sistem imun

1. ANTIGEN

Antigen adalah zat-zat asing yang pada umumnya merupakan protein yang berkaitan dengan bakteri dan virus yang masuk ke dalam tubuh. Beberapa berupa olisakarida atau polipeptida, yang tergolong makromolekul dengan BM > 10.000. Antigen bertindak sebagai benda asing atau nonself oleh seekor ternak dan akan merangsang timbulnya antibodi.

Karakteristik antigen yang sangat menentukan imunogenitas respon imun adalah sebagai berikut:

1) Asing (berbeda dari self )

Pada umumnya, molekul yang dikenal sebagai self tidak bersifat imunogenik, jadi untuk menimbulkan respon imun, molekul harus dikenal sebagai nonself.

2) Ukuran molekul

Imunogen yang paling poten biasanya merupakan protein berukuran besar. Molekul dengan berat molekul kurang dari 10.000 kurang bersifat imunogenik dan yang berukuran sangat kecil seperti asam amino tidak bersifat imunogenik.

3) Kompleksitas kimiawi dan struktural

Jumah tertentu kompleksitas kimiawi sangat diperlukan, misalnya homopolimer asam amino kurang bersifat munogenik dibandingkan dengan heteropolimer yang mengandung dua atau tiga asam amino yang berbeda.

4) Determinan antigenic (epitop)

Unit terkecil dari antigen kompleks yang dapat dikat antibody disebut dengan determinan antigenic atau epitop. Antigen dapat mempunyai satu atau lebih determinan. Suatu determinan mempunyai ukuran lima asam amino atau gula.

5) Tatanan genetic penjamu

Dua strain binatang dari spesies yang sama dapat merespon secara berbeda terhadap antigen yang sama karena perbedaan komposisi gen respon imun.

6) Dosis, cara dan waktu pemberian antigen

Respon imun tergantung kepada banyaknya natigen yang diberikan, maka respon imun tersebut dapat dioptmalkan dengan cara menentukan dosis antigen dengan cermat (termasuk jumlah dosis), cara pemberian dan waktu pemberian (termasuk interval diantara dosis yang diberikan (Nisonoff, 1985).

2. ANTIBODI

Antibodi merupakan protein-protein yang terbentuk sebagai respon terhadap antigen yang masuk ke tubuh, yang bereaksi secara spesifik dengan antigen tersebut.  Konfigurasi molekul antigen-antibodi sedemikian rupa sehingga hanya antibodi yang timbul sebagai respon terhadap suatu antigen tertentu saja yang ccocok dengan permukaan antigen itu sekaligus bereaksi dengannya.

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.

Sistem kebal atau imun terdiri dari dua macam, yaitu sistim kebal humoral dan seluler. Limfosit B bertanggung jawab terhadap sistim kebal humoral. Apabila ada antigen masuk ke dalam tubuh, maka limfosit B berubah menjadi sel plasma dan menghasilkan antibodi humoral. Antibodi humoral yang terbentuk di lepas ke darah

Klasifikasi Antibodi

1. IgG (Imuno globulin G) adalah antibody paling umum tapi antibody ini memiliki kemmpuan untuk memasuki jaringan dan mempercepat penyerangan antigen. Dihasilkan hanya dalam waktu beberapa hari, ia memiliki masa hidup berkisar antara beberapa minggu sampai beberapa tahun. IgG beredar dalam tubuh dan banyak terdapat pada darah, sistem getah bening, dan usus. Mereka mengikuti aliran darah, langsung menuju musuh dan menghambatnya begitu terdeteksi.Mereka mempunyai efek kuat anti-bakteri dan penghancur antigen.Mereka melindungi tubuh terhadap bakteri dan virus, serta menetralkan asam yang terkandung dalam racun.
2. IgA terkonsentrasi di cairan tubuh untuk menjaga jalan masuk tubuh. Antibodi ini terdapat pada daerah peka tempat tubuh melawan antigen seperti air mata, air liur, ASI, darah, kantong-kantong udara, lendir, getah lambung, dan sekresi usus.Kepekaan daerah tersebut berhubungan langsung dengan kecenderungan bakteri dan virus yang lebih menyukai media lembap seperti itu. Secara struktur, IgA mirip satu sama lain. Mereka mendiami bagian tubuh yang paling mungkin dimasuki mikroba dan menjaganya.
3. IgM adalah antibody terbesar; antibody ini cenderung  terdapat di darah dimana dia bisa membunuh bakteri. Pada saat organisme tubuh manusia bertemu dengan antigen, IgM merupakan antibodi pertama yang dihasilkan tubuh untuk melawan musuh.Janin dalam rahim mampu memproduksi IgM pada umur kehamilan enam bulan. Jika musuh menyerang janin, jika janin terinfeksi kuman penyakit, produksi IgM janin akan meningkat. Untuk mengetahui apakah janin telah terinfeksi atau tidak, dapat diketahui dari kadar IgM dalam darah.
4. IgD terdapat di sambungan antar membrane dan meregulasi aktivasi sel. IgD juga terdapat dalam darah, getah bening, dan pada permukaan sel B. Mereka tidak mampu untuk bertindak sendiri-sendiri. Dengan menempelkan dirinya pada permukaan sel-sel T, mereka membantu sel T menangkap antigen.
5. IgE ditemukan di sedikit dari jumlah darah tapi dia cepat mencetuskan alergi. IgE merupakan antibodi yang beredar dalam aliran darah.Antibodi ini bertanggung jawab untuk memanggil para prajurit tempur dan sel darah lainnya untuk berperang. Karena itu, kadar IgE tinggi pada tubuh orang yang sedang mengalami alergi.

MANFAAT REAKSI ANTIGEN ANTIBODI DALAM TUBUH

Serologi ialah ilmu yang mempelajari reaksi antigen antibody secara invitro
Untuk dapat menegakkan diagnose suatu penyakit infeksi:kita harus dapat mengisolasi atau menemukan kuman penyebabnya. Proses isolasi atau menemukan kuman tersebut memakan waktu yang cukup lama dan sulit dalam pelaksanaannya. Apabila sebuah kuman masuk kedalam tubuh kita maka kuman tersebut akan merupakan suatu antigen (benda asing)bagi tubuh kita dan selanjutnya akan merangsang tubuh kitauntuk membentuk antibody terhadap kuman tersebut. Dengan dapat ditemukannya antibody tersebut dalam tubuh kita, mka hal ini akan membantu kita dalam menegakkan diagnose suatu penyakit infeksi. Proses untuk menemukan atau mendeteksi adanya antigen dan antibody tersebut yang selanjutnya kita kenal dengan pemeriksaan serologi. Beberapa contoh pemeriksaan serologi adalah: Widal, VDRL, Toxoplasmosis, Hepatitis, AIDS ( Tim Biologi Umum, 2011).

3. UJI SEROLOGIS KHUSUS ELISA

ELISA adalah singkatan dari “enzym linked immunosorbent assay.”   Tes ELISA menggunakan komponen dari sistem kekebalan tubuh dan bahan kimia untuk mendeteksi respon imun dalam tubuh (misalnya, untuk mikroba menular).  Uji ELISA melibatkan enzim (suatu protein yang mengkatalisis reaksi biokimia), hal ini juga melibatkan antibodi atau antigen (molekul kekebalan).  Tes ELISA secara luas digunakan untuk mendeteksi zat yang memiliki sifat antigenik, terutama protein (sebagai lawan dari molekul kecil dan ion seperti glukosa dan kalium).   Zat yang terdeteksi oleh tes ELISA termasuk hormon, antigen bakteri dan antibodi.

Teknik ELISA pertama kali diperkenalkan pada tahun 1971 oleh Peter Perlmann dan Eva Engvall. Mereka menggunakan teknik ELISA ini dalam bidang imunologi  (ELISA konvensional) untuk menganalisis interaksi antara antigen dan antibodi di dalam suatu sampel, dimana interaksi tersebut ditandai dengan menggunakan suatu enzim yang berfungsi sebagai pelopor/ reporter/ signal.

Prinsip Kerja ELISA

            Antigen yang digunakan untuk mengimunisasi tikus ditempelkan ke sumur mikrokultur dan hasil setiap cloning dilapisi di atas antigen. Setelah inkubasi, sebuah enzim pasangan antibody yang spesifik pada antibody tikus ditambahkan ke dalam sumur. Inkubasi selanjutnya, sumur dicuci untuk membuang antibody yang tidak terikat dan ditambahkan substrat untuk enzim yang spesifik. Jika sumur mengandung antibody yang terikat dengan antigen, seberkas warna cerah akan dihasilkan.

Jenis-jenis ELISA

Berdasarkan sistem kerja dalam reaksinya ELISA terbagi menjadi tiga kelompok yaitu Direct ELISA, Indirect ELISA dan Sandwich ELISA.  Pengelompokan tersebut didasarkan pada kompetisi atau inhibisi dari ELISA. 

1. Direct ELISA

Teknik ELISA ini merupakan teknik ELISA yang paling sederhana. Teknik ini seringkali digunakan untuk mendeteksi dan mengukur konsentrasi antigen pada sampel ELISA direct menggunakan suatu antibody spesifik (monoklonal) untuk mendetaksi keberadaan antigen yang diinginkan pada sampel yang diuji.

2. Indirect ELISA

Teknik ELISA indirect ini pada dasarnya juga merupakan teknik ELISA yang paling sederhana, hanya saja dalam teknik ELISA indirect yang dideteksi dan diukur konsentrasinya merupakan antibody. ELISA indirect menggunakan suatu antigen spesifik (monoklonal) serta antibody sekunder spesifik tertaut enzim signal untuk mendeteksi keberadaan antibody yang diinginkan pada sampel yang diuji.

3. ELISA Sandwich

Teknik ELISA jenis ini menggunakan antibody primer spesifik untuk menangkap antigen yang diinginkan dan antibody sekunder tertaut enzim signal untuk mendeteksi keberadaan antigen yang diinginkan. Pada dasarnya, prinsip kerja dari ELISA sandwich mirip dengan ELISA direct, hanya saja pada ELISA sandwich, larutan antigen yang diinginkan tidak perlu dipurifikasi. Namun, karena antigen yang diinginkan tersebut harus dapat berinteraksi dengan antibody primer spesifik dan antibody sekunder spesifik tertaut enzim signal, maka teknik  ELISA sandwich ini cenderung dikhususkan pada antigen memiliki minimal 2 sisi antigenic (sisi interaksi dengan antibodi) atau antigen yang bersifat multivalent seperti polisakarida atau protein. Pada ELISA sandwich, antibody primer seringkali disebut sebagai antibody penangkap, sedangkan antibody sekunder seringkali disebut sebagai antibody penangkap, sedagkan antibody sekunder seringkali disebut sebagai antibody deteksi (Hady, 2014).

4. RESISTENSI DAN KEKEBALAN TUBUH

Resistensi

Resistensi adalah daya ketahanan tubuh untuk mencegah masuknya mikroba patogen ke dalam tubuh. Resistensi (Inggris: resistance) berasal dari kata resist + ance adalah menunjukan pada posisi sebuah sikap untuk berperilaku bertahan, berusaha melawan, menentang atau upaya oposisi pada umumnya sikap ini tidak berdasarkan atau merujuk pada paham yang jelas.

Sifat resistensi bakteri terhadap antibiotika yang terdapat pada gen maka dikenal dengan resistensi yang disebabkan non-genetik atau disebabkan genetik.

1. Penyebab Non-genetik

            Resistensi non-genetik adalah suatu keadaan bakteri pada stadium istirahat, sehingga bakteri tidak peka terhadap antibiotik. Atau dengan kata lain, antibiotik yang bekerja untuk membunuh bakteri pada saat aktif pembelahan maka populasi bakteri yang tidak berada pada fase pembelahan akan relatif resisten terhadap antibiotik tersebut. Resistensi non-genetik umumnya terjadi karena perubahan pada pertahanan tubuh bakteri itu sendiri atau perubahan struktur bakteri sehingga tidak sesuai lagi sebagai target antibiotik. 

Contoh:
• Bakteri Tuberkulosis yang menginfeksi di dalam jaringan yang tidak membelah aktif pada saat pemberian antibiotik sehingga terjadi mekanisme pertahanan tubuh bakteri maka akan resisten terhadap antibiotik tersebut. Lalu karena suatu hal maka diberikan kortikosteroid yang menyebabkan daya tahan bakteri menurun sehingga bakteri yang tadi belum membelah aktif lalu memebelah aktif lagi sehingga antibiotik dapat membunuh bakteri Tuberkulosis.

2. Penyebab Genetik

            Resistensi genetik yaitu suatu keadaan mikroorganisme yang semula peka terhadap suatu antibiotik pada suatu saat dapat berubah sifat genetiknya menjadi tidak peka atau memerlukan konsentrasi yang lebih besar. Perubahan ini karena gen bakteri mendapatkan elemen genetik yang terbawa sifat resistensi. Yaitu resistensi bakteri yang terjadi karena perubahan genetik meliputi kromosom maupun ekstra kromosom. Perubahan genetik dapat ditransfer atau dipindahkan dari satu spesies bakteri ke spesies lainnya melalui berbagai mekanisme:

     a. Resistensi kromosomal

     Resistensi kromosomal bakteri terhadap antibiotik dapat terjadi karena adanya mutasi DNA yang mengontrol kecocokan (susceptibility) terhadap obat tertentu. Resistensi bakteri terhadap antibiotik yang mempunyai sebab genetik kromosal terjadi secara spontan, misalnya karena terjadi mutasi spontan terhadap lokus DNA (Deoksi Nukleat Acid) yang mengontrol kecocokan(susceptibility) terhadap antibiotik tertentu.

Contoh : Bakteri Streptococcus pneumoniae merubah struktur ribosomnya sehingga tidak     dicocok lagi sebagai target antibiotik eritromisin.  

b. Resistensi ekstrakromosomal
Resistensi ekstrakromosomal sering disebut plasmid. Plasmid adalah molekul DNA yang bulat/ sirkuler.

Kekebalan Tubuh

Sistem imunitas atau sistem kekebalan tubuh adalah mekanisme yang melindungi tubuh terhadap pengaruh biologis kuman patogen dari luar, maupun sel kanker yang terjadi di dalam tubuh. Sistem kekebalan tubuh terdiri dari protein, organ, jaringan dan sel-sel khusus.         Sistem kekebalan tubuh berfungsi untuk mempertahankan orang-orang terhadap mikroorganisme dan kuman yang menyerang tubuh dan berpotensi menyebabkan penyakit atau infeksi. Secara umum, sistem imunitas bekerja secara efisien dalam menjaga orang tetap sehat dan mencegah penyakit dan infeksi.

Ada tiga jenis Imunitas yang manusia miliki dalam sistem kekebalan tubuh:

1.      Sistem Imunitas bawaan

            Setiap orang lahir dengan imunitas bawaan (atau alami), sistem imunitas bawaan termasuk jenis perlindungan umum. Banyak kuman yang mempengaruhi spesies lain tidak membahayakan kita. Misalnya, virus yang menyebabkan leukemia pada kucing atau distemper pada anjing tidak mempengaruhi manusia. Imunitas bawaan bekerja dua arah karena beberapa virus yang membuat manusia sakit – seperti virus penyebab HIV / AIDS – tidak membuat kucing atau anjing sakit. Sistem Imunitas bawaan juga mencakup hambatan eksternal tubuh, seperti kulit dan selaput lendir (seperti pada hidung, tenggorokan, dan saluran pencernaan), yang merupakan garis pertahanan pertama dalam mencegah penyakit memasuki tubuh. Jika dinding defensif luar rusak (seperti melalui luka), kulit berusaha untuk cepat menyembuhkan dan sel-sel kekebalan khusus  menyerang kuman penyerang kulit.

2.      Sistem Imunitas adaptif

            Jenis kedua adalah perlindungan imunitas adaptif (atau aktif), yang berkembang sepanjang hidup kita. Kekebalan adaptif melibatkan limfosit dan berkembang seperti orang yang terkena penyakit atau diimunisasi terhadap penyakit melalui vaksinasi.

3. Sistem Imunisasi Pasif

Imunisasi pasif adalah suatu usaha untuk mendapatkan kekebalan tubuh ternak dengan cara memindahkan antibodi dari ternak resisten kepada ternak yang.rentan. Ternak rentan tidak perlu secara aktif berbuat sesuatu untuk menjadi kebal, di dalam tubuh terna ktidak terjadi reaksi antara antigen dengan antibodi. Resistensi yang dihasilkan hanya bersifat sementara, memberi perlindungan yang cepat namun cepat pula dikatabolisme, sehingga ternak resipien menjadi rentan kembali terhadap infeksi ulang. Tidak ada sel ingatan yang akan melindungi ternak apabila antibodi telah habis. Pada ayam, imunitas pasif diturunkan dari induk kepada anak ayam melalui kuning telur.

 Contoh-contoh imunisasi pasif, antara lain adalah  (1) antibodi dalam kolustrum yang diberikan oleh induk sapi kepada pedet yang baru lahir. (2) antibodi yang diberikan induk ternak lewat plasenta saat fetus masih dalam kandungan. (3) antitoksin tetanus yang diberikan pada ternak untuk memberi perlindungan segera terhadap tetanus. (4) Antiserum anthrax yang diberikan kepada ternak untuk memberi perlindungan segera terhadap penyakit anthrax. 

4. Sistem Imunisasi Aktif

Imunisasi aktif adalah suatu usaha untuk mendapatkan kekebalan tubuh pada ternak melalui pemberian antigen pada ternak sehingga ternak menanggapinya dengan meningkatkan tanggap kebal protektif berperantaraan sel atau antibodi atau kedua- duanya. Pada imunisasi aktif, kekebalan tidak terbentuk secara cepat, namun sekali terbentuk akan bertahan lama dan terbentuk sel ingatan, sehingga memiliki kemampuan perangsangan ulang. Imunitas aktif bisa diperoleh melalui infeksi alami atau buatan dengan vaksinasi. Imunitas aktif bisa dirusak oleh sesuatu yang berdampak negatif terhadap sistim kebal humoral maupun seluler yang mengakibatkan hilangnya kemampuan tubuh ternak  berespon terhadap antigen (springer, 1985).

DAFTAR PUSTAKA

Hadi, Amirul. 2014. Teknik ELISA Pemeriksaan Kuantitatif Mannan Binding Lectin pada  Plasma Darah.

Nisonoff, A. 1985. Introduction to Molecular Immunology, 2nd ed. Sunderland Mass.: Sinauer Associates.

Springer, T. A., ed. 1985. Hybridoma Technology in the Biosciences and Medicine. New York: Plenum Press.

Tim Biologi Umum. 2011. Biologi Umum. Padang: UNP Press.

.