antigen & antibodi - · pdf filekomponen-komponen sistem imun dan mampu menimbulkan...
TRANSCRIPT
Antigen & Antibodi
Putu Oky8/13/2014 1
Prinsip Utama Respon Imun1. Sistem imun harus mampu mengeliminasi mikroba
dengan pertahanan awal melalui sistem imun innate/ non spesifik
2. Sistem imun innate memberikan sinyal ke sistem imun adaptive / spesifik melalui mediator biologis (cth. Sitokin, kemokin)
3. Sel pada sistem imun adaptive/ spesifik mengenali secara spesifik Antigen (ikatan spesifik ligan dan reseptornya)
4. Pengenalan spesifik ini (ikatan Ag-Ab) bertujuan akhir untuk eliminasi mikroba yang masuk
5. Sistem imun adaptive memiliki memori untuk merespon terhadap pemaparan antigen primer/ terdahulu
8/13/2014 2
Sistem imun harus mampu membedakan antara self dan non
self menghindari terjadinya penyimpangan (autoimun
diseases)
8/13/2014 3
8/13/2014 4
SistemImun
Biochemical Barrier
Bawaan/innate/ non spesifik
Didapat/ Adaptive/ spesifik
Fagosit : sel MN, PMN
Sel NK
Sel mast
Basofil
Seluler
Komplemen
Sitokin
Kemokin
C-Reactive Protein
Hum
oral
Sel T : TH1, TH2,Tc
Sel B antibodi
Seluler H
umoral
Biochemical barrier
8/13/2014 5Male et al., 2006
ANTIGEN • Imunogen :Bahan atau molekul menginduksi aktivasi
komponen-komponen sistem imun dan mampu menimbulkanrespon imun
• Antigen : Substansi substansi yang dapat dikenali dan berikatansecara spesifik oleh reseptor pada limfosit (Sel B dan Sel T) (Male et al. 2006)
• Sel T mengenali fragmen antigen pada permukaan sel ygterinfeksi (antigen intraseluler)
• Sel B mengenali molekul antigen yang utuh (terlarut/ antigen ekstraseluler)
“Semua imunogen adalah antigen tetapi tidak semua antigen imunogenik”
8/13/2014 6
Struktur Antigen
8/13/2014 7
B-CELL
Antibodi
Iga Igb
a b
T-CELL
TCR
CD3
• Antigen dapat secara spesifik diikat oleh Ab atau reseptorsel T pada bagian yang disebut Epitop atau DeterminanAntigen
• Epitop akan dikenali oleh sel B (melalui Ab) dan sel T (melalui sel T reseptor/ TCR)
• Paratop : bagian dari Antibodi yg mengikat epitop
Antigen
Antigen
Ag
Ab larutEpitop
Epitop
APC
MHC II
Determinan Antigen
8/13/2014 8
Hapten
8/13/2014 9Dikenali oleh Antibodi
• Contoh hapten : uroshiol, penicillin, sulphonamid, aspirin, cosmetic, tranquillizers, neomycin
• Hapten : protein dg BM rendah yang bersifat non imunogenik imunogenik dg mengikat carier yg sesuai (cth. Keyhold limpet hemocyanin/ KLH; BSA, )
Klasifikasi Antigen• Antigen dikelompokkan berdasarkan :A. Klasifikasi berdasarkan asalnya :1. Antigen eksogen : konfigurasi yang disajikan kepada
tubuh dari luarcth : Mikroorganisme, pollen, obat, dsb
2. Antigen endogen : konfigurasi yang terdapat dalamtubuh host atau individu Hasil dari metabolismenormal selcth : antigen pada permukaan eritrosit (gol darah)
3. Autoantigen : merupakan protein normal ataukompleks protein (DNA/ RNA) yang dikenali olehsistem imun dari pasien yg menderita autoimundisease
8/13/2014 10
B. Berdasarkan ketergantungan terhadap sel T
1. Antigen Sel T Dependent (TD) :
Ag yg memerlukan sel Th untuk menstimulus respon sel B Ab
Mengandung protein dan memiliki imun memory
Memiliki banyak macam epitop
Cth : protein
2. Antigen Sel T Independent (TI) : Ag yg dapat menstimuli sel B tanpa sel Th
Mengandung ligan TLR atau Toy Like Receptors Memiliki beberapa epitop yang sama atau pengulangan epitop
Cth : polisakarida
8/13/2014 11
Faktor faktor yang mempengaruhi imunogenitas Antigen
a. Foreignness atau faktor keterasingan : substansi yang tidak pernahkontak dengan sistem imun dari ketika embriogenesis
b. Faktor fisik dan kimia antigen• Ukuran Molekul ( >10kD), tidak terlarut semakin imunogenik• Komposisi kimia dan strukutur protein yang menyusun antigen> semakin rumit struktur kimia, maka antigen tersebut dpt
tergolong imunogen yg poten> Gugus as amino aromatik (tirosin), derajat imunogen >>
c. Cara pemaparan antigen : intravena, subcutan, perm tubuh, dsbd. Degradibility : kemampuan dipecah2 oleh sistem imune. Sensitivitas metode yang digunakan untuk mengukur respons imun
sensitivitas immunoassayf. Faktor internal Host ; genetik, jenis kelamin, umur, Kondisi sistem
imun hosth. Dosis paparan antigen
8/13/2014 12
ANTIBODI
• Antibodi bentuk Y dan terdiri dari 4 rantai polipeptida
• Memiliki 2 antigen binding sites (Paratop) yang identik
• Antibodi dikenal pula sebagai imunoglobulin (Ig)
8/13/2014 13
Protein yang mengenali dan mengikat antigen dengan spesifisitas yang tinggi
Antibodi diproduksi oleh subset limfosityaitu sel BIkatan antara reseptor sel B (antibodi) dg
antigen yg dikenalinya menyebabkan sel B terstimulasi (aktivasi)Sel B yang terstimulasi dan terdiferensiasi
membentuk sel plasma sekresi antibodiAntibodi dapat ditemukan pada :
1. Cairan ekstraselular : plasma darah, getah bening, mukus, cairan jaringan
2. Permukaan sel B sbg reserptor Ag
8/13/2014 14
8/13/2014 15Male et al., 2006
Struktur Antibodi• Antibodi tersusun
atas:– 1 pasang (2 Light Chains/ Lc)
(rantai ringan) yang identik– 1 pasang (2 Heavy Chains/ Hc)
yang identik (rantai berat) yang membedakan antara antaraklas Ig
Pada masing2 Lc dan Hcmengandung :
– Variable Regions: 2 bagianujung dari lengan Y (Fab) fragment antigen binding)
– Constant Regions: (Fc) fragment crystallizable) berikatandengan komplemen atau sebagaireseptor sel
8/13/2014 16
Kuby, 2006
Struktur AntibodiKuby, 2007
8/13/2014 17
Bagaimana Antibodi dihasilkan
• Antibodi memiliki 2 bentuk :1. Ab terlarut atau Soluble : di sekresikan di
plasma darah dan cairan jaringan2. Ab terikat dengan membran : ditemukan
pada permukaan sel B reseptor sel B (BCR), monosit, makrofag, basofil, eosinofil, NK sel, dsb
• BCR berikatan dg antigen di sirkulasi mengaktifkan sel B sel plasma atauberdiferensiasi mjd sel B memori
8/13/2014 18
8/13/2014 19
Klas Imunoglobulin• Imunoglobulin (Ig) adalah kelompok glikoprotein• Pada Mamalia mengekspresikan 5 isotipe Ig
berbeda dari antibodi yaitu :1. IgG2.IgM3.IgA4.IgD dan5.IgE
• Isotipe atau klas Antibodi satu dengan lain diberbeda dalam ukuran, fungsi, susunan asamamino dan karbohidrat
• Perbedaan struktur antar isotipe terletak padasusunan molekul pd rantai berat/heavy chain
8/13/2014 20
• Tipe dari rantai berat akan menentukanklas dan subklas dari antibodi
• Masing-masing isotipe Ig memiliki 2 fungsi yang sama (kecuali Ig D), yaitu :
1. Mengenali dan mengikat antigen, dan2. Melakukan pembunuhan atau pemusnahan
kompleks imun yang terbentuk melaluimekanisme aktivasi efektor.
8/13/2014 21
Ig G
• Struktur: Monomer• IgG dalam serum antibodi : 80%• Lokasi: berbagai cairan tubuh : Darah, getah
bening, CSS, urine dan saluran pencernaan• Dapat ditransferkan dari maternal melalui
plasenta• Dapat bekerjasama dg komplemen opsonisasi
(jalur klasik)• Fungsi : meningkatkan fagositosis, menetralkan
toksin dan virus, melindungi fetus newborn• Terdapat 4 subklas : IgG1, IgG2, IgG3, dan IgG4• IgG meningkat : infeksi kronis dan autoimun8/13/2014 22
Ig M• M : makro-globulin• Struktur: Pentamer• Lokasi : darah, getah bening atau lymph,
permukaan sel B (monomer)• Dapat mengaktifkan komplemen (jalur klasik)• Fungsi : merupakan Ab pertama yang diproduksi
selama infeksi. Efektif dalam melawan mikrobadan mengaglutinasi Ag
• IgM dibentuk paling dahulu pada respon imunprimer
• IgM tinggi dlm darah umbilikus : infeksiintrauterin
• Produksi IgM berlebih : waldenstorm’smacroglobulinemia hiperviskositas darah
8/13/2014 23
Ig A• Struktur: Dimer• Lokasi: sekresi seromukus (air mata, saliva,
intestinum, dan ASI, kolostrum, sekret genitourinary) dlm btk IgA sekretori (sIgA)
• Tidak dapat ditransferkan dari maternal melalui plasenta
• Fungsi : melokalisasi proteksi pada permukaan mukosa, meningkatkan imunitas pada saluran pencernaan infant, IgA dlm serum dpt mengaglutinasi mikroba fagositosis
• Dapat mengaktifkan komplemen jalur alternatif8/13/2014 24
Ig D
• Struktur: Monomer• IgD dalam serum antibodi : 0.2% krn
sangat rentan thd degradasi oleh prosesproteolisik
• Tidak dapat ditransferkan dari maternal melaluiplasenta
• Fungsi : pada serum darah, fungsinya masihbelum diketahui. Pada sel B dapat menginisiasirespon imun reseptor Ag aktivasi sel B
• Ig D dapat berikatan dan mengaktifkan basofildan sel mast shg memproduksi faktorantimikroba pertahanan sistem respiratori
8/13/2014 25
Ig E
• Struktur: Monomer• Lokasi : darah dan berikatan dengan sel mast
dan basofil di seluruh tubuh krn sel tstmemiliki reseptor utk Fc dari IgE
• Tidak dapat ditransferkan dari maternal melaluiplasenta
• Fungsi : pada reaksi alergi akan meningkat, infeksi dari cacing (lisisnya cacing)
• IgE tinggi : infeksi cacing, diduga berperanpada imunitas parasit
• Peningkatan total serum IgE moderat : allergic rhinitis, allergic asthma, atopic dermatitis
8/13/2014 26
Light chain
Heavy chain
Ig M
Ig G Ig A
Ig E Ig D
8/13/2014 27
Kuby, 20078/13/2014 28
Defisiensi Antibodi imunodefisiensi
Defisiensi Ig G :Contoh : X-linked agammaglobulinemia – Bruton diseaseCommon variable immunodeficiency (CVID)
Defisiensi Ig M :Contoh :Primer : Kelainan genetik, toksin , severe bacterial infectionsSekunder :
• Lymphoid malignancies• Autoimmune disease• Protein-losing enteropathies• AIDS
8/13/2014 29
Defisiensi Ig A :• TORCH syndrome (Toxoplasmosis, Other viruses
[HIV, TB and HHV6], Rubella,Cytomegalovirus, Herpes simplex virus)
• Ataxia telangiectasia• Chronic mucocutaneous candidiasis• Celiac disease (CD)
Defisiensi Ig E :• Low serum levels of IgE immunodeficiency
including IgG subclass deficiencies and Bruton's hypogammaglobulinemia
8/13/2014 30
Tabel pembeda ImunogobulinJenis
antibodiStruktur Fungsi Letak
Ig A Dimer -proteksi permu-kaan mukosa, - fagositosis, -destruksi parasit melalui ADCC
Sekret respiratoridan gastrointes-tinal
Ig D Monomer Pada sel B menginisiasi responimun aktivasi sel B
permukaan sel B sebagai molekulreseptor
Ig E Monomer -Meningkat pada reaksi alergi, infeksi dari cacing- Mencetuskan produksi mediator vasoaktif
Pada peredaranberikatan dengan selmast dan basofil
Ig G Monomer -meningkatkan fagositosis, -menetralkan toksin dan virus, -melindungi fetus newborn
berbagai cairan dansaluran pencernaan
Ig M Pentamer -merupakan Ab pertama yang diproduksi selama infeksi-Efektif dalam melawan mikrobadan mengaglutinasi Ag
darah, getah beningatau lymph, permukaan sel B(monomer) 318/13/2014
8/13/2014 32
Konsekuensi ikatan AgAb
8/13/2014 33
Kompleks Ag – Ab : dibentuk ketika antibodimengikat antigen yang dikenalinya1. Aglutinasi : Antibodi dapat menyebabkan antigen
(mikroba) menggumpal bersama sama
2. Opsonisasi: Antigen (mikroba) dilapisi oleh Abyang dapat meningkatkan penelanan mikroba danpelisisan oleh sel fagosit
3. Netralisasi : IgG menginaktifkan virus dengancara mengikat permukaannya dan menetralkantoksin melalui blocking sisi aktifnya
Konsekuensi dari Ikatan Antigen – Antibodi
8/13/2014 34
4. Antibody dependent cell-mediated cytotoxicity (ADCC): digunakan untukmenghancurkan organisme besar (e.g : cacing). Organisme target di lapisi denganantibodi dan di bombardir dengan komponenkimia dari sistem imun nonspesifik(mediator biologis)
5. Aktivasi komplemen: Baik IgG dan IgMdapat menstimulasi sistem komplemensehingga melisiskan sel mikroba dan terjadiinflamasi
8/13/2014 35
Destruction of Large Parasites by ADCC
8/13/2014 36
ADCC
. Sel yang memediasi ADCC : NK sel, monosit, Makarofag, neutrofil dan eosinofil sel efektor
8/13/2014 37
8/13/2014 38