Salah satu lini pertahanan tubuh (sistem imun) melibatkan sel darah putih (leukosit) yang melewati aliran darah dan masuk ke jaringan untuk mencari dan menyerang mikroorganisme dan penyusup lainnya. (Lihat juga Gambaran Umum Sistem Imun).
Pertahanan ini memiliki 2 bagian:
Imunitas dapatan
Imunitas dapatan (adaptif atau spesifik) tidak dimiliki pada saat lahir. Imunitas ini dipelajari. Proses pembelajaran dimulai ketika sistem imun seseorang bertemu dengan penyusup asing dan mengenali sebagai zat asing (antigen). Kemudian, komponen imunitas dapatan mempelajari cara terbaik untuk menyerang setiap antigen dan mulai mengembangkan memori terhadap antigen tersebut. Imunitas dapatan juga disebut imunitas spesifik karena imunitas ini menyesuaikan serangannya ke antigen spesifik yang pernah ditemui sebelumnya. Ciri khasnya adalah kemampuannya untuk mempelajari, beradaptasi, dan mengingat.
Imunitas dapatan membutuhkan waktu untuk berkembang setelah paparan pertama terhadap antigen baru. Akan tetapi setelah itu, antigen diingat, dan respons selanjutnya terhadap antigen itu menjadi lebih cepat dan lebih efektif dibandingkan dengan yang terjadi setelah paparan pertama.
Sel darah putih yang bertanggung jawab atas imunitas dapatan adalah
Limfosit (sel T dan sel B)
Peserta lain dalam imunitas dapatan adalah
Sistem komplemen (yang meningkatkan keefektifan antibodi)
Limfosit
Limfosit memungkinkan tubuh untuk mengingat antigen dan membedakan antara sel tubuh sendiri dengan benda asing yang berbahaya (termasuk virus dan bakteri). Limfosit bersirkulasi dalam aliran darah dan sistem limfatik dan bergerak ke dalam jaringan sesuai kebutuhan.
Sistem imun dapat mengingat setiap antigen yang ditemui karena setelah suatu pertemuan, beberapa limfosit berkembang menjadi sel-sel memori. Sel-sel ini hidup lama—selama bertahun-tahun atau bahkan puluhan tahun. Ketika sel memori bertemu antigen untuk kedua kalinya, mereka mengenalinya dengan segera dan merespons dengan cepat, kuat, dan spesifik terhadap antigen tertentu. Respons imun spesifik ini adalah alasan mengapa orang tidak terkena cacar air atau campak lebih dari sekali dan bahwa vaksinasi dapat membantu mencegah gangguan tertentu.
Limfosit dapat berupa
Sel T
Sel B
Sel T dan sel B bekerja sama untuk menghancurkan penyusup.
Sel T
Sel T berkembang dari sel punca pada sumsum tulang belakang yang telah berjalan ke organ di dada yang disebut timus. Di sana, mereka belajar cara membedakan antara sel tubuh sendiri dengan benda asing sehingga mereka tidak menyerang jaringan tubuh sendiri. Biasanya, hanya sel T yang belajar mengabaikan antigen tubuh sendiri (antigen diri) yang dibiarkan untuk matang dan meninggalkan timus.
Sel T berpotensi mengenali antigen berbeda dalam jumlah yang hampir tidak terbatas.
Sel T matang disimpan dalam organ limfoid sekunder (kelenjar getah bening, limpa, tonsil, apendiks, dan bercak Peyer di usus halus). Sel-sel ini bersirkulasi di aliran darah dan sistem limfatik. Setelah pertama kali bertemu sel yang terinfeksi atau abnormal, mereka akan diaktifkan dan mencari sel-sel tersebut.
Biasanya, agar dapat diaktifkan, sel T memerlukan bantuan sel imun lain, yang memecah antigen menjadi fragmen-fragmen (disebut pemrosesan antigen) dan kemudian menyajikan antigen dari sel yang terinfeksi atau abnormal ke sel T. Sel T kemudian memperbanyak diri dan terspesialisasi ke dalam berbagai jenis sel T. Jenis ini mencakup
Sel T pembunuh (sitotoksik) menempel ke antigen pada sel yang terinfeksi atau abnormal (misalnya, bersifat kanker). Sel T pembunuh kemudian membunuh sel-sel ini dengan membuat lubang pada membran selnya dan menyuntikkan enzim ke dalam sel.
Sel T pembantu membantu sel imun lainnya. Beberapa sel T pembantu membantu sel B menghasilkan antibodi terhadap antigen asing. Sel T pembantu lainnya membantu mengaktifkan sel T pembunuh untuk membunuh sel yang terinfeksi atau abnormal atau membantu mengaktifkan makrofag, sehingga memungkinkan mereka menelan sel-sel yang terinfeksi atau abnormal secara lebih efisien.
Sel T supresor (regulasi) menghasilkan zat yang membantu mengakhiri respons imun atau terkadang mencegah terjadinya respons berbahaya tertentu.
Ketika sel T awalnya bertemu antigen, sebagian besar dari mereka melakukan fungsi yang ditentukan, tetapi sebagian di antaranya berkembang menjadi sel memori, yang mengingat antigen dan meresponsnya dengan lebih kuat ketika mereka bertemu antigen lagi.
Terkadang sel T—karena alasan yang tidak sepenuhnya dipahami—tidak membedakan antara sel tubuh sendiri dengan benda asing. Malafungsi ini dapat mengakibatkan gangguan autoimun yaitu tubuh menyerang jaringannya sendiri.
Sel B
Sel B terbentuk pada sumsum tulang. Sel B memiliki tempat khusus (reseptor) pada permukaannya tempat antigen dapat menempel. Sel B dapat belajar mengenali antigen berbeda dalam jumlah yang hampir tak terbatas.
Tujuan utama sel B adalah menghasilkan antibodi, yang menandai antigen untuk diserang atau menetralkannya secara langsung. Sel B juga dapat menyajikan antigen ke sel T, yang kemudian diaktifkan.
Respons sel-B terhadap antigen memiliki dua tahap:
Respons imun primer: Ketika sel B pertama kali bertemu antigen, antigen menempel pada reseptor sehingga merangsang sel B. Beberapa sel B berubah menjadi sel memori, yang mengingat antigen spesifik tersebut, sementara sel lainnya berubah menjadi sel plasma. Sel T pembantu membantu sel B dalam proses ini. Sel plasma menghasilkan antibodi yang spesifik terhadap antigen yang merangsang produksinya. Setelah pertemuan pertama dengan antigen, diperlukan waktu beberapa hari untuk memproduksi antibodi spesifik dalam jumlah cukup. Dengan demikian, respons imun primer berlangsung lambat.
Respons imun sekunder: Setelah respons imun primer, setiap kali sel B bertemu antigen tersebut lagi, sel memori B dengan sangat cepat mengenali antigen tersebut, memperbanyak diri, berubah menjadi sel plasma, dan menghasilkan antibodi. Respons ini berlangsung cepat dan sangat efektif.
Sel-Sel Dendritik
Sel-sel dendritik berada di dalam kulit, kelenjar getah bening, dan jaringan di seluruh tubuh. Sebagian besar sel dendritik adalah sel penyaji antigen. Artinya, mereka menelan, memproses, dan menyajikan antigen, sehingga memungkinkan sel T pembantu untuk mengenali antigen. Sel dendritik menyajikan fragmen antigen ke sel T dalam kelenjar getah bening.
Jenis sel dendritik lainnya, sel dendritik folikular, terdapat dalam kelenjar getah bening dan terdapat antigen yang tidak diproses (utuh) yang telah ditautkan dengan antibodi (kompleks antibodi-antigen) ke sel B. Sel dendritik folikular membantu sel B merespons antigen.
Setelah antigen disajikan kepada sel T dan sel B, sel-sel tersebut menjadi teraktivasi.
Antibodi
Ketika sel B bertemu antigen, sel tersebut distimulasi untuk menjadi sel plasma atau sel memori B. Sel plasma kemudian melepaskan antibodi (juga disebut imunoglobulin, atau Ig). Ada 5 kelas antibodi—IgM, IgG, IgA, IgE, dan IgD.
Antibodi melindungi tubuh dengan beberapa cara berikut:
Membantu sel menelan antigen (sel yang menelan antigen disebut fagosit)
Menonaktifkan zat beracun yang diproduksi oleh bakteri
Menyerang bakteri dan virus secara langsung
Mencegah bakteri dan virus agar tidak menempel dan menyusup ke sel
Mengaktifkan sistem komplemen, yang memiliki banyak fungsi imun
Membantu sel tertentu, seperti sel pembunuh alami, membunuh sel yang terinfeksi atau sel kanker
Antibodi sangat penting untuk memerangi jenis infeksi bakteri dan jamur tertentu. Mereka juga dapat membantu melawan virus.
Antibodi menempel pada antigen yang dibentuk untuk mengenali dan membentuk kompleks imun (kompleks antibodi-antigen). Antibodi dan antigen saling terpasang dengan pas, seperti potongan-potongan puzzle jigsaw. Terkadang antibodi dapat menempel pada antigen lain jika antigen sangat mirip dengan antigen yang menjadi penyebab pembentukan antibodi tersebut agar dapat mengenali dan menempel padanya.
Struktur Y Dasar dari Antibodi
Molekul antibodi pada dasarnya berbentuk seperti huruf Y. Molekul-molekulnya memiliki 2 bagian:
|
Setiap molekul antibodi memiliki 2 bagian:
Bagian variabel: Bagian ini bervariasi. Dikhususkan untuk menempel ke antigen spesifik.
Bagian konstan: Bagian ini adalah salah satu dari 5 struktur, yang menentukan kelas antibodi—IgM, IgG, IgA, IgE, atau IgD. Bagian ini sama dalam setiap kelas dan menentukan fungsi antibodi.
Antibodi dapat mengubah bagian konstantanya dan menjadi kelas yang berbeda, tetapi bagian variabelnya tidak berubah. Dengan demikian, antibodi selalu dapat mengenali dan menempel pada antigen spesifik yang menjadi penyebab pembentukan antibodi tersebut.
IgM
Kelas antibodi ini diproduksi ketika pertama kali bertemu dengan antigen (seperti antigen mikroorganisme infeksius) tertentu. Respons yang dipicu melalui pertemuan pertama dengan antigen tersebut adalah respons imun utama. IgM kemudian menempel pada antigen, mengaktifkan sistem komplemen, dan dengan demikian membuat mikroorganisme lebih mudah ditelan.
Biasanya, IgM terdapat dalam aliran darah tetapi tidak dalam jaringan.
IgG
IgG, kelas antibodi yang paling umum, diproduksi ketika bertemu kembali dengan antigen tertentu. Lebih banyak antibodi yang dihasilkan dalam respons ini (disebut respons imun sekunder) dibandingkan respons imun primer. Respons imun sekunder juga lebih cepat dan antibodi yang dihasilkan—terutama IgG—lebih efektif.
IgG melindungi dari bakteri, virus, jamur, dan zat beracun.
IgG terdapat dalam aliran darah dan jaringan. Ini adalah satu-satunya kelas antibodi yang menembus plasenta dari ibu ke janin. IgG ibu melindungi janin dan bayi hingga sistem imun bayi dapat memproduksi antibodinya sendiri.
Selain itu, IgG adalah kelas antibodi yang paling umum digunakan dalam pengobatan. Misalnya, globulin imun (antibodi yang diperoleh dari darah orang dengan sistem imun normal) terutama terdiri dari IgG. Globulin imun digunakan untuk mengobati beberapa gangguan imunodefisiensi dan gangguan autoimun.
IgA
Antibodi ini membantu melawan serangan mikroorganisme melalui permukaan tubuh yang dilapisi dengan membran mukosa, termasuk pada hidung, mata, paru-paru, dan saluran pencernaan.
IgA terdapat dalam yang berikut ini:
Aliran Darah
Sekresi yang dihasilkan oleh membran mukosa (seperti air mata dan air liur)
Kolostrum (cairan yang dihasilkan oleh payudara selama beberapa hari pertama setelah persalinan, sebelum ASI diproduksi)
IgE
Antibodi ini segera memicu reaksi alergi. IgE berikatan dengan basofil (sejenis sel darah putih) dalam aliran darah dan sel mast dalam jaringan. Ketika basofil atau sel mast dengan IgE yang berikatan dengannya bertemu dengan alergen (antigen yang menyebabkan reaksi alergi), basofil atau sel mast dengan IgE melepaskan zat (seperti histamin) yang menyebabkan peradangan dan kerusakan jaringan di sekitarnya. Dengan demikian, IgE adalah satu-satunya kelas antibodi yang sering kali terlihat lebih banyak merugikan alih-alih menguntungkan. Meskipun demikian, IgE membantu melawan infeksi parasit tertentu yang banyak terjadi di beberapa belahan dunia.
Sejumlah kecil IgE terdapat dalam aliran darah dan lendir sistem pencernaan. Jumlah ini lebih tinggi pada penderita asma, hay fever, gangguan alergi lainnya, atau infeksi parasit.
IgD
IgD terdapat terutama pada permukaan sel B yang belum matang. Antibodi ini membantu pematangan sel-sel ini.
Sejumlah kecil antibodi ini terdapat dalam aliran darah. Fungsinya dalam aliran darah, jika ada, belum dipahami dengan baik.
Strategi Serangan
Berbagai jenis mikroorganisme yang menyusup diserang dan dihancurkan dengan berbagai cara.
Beberapa mikroorganisme secara langsung dikenali, ditelan, dan dihancurkan oleh sel-sel yang menelan penyusup ini (fagosit), seperti neutrofil dan makrofag.
Akan tetapi, fagosit tidak dapat secara langsung mengenali bakteri tertentu karena bakteri terselubung dalam kapsul. Dalam kasus ini, sel B harus membantu fagosit untuk mengenali. Sel B menghasilkan antibodi terhadap antigen dalam kapsul bakteri. Antibodi menempel ke kapsul. Selanjutnya fagosit dapat mengenali bakteri.
Beberapa mikroorganisme tidak dapat dieliminasi sepenuhnya. Untuk melawan mikroorganisme ini, sistem imun membangun dinding di sekitarnya. Dinding terbentuk ketika fagosit, terutama makrofag, saling menempel satu sama lain. Dinding di sekitar mikroorganisme disebut granuloma. Beberapa bakteri yang dipenjara dapat bertahan hidup dalam tubuh tanpa batas waktu. Jika sistem imun melemah (bahkan 50 atau 60 tahun kemudian), dinding granuloma dapat hancur, dan bakteri dapat mulai berkembang biak, sehingga menimbulkan gejala.
