Manusia dan Vertebrata lainnya memiliki sistem pertahanan tubuh yang
berperan untuk melindungi dirinya dari serangan agen-agen penyebab penyakit.
Sistem pertahanan tersebut dapat dibedakan menjadi 2 macam yaitu:
1. Pertahanan Nonspesifik yang memiliki sifat alami (innate)
artinya sudah ada sejak organisme itu lahir dan berlaku bagi semua agen
infeksi, dan
2. Pertahanan Spesifik atau disebut juga pertahanan perolehan (acquired)
karena pertahanan ini diperoleh setelah adanya rangsangan oleh benda asing (agen
infeksi). Pertahanan spesifik merupakan tanggungjawab dari klone-klone sel
limfosit B yang masing-masing spesifik terhadap antigen. Adanya interaksi
antara antigen dengan klone limfosit B akan merangsang sel tersebut untuk
berdiferensiasi dan berproliferasi sehingga didapatkan sel yang mempunyai
ekspresi klonal untuk menghasilkan antibodi.
A. Struktur Imunoglobulin
Imunoglobulin atau antibodi adalah
sekelompok glikoprotein yang terdapat dalam serum atau cairan tubuh pada hampir
semua mamalia. Imunoglobulin termasuk dalam famili glikoprotein yang mempunyai
struktur dasar sama, terdiri dari 82-96% polipeptida dan 4-18% karbohidrat.
Komponen polipeptida membawa sifat biologik molekul antibodi tersebut. Molekul
antibodi mempunyai dua fungsi yaitu mengikat antigen secara spesifik dan
memulai reaksi fiksasi komplemen serta pelepasan histamin dari sel mast.
Pada manusia dikenal 5 kelas
imunoglobulin. Tiap kelas mempunyai perbedaan sifat fisik, tetapi pada semua
kelas terdapat tempat ikatan antigen spesifik dan aktivitas biologik berlainan.
Struktur dasar imunoglobulin terdiri atas 2 macam rantai polipeptida yang
tersusun dari rangkaian asam amino yang dikenal sebagai rantai H (rantai berat)
dengan berat molekul 55.000 dan rantai L (rantai ringan) dengan berat molekul
22.000. Tiap rantai dasar imunoglobulin (satu unit) terdiri dari 2 rantai H dan
2 rantai L. Kedua rantai ini diikat oleh suatu ikatan disulfida sedemikian rupa
sehingga membentuk struktur yang simetris. Yang menarik dari susunan
imunoglobulin ini adalah penyusunan daerah simetris rangkaian asam amino yang
dikenal sebagai daerah domain, yaitu bagian dari rantai H atau
rantai L, yang terdiri dari hampir 110 asam amino yang diapit oleh ikatan
disulfid interchain, sedangkan ikatan antara 2 rantai
dihubungkan oleh ikatan disulfidinterchain. Rantai L
mempunyai 2 tipe yaitu kappa dan lambda, sedangkan rantai H terdiri dari 5
kelas, yaitu rantai G (γ), rantai A (α), rantai M (μ), rantai E (ε) dan rantai
D (δ). Setiap rantai mempunyai jumlah domain berbeda. Rantai pendek L mempunyai
2 domain; sedang rantai G, A dan D masing-masing 4 domain, dan rantai M dan E
masing-masing 5 domain.
Rantai dasar imunoglobulin dapat dipecah
menjadi beberapa fragmen. Enzim papain memecah rantai dasar menjadi 3 bagian,
yaitu 2 fragmen yang terdiri dari bagian H dan rantai L. Fragmen ini mempunyai
susunan asam amino yang bervariasi sesuai dengan variabilitas antigen. Fab
memiliki satu tempat tempat pengikatan antigen (antigen binding site) yang
menentukan spesifisitas imunoglobulin. Fragmen lain disebut Fc yang hanya
mengandung bagian rantai H saja dan mempunyai susunan asam amino yang tetap.
Fragmen Fc tidak dapat mengikat antigen tetapi memiliki sifat antigenik dan
menentukan aktivitas imunoglobulin yang bersangkutan, misalnya kemampuan
fiksasi dengan komplemen, terikat pada permukaan sel makrofag, dan yang
menempel pada sel mast dan basofil mengakibatkan degranulasi sel mast dan
basofil, dan kemampuan menembus plasenta.
Enzim pepsin memecah unit dasar
imunoglobulin tersebut pada gugusan karboksil terminal sampai bagian sebelum
ikatan disulfida (interchain) dengan akibat kehilangan
sebagian besar susunan asam amino yang menentukan sifat antigenik determinan,
namun demikian masih tetap mempunyai sifat antigenik. Fragmen Fab yang tersisa
menjadi satu rangkaian fragmen yang dikenal sebagai F(ab2) yang mempunyai 2
tempat pengikatan antigen.
B. Klasifikasi Imunoglobulin
Klasifikasi imunoglobulin berdasarkan
kelas rantai H. Tiap kelas mempunyai berat molekul, masa paruh, dan aktivitas
biologik yang berbeda. Perbedaan antar subkelas lebih sedikit dari pada
perbedaan antar kelas.
1. Imunoglobulin G
IgG mempunyai struktur dasar imunoglobulin
yang terdiri dari 2 rantai berat H dan 2 rantai ringan L. IgG manusia mempunyai
koefisien sedimentasi 7 S dengan berat molekul sekitar 150.000. Pada orang
normal IgG merupakan 75% dari seluruh jumlah imunoglobulin.
Imunoglobulin G terdiri dari 4 subkelas,
masing-masing mempunyai perbedaan yang tidak banyak, dengan perbandingan
jumlahnya sebagai berikut: IgG1 40-70%, IgG2 4-20%, IgG3 4-8%, dan IgG4 2-6%.
Masa paruh IgG adalah 3 minggu, kecuali subkelas IgG3 yang hanya mempunyai masa
paruh l minggu. Kemampuan mengikat komplemen setiap subkelas IgG juga tidak
sama, seperti IgG3 > IgGl > IgG2 > IgG4. Sedangkan IgG4 tidak dapat
mengikat komplemen dari jalur klasik (ikatan C1q) tetapi melalui jalur alternatif.
Lokasi ikatan C1q pada molekul IgG adalah pada domain CH2.
Sel makrofag mempunyai reseptor untuk IgG1
dan IgG3 pada fragmen Fc. Ikatan antibodi dan makrofag secara pasif akan
memungkinkan makrofag memfagosit antigen yang telah dibungkus antibodi
(opsonisasi). Ikatan ini terjadi pada subkelas IgG1 dan IgG3 pada lokasi domain
CH3.
Bagian Fc dari IgG mempunyai bermacam
proses biologik dimulai dengan kompleks imun yang hasil akhirnya pemusnahan
antigen asing. Kompleks imun yang terdiri dari ikatan sel dan antibodi dengan
reseptor Fc pada sel killer memulai respons sitolitik (antibody
dependent cell-mediated cytotoxicity = ADCC) yang ditujukan pada
antibodi yang diliputi sel. Kompleks imun yang berinteraksi dengan sel limfosit
pada reseptor Fc pada trombosit akan menyebabkan reaksi dan agregasi trombosit.
Reseptor Fc memegang peranan pada transport IgG melalui sel plasenta dari ibu
ke sirkulasi janin.
2. Imunoglobulin M
Imunoglobulin M merupakan 10% dari seluruh
jumlah imunoglobulin, dengan koefisien sedimen 19 S dan berat molekul
850.000-l.000.000. Molekul ini mempunyai 12% dari beratnya adalah karbohidrat.
Antibodi IgM adalah antibodi yang pertama kali timbul pada respon imun terhadap
antigen dan antibodi yang utama pada golongan darah secara alami. Gabungan
antigen dengan satu molekul IgM cukup untuk memulai reaksi kaskade komplemen.
IgM terdiri dari pentamer unit monomerik
dengan rantai μ dan CH. Molekul monomer dihubungkan satu dengan
lainnya dengan ikatan disulfida pada domain CH4 menyerupai gelang dan tiap
monomer dihubungkan satu dengan lain pada ujung permulaan dan akhirnya oleh
protein J yang berfungsi sebagai kunci.
3. Imunoglobulin A (IgA)
Adalah
Imunoglobulin utama dalam sekresi selektif, misalnya pada susu, air liur, air
mata dan dalam sekresi pernapasan, saluran genital serta saluran pencernaan
atau usus (Corpo Antibodies). Imunoglobulin ini melindungi selaput
mukosa dari serangan bakteri dan virus. Ditemukan pula sinergisme antara IgA
dengan lisozim dan komplemen untuk mematikan kuman koliform. Juga kemampuan IgA
melekat pada sel polimorf dan kemudian melancarkan reaksi komplemen melalui
jalan metabolisme alternatif.
Tiap
molekul IgA sekretorik berbobot molekul 400.000 terdiri atas dua unit
polipeptida dan satu molekul rantai-J serta komponen sekretorik.
Sekurang-kurangnya dalam serum terdapat dua subkelas IgA1 dan IgA2. Terdapat
dalam serum terutama sebagai monomer 7S tetapi cenderung membentuk polimer
dengan perantaraan polipeptida yang disintesis oleh sel epitel untuk
memungkinkan IgA melewati permukaan epitel, disebut rantai-J. Pada sekresi ini
IgA ditemukan dalam bentuk dimer yang tahan terhadap proteolisis berkat
kombinasi dengan suatu protein khusus, disebut Secretory
Component yang disintesa oleh sel epitel lokal dan juga
diproduksi secara lokal oleh sel plasma.
4. Imunoglobulin D
Konsentrasi IgD dalam serum sangat sedikit
(0,03 mg/ml), sangat labil terhadap pemanasan dan sensitif terhadap
proteolisis. Berat molekulnya adalah 180.000. Rantai δ mempunyai berat molekul
60.000 – 70.000 dan l2% terdiri dari karbohidrat. Fungsi utama IgD belum
diketahui tetapi merupakan imunoglobulin permukaan sel limfosit B bersama IgM
dan diduga berperan dalam diferensiasi sel ini.
5. ImunoglobulinE
(IgE)
Didalam serum ditemukan dalam konsentrasi
sangat rendah. IgE apabila disuntikkan ke dalam kulit akan terikat pada Mast
Cells dan Basofil. Kontak dengan antigen akan menyebabkan degranulasi
dari Mast Cells dengan pengeluaran zat amin yang vasoaktif.
IgE yang terikat ini berlaku sebagai reseptor yang merangsang produksinya dan
kompleks antigen-antibodi yang dihasilkan memicu respon alergi Anafilaktik melalui
pelepasan zat perantara.
Pada orang dengan hipersensitivitas alergi berperantara antibodi,
konsentrasi IgE akan meningkat dan dapat muncul pada sekresi luar. IgE serum
secara khas juga meningkat selama infeksi parasit cacing.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar