Antigen Dan Antibody

Antigen adalah sebuah zat yang merangsang respon imun, terutama dalam menghasilkan antibodi. Antigen biasanya berupa protein atau polisakarida, tetapi dapat juga berupa molekul lainnya, termasuk molekul kecil (hapten) yang bergabung dengan proetin-pembawaatau carrier. Antibodi adalah protein yang dapat ditemukan pada darah atau kelenjar tubuh vertebrata lainnya, dan digunakan oleh sistem kekebalan tubuh untuk mengidentifikasikan dan menetralisasikan benda asing seperti bakteri dan virus. Mereka terbuat dari sedikit struktur dasar yang disebut rantai. Tiap antibodi memiliki dua rantai berat besar dan dua [[rantai ringan]. Antibodi diproduksi oleh tipe sel darah yang disebut sel B. Terdapat beberapa tiper yang berbeda dari rantai berat antibodi, dan beberapa tipe antibodi yang berbeda, yang dimasukan kedalam isotype yang berbeda berdasarkan pada tiap rantai berat mereka masuki. Lima isotype antibodi yang berbeda diketahui berada pada tubuh mamalia, yang memainkan peran yang berbeda dan menolong mengarahkan respon imun yang tepat untuk tiap tipe benda asing yang berbeda yang ditemui.[1]

REAKSI ANTIGEN ANTIBODI Kespesifikan reaksi antara antigen dan antibodi telah ditunjukkan melalui penelitian-penelitian yang dilakukan oleh Landsteiner. Ia menggabungkan radikalradikal organik kepada protein dan menghasilkan antibodi terhadap antigenantigen tersebut. Keputusan yang diperolehi menunjukkan antibodi dapat membedakan antara kelompok berbeda pada protein ataupun kumpulan kimia yang sama tetapi berbeda kedudukan. A. Ikatan kimia antara antigen dan antibodi Terdiri dari ikatan non kovalen, (seperti ikatan hidrogen, van der Waals, elektrostatik, hidrofobik), sehingga reaksi ini dapat kembali ke semula (reversible). Kekuatan ikatan ini bergantung kepada jarak antara paratop dan bagian-bagian tertentu pada epitop. B. Reaksi pelarutan (precipitation) Antara antibodi khusus dengan antigen larut seperti protein. Penelitian yang dilakukan oleh Heidelberger dan Kendall menunjukkan reaksi ini dapat optimum pada zona kesetaraan (equivalence zone) di mana antibodi dan antigen terbentuk pada kondisi yang paling sesuai untuk membentuk satuan ikatan (lattice). Pada zona antibodi berlebih (antibody excess zone) dan zona antigen berlebih (antigen excess zone) maka

pembentukan satuan ikatan tidak optimum dan masih terdapat antibodi atau antigen bebas yang tidak terdapat dalam larutan. C. Reaksi pembekuan (aglutinasi) Antara antibodi khusus dengan antigen partikulat seperti bakteria, sel dll. Prinsipprinsip reaksi pembekuan adalah sama seperti reaksi pelarutan. Di dalam percobaan di atas antibodi spesifik terhadap antigen dicairkan dalam satu set telaga piring mikrotiter (baris atas), kemudian antigen pada kepekatan yang sama ditambah kepada setiap telaga yang mengandung antibodi. Selepas eraman untuk jangka masa yang sesuai telaga-telaga dicerap untuk melihat sama ada terdapat pembentukan aglutinat (baris kedua). Keputusan yang diperolehi menunjukkan terdapat aglutinat terbentuk dalam telaga 2 - 5 dan tidak dalam telaga-telaga lain. Dalam telaga pertama aglutinat tidak terbentuk walaupun terdapat banyak antibodi kerana nisbah antigen:antibodi tidak optimum untuk pembentukan aglutinat. Kepekatan antibodi adalah terlalu tinggi berbanding antigen. Ini dipanggil sebagai fenomenon prozon. Dalam telaga 6 dan 7 kepekatan antibodi adalah terlalu rendah dan tidak cukup untuk untuk menghasilkan aglutinat. Dalam percubaan di atas titer antibodi terdapat pada telaga 5 kerana ini ialah cairan tertinggi yang menghasilkan tindak balas positif, iaitu penglutinatan. Rajah sebelah bawah menunjukkan mekanisme tindak balas penghemaglutinatan tak terus (indirect hemagglutination reaction). Dalam kaedah ini antigen larut diselaputkan ke permukaan eritrosit dan kehadiran antibodi terhadap antigen tersebut dikesan. D. Mendakan dalam tiub Tindak balas pemendakan juga boleh dilakukan dalam medium separa pepejal seperti gel dan prinsip tindak balas adalah sama seperti tindak balas dalam larutan. Kaedah ini boleh dilakukan dalam tiub atau atas slaid. Rajah di atas menerangkan prinsip pemendakan dalam tiub. Dalam kaedah pertama (gambar atas) larutan antigen ditambah kepada tiub yang mengandungi antibodi. Selepas eraman garis mendakan akan terbentuk pada zon kesetaraan antara larutan antigen dan antibodi. Kaedah kedua (gambar tengah) menunjukkan tindak balas pemendakan dalam gel. Antibodi dicampurkan dengan gel dan dibekukan dalam tiub. Kemudian antigen ditambah dan tiub tersebut dieram. Antigen akan menyerap masuk ke dalam gel dan membentuk satu cerun kepekatan dan garis mendakan (precipitin line) terbentuk di mana terdapat zon kesetaraan wujud. Lebih dari satu garis mendakan akan terbentuk jika terdapat lebih dari satu antigen yang dicam oleh antibodi. Gambar ketiga menunjukkan peralihan garis mendakan (pseudomigration) yang berlaku semasa eraman. Ini berlaku kerana semasa eraman lebih banyak antigen akan menyerap masuk ke dalam gel dan bahagian di mana terdapat zon kesetaraan akan bertukar kerana kepekatan antibodi dalam gel adalah malar. Rajah ini juga menunjukkan di mana zon antigen dan antibodi berlebih wujud dalam gel tersebut. E. Kaedah imunoserapan bulatan Kaedah ini berguna untuk menentukan kehadiran atau menentukan kepekatan antigen. Dalam rajah di bawah kepekatan IgG dalam sampel ditentukan menggunakan kaedah

ini. Anti-IgG dicampurkan dengan gel dan dibekukan di atas slaid. Kemudian telagatelaga ditebuk di dalam gel tersebut dan satu set piawai IgG ditambah ke dalam telaga. Selepas eraman garis mendakan berbentuk bulatan akan terbentuk di keliling setiap telaga dan diameter bulatan ini bergantung kepada kepekatan antigen (IgG) yang ditambah. Satu lengkok piawai diplot dan jika terdapat satu telaga yang mengandungi IgG yang tidak diketahui kepekatannya, kepekatan IgG dalam sampel tersebut boleh ditentukan berdasarkan diameter garis mendakan yang terdapat keliling telaga tersebut dan lengkok piawai yang ada. F. Kaedah Ouchterlony Kaedah ini berguna untuk menentukan perhubungan antigen (antigenic relationship). Corak pertama di atas menunjukkan tindak balas seiras (reaction of identity) yang berlaku apabila epitop-epitop pada antigen 1 dan 2 yang dicam oleh antibodi adalah sama. Dalam tindak balas kedua epitop-eitop yang terdapat pada antigen 1 dan 3 adalah berbeza dan tidak dikongsikan. Ini menghasilkan corak tindak balas tak seiras (reaction of non-identity). Jika terdapat epitop-epitop yang dikongsikan antara dua antigen dan pada masa yang sama terdapat epitop-epitop unik pada satu antigen, corak separa iras (reaction of partial identity) akan terhasil. Dalam corak ketiga, antigen 1 dan 4 mempunyai epitop-epitop yang sepunya, tetapi antigen 1 mempunyai epitopepitop unik yang dicam oleh antibodi dan ini akan menghasilkan pacu (spur). Dalam corak keempat, antibodi hanya mengcam epitop pada antigen 1 yang tidak mempunyai epitop yang dikongsikan dengan antigen 5. G. Kaedah imunojerapan berpaut enzim (ELISA) Kaedah ini tergolong ke dalam asai imunoenzim kerana melibatkan tindak balas enzim dengan substrat. Kaedah ELISA terus digunakan untuk mengesan kehadiran antigen sementara kaedah tak terus digunakan untuk mengesan kehadiran antibodi. Rajah di atas menunjukkan prinsip ELISA untuk mengesan kehadiran antibodi. Telaga piring mikrotiter diselaputkan dengan antigen (berwarna biru) kemudian sampel ujian ditambah. Jika terdapat antibodi spesifik (berwarna merah) untuk antigen dalam sampel tersebut ia akan bergabung dengan antigen. Kehadiran antibodi ini dikesan menggunakan antibodi sekunder (biru) berlabel enzim (kuning). Selepas penambahan substrat, warna produk ditentukan berdasarkan serapan dan nilai serapan ini adalah berkadaran dengan kuantiti antibodi yang tergabung kepada antigen. H. Kaedah pemblotan Western Kaedah pemblotan Western digunakan untuk mengesan kehadiran antigen. Dalam kaedah ini antigen tercampur dipisahkan menggunakan elektroforesis gel. Kemudian antigen-antigen tersebut dipindahkan kepada membran pepejal menggunakan arus elektrik. Kehadiran antigen spesifik pada membran dikesan menggunakan antibodi spesifik untuk sesuatu antigen. Rajah di atas menunjukkan antigen-antigen yang terpisah selepas elektroforesis (warna kuning) yang kemudian dipindahkan kepada membran. Kehadiran antigen spesifik pada membran dikesan dengan antibodi spesifik berlabel dan warna boleh dibangunkan menggunakan tindak balas enzim-substrat. Kehadiran antigen-antigen

ini dibandingkan dengan satu gel lain (warna cokelat) yang diwarnakan untuk mengesan semua antigen dalam sampel. I. Kaedah pewarnaan berpendarfluor Kaedah ini menggunakan antibodi spesifik berlabel pendarfluor seperti fluorescein isothiocyanate (FITC). Rajah di bawah menunjukkan pengesanan bakteria menggunakan antibodi berpendarfluor. Antibodi berlabel FITC dicampurkan dengan sampel (E. coli) dan kemudian sampel dicerap menggunakan mikroskop pendarfluor.