“ Vaksin dan Imunitas”

MAKALAH

MIKROBIOLOGI

“ Vaksin dan Imunitas”

by Iin Parlina

-

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Tujuan

- Mengetahui pengertian dari antibodi

- Mengetahui pembagian zat anti (antibodi)

- Mengetahui factor yang mempengaruhi pembentukan antibody.

1.2 Latar Belakang

Imunitas adalah kekebalan terhadap penyakit, terutama penyakit infeksi.Imun sistem adalah semua hal yang berperan dalam proses imun seperti sel, protein, antibodi dan sitokin/kemokin. Fungsi utama sistem imun adalah pertahanan terhadap infeksi mikroba, walaupun substansi non infeksious juga dapat meningkatkan kerja sistem imun. Respon imun adalah proses pertahanan tubuh terhadap semua bahan asing, yang terdiri dari sistem imun non spesifik dan spesifik.

Tujuan imunisasi atau vaksinasi adalah meningkatkan derajat imunitas, memberikan proteksi imun dengan menginduksi respons memori terhadap patogen tertentu / toksin dengan menggunakan preparat antigen non-virulen/non-toksik. Antibodi yang diproduksi oleh imunisasi harus efektif terutama terhadap mikroba ekstraselular dan produknya. Antibodi akan mencegah adherensi atau efek yang merusak sel dengan menetralisasi toksin (dipthteria, clostridium). IgA berperan di permukaan mukosa, mencegah virus/ bakteri menempel pada mukosa (efek polio oral). Mengingat respons imun baru timbul beberapa minggu, imunisasi aktif biasanya diberikan jauh sebelum pajanan dengan patogen. Pencegahan dengan cara imunisasi merupakan kemajuan besar dalam usaha imunoprofilaksis. Cacar yang merupakan penyakit yang sangat ditakuti, berkat imunisasi masal, sekarang telah dapat dilenyapkan dari dunia. Demikan pula dengan polio yang dewasa ini sudah banyak dillenyapkan di banyak negara. Pierce dan Schaffner melaporkan kurangnya perhatian imunisasi pada usia dewasa karena adanya keraguan dari masyarakat maupun petugas pelaksana pelayanan kesehatan terhadap keamanan dari vaksinasi, ganti rugi yang tidak memadai dan belum berkembangnya sistem imunisasi pada dewasa.

Pertahanan tubuh terhadap infeksi terdiri dari sistem imun alamiah atau nonspesifik yang sudah ada dalam tubuh, dan dapat bekerja segera bila ada ancaman, sedangkan sistem imun spesifik baru bekerja setelah tubuh terpajan dengan mikroorgansime ke dua kali atau lebih.

BAB II

ISI

Antibodi adalah protein yang dapat ditemukan pada darah atau kelenjar tubuh vertebrata lainnya, dan digunakan oleh sistem kekebalan tubuh untuk mengidentifikasikan dan menetralisasikan benda asing seperti bakteri dan virus. Mereka terbuat dari sedikit struktur dasar yang disebut rantai. Tiap antibodi memiliki dua rantai berat besar dan dua [[rantai ringan]. Antibodi diproduksi oleh tipe sel darah yang disebut sel B. Terdapat beberapa tipe yang berbeda dari rantai berat antibodi, dan beberapa tipe antibodi yang berbeda, yang dimasukan kedalam isotype yang berbeda berdasarkan pada tiap rantai berat mereka masuki. Lima isotype antibodi yang berbeda diketahui berada pada tubuh mamalia, yang memainkan peran yang berbeda dan menolong mengarahkan respon imun yang tepat untuk tiap tipe benda asing yang berbeda.

Imunitas non spesifik merupakan respon awal terhadap mikroba untuk mencegah,mengontrol dan mengeliminasi terjadinya infeksi pada host, merangsang terjadinya imunitas spesifik untuk mengoptimalkan efektifitas kerja dan Hanya bereaksi terhadap mikroba ,bahan bahan akibat kerusakan sel (heat shock protein) dan memberikan respon yang sama untuk infeksi yang berulang.

Komponen Sistem Imun Spesifik

1. Barier Sel Epitel

Sel epitel yang utuh merupakan barier fisik terhadap mikroba dari lingkungan dan menghasilkan peptida yang berfungsi sebagai antibodi natural. Didalam sel epitel barier juga terdapat sel limfosit T dan B, tetapi diversitasnya lebih rendah daripada limfosit T dan B pada sistem imun spesifik. Sel T limfosit intraepitel akan menghasilkan sitokin, mengaktifkan fagositosis dan selanjutnya melisiskan mikroorganisme. Sedangkan sel B limfosit intraepitel akan menghasilkan IG M.

2. Neutrofil dan Makrofag

Ketika terdapat mikroba dalam tubuh, komponen pertama yang bekerja adalah neutrofil dan makrofag dengan cara ingesti dan penghancuran terhadap mikroba tersebut. Hal ini di karenakan makrofag dan neutrofil mempunyai reseptor di permukaannya yang bisa mengenali bahan intraselular (DNA), endotoxin dan lipopolisakarida pada mikroba yang selanjutnya mengaktifkan aktifitas antimikroba dan sekresi sitokin.

3. NK Sel

NK sel mampu mengenali virus dan komponel internal mikroba. NK sel di aktifasi oleh adanya antibodi yang melingkupi sel yang terinfeksi virus, bahan intrasel mikroba dan segala jenis sel yang tidak mempunyai MCH class I. Selanjutnya NK sel akan menghasilkan porifrin dan granenzim untuk merangsang terjadinya apoptosis.

RESPONS IMUN

Imun yang benar. Antibodi yang diproduksi harus efektif terhadap mikroba ekstraselular dan produknya (toksin). Antibodi akan mencegah adherens atau menetralisasi toksin. Imunitas selular (CMI, sel T, makrofag) yang diinduksi vaksinasi adalah esensial untuk mencegah dan eradikasi bakteri, protozoa, virus dan jamur intraselular. Oleh karena itu vaksinasi harus diarahkan untuk menginduksi baik sistem imun humoral maupun selular. Terhadap infeksi cacing dipilih induksi Th2 yang memacu produksi IgE, sedang untuk proteksi terhadap mycobacterium dipilih respons Th1 yang mengaktifkan makrofag. Antigen dapat diubah secara artifisial dan antibodi yang diproduksinya

berhubungan dengan epitop yang berubah. Epitop dapat dihilangkan, ditambah atau diubah. Cara umum untuk meningkatkan jumlah epitop ialah dengan menambahkan hapten ke antigen. Ajuvan adalah vaksin mati terdiri dari molekul kecil yang memerlukan konjugasi dengan bahan lain/antigen untuk meningkatkan efektivitas, misalnya aluminium hidroksida. Sel T terdiri dari sel CD4+ dan CD8+. Sel CD4+ disebut sel Th oleh karena membantu sel B untuk memproduksi antibodi. Sebaliknya sel CD8+ berfungsi untuk menghancurkan sel terinfeksi seperti virus dan disebut sel limfosit sitotoksik (CTL). Vaksin berperan penting dalam induksi memori pada sel T dan sel B. Untuk merangsang sel memori hanya diperlukan sedikit rangsangan dari antigen.

Komponen – komponen sistem imun

JENIS-JENIS VAKSIN

Beberapa jenis vaksin dibedakan berdasarkan proses produksinya antara lain :

a. Vaksin hidup (Live attenuated vaccine)

Vaksin terdiri dari kuman atau virus yang dilemahkan, masih antigenik namun tidak patogenik. Contohnya adalah virus polio oral. Oleh karena vaksin diberikan sesuai infeksi alamiah (oral), virus dalam vaksin akan hidup dan berkembang biak di epitel saluran cerna, sehingga akan memberikan kekebalan lokal. Sekresi IgA lokal yang ditingkatkan akan mencegah virus liar yang masuk ke dalam sel tubuh.

b. Vaksin mati (Killed vaccine / Inactivated vaccine)

Vaksin mati jelas tidak patogenik dan tidak berkembang biak dalam tubuh. Oleh karena itu diperlukan pemberian beberapa kali.

c. Rekombinan

Susunan vaksin ini (misal hepatitis B) memerlukan epitop organisme yang patogen. Sintesis dari antigen vaksin tersebut melalui isolasi dan penentuan kode gen epitop bagi sel penerima vaksin.

d. Toksoid

Bahan bersifat imunogenik yang dibuat dari toksin kuman. Pemanasan dan penambahan formalin biasanya digunakan dalam proses pembuatannya. Hasil pembuatan bahan toksoid yang jadi disebut sebagai natural fluid plain toxoid, dan merangsang terbentuknya antibodi antitoksin. Imunisasi bakteriil toksoid efektif selama satu tahun. Bahan ajuvan digunakan untuk memperlama rangsangan antigenik dan meningkatkan imunogenesitasnya.

e. Vaksin Plasma DNA (Plasmid DNA Vaccines)

Vaksin ini berdasarkan isolasi DNA mikroba yang mengandung kode antigen yang patogen dan saat ini sedang dalam perkembangan penelitian. Hasil akhir penelitian pada binatang percobaan menunjukkan bahwa vaksin DNA (virus dan bakteri) merangsang respon humoral dan selular yang cukup kuat, sedangkan penelitian klinis pada manusia saat ini sedang dilakukan.

CARA PEMBERIAN VAKSIN

Berbagai macam cara pemberian vaksin (intramuskular, subkutan, intradermal, intranasal atau oral) berdasarkan pada komposisi vaksin dan imunogenesitasnya. Sebaiknya vaksin diberikan di area tempat respon imun yang diharapkan bisa tercapai maksimal dan terjadinya kerusakan jaringan, saraf dan vaskular yang minimal. Penyuntikan intramuskular dianjurkan jika penyuntikan subkutan atau intradermal dapat menimbulkan iritasi, indurasi, perubahan warna kulit, peradangan, pembentukan granuloma. Risiko pemberian suntikan subkutan pada jaringan neurovaskular lebih jarang, non reaktogenik dan cukup imunogenik

Secara umum, sistem imun manusia dibagi menjadi 2, yaitu sistem imun alamiah (innate/natural immunity) dan sistem imun adaptif (spesific immunity). Sistem imun alamiah terdapat sejak kita lahir dan merupakan pertahanan pertama tubuh terhadap masuknya zat-zat asing yang mengancam tubuh kita dimana sistem imun alamiah ini terentang luar mulai dari air mata, air liur, keringan, bulu hidung, kulit, selaput lendir, laktoferin dan asalm neuraminik (pada air susu ibu), sampai asam lambung.

Di dalam cairan tubuh seperti air mata atau darah terdapat komponen sistem imun alamiah (innate/natural immunity) antara lain terdiri atas fasa cair seperti IgA (immunoglobulin A), Interferon, Komplemen, Lisozim, atau juga CRP (C-Reactive Protein). Selain itu, fasa selular terdiri atas sel-sel pemangsa (fagosit) seperti sel darah putih (PMN-Polimorfonuklear), sel-sel mononuklear (monosit dan makrofag) sel pembunuh alamiah (natural killer), dan sel-sel dendritik.

Sedangkan pada sistem imun adaptif (spesific immunity) terdapat sistem dan struktur fungsi yang lebih kompleks dan beragam. Sistem imun adaptif terdiri atas sub-sistem seluler, yaitu keluarga sel limfosit T (T helper dan T sitotoksik) dan keluarga sel mononuklear. Sub-sistem kedua yaitu sub-sistem humoral yang terdiri dari kelompok protein globulin terlarut (fasa cair), yaitu Immunoglobulin G, A, M, D, dan E. Immunoglobulin dihasilkan oleh sel limfosit B melalui proses aktivasi khusus yang bergantung pada karakteristik antigen yang dihadapi. Secara berkesinambungan dalam jalinan koordinasi yang harmonis, sistem imun, baik yang alamiah maupun adaptif, senantiasa bahu-membahu menjaga keselarasan interaksi antara sistem tubuh manusia dan media hidupnya (ekosistem).

Antibodi secara normal diproduksi oleh sistem imun tubuh untuk membantu memerangi infeksi. Antibodi ini bisa dibuat dalam sebuah laboratorium yang akhirnya dikenal dengan antibodi monoklonal. Beberapa antibodi kemudian didesain untuk menyerang sel lymphoma, bukan melawan mikroorganisme seperti umumnya antibodi terdahulu. Setelah beberapa tahun penelitian, akhirnya ditemukan antibodi yang bisa mengobati lymphoma. Bahkan, antibodi monoklonal untuk mengobati lymphoma, lebih banyak tersedia ketimbang untuk mengobati kanker lainnya. Antibodi monoklonal pertama yang diakui FDA untuk mengobati NHL adalah rituximab. Antibodi ini akan mengenali dan menyusup pada senyawa yang dikenal dengan CD20 yang ditemukan pada permukaan beberapa tipe sel lymphoma. Penyusupan oleh antibodi tersebut membuat sel lymphoma mati

Bentuk yang lebih baru dari antibodi monoklonal adalah kombinasi antibodi dengan suatu molekul radioaktif. Dan, formula yang pertama kali diakui FDA adalah ibritumomab tiuxetan, gabungan rituximab dengan radioactive yttrium. Menyusul kemudian obat terbaru, tositumomab yang disisipkan molekul radioaktifnya, iodine I 131 tositumomab. Kerugian dari formula baru ini adalah tidak bisa digunakan bersama dengan kemoterapi, karena bisa menurunkan blood count. Obat ini umumnya digunakan jika kemoterapi gagal.

Antibodi adalah molekul immunoglobulin yang bereaksi dengan antigen spesifik yang menginduksi sintesisnya dan dengan molekul yang sama; digolongkan menurut cara kerja seperti agglutinin, bakteriolisin, hemolisin, opsonin, atau presipitin. Antibodi disintesis oleh limfosit B yang telah diaktifkan dengan pengikatan antigen pada reseptor permukaan sel. Antibodi biasanya disingkat penulisaanya menjadi Ab.

Antibodi terdiri dari sekelompok protein serum globuler yang disebut sebagai immunoglobulin (Ig). Sebuah molekul antibody umumnya mempunyai dua tempat pengikatan antigen yang identik dan spesifik untuk epitop (determinan antigenik) yang menyebabkan produksi antibody tersebut. Masing-masing molekul antibody terriri atas empat rantai polipeptida, yaitu dua rantai berat (heavy chain) yang identik dan dan dua rantai ringan (light chain) yang identik, yang dihubungkan oleh jembatan disulfida untuk membentuk suatu molekul berbentuk Y. Pada kedua ujung molekul berbentuk Y itu terdapat daerah variabel (V) rantai berat dan ringan. Disebut demikian karena urutan asam amino pada bagian ini sangat bervariasi dari satu antibodi ke antibodi yang lain. Daerah V rantai berat dan daerah V rantai ringan secara bersama-sama membentuk suatu kontur unik tempat pengikatan antigen milik antibodi. Interaksi antara tempat pengikatan antigen dengan epitopnya mirip dengan interaksi enzim dan substratnya: ikatan nonkovalen berganda terbentuk antara gugus-gugus kimia pada masing-masing molekul.

Jika kita pelajari serum dengan elektroforesis maka akan terlihat beberapa fraksi protein dalam serum yang mempunyai kecepatan berlainan. Berturut-turut akan dapat dibedakan puncak dari albumin, alpha 1, alpha 2, beta dan gama globulin. Jika binatang pecobaan disuntik dengan antigen, misalnya polisakarida dari kuman pneumokokus, maka pada elektroforesis serum akan tampak meningkatnya puncak globulin terutama dari fraksi gama globulin. Dulu dikira bahwa antibodi adalah sama dengan gama-globulin, tetapi kemudian ternyata ada globulin dari fraksi lain yang dapat berfungsi sebagai antibody juga disebut immunoglobulin tanpa menyebut fraksinya.

Imunoglobulin dalam serum terutama terdiri dari fraksi protein yang mempunyai berat molekul sekitar 150.000 (angka sedimentasi 7S) dan komponennya adalah IgG, dan fraksi lain dengan berat molekul 900.000 (19S) yang ternyata IgM.

Stuktur dasar immunoglobulin

Porter telah menemukan struktur dasar immunoglobulin yang terdiri dari 4 rantai polipeptida, terdiri dari 2 rantai “berat” (heavy chain=H) dan 2 rantai “ringan”(light chain =L) yang tersusun secara simetris dan dihubungkan satu sama lain oleh ikatan disulfide(Interchain disulfide bods).

Lima Macam Zat Anti

Zat anti dikeluarkan oleh Limfosit B yang telah berubah menjadi sel plasma dan secara tidak langsung menyebabkan dekstruksi zat asing.

Berdasarkan aktivitas biologisnya, antibodi dibagi menjadi:

1. Imunoglobulin G ( Ig G) disebut juga rantai – γ (gamma)

Immunoglobulin yang paling banyak di dalam tubuh, dihasilkan dalam jumlah besar ketika tubuh terpajan ulang ke antigen yang sama. Ia memberikan proteksi utama pada bayi terhadap infeksi selama beberapa minggu setelah lahir karena IgG mampu menembus jaringan plasenta. IgG yang dikeluarkan melalui cairan kolostrum dapat menembus mukosa usus bayi dan menambah daya kekebalan. IgG lebih mudah menyebar ke dalam celah-celah ekstravaskuler dan mempunyai peranan utama menetralisis toksin kuman dan melekat pada kuman sebagai persiapan fagosistosis serta memicu kerja system komplemen. Dikenal 4 subklas yang disebut IgG1, IgG2, IgG3 dan IgG4. Perbedaannya terletak pada rantai berat (H) yang disebut 1, 2, 3 dan 4.

2. Imunoglobulin A ( Ig A) disebut juga rantai –α (alpha)

IgA dihasilkan paling banyak dalam bentuk dimer yang tahan terhadap proteolisis berkat kombinasi dengan suatu zat protein khusus, disebut secretory component, oleh sel-sel dalam membrane mukosa. Imunoglobin yang dikeluarkan secara selektif di dalam sekresi air ludah, keringat, air mata, lendir hidung, kolostrum, sekresi saluran pernapasan dan sekresi saluran pencernaan. IgA yang keluar dengan sekret juga diproduksi secara lokal oleh sel plasma. Kehadirannya dalam kolostrum (air susu pertama keluar pada mamalia yang menyusui) membantu melindungi bayi dari infeksi gastrointestinal. Fungsi utama IgA adalah untuk mencegah perlautan virus dan bakteri ke permukaan epitel. Fungsi IgA setelah bergabung dengan antigen pada mikroorganisme mungkin dalam pencegahan melekatnya mikroorganisme pada sel mukosa.

3. Imunoglobulin M ( Ig M) disebut juga rantai –µ (mu)

IgM adalah antibody pertama yang bersirkulasi sebagai respons terhadap pemaparan awal ke suatu antigen. Konsentrasinya dalam darah menurun secara cepat. Hal ini secara diagnostic bermanfaat karena kehadiran IgM umumnya mengindikasikan adanya infeksi baru oleh pathogen yang menyebabkan pembentukannya. IgM terdiri dari lima monomer yang tersusun dalam struktur pentamer. IgM berfungsi sebagai reseptor permukaan sel B untuk tempat antigen melekat dan disekresikan dalam tahap-tahap awal respons sel plasma. IgM sangat efisien untuk reaksi aglutinasi dan reaksi sitolitik, dan karena timbulnya cepat setelah infeksi dan tetap tinggal dalam darah maka IgM merupakan daya tahan tubuh penting pada bakterimia.

4. Imunoglobulin D ( Ig D) disebut juga rantai –δ (delta)

Imunoglobulin ini tidak mengaktifkan system komplemen dan tidak dapat menembus plasenta. IgD terutama ditemukan pada permukaan sel B, yang kemungkinan berfungsi sebagai suatu reseptor antigen yang diperlukan untuk memulai diferensiasi sel-sel B menjadi plasma dan sel B memori.

5. Imunoglobulin E ( Ig E) disebut juga rantai –ε (epsilon)

Dihasilkan pada saat respon alergi seperti asma dan biduran. Peranan IgE belum terlalu jelas. Di dalam serum, konsentrasinya sangat rendah, tetapi kadarnya akan naik jika terkena infeksi parasit tertentu, terutama yang disebabkan oleh cacing. IgE berukuran sedikit lebih besar dibandingkan dengan molekul IgG dan hanya mewakili sebagian kecil dari total antibodi dalam darah. Daerah ekor berikatan dengan reseptor pada sel mast dan basofil dan, ketika dipicu oleh antigen, menyebabkan sel-sel itu membebaskan histamine dan zat kimia lain yang menyebabkan reaksi alergi.

Faktor yang Mempengaruhi Pembentukan Antibodi

Perbedaan dalam respon imun primer dan sekunder , kadar antibodi yang dibentuk, lamanya lag phase dan lain-lain sangat bergantung pada beberapa faktor, antara lain :

1. Jenis antigen

2. Dosis antigen yang diberikan ke darah

3. Cara masuk antigen ke tubuh

4. Sensitivitas teknik yang digunakan untuk mengukur antibodi

Pembentukan antibodi tidak berlangsung tanpa batas, ada mekanisme kontrol yang mengendalikan dan menghentikaan pembentukan antibodi berlebihan. Beberapa di antara mekanisme control itu adalah berkurangya kadar antigen, pengaturan oleh idiotip, dan penekanan oleh sel T penekan.

BAB III

KESIMPULAN

Kesimpulan dari makalah ini adalah sebagai berikut :

- Antibodi adalah protein yang dapat ditemukan pada darah atau kelenjar tubuh vertebrata lainnya, dan digunakan oleh sistem kekebalan tubuh untuk mengidentifikasikan dan menetralisasikan benda asing seperti bakteri dan virus.

- Zat anti dikeluarkan oleh Limfosit B yang telah berubah menjadi sel plasma dan secara tidak langsung menyebabkan dekstruksi zat asing. Berdasarkan aktivitas biologisnya, antibodi dibagi menjadi:

1. Imunoglobulin G ( Ig G) disebut juga rantai – γ (gamma)

2. Imunoglobulin A ( Ig A) disebut juga rantai –α (alpha)

3. Imunoglobulin M ( Ig M) disebut juga rantai –µ (mu)

5. Imunoglobulin E ( Ig E) disebut juga rantai –ε (epsilon)

4. Imunoglobulin D ( Ig D) disebut juga rantai –δ (delta)

- Perbedaan dalam respon imun primer dan sekunder, kadar antibodi yang dibentuk, lamanya lag phase dan lain-lain sangat bergantung pada beberapa faktor, antara lain :

1. Jenis antigen

2. Dosis antigen yang diberikan ke darah

3. Cara masuk antigen ke tubuh

4. Sensitivitas teknik yang digunakan untuk mengukur antibodi

DAFTAR PUSTAKA

Anonim 2008. Biologi Neh. http://yudatp.wordpress.com. diakses tanggal 09 Juni 2009.

Bayu,dan Eva Sartini. 2005. Pewarisan Bahan Genetik di Luar Nukleus. Fakultas Pertanian : Universitas Sumatra Utara.

Dwidjoseputro, D. 1994. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Djambatan, Jakarta.

Kimball.1983.Biologi.Edisi Kelima.Jilid 2. Erlangga: Jakarta.

Suryanto, D. dan E. Munir. 2006. Bahan Ajar : Mikrobiologi. USU-Press, Medan

.