PENJELASAN TENTANG ANTIBODY? 2.1 Definisi Antibodi Secara umum antibodi dapat diartikan sebagai protein yang dapat ditemukan pada plasma darah dan digunakan oleh sistem kekebalan tubuh untuk mengidentifikasikan dan menetralisir benda asing seperti bakteri dan virus. yang 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 limfosit B. 2.2 Struktur Antibodi Antibodi merupakan globulin gamma yang disebut dengan imunoglobulin dan berat molekulnya antara 160.000 dan 970.000 imunoglobuilin biasanya merupakan sekitar 20% dari seluruh protein plasma yang terdiri dari kombinasi rantai polipeptida berat dan ringan yang berbentuk huruf Y. Karakteristik bagian lengan dari Antibodi bebentuk huruf Y menentukan spesifisitas antibodi (dengan antigen yang berikatan). Sebuah antibodi memiliki dua tempat pengikatan antigen identik dan satu di masing-masing ujung lengan yang disebut fragmen pengikat antigen. Sedangkan sifat bagian ekor antibodi dapat menentukan sifat fungsional antibodi (yang terjadi setelah antibodi berikatan dengan antigen). Gambar: Struktur Antibodi Task Reading Antibodi 1
2.3 Klasifikasi Antibodi Antibodi (immunoglobulin) adalah molekul glikoprotein yang tersusun atas asam amino dan karbohidrat. Secara sederhana molekul Immunoglobulin dapat digambarkan menyerupai huruf Y dengan engsel (hinge). Molekul immunoglobulin dapat dipecah oleh enzim papain atau pepsin (protease) menjadi 2 bagian yakni FAB (Fragment Antigen Binding) yaitu bagian yang menentukan spesifitas antibodi karena berfungsi untuk mengikat antigen, dan Fc (fragment crystalizable) yang menentukan aktivitas biologisnya dan yang akan berikatan dengan komplemen, sebagai contoh immunoglobulin G mempunyai kemampuan menembus membran plasenta. Molekul immunoglobulin berdasarkan ukuran molekulnya dapat dibedakan menjadi 5 kelas yakni kelas immunoglobulin G, A, M, D, dan E, dan masingmasing kelas masih dapat dibedakan menjadi subkelas-subkelas. Tiap kelas Ig memiliki karakteristik tersendiri misalnya berat molekul, komposisi asam amino, dan strukturnya. A. Immunoglobulin G (IgG) IgG terbentuk 2-3 bulan setelah infeksi, kemudian kadarnya meninggi dalam satu bulan, menurun perlahan-lahan, dan terdapat selama bertahun-tahun dengan kadar yang rendah. IgG beredar dalam tubuh dan banyak terdapat pada darah, sistem getah bening, dan usus. Senyawa ini akan terbawa aliran darah langsung menuju tempat antigen berada dan menghambatnya begitu terdeteksi. Senyawa ini memiliki efek kuat antibakteri maupun virus, serta menetralkan racun. IgG juga mampu menyelinap diantara sel-sel dan menyingkirkan mikroorganisme yang masuk ke dalam sel-sel dan kulit. Karena kemampuan serta ukurannya yang kecil, IgG merupakan satu-satunya antibodi yang dapat dipindahkan melalui plasenta dari ibu hamil ke janin dalam kandungannya untuk melindungi janin dari kemungkinannya infeksi yang menyebabkan kematian bayi sebelum lahir. Selanjutnya immunoglobulin dalam kolostrum (air susu ibu atau ASI yang pertama kali keluar), memberikan perlindungan kepada bayi terhadap infeksi sampai sistem kekebalan bayi dapat menghasilkan antibodi sendiri. B. Immunoglobulin A (IgA) Task Reading Antibodi 2
Immunoglobulin A atau IgA ditemukan pada bagian-bagian tubuh yang dilapisi oleh selaput lendir, misalnya hidung, mata, paru-paru, dan usus. IgA juga ditemukan di dalam darah dan cairan tubuh lainnya, seperti air mata, air liur, ASI, getah lambung, dan sekresi usus. Antibodi ini melindungi janin dalam kandungan dari berbagai penyakit. IgA yang terdapat dalam ASI akan melindungi sistem pencernaan bayi terhadap mikroba karena tidak terdapat dalam tubuh bayi yang baru lahir. C. Immunoglobulin M (IgM) Antibodi ini terdapat pada darah, getah bening, dan pada permukaan sel-sel B. Pada saat antigen masuk ke dalam tubuh, Immunoglobulin M (IgM) merupakan antibodi pertama yang dihasilkan tubuh untuk melawan antigen tersebut. IgM terbentuk segera setelah terjadi infeksi dan menetap selama 1-3 bulan, kemudian menghilang. Janin dalam rahim mampu memproduksi IgM pada umur kehamilan enam bulan. Jika janin terinfeksi kuman penyakit, produksi IgM janin akan meningkat. IgM banyak terdapat di dalam darah, tetapi dalam keadaan normal tidak ditemukan dalam organ maupun jaringan. Untuk mengetahui apakah janin telah terinfeksi atau tidak, dapat diketahui dari kadar IgM dalam darah. D. Immunoglobulin D (IgD) Immunoglobulin D atau IgD juga terdapat dalam darah, getah bening, dan pada permukaan sel-sel B, tetapi dalam jumlah yang sangat sedikit. IgD ini bertindak dengan menempelkan dirinya pada permukaan sel-sel T, mereka membantu sel-sel T menangkap antigen. E. Immunoglobulin E (IgE) Immunglobulin E atau IgE merupakan antibodi yang beredar dalam aliran darah. Antibodi ini kadang juga menimbulkan reaksi alergi akut pada tubuh. Oleh karena itu, tubuh seorang yang sedang mengalami alergi memiliki kadar IgE yang tinggi. IgE penting melawan infeksi parasit, misalnya skistosomiasis, yang banyak ditemukan di negaranegara berkembang. Task Reading Antibodi 3
Tabel klasifikasi Antibodi Ig Heavy Struktur Penjelasan Type Chain IgA α Mencegah melekatnya bakteri dan virus pada membrane mukosa. 10% dalam tubuh kebanyakan terdapat pada air mata, air liur, air mani dan kolostrum. IgD δ Terdapat sebanyak 1% pada kanker (myeloma) IgE ε Menangani langsung hipersensitivitas dengan melepaskan mediator dari sel mast dan basofil setelah terpapar antigen (alergen). Mempertahankan diri dari infeksi dengan cara Task Reading Antibodi 4
menyebabkan pelepasan enzim dari eosinofil. Pengurus utama pertahanan terhadap infeksi kecacingan. IgG γ Antibodi utama dalam respon sekunder. Menetralisir bakteri dan virus. 70% dalam tubuh, dapat diwariskan, diberikan lewat kolostrum, ada 4 subkelas yaitu: IgG1, IgG2, IgG3, dan IgG4. IgM µ Diproduksi dalam respon utama terhadap antigen. Tidak melewati plasenta. Antigen reseptor pada permukaan sel B. 6% dalam tubuh, merupakan makromelokul karena strukturnya pentamer. 2.4 Mekanisme Pembentukan Antibodi Leukosit yang berperan dalam sistem kekebalan tubuh terdiri atas fagosit dan limfosit. Fagosit merupakan sel yang akan menghancurkan benda asing yang masuk ke dalam tubuh dengan cara menelannya (fagositosis). Fagosit terdiri atas neutrofil dan makrofag. Neutrofil terdapat di dalam darah, sedangkan makrofag mampu memasuki ke dalam jaringan ataupun rongga tubuh. Limfosit terdiri dari dua jenis, yaitu limfosit B dan limfosit T. Task Reading Antibodi 5
Gambar: Mekanisme Pembentukan Antibodi I - Limfosit B Limfosit B terbentuk dan dimatangkan dalam sumsum tulang (bone marrow). Dalam sumsum tulang, limfosit B berdeferensiasi menjadi sel plasma yang berfungsi bertugas menyekresikan antibodi ke dalam cairan tubuh dan sel limfosit B yang berfungsi menyimpan informasi antigen. Informasi ini disimpan dalam bentuk DNA yang dapat memproduksi antibodi yang cocok dengan antigen. Sel limfosit B hidup dalam waktu yang lama. - Limfosit T Limfosit T dimatangkan di kelenjar timus. Di kelenjar timus, limfosit T juga berdeferensiasi menjadi sel T sitotoksik (cytotoxic T cell), sel T penolong (helper T cell), sel T supressor (supressor T cell), dan sel T memori (memory T cell). Masing masingmemiliki fungsi yang berbeda. Sel T sitotoksik berfungsi dalam membunuh sel yang terinfeksi. Sel T penolong berfungsi mengaktifkan limfosit B dan limfosit T. Sel supressor berfungsi dalam mengutangi produksi antibodi oleh sel-sel plasma dengan cara menghambat aktivitas sel T penolong dan sel T sitotoksik. SelT memori diproduksi untuk mengingat antigen yang telah masuk ke dalam tubuh. Jika kelak antigen yang sama menyerang tubuh kembali, maka Task Reading Antibodi 6
dengan adanya sel T memory akan terjadi respon sekunder yang lebih cepatdan kuat. Akibatnya, sering antigen telah diluncurkan sebelum terjadi demam atau radang. Baik limfosit B dan limfosit T akan masuk ke dalam sistem peredaran limfatik atau getah bening. Sel limfosit banyak terdapat pada sistem peredaran darah limfatik, sumsum tulang, kelenjar timus, kelenjar limfa, amandel (tonsil), darah dan sistem pencernaan. Gambar: Tempat Sel Limfosit Pada Tubuh Ada 2 teori mengenai mekanisme pembentukan antibodi yaitu: 1. Teori instruktif. Menurut teori ini, pada setiap organisme memiliki prekursor limfosit B yang hanya sejenis. Antigen akan memerintahkan prekursor limfosit B tersebut untuk menyesuaikan dengan antigen yang masuk yang kemudian berkembang menjadi sel plasma untuk membentuk antibodi. Teori instrukstif saat ini telah ditinggalkan oleh para ahli. 2. Teori selektif. Pembentukan antibodi berdasarkan clonal selection theory sebagai berikut: pada setiap organisme terdapat berjuta-juta precursor limfosit B. Dengan adanya antigen yang masuk ke dalam tubuh suatu organisme, maka akan merangsang interaksi antara antigen determinan (epitope) dengan sel limfosit B yang sesuai yang kemudian akan memacu diferensiasi dan proliferasi dari sel tersebut menjadi sel plasma yang memiliki kemampuan menghasilkan antibody (immunoglobulin). Task Reading Antibodi 7
Gambar: Mekanisme Pembentukan Antibodi II Limfosit B membentuk sistem kekebalan di dalam cairan tubuh (humor), sehingga efektif dalam mengatasi infeksi oleh bakteri dan virus yang bersifat ekstraseluler. Sel Limfosit B dapat membentuk struktur protein khusus, yaitu Immunoglobulin atau disebut juga antibodi. Protein khusus ini dimigrasikan ke bagian membran sel, kemudian berfungsi mengenali dan mengikat sel asing atau organisme asing yang ditemui, dan melumpuhkannya. Antibodi pada dasarnya adalah protein yang sangat spesifik yang terbentuk sebagai respons dari kehadiran antigen. Immunoglobin terdiri dari dua rantai ringan (Light Chain, rantai L) dan dua rantai berat (Heavy Chain, rantai H). Setiap rantai L dan H terdiri atas dua terminal, yaitu terminal C (Constant) dan terminal V (Variable). Gambar: Klasifikasi Antibodi Ketika Anda mendapatkan luka, maka selain reaksi pembekuan darah, tubuh juga dengan cepat melindungi bukaan pada luka dari infeksi bakteri dan mikroorganisme lainnya. Adanya luka secara langsung telah merusakkan sistem pertahanan tubuh nonspesifik eksternal. Ketika terjadi luka, histamin dilepaskan oleh mast cell (mastosit), dan sel basofil yang tersebar di seluruh jaringan. Histamin yang diterima reseptor pada otot polos dan Task Reading Antibodi 8
endotelium di dinding kapiler darah menyebabkan kapiler darah mengalami vasodilatasi (penambahan diameter), sementara vena menyempit. Hal ini menyebabkan kapiler darah menjadi lebih permeabel. Daerah tersebut akan terlihat memerah dan membengkak. Selain mengeluarkan histamin, mastosit juga menghasilkan faktor kemotaksis untuk menarik dan mengaktifkan eosinofil, neutrofil, dan monosit (sel fagosit), serta faktor pengaktif keping darah yang akan terlibat dalam proses pembekuan darah. Sel fagosit, baru akan terlihat di sekitar daerah luka setelah sekitar 30 sampai 90 menit kemudian. Eosinofil berperan dalam menghambat dan mengurangi konsentrasi histamin yang dikeluarkan mastosit, agar tidak terjadi reaksi yang berlebihan. Jika terjadi infeksi oleh bakteri, maka neutrofil akan mengaktifkan lisosom. Lisosom melepaskan enzim lysozim yang akan mendegradasi bakteri dan selsel dari jaringan yang rusak di sekitar luka. Monosit dan makrofag juga menghasilkan endogenous pyrogen. Zat ini memberikan sinyal pada pengatur suhu di hipotalamus, untuk menaikkan suhu tubuh beberapa derajat. Kita menyebut situasi ini sebagai demam. Hal ini terjadi terutama jika infeksi yang diderita cukup berat. Naiknya suhu tubuh dimaksudkan untuk menghambat pertumbuhan bakteri atau organisme patogen, agar lebih mudah dilumpuhkan. Respons tubuh ini dapat dikatakan sebagai respons sistem pertahanan tubuh nonspesifik dan belum melibatkan sel-sel limfosit. Makrofag, yang jumlahnya hanya beberapa persen dari jumlah keseluruhan leukosit ini memainkan peranan penting. Makrofag memiliki protein MHC (macrophage s histocompatibility complex) yang kemudian akan berikatan dengan antigen pada mikroba. Kompleks MHC-antigen ini kemudian dimigrasikan ke membran sel makrofag. Gambar: Kerja Antibodi Di Dalam Tubuh Task Reading Antibodi 9
Sel limfosit juga turut serta dalam melumpuhkan mikroba yang masuk kedalam tubuh, hanya saja dengan mekanisme yang berbeda. Sel limposit B dengan reseptor komplemen berikatan dengan antigen dari bakteri atau organisme patogen. Hal ini untuk mengenali antigen tersebut. Limfosit B akan membelah dan berdiferensiasi menjadi sel memori dan sel plasma. Sel plasma menyekresikan antibodi yang dapat melumpuhkan mikroba yang masuk ke dalam cairan tubuh (humor). Target operasi limfosit B adalah bakteri, virus yang berada di luar sel, jamur dan protista. Limfosit T membentuk sistem kekebalan seluler. Sel sitotoksik akan menempel pada sel yang sudah terinfeksi virus, sel kanker, atau sel asing yang ditransplantasikan ke tubuh. Reseptor pada sel T penolong berikatan dengan kompleks MHC-antigen makrofag. Ikatan ini menyebabkan sel T penolong menghasilkan hormon interleukin yang menginduksi sel T penolong untuk membelah dan berdiferensiasi menjadi sel memori. Sel T penolong juga dapat berikatan dengan sel limfosit B dan menginduksi (dengan bantuan hormon interleukin) sel limfosit B untuk membelah dan berdiferensiasi menjadi sel memori dan sel plasma. Sel plasma akan menyekresikan antibodi. Antibodi yang disekresikan sel plasma akan berikatan dengan antigen mikroba, untuk kemudian dapat dikenali oleh makrofag dan dicerna. Fenomena ini disebut opsonic adherence (Opsin adalah istilah yang berarti bersiap untuk makan ) atau opsonisasi. Proses ini pada dasarnya adalah mekanisme penandaan sel mikroba pelumpuh antigen dengan antibodi. Sel T sitotoksik juga dapat aktif membelah dan berdiferensiasi dengan bantuan hormon interleukin yang disekresikan dari sel T penolong. Sel sitotoksik mengenali sel-sel asing atau sel yang terinfeksi virus di dalam tubuh, kemudian menguraikan membran selnya dengan protein yang dihasilkannya. Hal ini sangat penting, karena antibodi tidak dapat menyerang patogen yang telah menginfeksi sel tubuh. Task Reading Antibodi 10
REFERENSI Guytan, Arthur. 2010. Buku ajar fisiologi kedokteran. Jakrta. EGC. Hal 556-562. Price, Sylfia. 2005. Patofisiologi. Jakarta. EGC. Hal 82. Sherwood, Laurale. 2014. Fisiologi manusia. Jakarta. EGC. Hal 456-460. Sulistyo Emantoko. 2001. Antibodi. Available at. http://repository.ubaya.ac.id/23/1/art0003_sulistyo.pdf. Diakses pada tanggal 30 Mei 2016. Task Reading Antibodi 11