The aging of the immune system

The aging of the immune systemFakultas Kedokteran Universitas Mataram 2013Daniela Weiskopf, Brigit Weinberger, and Beatrix Grubeck-LoebensteinImmunology Division, Institute for Biomedical Aging Research, Innsbruck, AustriaJournal compilation 2009 European Society for Organ Transplantation 22 (2009) 1041-1050

Kelompok 8

Arsy Cahya Ramadhani (H1A012008)Elina Indraswari (H1A012016)I Gusti Lanang Krisna (H1A012024)Martina Rizki (H1A212033)Novita Elmy Mufida (H1A012041)Putu Dian Puspita Sari (H1A212049)Siti Sovia Yuliana (H1A012057)Zulkifli Salim (H1A212065)

dr Pembimbing :Dr. Dewi Suryani, M.InfectDis

Mind MapPenuaan sistem imunLimfosit TLimfosit BMakrofagSistem imun adaptivHSCs dan lymphoid progenitorSistem imun innateSel dendritikSel Natural killerNeutrofilPendahuluanPenurunan fungsi imun terkait dengan usia atau disebut immunosenescence bertanggung jawab terhadap kerentanan lansia pada penyakit infeksi, kegagalan vaksinasi, penyakit autoimun, dan kanker. Immunosenescence mempengaruhi berbagai komponen sistem imun. Namun, proses penuaan lebih banyak mempengaruhi sistem imun adaptive dibandingkan sistem imun innate. Karakteristik immunosenescence adalah menurunnya fungsi cell mediatted immune, seperti menurunnya respon imun humoral. Pada jurnal ini akan dibahas mengenai mekanisme dan konsekuensi perubahan sistem imun terkait usia serta implikasinya pada kesehatan di usia lanjut.Sel sistem imun secara konstan diperbarui dari hematopoietic stem cells (HSCs).Secara keseluruhan kemampuan untuk pembaruan stem sel dan jumlah jaringan hematopoietik menurun bersamaan dengan usia.Terdapat perubahan perkembangan sel B dan sel T, meskipun prekursor sel T kurang dipengaruhi oleh aging. Namun, perubahan lebih dipengaruhi oleh involusi timus.Kompartemen HSCs dan sel progenitor lymphoid Penuaan Sistem Imun AdaptifLimfosit TLimfosit BPerubahan yang paling mencolok pada immunosenescence adalah involusi Timus. Akibatnya, terjadi penurunan jumlah sel T naive yang berasal dari timus. Sel T naive pada lansia menunjukkan berbagai kelainan fungsional, sehingga kemampuan untuk memediasi respon imun terhadap antigen menurun. Limfosit T Kegagalan vaksinasi pada lansia dipengaruhi oleh sel T efektor CD8+, terjadi perubahan fenotip serta hilangnya molekul co-stimulator CD28. hal tersebut juga mempengaruhi CD4+ sehingga mengganggu proliferasi sel B serta penurunan produksi antibodi. Pada peningkatan inflamasi dan autoimun dapat disebabkan oleh menurunnya jumlah sel T regulator.Limfosit TPatogen mempengaruhi immunosenescence. Infeksi kronis suatu patogen dapat mempercepat aging sistem imun. Contohnya pada infeksi Cytomegalovirus (CMV), dimana dapat menyebabkan perubahan pada CD8+. Hal ini biasa terjadi pada orang yang immunocompromised dimana terjadi ketidakseimbangan antara sistem imun dan virus sehingga mudah terjadi reaktivasi suatu patogen.

Faktor yang mempercepat penuaan sel TPenuaan mengubah komposisi kompartemen sel B perifer, namun tidak jumlah selnya. Sel B perifer penuh dengan sel memori.Perubahan kompartemen dan interaksi sel sel B dikarenakan :- kombinasi dari kerusakan intrinsik pada generasi dan pematangan sel B.- interaksi dengan sel sistem imun lainya yang tidak teratur / lemah.- pengurangan ekspresi co-stimulator.Limfosit BCont..Terjadi penurunan ekspresi moloekul costimulator pada sel B, seperti pada CD40 dan reduksi CD27secara signifikan pada sel B naive, ini menyebabkan gangguan fungsional. Sedangkan pada sel B memori menunjukkan kurangnya kepekaan terhadap akumulasi apoptosis pada oarang usia tua. Hal tersebut dapat mengakibatkan keterbatasan keberagaman repertoire dan mempengaruhi hasil vaksinansi.

Cell type Age-related increaseAge-related decreaseLimfosit T

Limfosit B Jumlah sel memori dan efektor Ekspansi klon pada sel efektor pengeluaran sitokin proinflamatory

Autoreactive serum antibodies jumlah sel T naive keragaman sel T repertoire ekspresi dari molekul co-stimulatory (CD28, CD27, CD40L) kapasitas proliferasi

generasi dari prekursor sel B jumlah sel B naive keragaman sel B repertoire Ekspresi dari molekul costimulatory (CD27, CD40) Afinitas antibody Isotype switchTabel 1. Age-related changes in the adaptive immune systemUsia tua/aging berhubungan dengan penurunan fungsi bebagai komponen sistem imun innate. Selain sel fagosit dan NK sel, mediator larut juga berperan penting dalam Innate Immunity System.Peningkatan konsentrasi plasma oleh IL-6, IL-1, dan TNF merupakan penanda gangguan fungsional.Penuaan sistem Imun InnateInflamasi kronik menyebabkan progresi dari penyakit yang rentan pada usia tua.Inflamasi kronik diakibatkan oleh ketidakmampuan dari Innate Immunity System yang menua untuk mengeliminasi patogen-patogen tertentu.Cont..Penuaan sistem imun innateNeutrofilMakrofagSel dendritikSel Natural KillerSeiring bertambahnya umur seseorang, terjadi penurunan secara signifikan dalam fagositosis dari neutrofil pada bakteri (Escherichia coli dan Staphylococcus aureus).Terjadi penurunan ekspresi Fc receptor CD16 dan penurunan produksi Fc receptor-mediated superoxide secara signifikan pada orang tua. Hal tersebut menunjukkan hal penting dalam disfungsi neutofil yang terkait usia.NeutrofilSebuah penelitian mengkonfirmasi bahwa fungsi makrofag menurun karena usia. Penuaan pada makrofag manusia terlihat mengalami reduksi level molekul MHC kelas II yang menyebabkan respon sel T CD4+ yang buruk.

MakrofagMakrofak menghancurkan mikroba melalui produk dari respiratory burst yang diinduksi oleh IFN.Pada studi menggunakan tikus (usia tua) menunjukkan penurunan sampai 75% kemampuan makrofag untuk memproduksi anion superoksida diikuti ingkubasi dengan IFN.MakrofagFungsi fagositik makrofag terganggu pada orang tua, berhubungan dengan penurunan kemokin berasal dari makrofag, seperti MIP-1, MIP-1, MIP2, dan eotaksin.

Penurunan fingsi makrofag terkait usia mempengaruhi innate dan adaptiv imun.MakrofagSel dendritik merupakan APC yang memiliki peran penting dalam memediasi respon imun. Namun belum sepenuhnya diketahui bagaimana usia mempengaruhi SD.Pada SD yang dihasilkan In vitro yang berasal dari monosit darah perifer (monocyte-derived dendritic cells, MODCs) pada orang tua tidak mengalami gangguan fungsional pada diferensiasi dan maturasi. Sel DendritikStudi yang memeriksa kemampuan mikropinositosis ditemukan penurunan penyerapan FITC dextran oleh SD, hal tersebut dapat mempengaruhi proses presentasi antigen. Selain itu, terdapat gangguan kemampuan untuk fagositosis.Percobaan In vivo pada tikus, terdapat gangguan migrasi pada SD.

Sel DendritikSel NK merupakan sel sitotoksik yang sangat berperan dalam pengenalan MHC pada sel terinfeksi virus dan rejeksi pada tumor. Sel NK secara langsung membunuh sel dengan mengeluarkan perforin dan granzymes, yang menginduksi apoptosis sel target.Jumlah sel NK meningkat pada lansia. Namun, sitotoksisitas sel NK dan produksi IFN- menurun pada usia tua. Selain itu, ekspresi dari CD69, dan pembunuhan dari lini sel NK-resisten dalam respon terhadap IL-2 juga menurun.

Penuaan berhubungan dengan kelainan kapasitas fungsional dari sel NK yang sebagian dikompenasasi oleh peningkatan jumlah sel NK matur.Sel Natural Killer (NK)Tipe selAge-related increaseAge related decreaseNeutrofil Aktivitas bakterisidal oxidative burst phagocytic capacityMakrofaag oxidative burst phagocytic capacitySel NKJumlah sel respon proliferasi terhadap IL2 sitotoksisitasSel Dendritik kemampuan untuk menstimulasi antigen sel T spesifik lymp node homingSitokin dan KemokinSerum IL6, IL1 dan TNF alfaTabel 2. Age-related changes in the innate immune systemPara lansia sangat rentan terhadap infeksi dan juga dalam kasus penyakit. Penyebab utama kematian pada orang-orang berusia 65 tahun/lebih pada negara maju adalah influenza dan pneumonia. Vaksinasi dapat membantu mengurangi resiko meninggal dunia akibat penyakit infeksi, khususnya penerima transplantasi. Namun, efek protektif vaksinasi secara parsial hilang pada orang tua. Hal ini dikarenakan penurunan fungsi imun.

Konsekuensi Klinis Menurunnya produksi dan fungsi sel T naive menghambat induksi respon imun adaptive terhadap neoantigen. Hal ini dapat menghambat keberhasilan vaksin baru seperti yelow fever atau rabies. Dalam konteks transplantasi, terjadi gangguan jalur co-stimulator dari allorecognition pada orang usia lanjut. Terjadi disfungsional CD28-CTLA4 dan CD40-CD40L. Co-stimulation merupakan langkah penting dalam mengaktifkan sel T sepenuhnya dan merupakan yang terpenting dalam transplantasi.

Konsekuensi KlinisCont..Akumulasi sel T efektor CD28- mempengaruhi respon terhadap vaksin influenza. Sehingga pada orang tua hanya memiliki proteksi vaksin sekitar 56%. Selain itu, titer antibodi di orang tua rendah pada vaksinasi tetanus, menurun cepat, dan fungsi antibodi berkurang.

Usia mempengaruhi sistem imun. Pada usia tua, fungsi sistem imun semakin menurun. Terjadi perubahan-perubahan pada berbagai komponen sistm imun. Hal tersebut mempengaruhi kerentanan seseorang (usia tua) terhadap penyakit infeksi, kegagalan vaksin, autoimun, dll.KesimpulanWawasan yang lebih luas terhadap mekanisme dasar disfungsi imun yang berkaitan dengan usia akan dapat membantu menunda, bahkan membalikkan efek merugikan dari immunosenescence, sehingga dapat memberikan perlindungan yang lebih baik pada orang usia tua yang rentan terhadap penyakit.Cont..SEKIAN& TERIMAKASIHSEKIAN& TERIMAKASIH

?