolifikasi sel B akibat teraktivasi dengan adanya antigen. Antibodi

bertugas

menghancurkan musuh – musuh penyerang dan bersifat sangat spektakuler, karena untuk membuat antibodi yang spesifik terhadap antigennya diperlukan proses yang panjang dan rumit. Afinitas antibodi adalah suatu kekuatan antibodi untuk menyerang antigennya dan  juga merupakan kekuatan antibodi dalam merespon imunitas. Dalam menghasilkan respon imun banyak faktor-faktor yang dapt mempengaruh i afinitas antibodi, diantaranya. A. Efek Dosis Antigen

Dosis dapat berpengaruh terhadap pembentukan suatu antigen, diikuti dengan jalan masuknya antigen dan juga ajuvan. Antigen – antigen tertentu yang bersifat imunogenik,  pada dosis tertentu dan masuk dengan berbagai cara yang beraneka ragam. Jalan masuk yang lebih cepat akan membuat respon imun yang cepat, karena dihasilkan oleh antibodi yang memiliki afinitas tinggi. Sedangkan jalan masuk yang sulit atau terhambat akan membuat respon imun menjadi lambat, karena afinitasnya rendah. Dalm reaksi respon imun adjuvan bertugas membentuk suatu tempat untuk antigen yang dilepaskan secara  perlahan-lahan. Pada keadaan yang sama, kekuatan ikatan antigen di reseptor permukaan antibodi sel B ditentukan oleh suatu konstan afinitas dalam reaksi :

Ag + (permukaan) Ab

AgAb

dan hasil reaksi mengikuti Hukum Massa. Jumlah molekul antigen yang cukup terikat  pada reseptor antibodi di permukaan sel, dan kemudian dipresentasikan pada sel T, maka limfosit akan dapat terstimulasi untuk berkembang menjadi klon penghasil antibodi.

39

 Namun, bila hanya sejumlah kecil antigen yang ada, maka hanya limfosit dengan reseptor antibodi berafinitas tinggi saja yang dapat mengikat antigen dengan untuk menstimulasi, dan sel anak juga menghasilkan antibodi dengan afinitas yang tinggi. Keseimbangan antara antigen dan antibodi menunjukkan bahwa, bila konsentrasi antigen mengikat antigen berafinitas rendah maka antigen dapat berikatan dengan lebih banyak.

Peningkatan mutasi somatik pada antibodi    0    0    0 30    1     / 25     k    i    t    a    s    a    a 20     b    m    o    n    s    I    a 15    i    s    g    n    a 10    t    a    u   s    a    M   p 5     h    a     l 0    m    u    J

Hari 7

Hari 10

Hari 14

Sekunder

Tersier

Primer

Jadi antigen dengan dosis tinggi dan limfosit dengan reseptor antibodi berafinitas rendah dapat terstimulasi dengan besar dibandingkan reseptor afinitas tinggi. Selanjutnya, kemungkinan besar, sel dengan afinitas tinggi akan mengikat banyak antigen, sehingga antibodi menjadi toleran. Secara ringkas, antigen dengan dosis kecil menghasilkan antibodi afinitas tinggi, sedangkan antigen dengan dosis tinggi dapat merangsang  pembentukan antiserum dengan afinitas rendah sampai sedang.

40

B. Pematangan Afinitas

Dalam imunologi, pematangan aktivitas diproses oleh sel B yang mensekresikan antibodi dengan cara meningkatkan aktifitas dari antigen selama pembuatan respon imun. Dengan mengulang pembentukan beberapa antigen, host akan memproduksi antibodi secara terus-menerus dengan afinitas yang besar. Dalam merespon suatu antigen, tubuh akan membentuk suatu respon primer ataupun sekunder. Respon primer terjadi ketika antigen masuk ke dalam tubuh, namun antibodi tidak meresponnya karena masih dalam proses pengenalan antigen baru. Massa antigen masuk ketubuh dan menghasilkan respon disebut periode laten, lamanya sekitar 6-7 hari. Sedangkan respon sekunder terjadi ketika suatu antigen yang sama masuk kedalam tubuh dan tubuh langsung memberikan respon tanpa periode laten. Selain menjadi lebih sigap dan besar, respons sekunder cenderung mempunyai afinitas lebih tinggi, yang dipandang merupakan hal yang sangat tepat. Ada dua alasan untuk pematangan afinitas setelah stimulasi primer, yaitu :

41

1. Segera terjadi respons primer dan konsentrasi antigen menurun sampai jumlah yang rendah, hanya sel afinitas tinggi yang berhasil berikatan dengan jumlah antigen yang cukup untuk dapat tetap berproliferasi. 2. Pada stadium ini sel mengalami mutasi dalam centrum germinativum dan setiap mutan yang mempunyai afinitas tinggi akan berikatan baik dengan antigen pada sel dengan dritik filokuler dan diseleksi secara positif untuk terjadinya ekspansi klonal yang persisten.

Peningkatan mutasi somatik yang terjadi pari passu dengan matangan afinitas sesuai dengan analisa dari perdebatan pandangan bahwa klon afinitas tinggi terbentuk tanpa mutasi dan berasal dari sejumlah kecil preku rsor pada populasi preimun. Medifikasi spesifisitas antibodi dengan cara point mutations, memungkinkan terjadinya diversifikasi  bertahap sehingga seleksi positif afinitas dapat bereaksi selama ekspansi klonal, sedangkan mekanisme lain seperti konversi gen menyebabkan perubahan besar yang cenderung merusak struktur ikatan antigen. Hal yang perlu dicatat, bahwa respon terhadap antigen thymus independent dengan memori yang tidak berkembang dan jarang bermutasi. Akibatnya, antigen tidak dapat menunjukkan fenomena pematangan afinitas. Secara garis besar kemampuan Th  untuk  bereaksi dengan antigen nonpolimerik dan nonpoliklonal, berguna untuk merangsang terjadinya proliferasi klonal ekspansif. Dengan cara mengubah kelas dan menghaluskan respons afinitas tinggi, menghasilkan respons imun lebih besar dan lebih baik serta lebih fleksibel. 42

II. Sel Memori

Dalam sistem imun tidak pernah terlepas dari bagian sel limfosit T. Limfosit T merupakan bagian dari sel limfosit yang bertugas sebagai sel memori. Limfosit T terbagi menjadi sel T sitotoksik, sel T pembantu dan sel T memori. Sel T sitotoksik digunakan sebagai mekanisme penghancur sel yang terinfeksi dan sel tumor, dapat menjadi pasif pada  penyakit autoimun karena statusnya yang anergik. Sel ini memiliki nama lain yaitu sel T +

CD8 , dipermukaan selnya mengikat antigen MHC kelas I dan terdapat glikoprotein CD8. Sel T pembantu digunakan dalam proses kekebalan bersamaan dengan leukosit yang lainnya. Selain itu, sel T pembantu juga berperan dalam pematangan sel B di plasma, serta mengakifkan sel sitotoksik dan makrofag. Sel T memori digunakan untuk membantu tubuh dalam mempertahankan diri terhadap suatu serangan penyakit, dengan mekanisme kerja mengingat kembali mikroorganisme tertentu yang telah terpapar sebelumnya. Sel memori mempunyai kemampuan merespon yang sangat cepat pada paparan selanjutnya. Antibodi yang disandi oleh gen “germ–line” yang tidak mengalami mutasi menunjukkan bentuk memori evolusioner yang cenderung memasukkan spesifisitas untuk  patogen yang umum ditemukan dan disebut sebagai fraksi “natural antibodi” dalam suatu serum. Memori yang didapat selama respons imun adaptif memerlukan kontak dengan antigen dan ekspansi sel memori yang spesifik terhadap antigen. Seperti terlihat seperti kenaikan 20 kali jumlah prekursor sel T sitotoksik setelah imunisasi wanita dengan antigen H-Y laki-laki.

43

Memori pada infeksi dini seperti campak bersifat seumur hidup atau perlu mendapat stimulasi antigen berulang dari antigen yang tetap ada atau reinfeksi subklinis. Fanum pada tahun 1847 pernah menggambarkan epidemiologi campak di kepulauan Faroe pada tahun sebelumnya. Dan hasilnya hampir seluruh masyarakat terkena infeksi, kecuali beberapa orang tua yang telah terinfeksi selama 65 tahun sebelumnya. Bukti ini mendukung hipotesis waktu paruh yang lama.

Sekarang ini banyak penelitian menunjukkan bahwa fungsi sel memori B yang ditansfer ke resipien singeneik dengan cara radiasi akan hilang dalam waktu 1 bulan, kecuali  bila diberikan antigen atau donor berupa transgenik untuk gen bcl-2 (sinyal pada centrum germinativum yang mencegah apoptosis sel B sentrositik juga mengingatkan ekspresi bcl-2). Dapat digambarkan bahwa sel B memori berstatus dinamik akan hidup dan sel memori akan dipertahankan oleh sinyal berulang dari sel d endritik folikuler dalam centrum germinativum. Centrum germinativum  merupakan kumpulan limfosit yang tersusun secara radial,

dengan bagian dalam berupa limfosit T dan susunan radialnya disusun oleh Limfosit B. Dengan kata lain, centrum germinativum digunakan sebagai tempat antigen tersimpan untuk waktu yang cukup lama. Sel T memori ada kemungkin bergantung pula dengan stimulasi  berulang dari antigen. Jika dapat

diterima pemikiran bahwa antigen biasanya hanya

 bertahan sebagai kompleks pada sel dendritik folikuler, maka asumsi selanjutnya yaitu antigen dibawa oleh sel B memori yang berasal dari centrum germinativum akan menangkap dan memproses kompleks antigen sebelum dipresentasikan pada sel T.

44



Populasi Memori Tidak Merupakan Ekspansi Dari Sel Naif Terkait

Penelitian yang berasal dari ditemukannya “heat stable antigen” (HSA) pada  permukaan murine, banyak sekali memberi petunjuk bahwa prekursor respons primer sel B dapat merangsang terjadinya respons sekunder. Asal subset ini masih diperdebatkan apakah berasal dari garis keturunan yang umum sebelum kontak dengan antigen atau dari sel naif yang mengalami diferensiasi persiapan sebelum adanya tantangan antigen yang konvensional, melalui pertemuan dengan ikatan silang antigen atau anti idiotip alami. Pada umumnya, sel memori lebih mudah distimulasi dengan antigen dosis tertentu sebab afinitasnya lebih tinggi. Pada sel B terbukti adanya “linking mutation” dan seleksi antigen untuk menghasilkan sel memori dengan afinitas tinggi didalam centrum germinativum folikel kelenjar limfe sekunder. Reseptor antigen pada sel T memori juga mempunyai afinitas yang lebih tinggi, tetapi karena tidak mengalami mutasi somatik selama respons pertama maka reseptor yang sudah ada dengan afinitas lebih tinggi dalam  populasi sel naif akan berproliferasi secara selektif melalui ikatan pilihan pada antigen.

Antigen

Antigen

Sel T

Sel B

Ekspansi progresif klon sel B dengan afinitas Ekspansi progresif klon sel B meningkat

dengan afinitas meningkat

Afinitas meningkat dari sel spesifik terhadap antigen

45

Secara intuisif tidak diharapkan untuk memperbaiki afinitas seperti pada mutasi somatik pada sel B, namun sel T memori menambah aviditas sel penyaji antigen melalui  peningkatan ekspresi molekul adhesi tambahan, CD2, LFA-1, FGA-3 dan ICAM-1. Beberapa dari molekul tersebut juga dapat berfungsi untuk memperkuat sinyal transduksi, sel T memori lebih mudah dipicu daripada sel naif terkait.

Tabel Fenotip dan fungsi subset sel T manusia naif dan memori ditetapkan dengan adanya bentuk isoform CD45RA dan CD45RO (Berdasarkan Beverly P.C.L (1992). Seminars in Immunology 4, 35.) Fenotip

CD45RA Sel T Naif

CD45RA Sel T Memori

CD45RA

+++

±/-

CD45RO

±/-

+++

VLA-ß (CD29)

++

+++

CD2

+

+++

IL-2R (CD25)

±/-

++

CD44

±/-

+++

LFA-1

±/-

+++

ICAM-1

±/-

+

LFA-3

±/-

++

MHC kelas I

±/-

+++

MHC kelas II

±/-

+

Fungsi

46

Masa Hidup Antar Mitosis

Panjang

Pendek

Respons untuk mengingat antigen

±/-

+++

Respons terhadap aloantigen

+++

+++

Respons terhadap anti CD2

±/-

+++

Respons terhadap anti CD3

++

+++

Sekresi IL-2

++

++

Sekresi sitokin lain

±/-

++

Perubahan fenotipik yang penting yaitu bentuk isoform dari leukocyte common antigen CD45R yang terbentuk melalui pemecahan diferensial, memungkinkan  perbedaan yang lebih baik antara sel naif dan memori. Antibodi monoklonal terhadap molekul CD45RA yang mengekspresikan exon A dapat mendeteksi sel T naif sedangkan antibodi monoklonal yang hanya bereaksi dengan bentuk CD45RO dengan berat molekul yang lebih rendah, menunjuk pada sel memori yang mampu mengenali antigen. Reaksi Dengan mAb

CD45RA

CD45RB

CD45RC

CD45RO

CD45

+

+

+

_

+

Fenotip

CD45RA +

+

_

_

+

 _

+

+

_

+

 _

+

_

_

+

 _

_

_

+

+

47

CD45RB

CD45RO

Kenyataan hampir semua sel memori akan mengalami tantangan antigen berulang yang menunjukkan bahwa sangat mungkin semua ciri – ciri pada subset CD45RO merupakan fakta dari manifestasi sel yang diaktifkan. Ekspresi dari reseptor homing untuk endotel daerah peradangan memberikan kesempatan yang lebih baik untuk bertemu dengan patogen yang antigenik dibandingkan pencarian acak melalui seluruh jaringan ekstravaskuler. Meskipun demikian makin banyak bukti menunjukkan bahwa sel CD45RO dapat kembali menjadi fenotip RA dan kecenderungannya adalah bahwa sel memori, mungkin tanpa stimulasi antigen, dapat kehilangan status aktifnya dan masuk dalam kelompok resting. Sel B yang baru (virgin) kehilangan IgM dan IgD permukaan dan mengubah isotip reseptornya untuk menjadi sel memori. Ekspresi diferensiasi dari pertanda  permukaan memungkinkan terjadinya pemilihan sel B dan sel T menjadi kelompok naif dan memori

48