BAB 10 RESPON PERTAHANAN TERHADAP MIKROBIA PATOGEN 10.1. PENDAHULUAN Virus, bakteri, parasit, dan fungi, masing-masing menggunakan strategi yang berbeda untuk mengembangkan dirinya dalam hospes dan akibatnya respon imun fang efektif untuk setiap kelas mikrobia patogen menjadi berbeda. Meskipun setiap patogen adalah berbeda, tema tertentu muncul apabila hospes menyusun respon imun terhadap bermacam-macam kelas patogen. 10.2. IMUNITAS TERHADAP VIRUS Semua virus adalah patogen intraseluler obligat dan beberapa diantaranya telah mengembangkan mekanisme yang kompleks untuk invasi seluler, replikasi, dan penghindaran dalam sistem imun. Tujuan pertama pertahanan hospes terhadap infeksi virus adalah memperlambat replikasi virus dan selanjutnya membasmi infeksi. Respon yang terjadi kompleks dengan beberapa faktor yang mempengaruhi, misalnya rute masuk, sisi perlekatan, aspek patogenesis oleh virus; induksi interferon; respon antibodi; dan respon yang diperantarai sel. Mekanisme pertahanan pertama yang penting terdiri dari produksi bermacam-macam sitokin oleh sel NK dan sel T, misal interferon -α, β dan γ (keterangan lebih lanjut lihat BAB II, tentang Sitokin). Produksi antibodi, mencegah tersebarnya virus dengan mengaglutinasi partikel virus, mengaktifkan komplemen pada permukaan, dan mempromosi fagositosis partikel virus oleh makrofag. Oleh karena itu respon antibodi yang efektif, meliputi: 1. Netralisasi virus infektif untuk sel hospes yang rentan. 2. Menentukan posisi komplemen dan mempromosi perusakan virion oleh komplemen. 3. Menghambat aktivitas enzim-enzim viral. 4. Mempromosi fagositosis partikel viral. 5. Mempromosi ADCC dari sel yang terinfeksi virus.
10.3. IMUNITAS TERHADAP BAKTERI Pertahanan hospes terhadap bakteri patogen dapat dicapai dengan bermacam-macam mekanisme, termasuk respon imun humoral maupun seluler. Pertahanan antibakterial termasuk lisis bakteri, via antibodi dan komplemen, opsonisasi, dan fagositosis, dengan mengeliminasi bakteri yang sudah difagositosis oleh hati, limpa, dan komponen lain dari sistem retikuloendotelial. Efikasi relatif bermacam-macam mekanisme respon imun tergantung pada tipe baakteri dan permukaan sel bakteri tersebut. Bakteri patogen, dapat dibagi menjadi empat kelas : gram - positif, gram negatif, mikobakteri, dan spirochete, tergantung pada permukaan sel dan komposisi membran. Beberapa gram positif dan negatif mempunyai kapsul polisakharida. Yang paling penting, apakah patogen seluler atau ekstraseluler. Bakteri patogen hrtraseluler tinggal dalam sel dan sebagian tersembunyi dari serangan penuh pertahanan imun. Pada umumnya, imunitas humoral sangat penting untuk respon proteksi bakteri ekstraseluler, sedangkan imunitas seluler cenderung menjadi mekanisme imun primer untuk kontrol dan eradikasi bakterinya. Bakteri Gram-Positif Bakteri Gram-positif mempunyai dinding sel dengan electron-dense yang tebal, tersusun dari kompleks peptidoglikan dengan ikatan silang yang menjadikan mereka menahan cat kristal violet. Selain lapisan tebal peptidoglikan, dinding selnya juga mengandung asam teikhoat, karbohidrat, dan protein. Asam teikhoat adalah imunogenik dan merupakan determinan antigenik utama bakteri Gram-positif. Tipe dinding bakteri Gram-positif ini, menyebabkan mereka resisten terhadap lisis oleh sistem komplemen. Pertahanan terhadap bakteri Gram-positif termasuk respon antibodi spesifik untuk melengkapi opsonin dan sel fagositik, seperti neutrofil dan inakrofag, untuk menelan dan membunuh mereka. Opsonisasi dan fagositosis melibatkan aksi IgG dan IgM sendiri atau bersama dengan C3b. Kaskade alternatif komplemen dipacu langsung oleh dinding sel bakteri Gram-positif, menghasilkan deposisi opsonin komplemen dalam permukaan sel dan produksi senyawa mediator respon inflamasi. Meskipun sistem komplemen tidak melisis langsung bakteri Gram-positif, tetapi menyediakan opsonin dan senyawa mediator inflamasi, yang sangat potting
untuk pertahanan hospes. Bakteri Gram-negatif Bakteri Gram-negatif tidak menahan cat kristal violet dan mempunyai struktur dinding sel berlapis yang terdiri dari membran outer and inner yang dipisahkan oleh lapisan peptidoglikan yang tipis dalam ruang periplasmik. Dengan demikian, bakteri Gram-positif dan Gram-negatif mempunyai perbedaan utama dalam struktur dinding selnya. Membran outer bakteri Gram-negatif mengandung LPS, yang juga disebut endotoksin. Bagian polisakarida dari LPS mempunyai determinan antigenik yang memberi spesifisitas antigenik. LPS sangat toksik untuk manusia dan dapat menyebabkan kolaps kardiovaskuler, hipotensi, dan shock, selama infeksi dengan bakteri Gram-negatif. Kaskade alternatif komplemen dapat diaktifkan langsung oleh LPS dinding sel bakteri Gram-negatif atau oleh polisakarida kapsul bakteri Gram-negatif beraksi pada C3. Aktivasi kaskade alternatif menghasilkan molekul faktor khemotaktik, C3a dan C5a, opsonin C3b dan dapat menyebabkan aksi bakteriolisis oleh MAC. Kemampuan sistem komplemen untuk melisis langsung bakteri Gram-negatif merupakan perbedaan yang penting dari Gram-positif. Pertahanan terhadap bakteri Gram-negatif termasuk sistem komplemen, antibodi spesifik, dan sel fagositik. Mikobakteri Mikobakteri mempunyai dinding sel yang berbeda dari Gram-positif dan Gram-negatif. Dinding sel mikobakteri dikarakterisasi oleh kandungan lemak yang tinggi, menyebabkan susah dicat. Sifat lain dari dinding sel mikobakteri adalah asam fastness, yang menyebabkan mereka mampu dicat setelah diberi asam. Komponen dinding sel mikobakteri mendatangkan respon imun yang kuat selama infeksi, termasuk reaksi hipersensitivitas tipe lama yang membentuk dasar tes tuberkulin. Spirochete Spirochete adalah mikroorganisme helikel dan termasuk agen etiologik dari sifilis dan lime disease. Spirochete kekurangan dinding sel, seperti yang dijumpai dibakteri Gram-positif, Gram-negatif, dan mikobakteria. Kecuali
mempunyai mebran outer yang tipis yang mengandung sedikit protein. Spirochete tipis, fragil, dan memerlukan teknik spesial untuk menampakkan pada mikroskop. Pertahanan hospes yang penting adalah komplemen, antibodi spesifik, dan imunitas yang diperantarai sel. 10.4. IMUNITAS TERHADAP PARASIT Parasit adalah kelompok bermacam-macam patogen kompleks, juga termasuk protozoa dan cacing. Beberapa parasit mempunyai tingkatan jaringan yang berbeda yang ungkin berbeda dalam lokasi seluler dan komposisi antigenik, jadi mempunyai problem yang sulit untuk sistem imun.beberapa parasit merupakan protozoa, organisme eukariot sel tunggal, yang dapat dalam bentuk metabolik aktif yang disebut tropozoit atau bentuk kista. Penyakit protozoa termasuk amubiasis, malaria, leishmaniasis, tripanosomiasis, dan toksoplasmosis. Pertahanan hospes terhadap protozoa, termasuk mekanisme humoral maupun seluler, tetapi pentingnya bervariasi, mungkin bervariasi dengan patogen sendiri. Untuk beberapa infeksi protozoa, seperti amubiasis, malaria, dan tripanosomiasis, imunitas humoral dalam bentuk antibodi telah memperlihatkan sebagai perantara perlindungan terhadap parasit. Akan tetapi, untuk leishmaniasis dan toksoplasmosis, imunitas seluler lebih penting. Parasit lain yaitu helminth yang merupakan patogen yang besar, sehingga sukar untuk pertahanan hospes dan mengontrol helminth memerlukan interplay kompleks antara jaringan dan respon imun. Ada persetujuan umum, bahwa eosinofil adalah sel efektor penting untuk helminth, tetapi beberapa aspek respon hospes terhadap cacing, masing belum jelas. IgE spesifik terhadap antigen helminth dipercaya untuk sangat penting untuk pertahanan hospes oleh preming eosinofil untuk ADCC. Infeksi cacing seringkali disertai dengan peningkatan eosinofil dan IgE serum. 10.5. IMUNITAS TERHADAP FUNGSI Fungsi patogen adalah eukarotik yang cenderung menyebabkan infeksi yang serius, terutama dalam individu dengan gangguan imunitas. Fungi menyebabkan kerusakan jaringan oleh elaborasi enzim proteolitik dan induksi respon inflamasi. Beberapa fungi, seperti Histoplasma capsulatum hidup didalam makrofag dan merupakan patogen intraseluler. Salah satu fungi patogen,
Cryptococcus neoformans mempunyai kapsul polisakarida, yang diperlukan untuk virulen. Fungi berbeda dengan bakteria, mempunyai tipe dinding sel yang berbeda yang tersusun oleh polisakarida terikat silang. Biasanya sel fungal tahan lisis terhadap sistem komplemen. Respon pertahanan hospes terhadap infeksi fungal memerlukan respon humoral dan seluler. 10.6. KESIMPULAN 1. Mikroba untuk bisa menimbulkan penyakit harus dapat masuk dan hidup dalam hospes dan menyebabkan kerusakan. 2. Pertahanan efektif terhadap patogen individual tergantung dari tipe patogen. 3. Pada umumnya respon hospes yang efektif terhadap patogen, menggunakan komponen imunitas humoral maupun seluler. Akan tetapi, untuk beberapa patogen, satu cabang sistem imun dapat tercapai pada perlindungan primer. Tugas Carilah publikasi berbahasa Inggris tentang imunitas terhadap parasit dan buatlah ringkasannya.