Struktur Mekanisme Sistem Kekebalan Tubuh Sistem kekebalan tubuh pada organisme tingkat tinggi, terutama burung dan Mammalia, bertumpu pada sel-sel darah putih (leukosit). Leukosit dibentuk di dalam sumsum tulang oleh sebuah jaringan meristematik yang disebut stem cells (sel induk darah) (Gambar 11.9).
Gambar 11.9 Diferensiasi sel induk darah. Leukosit yang berperan dalam sistem kekebalan tubuh terdiri atas fagosit dan limfosit. Fagosit merupakan sel yang akan menghancurkan benda asing yang masuk dalam tubuh dengan cara menelannya (fagositosis). Fagosit terdiri atas neutrofil dan makrofag. Neutrofil terdapat di dalam darah, sedangkan makrofag mampu memasuki ke dalam jaringan ataupun rongga tubuh. Limfosit terdiri atas dua jenis, yaitu limfosit B dan limfosit T. 1. Limfosit B Limfosit B terbentuk dan dimatangkan dalam sumsum tulang (bone marrow). Dalam sumsum tulang, limfosit B berdiferensiasi menjadi sel plasma yang berfungsi bertugas menyekresikan antibodi kedalam cairan tubuh dan sel limfosit B-memori yang berfungsi menyimpan informasi antigen. Informasi ini disimpan dalam bentuk DNA yang dapat memproduksi antibodi yang cocok dengan antigen. Sel limfosit B hidup dalam jangka waktu yang lama.
Gambar 11.10 Proses pembentukan sel T (T cell) dan sel B (B cell). Sel B matang di sumsum tulang, sedangkan sel T matang di kelenjar timus. 2. Limfosit T Limfosit T dimatangkan di kelenjar timus (Gambar 11.10). Di kelenjar timus, limfosit T juga berdiferensiasi menjadi sel T sitotoksik (cytotoxic T cell), sel T penolong (helper T cell), sel T supressor (supressor T cell), dan sel Tmemori (memory T cell). Masing-masing memiliki fungsi berbeda. Sel T sitotoksik berfungsi dalam membunuh sel yang terinfeksi. Sel T penolong berfungsi mengaktifkan limfosit B dan limfosit T. Sel supressor berfungsi dalam mengurangi produksi antibodi oleh sel-sel plasma dengan cara menghambat aktivitas sel T penolong dan sel T sitotoksik. Sel T memori diproduksi untuk “mengingat” antigen yang telah masuk ke dalam tubuh. Jika kelak antigen yang sama menyerang tubuh kembali, maka dengan adanya sel T memori akan terjadi respons sekunder yang lebih cepat dan kuat. Akibatnya, sering antigen telah dihancurkan sebelum terjadi demam atau radang. Baik limfosit B dan limfosit T akan masuk ke dalam sistem peredaran limfatik atau getah bening (Gambar 11.10). Sel limfosit banyak terdapat pada sistem peredaran darah limfatik, sumsum tulang, kelenjar timus, kelenjar limfa, amandel (tonsil), darah, dan dalam sistem pencernaan. Pada proses transplantasi jaringan, penolakan tubuh donor yang menyebabkan kerusakan jaringan yang akan ditransplantasikan, dapat disebabkan oleh sel limfosit T. Hal ini terjadi karena limfosit T menganggap jaringan tersebut bukan bagian dari tubuh.
Gambar 11.11 Sistem peredaran limfatik Manusia 3. Antibodi Limfosit B membentuk sistem kekebalan di dalam cairan tubuh (humor), sehingga efektif dalam mengatasi infeksi oleh bakteri dan virus yang bersifat ekstraseluler. Sel Limfosit B dapat membentuk struktur protein khusus, yaitu Immunoglobulin atau disebut juga antibodi. Protein khusus ini dimigrasikan ke bagian membran sel, kemudian berfungsi mengenali dan mengikat sel asing atau organisme asing yang ditemui, dan melumpuhkannya. Antibodi pada dasarnya adalah protein yang sangat spesifik yang terbentuk sebagai respons dari kehadiran antigen. Immunoglobin terdiri dari dua rantai ringan (Light Chain, rantai L) dan dua rantai
berat (Heavy Chain, rantai H). Setiap rantai L dan H terdiri atas dua terminal, yaitu terminal C (Constant) dan terminal V (Variable). Immunoglobin (disingkat Ig) dibagi menjadi lima kelas, yaitu IgA, IgD, IgE, IgG, IgM (Gambar 11.12).
Gambar 11.12 Immunoglobin terdiri atas lima kelas yaitu IgM, IgG, IgA, IgD, dan IgE. IgM merupakan antibodi pertama yang disekresikan sebagai respons kekebalan tubuh. Setelah mengikat antigen, IgM memicu aktifnya protein komplemen. IgM juga dapat mengikat antigen atau patogen menjadi gumpalan sehingga memudahkan fagositosis makrofag. IgG mengaktifkan protein komplemen dan menetralkan banyak racun. Jumlah IgG paling banyak dan tahan lama. IgG merupakan satu-satunya antibodi yang dapat melewati plasenta dan menjaga janin dengan kekebalan tubuh ibunya. IgG juga disekresikan dalam kolostrum. IgA mencegah masuknya virus atau bakteri melalui jaringan epitel mukosa sistem pencernaan, pernapasan, dan saluran reproduksi. IgA ditemukan juga pada air liur, air mata, dan kolostrum. IgE memicu peradangan jika cacing parasit menyerang tubuh. IgE juga berperan dalam reaksi alergi. IgD tidak mengaktifkan sistem komplemen dan tidak dapat melewati plasenta. IgD diduga berfungsi dalam diferensi sel limfosit B menjadi sel plasma dan sel B memori.
Mekanisme Sistem Pertahanan Tubuh Ketika Anda mendapatkan luka, maka selain reaksi pembekuan darah, tubuh juga dengan cepat melindungi bukaan pada luka dari infeksi bakteri dan mikroorganisme lainnya. Adanya luka secara langsung telah merusakkan sistem pertahanan tubuh nonspesifik eksternal. Ketika terjadi luka, histamin dilepaskan oleh mast cell (mastosit), dan sel basofil yang tersebar di seluruh jaringan. Histamin yang diterima reseptor pada otot polos dan endotelium di dinding kapiler darah menyebabkan kapiler darah mengalami vasodilatasi (penambahan diameter), sementara vena menyempit. Hal ini menyebabkan kapiler darah menjadi lebih permeabel. Daerah tersebut akan terlihat memerah dan membengkak (Gambar 11.13).
Gambar 11.13 Proses pertahanan tubuh dari patogen berupa bakteri ketika terjadi luka di jaringan kulit. Selain mengeluarkan histamin, mastosit juga menghasilkan faktor kemotaksis untuk ‘menarik’ dan mengaktifkan eosinofil, neutrofil, dan monosit (sel fagosit), serta faktor pengaktif keping darah yang akan terlibat dalam proses pembekuan darah. Sel fagosit, baru akan terlihat di sekitar daerah luka setelah sekitar 30 sampai 90 menit kemudian. Eosinofil berperan dalam menghambat dan mengurangi konsentrasi histamin yang dikeluarkan mastosit, agar tidak terjadi reaksi yang berlebihan. Jika terjadi infeksi oleh bakteri, maka neutrofil akan mengaktifkan lisosom. Lisosom melepaskan enzim lysozim yang akan mendegradasi bakteri dan selsel dari jaringan yang rusak di sekitar luka. Monosit dan makrofag juga menghasilkan endogenous pyrogen. Zat ini memberikan sinyal pada pengatur suhu di hipotalamus, untuk menaikkan suhu tubuh beberapa derajat. Kita menyebut situasi ini sebagai demam. Hal ini terjadi terutama jika infeksi yang diderita cukup berat. Naiknya suhu tubuh dimaksudkan untuk menghambat pertumbuhan bakteri atau organisme patogen, agar lebih mudah dilumpuhkan. Respons tubuh ini dapat dikatakan sebagai respons sistem pertahanan tubuh nonspesifik dan belum melibatkan sel-sel limfosit. Makrofag, yang jumlahnya hanya beberapa persen dari jumlah keseluruhan leukosit ini memainkan peranan penting. Makrofag memiliki protein MHC (macrophage’s histocompatibility complex) yang kemudian akan berikatan dengan antigen pada mikroba. Kompleks MHC-antigen ini kemudian dimigrasikan ke membran sel makrofag (Gambar 11.14).
Gambar 11.14 Aktivasi oleh sel T penolong. Sel T penolong akan membelah diri dan mengaktifkan sel B dan sel T sitoksin. Sel limfosit juga turut serta dalam melumpuhkan mikroba yang masuk ke dalam tubuh, hanya saja dengan mekanisme yang berbeda. Sel limposit B dengan reseptor komplemen berikatan dengan antigen dari bakteri atau organisme patogen. Hal ini untuk mengenali antigen tersebut. Limfosit B akan membelah dan berdiferensiasi menjadi sel memori dan sel plasma. Sel plasma menyekresikan antibodi yang dapat melumpuhkan mikroba yang masuk ke dalam cairan tubuh (humor). Target operasi limfosit B adalah bakteri, virus yang berada di luar sel, jamur dan protista. Limfosit T membentuk sistem kekebalan seluler. Sel sitotoksik akan menempel pada sel yang sudah terinfeksi virus, sel kanker, atau sel asing yang ditransplantasikan ke tubuh. Reseptor pada sel T penolong berikatan dengan kompleks MHCantigen makrofag. Ikatan ini menyebabkan sel T penolong menghasilkan hormon interleukin yang menginduksi sel T penolong untuk membelah dan berdiferensiasi menjadi sel memori. Sel T penolong juga dapat berikatan dengan sel limfosit B dan menginduksi (dengan bantuan hormon interleukin) sel limfosit B untuk membelah dan berdiferensiasi menjadi sel memori dan sel plasma. Sel plasma akan menyekresikan antibodi. Antibodi yang disekresikan sel plasma akan berikatan dengan antigen mikroba, untuk kemudian dapat dikenali oleh makrofag dan dicerna. Fenomena ini disebut opsonic adherence (Opsin adalah istilah yang berarti “bersiap untuk makan”) atau opsonisasi. Proses ini pada dasarnya adalah mekanisme penandaan sel mikroba pelumpuh antigen dengan antibodi. Sel T sitotoksik juga dapat aktif membelah dan berdiferensiasi dengan bantuan hormon interleukin yang disekresikan dari sel T penolong. Sel sitotoksik mengenali sel-sel asing atau sel yang terinfeksi virus di dalam tubuh, kemudian menguraikan membran selnya dengan protein yang dihasilkannya. Hal ini sangat penting, karena antibodi tidak dapat menyerang patogen yang telah menginfeksi sel tubuh.
