TEACHING MATERIALS IMMUNE SYSTEM 1. Definition of Immune System Immune system = cells, tissues, and molecules that mediate resistance to infections Immunology = study of structure and function of the immune system Immunity = resistance of a host to pathogens and their toxic effects Immune response = collective and coordinated response to the introduction of foreign substances in an individual mediated by the cells and molecules of the immune system 2. Two Types of Immune System A. KEKEBALAN BAWAAN/INNATE IMMUNE SYSTEM Kekebalan bawaan (innate immune system) merupakan kekebalan yang dibawa sejak lahir. Kekebalan bawaan menjadi pertahanan tubuh terdepan dalam menghadapi mikroorganisme penyebab penyakit. Kekebalan bawaan bersifat nonspesifik, yaitu melawan semua patogen tanpa membeda-bedakannya. Kekebalan bawaan terdiri atas pertahanan lapis pertama (first line of defence) dan pertahanan lapis kedua (second line of defence). The innate immune system is an innate immunity. Innate immunity is the body's foremost defense against microorganisms that cause disease. Innate immunity is nonspecific, which is against all pathogens without discriminating. Innate immunity consists of the first line of defense and the second line of defense. a. Pertahanan Lapis Pertama/ First Line Of Defense Pertahanan lapis pertama dapat dikelompokkan menjadi pertahanan fisik, mekanik, kimia, dan biologis. Pertahanan Fisik, berupa kulit. Pertahanan Mekanik, yaitu rambut hidung dan silia. Pertahanan Kimia, terdiri atas air mata, mukus, dan saliva. Pertahanan Biologis, berupa bakteri alami. The first line defense can be grouped into physical, mechanical, chemical and biological defenses. Physical Defense, in the form of skin. Mechanical Defense, namely nose hair and cilia. Chemical Defense, consisting of tears, mucus, and saliva. Biological Defense, in the form of natural bacteria. b. Pertahanan Lapis Kedua/ Second line of defense Pertahanan lapis kedua terdiri atas fagosit, sel natural killer (sel NK), dan protein antimikroba. The second layer of defense consists of phagocytes, natural killer cells (NK cells), and antimicrobial proteins. 1. Fagosit/ Phagocytes Sel-sel yang termasuk fagosit adalah makrofag, neutrofil, dan eosinofil. Makrofag berasal dari monosit. Eosinofil merupakan fagosit yang lemah, berperan penting dalam pertahanan tubuh melawan cacing parasit.
Cells including phagocytes are macrophages, neutrophils, and eosinophils. Macrophages are from monocytes. Eosinophils are weak phagocytes, which play an important role in the body's defense against parasitic worms. Mekanisme Fagositosis/ Mechanism of Fagocytosis Proses fagositosis adalah proses mencerna mikroorganisme atau partikel asing yang masuk ke tubuh. Mekanismenya, pertama-tama sel yang dirusak oleh mikroba menghasilkan sinyal kimiawi untuk “memanggil” neutrofil. Neutrofil akan mendatangi sel-sel yang rusak dan masuk ke jaringan yang terinfeksi dengan cara keluar dari pembuluh darah dengan menembus dinding kapiler. Neutrofil akan menelan dan menghancurkan mikroba tersebut. Satu neutrofil mampu memfagosit 5-20 bakteri. The process of phagocytosis is the process of digesting microorganisms or foreign particles that enter the body. The mechanism, first of all cells damaged by microbes produce chemical signals to "call" neutrophils. Neutrophils will come to damaged cells and enter the infected tissue by coming out of the blood vessels by penetrating the capillary wall. Neutrophils will swallow and destroy these microbes. One neutrophil is able to phagocytes 5-20 bacteria. Saat neutrofil melakukan tugasnya, monosit menyusul mendatangi daerah luka. Monosit akan masuk ke peredaran darah. Monosit merupakan sel yang belum masak. Dalam waktu 12 jam setelah meninggalkan pembuluh darah dan masuk ke jaringan, monosit akan membesar dan menghasilkan banyak lisosom. Lisosom akan berkembang menjadi makrofag. Makrofag kemudian menggantikan fungsi neutrofil dalam melawan benda asing. Makrofag mampu memfagosit 100 bakteri dengan cara menempel ke bakteri dengan pseudopodium kemudian merusaknya. When neutrophils do their job, monocytes follow the wound area. Monocytes will enter the bloodstream. Monocytes are immature cells. Within 12 hours after leaving the blood vessels and entering the tissue, the monocytes will enlarge and produce many lysosomes. Lysosomes will develop into macrophages. The macrophage then replaces neutrophil function in fighting foreign matter. Macrophages are able to phagocyte 100 bacteria by attaching to bacteria with pseudopodium then destroying it.
B. KEKEBALAN ADAPTIF/ADAPTIVE IMMUNITIES Sistem kekebalan adaptif diaktifkan oleh sistem kekebalan bawaan. Kekebalan adaptif ini akan bekerja jika kekebalan nonspesifik gagal, sehingga kekebalan adaptif merupakan pertahanan lapis ketiga. Sistem kekebalan adaptif efektif dalam memberantas infeksi serta mengingat agen infeksi tertentu sehingga dapat mencegah terjadinya infeksi dari agen infeksi yang sama. Contoh sistem kekebalan adaptif yang penting adalah limfosit. Limfosit sendiri berasal dari sel darah putih dan limfosit tersebut akan berkembang menjadi sel B atau sel T tergantung pada tempat pematangannya. Jika limfosit mengalami pematangan di sumsum merah, maka akan menjadi sel B. Jika limfosit mengalami pematangan di timus, maka akan berkembang menjadi sel T. The adaptive immune system is activated by the innate immune system. This adaptive immunity will work if nonspecific immunity fails, so adaptive immunity is a third layer defense. The adaptive immune system is effective in eradicating infections and remembering certain infectious agents so that they can prevent infection from the same infectious agent. An example of an important adaptive immune system is lymphocytes. Lymphocytes are derived from white blood cells (leukocytes) and these lymphocytes will develop into B cells or T cells depending on the maturation site. If the lymphocytes experience maturation in the red marrow, they will become B cells. If the lymphocytes mature in the thymus, they will develop into T cells.
Limfosit B/ B Lymphocytes Limfosit B dapat dibedakan menjadi 3 macam, yaitu limfosit B memori, limfosit B plasma, dan limfosit B pembelah. 1. Limfosit B Memori, berfungsi untuk menyimpan informasi (mengingat) antigen yang pernah masuk ke dalam tubuh. 2. Limfosit B Plasma, Sel limfosit plasma merupakan sel pembentuk antibodi. 3. Limfosit B Pembelah, Limfosit B pembelah berfungsi untuk menghasilkan limfosit B dalam jumlah banyak dan cepat. B lymphocytes can be divided into 3 types, namely B memory lymphocytes, plasma B lymphocytes, and cleavage B lymphocytes. 1. B lymphocytes Memory, serves to store information (remember) antigens that have entered the body. 2. B Plasma lymphocytes, plasma lymphocyte cells are antibody-forming cells. 3. B lymphocytes cleavage, cleavage B lymphocytes function to produce B lymphocytes in large quantities and fast.
Limfosit B merupakan prekusor dari sel plasma untuk menghasilkan protein plasma, yaitu antibodi. Antibodi disebut juga imunoglobulin (Ig) karena memiliki protein darah gamma globulin. Antibodi dihasilkan jika ada rangsangan antigen. Antibodi dapat diklasifikasikan sebagai berikut: B lymphocytes are precursors of plasma cells to produce plasma proteins, namely antibodies. Antibodies are also called immunoglobulins (Ig) because they have blood gamma globulin
proteins. Antibodies are produced if there is antigenic stimulation. Antibodies can be classified as follows: Types Function IgG Mengaktifkan protein komplemen dan makrofag, memelihara janin (fetus) dari serangan penyakit. Activating complement proteins and macrophages, maintaining the fetus from disease attacks. IgM
Aglutinasi, mengaktifkan protein komplemen, merangsang fagositosis mikroba oleh makrofag. Agglutination, activates complement proteins, stimulates phagocytosis of microbes by macrophages.
IgA
Mengikat mikroba (pada daerah permukaan saluran pernapasan dan saluran makanan), mencegah mikroba masuk ke tubuh, mengeluarkan mikroba dari dalam tubuh bersama nukleus dan sekresi lainnya. Binding microbes (on the surface area of the respiratory tract and food canal), prevents microbes from entering the body, removing microbes from the body with the nucleus and other secretions. Mengaktifkan limfosit B. IgD bertindak dengan menempelkan diri pada permukaan sel T dan membantu menangkap antigen. Activate B lymphocytes. IgD acts by attaching itself to the surface of T cells and helping to capture antigens. Proteksi terhadap serangan parasit dan bersama IgG mengikat serta mengusir antigen alergi. Protection against parasitic attacks and with IgG binds and repels allergic antigens
IgD
IgE
Picture
Antibodi tidak dapat langsung menghancurkan antigen. Antibodi hanya menonaktifkan antigen dan menandainya agar dihancurkan oleh fagosit. Antibodi dibentuk khusus untuk tiap antigen tertentu. Antibodi yang dapat menggumpalkan antigen disebut presipitin, antibodi yang dapat menguraikan antigen disebut lisin, dan antibodi yang dapat menawarkan antigen disebut antitoksin. Kekebalan tubuh dengan menggunakan antibodi disebut dengan kekebalan humoral. Antibodies cannot directly destroy the antigen. Antibodies only deactivate the antigen and mark it to be destroyed by phagocytes. Antibodies are formed specifically for each particular antigen. Antibodies that can agglomerate antigens are called presipitin, antibodies that can decipher antigens are called lysines, and antibodies that can offer antigens are called antitoxins. Immunity using antibodies is called humoral immunity. Mekanisme dari kekebalan humoral adalah sebagai berikut. Misalkan ada bakteri masuk ke dalam tubuh, kemudian dimakan oleh makrofag. Akan tetapi, masih terdapat potongan yang tersisa dari bakteri tersebut. Potongan tersebut dianggap sebagai antigen oleh sel B. Sel B akan
membesar dan membelah menjadi sel plasma. Setelah itu, sel plasma membentuk antibodi untuk menghancurkan antigen. The mechanism of humoral immunity is as follows. Suppose there are bacteria entering the body, then eaten by macrophages. However, there are still pieces left of the bacteria. The cut is considered an antigen by cell B. The B cell will expand and divide into plasma cells. After that, plasma cells form antibodies to destroy the antigen.
Limfosit T/ T lymphocytes Limfosit T juga dibedakan menjadi 3, yaitu limfosit T pembantu, limfosit T pembunuh, dan limfosit T supresor. 1. Limfosit T Pembantu/Helper T Cells, Limfosit T pembantu berfungsi untuk mengatur sistem imun dan mengontrol kualitas sistem imun. 2. Limfosit T Pembunuh/Killer T Cells, Limfosit T pembunuh berfungsi untuk menyerang sel tubuh yang terinfeksi patogen dengan cara menyekresikan suatu protein yang dapat melubangi membran sel. 3. Limfosit T Supresor/Supressor T Cells, Limfosit T supresor berfungsi untuk mengurangi respon imun jika infeksi berhasil diatasi. T lymphocytes are also divided into 3, namely helper T lymphocytes, killer T lymphocytes, and suppressor T lymphocytes. 1. Helper T Cells, helper T lymphocytes function to regulate the immune system and control the quality of the immune system. 2. Killer T Cells, killer T lymphocytes function to attack body cells infected with pathogens by secreting a protein that can perforate cell membranes. 3. Suppressor T Cells, suppressor T lymphocytes function to reduce the immune response if the infection is overcome.
Jenis limfosit untuk satu bakteri atau satu toksin dengan yang lain berbeda-beda. Misalkan ada satu jenis bakteri, akan dibentuk limfosit yang “tangannya” cocok untuk bakteri tersebut. Setelah menemukan antigen yang cocok, limfosit T bereplikasi dengan cepat dan membentuk memori. Dengan kata lain, limfosit T menyediakan khusus untuk setiap satu antigen. Dengan demikian, jika ada bermacam-macam antigen, tubuh akan memiliki banyak pertahanan.
Types of lymphocytes for one bacterium or one toxin with another vary. Suppose there is one type of bacteria, lymphocytes will be formed which "hands" are suitable for these bacteria. After finding a suitable antigen, T lymphocytes replicate rapidly and form memory. In other words, T lymphocytes provide specifically for every one antigen. Thus, if there are various antigens, the body will have a lot of defense. Limfosit T tidak membentuk antibodi, tetapi limfosit T bekerja sama dalam sistem imun. Imunitas yang melibatkan sel T dan fagosit disebut imunitas tingkat sel, atau disebut dengan kekebalan seluler. T lymphocytes do not form antibodies, but T lymphocytes work together in the immune system. Immunity involving T cells and phagocytes is called cellular level immunity, or cellular immunity. V