UN BIOLOGI 2015 : INDIKATOR 22 : MENJELASKAN MEKANISME PERTAHANAN TUBUH

A. Antigen dan Antibodi

1. Antigen

Antigen merupakan suatu bahan atau molekul yang dapat menimbulkan respons imun humoral atau seluler. Atau juga bahan yang dapat bereaksi dengan produk respon imun tadi dan merupakan sasaran respons imun. Atau antigen adalah substansi yang bila memasuki inang vertebrata menimbulkan respon kekebalan yang membawa kepada terbentuknya kekebalan dapatan. Respons kekebalan ini mengakibatkan pembentukan antibodi spesifik yang beredar dalam aliran darah (imunitas humoral) atau merangsang peningkatan jumlah sel-sel reaktif khusus yang disebut limposit (imunitas yang diperantarai sel “ cell mediated immunity“).

Penggolongan Antigen

1.    Menurut Spesifitas

a. Heteroantigen : dimiliki banyak spesies

b. Xenoantigen : hanya dimiliki satu spesies tertentu

c. Alloantigen : spesifik untuk individu dalam satu spesies

d. Autoantigen : dimiliki alat tubuh sendiri

2.    Menurut Sifat Kimiawi

a. Hidrat Arang (Polisakarida)

Glikoprotein pada permukaan sel mikroorganisme dapat menimbulkan respon imun

b. Lipid

Lipid biasanya tidak imunogenik, tetapi menjadi imunogenik bila diikat carrier protein (sphingolipid)

c. Asam Nukleat

Asam nukleat biasanya tidak imunogenik, tetapi menjadi imunogenik bila diikat carrier protein

d. Protein

Kebanyakan protein adalah imunogenik

3.    Menurut Epitop

Epitop adalah determinan antigen, merupakan bagian daei antigen yang dapat membuat kontak fisik dengan reseptor amtibodi (paratop)

a. Unideterminan, Univalen

Hanya satu epitop pada satu molekul

b. Unideterminan, Multivalen

Hanya satu jenis epitop tetapi dua atau lebih epitop tersebut ditemukan pada satu molekul

c. Multideterminan, Univalen

Banyak epitop yang bermacam-macam tetapi hanya satu setiap macamnya pada satu molekul

d. Multideterminan, Multivalen

Banyak macam epitop dari setiap macam pada satu molekul

2. Antibodi

Antibodi merupakan senjata yang tersusun dari protein dan dibentuk untuk melawan sel-sel asing yang amsuk kedalam tubuh. Senjata ini diproduksi oleh sel-sel B, sekelompok prajurit pejuang dalam system kekebalan. Antibody akan menghancurkan musuh-musuh penyerbu. Antibody mempunyai dua fungsi, pertama untuk mengikatkan diri kepada sel-sel musuh, yaitu antigen. Fungsi kedua adalah membusukan struktur biologios antigen tersebut lalu menghancurkannya.

Antibodi menandai molekul-molekul asing tempat mengikatkan diri, sehingga sel-sel system imun dapat membedakan dan dapat menghancurkan antigen tersebut.

Antibodi yang terbentuk dalam tubuh sesuai dengan antigen yang dihadapinya.

B. Sistem Imun dan Respon Imun

Sistem imun adalah gabungan sel yang berperan dalam resistensi terhadap infeksi.

Respon imun adalah reaksi yang dikordinasikan sel-sel terhadap mikroorganisme dan bahan lainnya.

Sistem imun dibedakan menjadi 2 yaitu : sistem imun alamiah / non spesifik dan sistem imun didapat / spesifik

1.    Sistem Imun Alamiah / Non Spesifik

Berupa komponen normal tubuh yang selalu drtemukan pada individu sehat dan siap mencegah mikroorganisme masuk dalam tubuh. Jumlahnya dapat meningkat oleh infeksi. Non spesifik karena tidak ditunjukan terhadap mikroorganisme tertentu, telah ada dan siap berfungsi sejak lahir. Merupakan pertahanan terdepan dalam menghadapi serangan berbagai mikroorganisme.

a.    Pertahan fisik / mekanik

Kulit, selaput lender, silia saluran nafas, batuk, bersin dan lain-lain

b.    Pertahanan biokimia

PH asam pada keringat, lisozim dalam keringat, ludah, air mata, dan air susu ibu.

c.    Pertahanan humoral

1. Komplemen

Antibodi dan komplemen menghancurkan dinding sel bakteri proteksi terhadap infeksi.

2. Interferon

Ø Glikoprotein

Ø Mempunyai sifat antivirus, karena dilepas sebagai respon terhadap infeksi virus.

d.    Pertahanan Seluler

1. Fagosit : monosit, granulosit

2. Makrofage

Ø sel kupffer : makrofage dalam hati

Ø sel langerhans dikulit

Ø dapat hidup lebih lama, bergranul dan melepas berbagai bahan (lisozim)

3. Sel NK (Natural Killer Cell)

Ø limfosit terdiri dari sel B dan sel T

Ø fungsi : imunitas non spesifik

4. Sel Mast

Berperan dalam reaksi alergi dan pertahan tubuh

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Sistem Imun Non Spesifik

1. Spesies

Perbedaan spesies memiliki perbedaan kerentanan yang jelas terhadap mikroorganisme asing.

2. Keturunan Dan Usia

Ø peran hereditas menentukan resistensi terhadap infeksi

Ø usia muda (anak) lebih rentan terkena infeksi karena system imun yang belum matang

Ø usia lanjut disertai dengan penurunan resistensi terhadap infeksi

3. Hormon

Ø sebelum pubertas sistem imun pada pria dan wanita sama

Ø system imun berkembang pada usia dewasa

Ø hormon estrogen pada wanita membantu meningkatkan system imun bayi

4. Suhu

Ø pada suhu normal beberapa mikroorganisme tidak menginfeksi manusia

Ø suhu mempengaruhi tingkat infeksi tergantung karakteristik mikroorganismenya

5. Faktor Nutrisi

Nutrisi yang baik dapat meningkatkan system imun, begitu juga sebaliknya.

6. Flora Normal

Flora normal kulit dapat memproduksi berbagai bahan anti mikrobial

7. Stress

Stress juga dapat mempengaruhi katahanan tubuh menjadi kurang baik

2.    Sistem Imun Didapat / Spesifik

Sistem imun spesifik mempumyai kemampuan untuk mengenal benda yang dianggap asing bagi dirinya. Spesifik berarti hanya dapat menghancurkan / menyingkirkan benda asing yang sudah dikenal sebelumnya. Benda asing pertama, segera dikenali kemudian terjadi sensitasi system imun tubuh. Benda asing kedua, akan dikenal lebih cepat kemudian dihancurkan.

a.    Sistem Imun Spesifik Humoral

Limfosit B atau sel B berasal dari sumsum tulang. Jika ada benda asing, sel B dirangsang oleh benda asing kemudian terbentuk antibody sebagai pertahanan terhadap infeksi virus, bakteri dan sebagainya.

b.    Sistem Imun Spesifik Seluler

Limfosit T atau sel T berasal dari sumsum tulang tetapi deferensiasinya terjadi didalam kelenjar timus. Fungsinya : sebagai pertahanan terhadap bakteri, virus, keganasan dan sebagainya.

c.    Kerjasama Antara Sistem Imun Non Spesifik Dan System Imun Spesifik.

Saling berinteraksi dalam menghadapi imfeksi. Non spesifik diperlukan untuk merangsang aistem imun spesifik.

Mikroba masuk mengaktifkan komplemen kemudian merangsang sel yang diinfeksi untuk melepaskan interferon dan mengaktifkan sel NK serta mengaktifkan sel T untuk memberikan bantuan ke sel NK untuk menghancurkan benda asing tersebut.

C. Sel-Sel Yang Bertugas dalam Sistem Kekebalan

Fagositosis adalah salah satu elemen paling penting dalam sistem kekebalan. Proses ini memberi perlindungan segera dan efektif terhadap infeksi.

Pasukan bantuan pertama: Makrofag

Makrofag bereaksi dengan cara spesifik. Mereka tidak bertempur satu lawan satu seprti antibodi. Seperti sel pertahanan lainnya, makrofag berasal dari sum-sum tulang. Makrofag memiliki waktu hidup yang sangat panjang. Meskipun ukurannya kecil (10-15 mikrometer) mereka sangat penting karena memiliki kemampuan untuk menyerap dan memakan molekul besar dalam sel dengan cara fagositosis. Semua memusnahkan semua bahan yang harus dibersihkan seperti mikroorganisme, kompleks antigen-antibodi, dan bahan-bahan lain dengan struktur serupa antigen.

Tanda bahaya umum

Jika musuh lebih banyak dari jumlah yang dapat ditangani makrofag yang sedang berperang, maka dieksresikan suatu zat khusus, namun zat tersebut adalah “pirogen” dan ini semacam bunyi tanda bahaya. Setelah berjalan sangat jauh “pirogen” mencapai otak, lalu merangsang pusat peningkatan panas pada otak. Otak akan membunyikan tanda bahaya dalam tubuh dan orang yang bersangkutan akan mengalami demam tinggi.

Transfer informasi

Fugsi menakjubkan dari makrofag adalah dalam hal menyuplai limfosit yaitu dengan sel T dan sel B dengan informasi mengenai musuh. Sel T dan sel B inilah pahlawan sejati dalam sitem pertahanan tubuh.

Sang pahlawan: limfosit

Limfosit merupakan sel utama dalam sistem kekebalan. Peperangan yang sengit dalam tubuh hanya dapat dimenangkan berkat usaha gigih limfosit.

Pabrik utama ditubuh manusia: Sel B

Sel B layaknya pabrik utama dalam tubuh. Pabrik ini memproduksi protein, disebut antibodi yang dimaksudkan untuk menyerang musuh. Sel limfosis mengalami proses yang sangat kompleks sebelum menjadi sel B. pada fase awal, sel B menusun ulang fragmen gen yang akan membentuk molekul Antibodi. Sebagian sel B menjadi sel “pengingat”. Sel ini tidak langsung turut serta dalm pertahanan tubuh. Mereka bertugas menyimpan catatan mengenai musuh yang telah dihadapi untuk mempercepat persiapan perang dimasa yang akan datang. Dalam keadaan benar-benar siap berperang, sebelum mempertahankan tubuh, sel B belajar membedakan musuh dari sel tubuh. Dengan demikian antigen diidentifikasi sebagi benda asing. Dengan cara ini sel B dapat dengan mudah mengenali antigen, semisal bakteri. Sel B layaknya penjaga yang selalu waspada kalau-kalau adalah mikroba. Ketika mereka menemukan penyerang, mereka akan cepat membelah diri dan memproduksi Antibodi.

Pasukan pemberani: Sel T

Setelah diproduksi disum-sum tulang, sebagian limfosit bermigrasi ke timus. Limfosit ini, yang disini membelah diri dan matang diebut sel T. sel ini matang membentuk dua kelompok, sel penolong dan sel pembunuh. Sm seperti sel B, sel T juga merupakan sel sederhana pda awlnya. Bedanya, sel T harus melalui jalan yang jauh lebih rumit dan melewati serngkaian ujian untuk menjadi sel T yang siap melaksakan misinya. Sel ini mengenali musuh dengan bantuan “MHC” major Histocompabilityyang ditempatkan dipermukaan musuh.

Sel T penolong

Sel ini dapat dianggap sebagai administrator didalam sistem pertahanan. Pada tahap awal perang, ia menguraikan sifat-sifat sel asing yang diabsropsi oleh makrofag dan sel penangkap lainnya.

Sel T pembuhuh

Sel T pembunuh adalah unsur paling efesien dalam sistem pertahanan tubuh. Sel T pembunuh membuhuh sel yang sakit yang telah diserang oleh virus. Sel T pembunuh terlebih dulu harus membedakan antara sel normal dan sel yang didalamnya terdapat musuh yng bersembunyi. Sel T pembunuh mengatasi masalah ini dengn bntuan sistem molekul KSU yang telah ada padanya. Sel T pembunuh menyimpan senajata dalma bentuk granul. Kadang sel penyerang berembunyi dengan sangat rapi dalam sel tubuh, sehingga baik Antibodi mupun sel T tidak dapat mengenali musuh ini.

Sel yang menyerahkan antigen (antigen presenting cell): “SMA”

Tugas sel ini adalah menyerahkan antigen (musuh) kepada sel T. sel ini mengenali musuh dan menyerahkan musuh yang ditangkapnya kepad sel T, untuk melengkapi sel T dengan pengetahuan mengenai musuh. Yang lebih menarik, SMA sangat mengetahui kebutuhan sel T. berdasarkan hal ini, SMA akan mencegah sel musuh dan memberikan kepada sel T hanya urutan asam amino sel musuh saja. Berarti SMA bahkan mengetahui bahwa sel T akan mengekstrak informasi yang diperlukan dari urutan asam amino ini.

D. Mekanisme Pertahanan Tubuh Terhadap Antigen Yang Masuk

Mekanisme sistem pertahanan tubuh bisa diibaratkan dengan pertempuran. Pertempuran yang dilakukan oleh sistem pertahanan tubuh kita terdiri atas tiga tahapan penting, yaitu :

1.    Aksi pertama, yaitu pengenalan musuh yang dihadapi. Dalam hal ini musuh yang dihadapi adalah antigen (mikroorganisme), bisa berupa bakteri ataupun virus.

2.    Aksi yang kedua, perang habis-habisan yang dilancarkan oleh pasukan sebenarnya. dalam hal ini perang dilakukan oleh organ-organ system imun.

3.    Aksi terahir adalah kembali ke keadaan normal.

Sistem pertahanan tubuh harus bisa mengenali dengan jelas musuhnya sebelum memulai perlawanan, karena setiap kejadian berbeda satu sama lainnya bergantung pada jenis musuhnya. Lebih dari itu, jika pengetajuan ini tidak ditangani dengan tepat, system pertahanan kita dapat berbalik menyerang sel tubuh sendiri.

Fagosit, yang dikenal sebagai sel pemulung dalam system pertahanan, melancarkan aksi pertama. Mereka bertempur satu lawan satu dengan musuh. Mereka seperti apsukan infantry yang bertempur dengan bayonetnya melawan satuan musuh.

Kadang-kadang fagosit tidak dapat mengatasi jumlah musuh yang terus menerus bertambah. Pada tahap ini sel fagosit besar, makrofag, mengambil alih. Kita dapat mengumpamakan makrofag sebagai pasukan kafaleri yang memotong jalan ketengah musuh. Pada saat yang sama makrofag menyekresikan suatu cairan, yang menyalakan alarm untuk meningkatkan suhu tubuh.

Makrofag masih memiliki karakteristik penting lainnya. Saat menangkap dan menelan virus, makrofag merobek bagian tertentu pada virus, yang kemudian dibawanya seperti bendera. Bendera ini berlaku sebagai tanda dan informasi bagi elemen-elemen lain pada sistem pertahanan.

Kumpulan informasi ini diteruskan kepada sel T penolong, yang menggunakan untuk mengenali musuh. Begitu informasi sampai, maka tugas pertama yang harus dilakukan adalah segera menyiagakan sel T pembunuh dan merangsangnya untuk memperbanyak diri. Dalam waktu singkat, sel T pembunuh yang terstimulasi akan menjadi pasukan yang kuat. Fungsi sel T penolong juga mereka memastikan lebih banyak fagosit didatangkan kemedan perang, sementara mereka mentransfer informasi mengenai musuh kepada limfa dan nodus limfa.

Setelah nodus limfa menerima informasi, sel B yang telah menunggu gilirannya, teraktifkan. (sel B dibuat di sumsum tulang, kemudian berimigrasi ke nodus limfa, menunggu giliran untuk melaksanakan tugas).

Sel B yang telah teraktifkan harus melalui beberapa tahapan. Setiap sel B yang telah terstimulasi mulai memperbanyak diri. Proses memperbanyak didri berlanjut sampai ribuan sel identik terbentuk. Selanjutnya, sel B mulai membelah diri dan berubah menjadi sel plasma. Sel plasma juga menyekresikan antibody sebagai senjata selama bertempur dengan musuh. Senjata ini sangat berguna. Mereka cukup mampu berikatan dengan musuh terlebih dahulu, lau memusnahkan struktur biologis musuh (antigen).

Jika virus menembus sel, antibody tidak dapat menangkap virus. Pada tahap ini, sel T pembunuh berperan lagi. Dengan bantuan molekul KSU, ia mengenali virus yang ada didalam sel, lalu membunuhnya.

Namun kalau virus telah terkamuflase dengan baik dan dapat menghindar dari perhatian sel T pembunuh, maka “sel pembunuh alamiah” atau disingkat PA datang beraksi. Sel PA membunuh sel yang ditempati virus dan tidak dapat dikenali oleh sel lain.

Setelah perang dimenangkan, sel T penekan menghentikan perang. Meskipun perang telah berakhir, perang tidak akan dilupakan. Sel pengingat telah menyimpan musuh didalam ingatannya. Dengan tetap tinggal didalam tubuh selama bertahun-tahun, sel ini membantu pertahanan menjadi lebih cepat dan lebih efektif jika musuh yang sama menyerang lagi.

CONTOH SOAL :

1.    Antibody dalam tubuh dihasilkan oleh sel limfosit tipe . . .

a.       Sel B plasma

b.      Sel T supresor

c.       Sel B pembelah

d.      Sel T pembantu

e.      Sel T pembunuh

2.    Apa yang dimaksud dengan vaksinisasi . . .

a.       Membunuhan pathogen

b.      Proses pemberian vaksin ke tubuh

c.       Menyalurkan pathogen

d.      Merusak tubuh pathogen

3.    Fungsi dari sel B pembelah adalah . . .

a.       Membentuk antibody

b.      Mengingat antigen yang pernah  masuk

c.       Membentuk sel B plasma dan sel B pengingat

d.      Menyerang pathogen

e.      Menurunkan produksi antibody

4.    Autoimunitas mengakibatkan beberapa penyakit di bawah ini, kecuali . . .

a.       Diabetes mellitus

b.      Myasthenia

c.       Addison’s disease

d.      Lupus

e.      Aids

5.    Beberapa cara kerja antibody, di antara pilihan di bawah mana yang berfungsi menghalangi tempat pengikatan virus adalah . . .

a.       Fiksasi

b.      Vaksinasi

c.       Prespitasi

d.      Netralisasi

e.      Aglutinasi