SISTEM KOMPLEMEN. Dr. TETTY AMAN NASUTION, M.Med.Sc DEPARTEMEN MIKROBIOLOGI FK-USU MEDAN

Transkripsi

1 SISTEM KOMPLEMEN Dr. TETTY AMAN NASUTION, M.Med.Sc DEPARTEMEN MIKROBIOLOGI FK-USU MEDAN

2 Komplemen Salah satu sistem enzim serum yang berfungsi dalam inflamasi, opsonisasi partikel antigen, dan kerusakan membran patogen Merupakan molekul sistem imun nonspesifik larut dalam keadaan tidak aktif. Aktivasi enzim utk reaksi berikut enzim Aktivasi enzim utk reaksi berikut, enzim pengontrol, & bbp tanpa aktivitas enzim.

3 EFEK BIOLOGIK SISTEM KOMPLEMEN Akibat aktivasi sistem komplemen : 1.Reaksi inflammasi 2.Kemotaksis dan opsonisasi i 3.Aktivitas sitolitik

4 REAKSI INFLAMASI Reaksi tubuh terhadap masuknya benda asing, invasi mikroorganisme atau kerusakan k jaringan. Usaha pertama tubuh, mengerahkan elemen2 sistem imun ke tempat benda asing dan mikroorganisme yang masuk tubuh atau jaringan yg rusak tsb

5 Inflammation anaphylotoxins C3a, C4a---increased vascular permeability C5a chemoattraction C3a, C4a----activation

6 Proses inflamasi ada 3 hal : 1. Peningkatan persediaan darah ke tempat t benda asing, mikroorganisme yang masuk atau jaringan yang rusak 2. Peningkatan permeabilitas kapiler g p p (pengerutan sel endotel molekul yg lebih besar spt antibodi & fagosit bergerak keluar pembuluh darah) dan sampai di tempat tsb

7 3. Leukosit, terutama tama fagosit PMN dan makrofag dikerahkan dari sirkulasi dan bergerak ke tempat benda asing, mikroorganisme yang masuk atau jaringan yang rusak.

8 Mediator yg dilepas saat komplemen diaktifkan ifk C1qrs meningkatkan permeabilitas vaskular C2 mengaktifkan kinin C3a & C5a kemotaksis mengerahkan lekosit juga sbg anafilatoksin i mempengaruhi mastosit C3b opsonin & adherens imun C4b opsonin

9 Mediator yg dilepas saat komplemen diaktifkan ifk C5-6-7 kemotaksis C 8-9 melepas sitolisin menghancurkan sel

10 C3a dan C5a merupakan anafilatoksin ANAFILATOKSIN : bahan dengan BM kecil degranulasi mastosit atau basofil, pelepasan histamin. Histamin meningkatkan permeabilitas vaskular & kontraksi k otot polos menimbulkan gejala2 lain pada reaksi iallergi

11 Peningkatan permeabilitas vaskular menimbulkan oedem. Yaitu akumulasi cairan dalam jaringan yg mengandung lbh byk antibodi & komponen komplemen meningkatkan lagi pelepasan anafilatoksin memperluas reaksi. Dlm proses inflamasi, byk lekosit dihancurkan, kemudian makrofag lain memasuki daerah tsb mengakhiri reaksi inflamasi.

12 Fagositosis komponen penting pada inflamasi FAGOSITOSIS :proses menghancurkan patogen dalam sel tanpa kerusakan jaringan sekitarnya. Proses ini tjd bila neutrofil, monosit, makrofag, dan eosinofil kontak dgn sasaran inflamasi (bakteri, parasit, bahan asing, dsb)

13 Fagosit akhirnya memakan a benda asing, mikroorganisme atau jaringan yg rusak. Selama proses tsb, enzim lisosom dilepas oleh makrofag ke luar sel shg dpt merusak jaringan sekitar. Akibat kerja sama sistem imun non spesifik dan spesifik dapat terjadi reaksi tubuh spt panas, bengkak, sakit dan kerusakan jaringan (tanda2 inflamasi)

14 Sel PMN lbh sering ditemukan pada inflamasi akut. Proliferasi monosit ditemukan pada inflamasi kronik Eosinofil kurang berfungsi sbg fagosit dibanding dg neutrofil. Sasaran eosinofil biasanya parasit ukuran besar.

15 KEMOTAKSIS DAN OPSONISASI KEMOTAKSIS : gerakan fagosit ke tempat infeksi i respons thd berbagai b faktor spt produk bakteri & faktor biokimiawi yg lepas pd aktivasi komplemen. Jaringan yg rusak atau mati dpt juga melepas faktor kemotaksis. Sel PMN bergerak cepat berada di tempat infeksi dalam 2-4 jam Monosit bergerak lbh lambat perlu waktu 7-8jam untuk sampai idit tujuan C3a, C5a dan C5-6-7 mempunyai efek kemotaksis

16 Opsonization / Phagocytosis C3b or ic3b CR1, CR3, or CR4 opsonized bacteria

17 OPSONISASI : proses melapisi partikel antigen oleh antibodi dan/atau oleh komponen komplemen sehingga lebih mudah dan cepat dimakan fagosit. Hal ini oleh karena ada reseptor pd fagosit utk fraksi Fc dr IgG, C3b dan CRP (C- Reaktif Protein) yg berfungsi sbg opsonin.

18 OPSONIN : molekul l yg dpt diikat oleh partikel yg hrs difagositir dan oleh reseptor fagosit. S hi i k j b t Sehingga opsonin merupakan jembatan antara 2 protein reaktif tersebut di atas.

19 AKTIVITAS SITOLITIK Eosinofil dan sel PMN mempunyai reseptor utk C3b dan IgG C3b dpt mengaktifkan sitotoksisitas sel efektor ADCC (Antibody Dependant Cellular Cytotoxicity) kerjanya bergantung pd IgG Sel darah merah yg disensitisasi C3b dpt dihancurkan oleh makrofag tanpa fagositosis, disebut kerusakan kontak (contactual damage). Akhir aktivasi komplemen, C8-9 merusak membran sebagai akibat lisis osmotik

20 ADHERENS IMUN Partikel Antigen yang dilapisi Antibodi atas pengaruh komplemen melekat pada berbagai permukaan. Cth: permukaan pembuluh darah Sehingga Antigen akan mudah dimakan fagosit C3b berfungsi dalam adherens imun.

21 AKTIVASI KOMPLEMEN Sistem komplemen diaktifkan melalui 3j jalur yaitu 1.Jalur Klasik 2.Jalur Lectin 3.Jalur Alternatif Aktivasi jalur klasik dimulai dengan C1, aktivasi jalur alternatif dimulai dengan C3. Aktivasi jalur klasik diaktifkan oleh kompleks imun (antigen- antibodi) sedang jalur alternatif tif tidak.

22 Overview of Complement Classical Pathway Antibody binds to specific antigen on pathogen surface Lectin Pathway Mannose-binding protein binds pathogen surface Alternative Pathway Pathogen surface creates environment conducive to complement activation Clearance of Apoptotic Cells Complement Activation Formation of C3 and C5 convertases Membrane Attack Pathway Cytolysis of some pathogens Inflammatory response Opsonization & phagocytosis of some pathogens Clearance of Immune complexes

23 COMPLEMENT

24 AKTIVASI KOMPLEMEN MELALUI JALUR KLASIK IgM dan IgG1, IgG2, IgG3 (IgM lebih kuat dibanding dgn IgG) membentuk kompleks k imun dgn antigen mengaktifkan komplemen melalui jalur klasik Melibatkan 9 komplemen protein utama yaitu C1-9.Selama S l aktivasi, i protein-protein t i tersebut t diaktifkan secara beruntun. Produk yang dihasilkan katalisator reaksi berikutnya. Jadi stimulus kecil menimbulkan rangkaian aktivasi komplemen

25 Dapat mengaktifkan komplemen melalui jalur klasik : kompleks imun (IgG dan IgM) agregat antibodi (IgG1,IgG2, IgG3) lipid A dari endotoxin protease kristal urat polinukleotide membran virus tertentu CRP

26 Activation of the Classical Pathway IgM IgG (IgG1, IgG2, IgG3) C3 C3 convertase C3 convertase C3 C3b Y Y Y Y C1 C1 Y C3b Antigen (bacterial or yeast cell surface) -Note: only antigen-antibodies complexes can activate the classical pathway! Antibody alone cannot -Classical pathway results in formation of a C3 convertase (C4b2b) that generates C3b -C3b is covalently attached to pathogen; triggers complement activation and biological activity

27 Clinical Immunology by Sheehan

28 AKTIVASI KOMPLEMEN MELALUI JALUR LECTIN Mannan Binding Protein secara struktur mirip C1q tetapi ikatan ini bergabung langsung dengan grup manosa pada dinding sel bakteri tanpa adanya antibodi spesifik MASP adalah protease yang mampu bereaksi dengan C4 & C2 menyebabkan terbentuknya C4bC2b sama dengan konvertase C3 yang terbentuk pada Jalur Klasik

29 Activation of the Lectin Pathway C3b mannan binding lectin (MBL) mannose sugars MBL C3 convertase C3 activating surface (bacterial or yeast cell surface) -mannan binding lectin (MBL) recognizes mannose sugars on microbial cells -host mannose is hidden and is not accessible to MBL -lectin pathway results in the formation of a C3 convertase (C4b2b) that generates C3b

30 AKTIVASI KOMPLEMEN JALUR ALTERNATIF Terjadi tanpa melalui 3 reaksi pertama yg terdapat pada jalur klasik (C1, C4, dan C2) Dapat mengaktifkan komplemen melalui jalur alternatif : Bakteri (endotoksin) Jamur, virus, parasit Zimosan Agregat IgA (IgA1, IgA2) dan IgG4 Faktor nefritik

31 C3b dlm jumlah sedikit di dalam serum, dapat mengikat faktor serum yang disebut faktor B Komplemen ini selanjutnya diaktifkan faktor D dalam serum yang mengikat C3bB membentuk kompleks imun C3bBD yang berfungsi sebagai konvertase C3 yang melepas C3a dan C3b. Kompleks C3bBD dengan cepat dipecah oleh protein serum tetapi pemecahan tersebut dicegah oleh protein lain dalam serum yaitu Properdin

32 Properdin bersifat menstabilkan kompleks C3bBD C3b yg jumlahnya sedikit dalam serum diduga berasal dari aktivasi C3 atas pengaruh faktor B dan D Pelepasan C3b sebagian besar dihambat oleh 2 faktor yg belum banyak diketahui yaitu faktor H dan I

33 C3 convertase Activation of the Alternative Pathway C3 C3b (Sources of C3b) C3b Soluble C3 convertase C3 C3 tickover C3b C3b YY C1 activating surface (bacterial or yeast cell surface) -the alternative pathway is initiated by C3b binding to a bacterial or yeast cell surface -this C3b can come from the classical pathway or C3 tickover -C3b preferentially interacts with bacterial or yeast cells; host cells are spared -this is a primitive distinction of self versus non-self

34 AKTIVASI C1 -Terdiri atas C1q (BM Da), C1r (BM Da), C1s (BM Da) - C1q terdiri i atas 6 sub unit identik - Aktivasi C1q memerlukan ikatan subunit C1q dengan sedikitnya 2 fraksi Fc dari IgG1, IgG2 atau IgG3, ikatan ini hanya dpt terjadi dengan 1 molekul IgM yang pentamerik -IgM antibodi yg efisien mengaktifkan komplemen -IgG4, IgA dan IgE tdk dpt mengaktifkan C1q -C1q mengaktifkan C1r dan yang akhirnya mengaktifkan C1s -C1s mempunyai sifat esterolitik dan proteolitik -C1s mengaktifkan C4

35

36 AKTIVASI C4 -Komponen komplemen ke2 yg diaktifkan -Glikoprotein dengan BM Da -Dibentuk oleh makrofag -C4 aktif menyebabkan : 1. Berikatan dg membran sel yg letaknya tdk jauh dr tempat Ab yg diikat oleh epitop Ag dan C1q 2. Berinteraksi dg C1s shg menimbulkan lbh byk ikatan dg C2 dan aktivasi C2

37 AKTIVASI C2 -Glikoprotein dg BM Da -Diikat oleh C1s dan C4 yang diaktifkan -C2 yg diaktifkan tetap berikatan dg C4 -Gabungan C4 dan C2 (C 4 2) aktif adalah enzim yg disebut konvertase C3 karena mengaktifkan C3

38 AKTIVASI C3 -Globulin dg BM Da -Dilepas sbg pro C3 oleh makrofag -Diaktifkan oleh C 4 2 (konvertase C3) menjadi C3a yg kecil dan C3b yg lebih besar -Satu C 4 2 dpt mengaktifkan ratusan molekul C3 -Fungsi C3a dan C3b : 1. Berikatan dg membran sel (sel drh merah, bakteri, PMN, makrofag, trombosit) yg mempunyai reseptor utk C3b 2. Berikatan dgn C 4 2 dan membentuk C 4 2 3, enzim yg disebut konvertase C5 3. C3a tetap dalam fase cair -IgG4, IgA1,IgA2 dapat mengaktifkan C3

39 AKTIVASI C5, C6, C7 -Protein globuler -BM Da (C5), BM Da (C6), BM Da (C7) -Akibat konvertase C5 (C 423), C5 dipecah menjadi C5a (BM Da) dan C 5b -C5b mengikat C6 dan C7 membentuk C 567 pd membran sel -Kompleks C 567 mengaktifkan C8 dan C9

40

41 AKTIVASI C8 DAN C9 -Protein dg BM Da (C8) dan Da (C9) -Jk C5b diendapkan di membran sel, berikatan dg C6, C7, C8 dan C9 akan terbentuk struktur C5C678 dan polimerik C9 yg merupakan Membrane Attack Complex (MAC) -Sifat molekul tsb seperti detergen -Atas pengaruh MAC dlm membran sel terbtk lubang2 dg diameter mikrometer shg terjadi kebocoran osmose dari sel dan lisisi

42 Urutan Peristiwa Membrane Attack C3 convertase berikatan juga dengan C3b untuk menghasilkan C5 convertase. C5b memulai pembentukan dari Membrane Attack Complex C6 & C7 berikatan dengan C5b, menimbulkan suatu binding site pada C7 sehingga mempermudah penembusan ke dalam lapisan lipid bi-layer C8 berikatan dan juga menembus ke dlm lapisan lipid bilayer dan memulai polimerisasi dari C9

43 The Membrane Attack Pathway MAC Th MAC i i ll i t t f th i i t The MAC is especially important for the immune response against Neisseria spp. Membrane proteins (CD59, HRF) prevent MAC formation on host cells.

44 Fragmen Komplemen Kecil C3a, C4a & C5a bersifat kemotaxis, dapat menarik sel2 dalam reaksi inflamasi spt neutrofil ke tempat aktivasi komplemen (infeksi). bersifat anaphylatoxin dan menyebabkan degranulasi mast cells yg melepaskan histamine dan zat2 vasoaktif lainnya yang dapat meningkatkan permeabilitas terhadap pembuluh darah.

45 Komponen Jalur Klasik C1-C4 vasculitis C3 DEFISIENSI KOMPLEMEN PADA PENYAKIT KETURUNAN (diturunkan secara autosomal resesif) Penyakit yg berhubungan Lupus like syndromes, termasuk glomerulonephritis, arthralgia, Infeksi disseminated khususnya oleh bakteri pyogenik Jalur Lysis Infeksi disseminated i d neisseria, i C9 C1 inhibitor rheumatoid syndromes none hereditary angioedema

46