Struktur Sistem Kekebalan Tubuh dan Jenis Mekanisme Pertahanan Tubuh

Struktur sistem kekebalan tubuh

Sistem kekebalan bertanggung jawab tidak hanya untuk mempertahankan tubuh melawan infeksi, tetapi juga melawan kanker. Sayangnya, sistem kekebalan aktif juga meningkatkan risiko penolakan setelah transplantasi organ, dan oleh karena itu obat imunosupresif sering harus diberikan untuk mencegah penolakan.

Jenis mekanisme pertahanan tubuh

Fungsi sistem kekebalan tubuh adalah untuk melindungi tubuh dari invasi dan kerusakan oleh berbagai antigen, yang bisa berupa mikroorganisme (bakteri, virus, atau jamur), racun, dan sel-sel ganas. Ada tiga jalur utama mekanisme pertahanan:

Mekanisme perlindungan permukaan

Pada manusia, ini memberikan garis pertahanan pertama. Mereka termasuk:

  • Kulit merupakan penghalang yang relatif tidak dapat ditembus oleh kebanyakan mikroorganisme.
  • Permukaan lendir tubuh sebagai konjungtiva dan rongga mulut dilindungi oleh zat antibakteri termasuk enzim lisozim yang disekresikan dalam air mata dan air liur.
  • Epitel pernapasan bersilia dilindungi oleh lapisan lendir permukaan yang terus menerus dihapus dengan partikel yang terperangkap.
  • Pemeliharaan lingkungan asam di lambung dan mis-V menghambat pertumbuhan patogen di situs ini.

Ketika pertahanan seperti itu gagal, dua jenis mekanisme pertahanan lainnya diaktifkan.

Respon imun non-spesifik (sistem imun bawaan)

Invasi jaringan oleh mikroorganisme biasanya memicu respons non-spesifik yang disebut peradangan akut untuk mengangkat jaringan mati atau benda asing. Jenis respon imun ini meliputi sistem komplemen yang memediasi berbagai proses inflamasi, sel fagositik (sistem makrofag jaringan), dan sel Natural killer (NK).

Struktur sistem kekebalan tubuh-1

Respon imun spesifik

Ini tergantung pada pengenalan antigen spesifik. Biasanya, sel-sel sistem kekebalan tubuh memiliki kemampuan untuk membedakan diri dari non-diri. Ada dua jenis respons imun spesifik yang berbeda tetapi berhubungan , respons imun yang dimediasi sel dan respons imun humoral.

Sel-sel sistem kekebalan tubuh

Sel-sel sistem kekebalan tubuh adalah Limfosit, Makrofag, dan sel penyaji antigen, sel Mast, dan Granulosit (neutrofil, eosinofil, basofil).

Limfosit

Secara morfologis, semua limfosit serupa dalam mikroskop cahaya atau elektron. Mereka dapat dibedakan menjadi 3 jenis dengan metode imunohistokimia karena masing-masing jenis menunjukkan penanda permukaan spesifik atau reseptor permukaan.

Limfosit T

Ini berasal dari sumsum tulang dan bermigrasi ke timus di mana mereka berkembang biak, matang, dan memperoleh reseptor sel T (TCR) pada permukaannya khusus untuk pengenalan antigen tertentu. Sel T kemudian bermigrasi ke jaringan limfoid perifer (kelenjar getah bening, limpa, dan tambalan Peyer di ileum) di mana mereka bersentuhan dengan antigen.

Ketika mereka diaktifkan oleh antigen spesifik, mereka berkembang biak dan berdiferensiasi menjadi empat subtipe fungsional sel T (respon imun yang dimediasi sel), ini adalah:

  • Sel T sitotoksik dikenal sebagai sel pembunuh. Mereka secara khusus mengenali sel asing dan menghancurkannya dengan melepaskan perforin dan granzim. Perforins membuat lubang di membran sel target dengan lisis sel berikutnya, sementara granzim menginduksi apoptosis dan kematian sel target.
  • Sel T helper menghasilkan limfokin yang mampu menginduksi proliferasi dan diferensiasi limfosit B dan T.
  • T regulatori (sel penekan) mengurangi aktivitas limfosit T dan B lainnya.
  • Sel memori T: sel berumur panjang merespons lebih cepat dan kuat pada paparan antigen yang sama selanjutnya.

Limfosit-B

Ini berasal dari sumsum tulang di mana mereka berkembang biak, matang, dan memperoleh reseptor imunoglobulin membran permukaan (SLGs) khusus untuk pengenalan antigen tertentu. Sel B kemudian bermigrasi ke jaringan limfoid perifer tempat mereka bersentuhan dengan antigen.

Ketika mereka diaktifkan oleh antigen spesifik, mereka berkembang biak dan berdiferensiasi menjadi:

  • Sel plasma: mengeluarkan banyak antibodi (respon imun humoral).
  • Sel memori B: sel berumur panjang merespons lebih cepat dan kuat pada paparan berikutnya terhadap antigen yang sama.

Sel pembunuh alami (limfosit NK)

Ini tidak memiliki karakteristik penanda permukaan sel B dan T. Mereka bertindak secara tidak spesifik untuk membunuh sel yang terinfeksi virus dan sel ganas. Sel antigen-presenting (APC) berasal dari sumsum tulang dan ditemukan di sebagian besar jaringan. Mereka berinteraksi dengan limfosit T untuk merangsang respon imun. Mereka termasuk makrofag, sel Langerhans pada kulit dan rongga mulut, limfosit B, sel reticular epitel thymus.

Neutrofil dan makrofag monosit

Neutrofil adalah sel dewasa yang dapat menyerang dan menghancurkan agen asing bahkan dalam darah yang bersirkulasi (mikrofag). Sebaliknya, monosit darah adalah sel yang belum matang yang memiliki kemampuan sangat kecil untuk melawan agen infeksi. Namun, begitu monosit memasuki jaringan, mereka mulai membengkak dan banyak lisosom berkembang di sitoplasma, sehingga tampak seperti kantong berisi granula. Sel-sel ini sekarang disebut makrofag, dan sangat mampu memerangi agen penyakit di dalam jaringan.

Sifat defensif neutrofil dan makrofag monosit

Neutrofil dan makrofag monosit memiliki sifat khusus yang membantu mereka menjalankan fungsi pertahanannya. Properti-properti ini termasuk:

Chemotaxis
Invasi tubuh oleh bakteri memicu respons peradangan. Banyak zat kimia yang berbeda dalam jaringan menyebabkan neutrofil dan monosit bergerak menuju sumber bahan kimia. Fenomena ini dikenal sebagai chemotaxis. Zat kemotaktik termasuk beberapa racun bakteri, produk degeneratif dari jaringan yang meradang, dan beberapa produk reaksi dari sistem komplemen.

Diapedesis
Ini adalah proses di mana neutrofil dan monosit dapat menekan melalui pori-pori pembuluh darah untuk mencapai daerah yang meradang.

Gerakan ameboid
Baik neutrofil dan monosit bergerak melalui jaringan dengan gerakan ameboid untuk mencapai tempat peradangan.

Fagositosis dan degranulasi

Setelah mencapai lokasi peradangan, neutrofil dan monosit melakukan fungsinya yang paling penting yaitu fagositosis: ini berarti menelan organisme penyerang oleh endositosis (fagositosis).

Butiran neutrofil melepaskan isinya ke dalam vagola fagositosis yang mengandung bakteri dan juga ke ruang interstitial (degranulasi). Butiran mengandung berbagai protease plus protein antimikroba yang disebut defensin, dan enzim yang terikat membran sel NADPH oksidase diaktifkan, dengan produksi metabolit oksigen toksik.

Kombinasi metabolit oksigen toksik dan enzim proteolitik dari butiran menjadikan neutrofil mesin pembunuh yang sangat efektif. Monosit teraktivasi menelan dan membunuh bakteri dengan proses yang umumnya serupa dengan yang terjadi pada neutrofil.

Permukaan kasar, kehilangan lapisan pelindung, dan mengenali bahan asing meningkatkan fagositosis. Sistem kekebalan mengembangkan antibodi terhadap agen infeksi. Antibodi ini kemudian melekat pada membran sel bakteri dan dengan demikian membuat bakteri rentan terhadap fagositosis. Antibodi ini disebut opsonin dan seluruh proses disebut opsonisasi.

Sistem Makrofag jaringan (Reticule-endothelial system) adalah sistem fagositik umum yang berlokasi di semua jaringan, tetapi terutama di area jaringan di mana sejumlah besar partikel, racun dan zat lain yang tidak diinginkan harus dihancurkan seperti hati dan limpa.

Imunoglobulin

Struktur dasar imunoglobulin adalah sama untuk semua kelas:

Molekul imunoglobulin berbentuk Y dan terdiri dari 4 rantai polipeptida: 2 rantai ringan identik (L) dan 2 rantai berat identik (H), dihubungkan oleh ikatan disulfida. Baik rantai L dan H memiliki daerah variabel (V L & V H ) bagian terminal amino dan daerah konstan (C L & C H ) bagian terminal karboksi. Daerah variabel memiliki urutan asam amino variabel dan membentuk situs pengikatan antigen imunoglobulin.

Setiap imunoglobulin memiliki dua situs pengikatan antigen yang identik. Wilayah konstan memiliki urutan asam amino yang hampir konstan di semua imunoglobulin dari kelas yang sama. Imunoglobulin adalah glikoprotein yang mengandung kelompok karbohidrat yang melekat pada daerah konstan rantai berat.

Rantai cahaya


  • Memiliki berat molekul lebih rendah (32 kDa) dan sekitar ½ panjang rantai-H.
  • V L daerah adalah ½ amino-terminal sementara C L wilayah adalah karboksi-terminal ½ L-rantai.
  • Menurut struktur wilayah CL , ada 2 jenis rantai cahaya: Kappa (k) dan lambda (λ). Molekul imunoglobulin yang diberikan mengandung dua k atau dua rantai λ, rantai k lebih umum.

Rantai berat


  • Memiliki berat molekul lebih tinggi (50-70 kDa).
  • Wilayah VH adalah terminal amino ¼, sedangkan wilayah CH adalah terminal karboksi ¾ rantai-H.
  • Struktur wilayah CH menentukan kelas dan subkelas imunoglobulin:

Ada 5 jenis rantai berat: dan μ, yang menentukan kelas imunoglobulin, yaitu: IgA, IgG, IgD, IgE, dan IgM masing-masing.

Kelas imunoglobulin

Ada lima kelas imunoglobulin yang berbeda dalam urutan asam amino di wilayah konstan rantai berat.

Fungsi imunoglobulin

Immunoglobulin G (IgG) meningkat pada respons imun sekunder . Ini memperbaiki dan mengaktifkan komplemen (terutama jalur klasik). Ini memiliki aktivitas antibakteri, antivirus, antiprotozoal, dan antitoksin. Karena berat molekulnya rendah, ia dapat melintasi pembuluh darah ke jaringan dan dapat melewati plasenta ke janin yang memberikan kekebalan pasif untuk bayi baru lahir dalam 6 bulan pertama setelah melahirkan.

Immunoglobulin A (IgA) memberikan kekebalan bagi bayi baru lahir (ditemukan dalam kolostrum dan susu). Ini memperbaiki dan mengaktifkan komplemen (jalur alternatif). Ini bertanggung jawab untuk kekebalan lokal pada permukaan selaput lendir, yang merupakan situs entri utama patogen.

Immunoglobulin M (IgM) diproduksi dalam respon imun primer. IgM memberikan reaksi aglutinasi dengan antigen. Ini memperbaiki dan mengaktifkan komplemen (jalur klasik).

Imunoglobulin E (IgE) menengahi alergi (tipe I reaksi hipersensitif): IgE mengikat reseptor pada sel mast jaringan atau basofil darah dengan-nya F c . Antigen mengikat IgE ini, yang menyebabkan pelepasan mediator seperti histamin, bradikinin, dan serotonin. Histamin dan bradikinin menyebabkan vasodilatasi pembuluh darah kecil pada kulit yang menyebabkan urtikaria. Serotonin dapat menyebabkan vasokonstriksi dan bronkokonstriksi yang menyebabkan asma bronkial. IgE melindungi terhadap parasit dengan menyebabkan pelepasan enzim dari basofil.

Immunoglobulin D (IgD) hadir pada permukaan limfosit B di mana ia berfungsi sebagai reseptor untuk antigen. Antibodi terhadap insulin dan racun makanan ditemukan sebagai IgD.

Ingin mendapatkan kiriman artikel terbaru dari Brankaspedia gratis langsung ke email Anda? Masukkan alamat email anda pada kotak yang tersedia dibawah ini:

*Jangan lupa lakukan konfirmasi melalui link aktivasi yang kami kirim ke email anda

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel