IMUNOLOGI IKAN

Oleh:

Dr. Ir. Maftuch, M.Si.

FAKULTAS PERIKANAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

IMUNOLOGI IKAN : Ilmu yang mempelajari tentang sistem kekebalan/ daya tahan tubuh ikan

Sistem kekebalan tubuh ikan tergolong paling sederhana dibandingkan kelompok Vertebrata lainnya, tetapi sudah berkembang dibandingkan dengan kelompok invertebrata

Sistem kekbalan tubuh ikan dijalankan dalam 2 tingkat: innate/natural dan adaptif/ aqcuired/spesifik, sedangkan Invertebrata (innate)

Sistem kekebalan innate dibagi 2: seluler (sel fagosit primitif) dan humoral (lectin, ensim/lysozyme/lipolitik)

Sistem kekebalan adaptif dibagi 2: seluler (PMN/neutrofil, basofil, eusinofil dan MN/monosit, limfosit) dan humoral (Imunoglobulin M/ Ig M, Complemen, enzyme)

DEFINISI IMUNOLOGI:

Filogeni Sistem Imun

No Invertebrata Vertebrata

1 Porifera, Udang, dll Ikan Kura-

Kura

Kelinci Manusia

2 Fagositosis:

Inflamatori responseIg M Ig M Ig M Ig M

3 Ig G Ig G Ig G

4 Ig A Ig A

5 Ig D

6 Ig E

ORGAN SISTEM IMUN IKAN

Tymus

Head Kidney

Spleen

Tahapan Kerja Sistem Imun

Mekanisme Eliminasi Antigen

Immune Response System

Fagositosis Makrofag & APC

Begins when macrophageencounters this non-self entity (e.g., virus): macrophage literally “eats” the substance, digests it and displays pieces of the invader on its surface. These pieces are antigens.

Meanwhile, other viral particles are at work, infecting nearby host cells.

Pengenalan Antigen oleh Th Cell

Antigenic fragments alert a specific type of T lymphocyte (“helper” T) to begin choreographed attack of intruder

Helper recognizes antigen particles and binds to the macrophage via an antigen receptor

Helper T cells are unique to a specific antigen

Produksi Substabsi Kimia

This binding stimulates

production of chemical

substances such as

interleukin-1 (IL-1), tumor

necrosis factor (TNF) by

macrophage

Helper T cells generates

interleukin-2 and gamma

interferon (IFN-y)

All substances facilitate

intercellular

communication

Substansi Kimia & Antibodi

As mentioned IL-2 instructs helper T’s and “killer T’s” to multiply

Proliferating helper T’s release substances that cause B cells(another type of lymphocyte) to multiply and produce antibodies

Meanwhile, many invader cells have been consumed by macrophages, but other “daughter” viral particles have escaped and are infecting other cells

Sel T killer, Opsonisasi

Killer T cells start shooting “holes” in the surface of infected host cells

Antibodies released by B cells bind in a lock-and-key fashion to antigens on the surface of invaders that have escaped macrophages (Ag-Ab complex).

Makes it easier for macrophages and special killer lymphocytes to destroy unwelcomed entities.

Binding of antibodies with antigens signals release of a blood component, complement, to puncture virus membrane (death)

Sel T suppresor & Sel Memory

Finally, as the infection is brought under control, yet another type of T cell, the suppressor T cell, tells B cells, helper T’s and killer T’s to turn off

Most immune cells die, but a few remain in the body, called memory cells

They will be able to respond more quickly the next time the body is invaded by the same foreign substance

Pengembangan Imunologi

terhadap Diagnostik Seluler (Hematologi), total leukosit, aglutinasi

Humoral (Ig)- antibodi primer, teknik pembuatan, dan penyajian hasil pemeriksaan imunohistokimia, imunoblotting dan Elisa.

Kasus (Praktikum Pemurnian protein & Pembuktian) KARAKTERISASI ANTIBODI POLIKLONAL ANTI Omp

Vibrio alginolitycus 42,9 kDa SEBAGAI ALAT DETEKSI DAN VAKSIN PENYAKIT VIBRIOSIS DI PERAIRAN (Maftuch*, Sukoso, K. Handono, Sumarno, L. Sulistyowati )

Pengembangan Imunologi

terhadap Terapi

Pembuatan vaksin, imunostimulan dan

probiotik (Kamiso, 2004)

1. Vaksinasi

Beberapa telah diproduksi secara komersial.Meningkatkan daya tahan humoral yang bersifatspesifik, seluler yang bersifat non spesifik

Vaksin vibrio pada salmon Relative Percent Survivalsampai 100%

Vaksin Aeromonas hidrophyla diproduksi secarakomersial RPS mencapai 80-100%.

Waktu perlindungan cukup lama (6 bulan),daerah tropis cukup

Diberikan melalui suntikan, rendaman dan oral

Vaksinasi langsung benih ikan atau vaksinasi induk(maternal immunity)

Perlindungan tergantung jenis vaksin, cara vaksinasi, kondisi lingkungan

Vaksinasi induk 2 minggu sebelum dipijahkan

Benih setelah berumur 15 hari atau lebih

Vaksinasi ikan kerapu dalam taraf penelitian

Di Jepang divaksin dengan protein rekombinan,

tahan terhadap infeksi VNN

Mortalitas ikan divaksin 10-65%,

tidak divaksin 65-100%

Titer antibodi hari ke 110 masih tinggi

Vaksinasi pasif, penyuntikan antibodi meningkatkan

kekebalan ikan secara cepat

Uji vaksinasi udang variasi antar perlakuan sangat tinggi, udang tidak mempunyai sistem pertahanan humoral

Vaksinasi

2. Imunostimulan

Untuk meningkatkan daya tahan ikan terutama pertahanan seluler

Untuk udang imunostimulan meningkatkankekebalan seluler, bersifat non spesifikmenghambat serangan bakteri maupun virus

Udang tidak memiliki sistem memori, kekebalanseluler meningkat cepat tetapi waktupertahanan juga cepat menurun

10 kelompok

(1) produk bakteri, (2) jamur,(3) yeast,

(4) ikatan partikel terlarut dengan -glukan,

(5) glycan-polisakarida, (6) chitosan,

(7) peptida, (8) ekstrak tumbuhan dan hewan,

(9) bahan sintesis, dan (10) cytokines

Penggunaan ekstrak herba 5 spesies Phyllanthusspp menghambat serangan Yellow Head Virus (YHV)

Pada ikan lele dumbo LPS berbobot 14,4 kD dariAeromonas hydrophila dosis 12,5 μg/ekor dapatmeningkatkan kekebalan spesifik dan non spesifik.(Agus Sunarto dkk., 2000).

Beberapa sudah diproduksi secara komersial

Imunostimulan meningkatkan SR dan kualitasudang (Kong, 1994).

Itami et al. (1998) peptidoglycan meningkatkandaya tahan Penaeus japonicus terhadap V.

penaeicida maupun WSSV

Imunostimulan

3. Probiotik

Peternakan lebih dari 50 tahun, perikanan 15 tahun

Probiotik adalah mikroba hidup untukmeningkatkan kesehatan ikan dan lingkungan,pakan suplemen

Probiotik merombak limbah organik di air dansedimen seperti ammonia dan karbohidrat,kompetitor penggunaan nutrien dan oksigen,menghasilkan toksin penghambat perkembanganpatogen

Penurunan jumlah mengurangi interaksi dan tingkat keganasan patogen

Masuk ke dalam tubuh ikan, udang dan moluska,

berfungsi sebagai vaksin dan atau imunostimulan

Probiotik telah diproduksi secara komersial

(Pitogo et al., 1992)

Figure 2. Reduction ofVibrio harveyi populationin mixed cultures withChaetoceros calcitrans

Figure 1. Reduction of

Vibrio harveyi population

in mixed cultures with

Skeletonema costatum

Figure 1. Reduction ofVibrio harveyi populationin mixed cultures withSkeletonema costatum

Probiotik

Survival (%)

0

5

10

15

4

13

Probiotic

Control

Figure 1. Percentage survival of Penaeus monodon after challenge with Vibrio harveyi D331

(Rengpipat et al., 1992)