course notes · immunology

Pengenalan Antigen

berikut adalah ‘rangkuman’ kuliah immunologi FSI dengan Bu Ediati Sasmito ūüėČ

 

Perbedaan imunogen, antigen, dan hapten?

Imunogen adalah substansi yang menginduksi respon imun spesifik, humoral, seluler, atau keduanya. Setelah diolah oleh Antigen Presenting Cell (APC), maka imunogen akan pecah menjadi antigen yang dapat bereaksi dengan produk respon imun spesifik. Sementara hapten berukuran lebih kecil dari antigen. Karena ukurannya yang kecil itulah, maka hapten tidak imunogenik. Akan tetapi, bila digabungkan dengan suatu molekul pembawa, maka gabungan tersebut dapat menginduksi respon imun.

 

Apakah epitop?

Epitop adalah bagian dari antigen yang dapat mengikat antibody. Suatu imunogen paling sedikit memiliki 2 epitop per molekul untuk menstimulasi terjadinya respon antibody. Hal ini dikarenakan antibody memiliki 2 ‚Äėtangan‚Äô untuk mengikat antigen.

 

Antigen eksogenus?

Imunogen (misalnya debu, bakteri) masuk dalam tubuh dan akan ditelan oleh dendritic cell (DC) kemudian dipotong-potong menggunakan enzim proteolitik. Pecahan imunogen ini akan menjadi antigen. DC tersebut kemudian bermigrasi melalui sinyal kemotektik ke pembuluh limfe yang kaya dengan sel T. Dalam pembuluh limfe, DC akan mengenalkan antigen pada sel T, melalui MHC yang tersekpresi pada permukaan sel T. Antigen eksogenus biasanya diekspresikan pada MHC kelas II yang akan mengaktifkan sel T CD4+ (Thelper/Th).

(Catatan : sebelum mengenali antigen, sel T harus berkolaborasi dulu dengan MHC, MHC kelas I dengan sel T CD8/sitotoksik dan MHC kelas II dengan sel T CD4/helper)

 

Antigen endogenus?

Biasa diproduksi oleh virus yang bereplikasi di dalam sel hospes. Berbeda dengan antigen eksogenus yang menggunakan DC untuk mengenalkannya pada sel T, antigen endogen tidak memerlukan DC. Sel hospes menggunakan enzim untuk mendigesti protein viral dan mengenalkan hasil digesti pada MHC kelas I (sel T CD8+/sitotoksik)

 

Faktor apa yang mempengaruhi imunogenisitas?

a.       Kontribusi imunogen

  1. Keterasingan : hanya molekul non-self/asing dari tubuh yang bersifat imunogenik.
  2. Ukuran            : Semakin besar molekul, semakin imunogenik
  3. Komposisi kimiawi : makin kompleks suatu substansi, makin imunogenik
  4. Sifat fisika    : Antigen partikel (antigen yang menempel di sel) lebih imunogenik daripada antigen larut (antigen yang masuk lewat sirkulasi darah)
  5. Degradasi : umumnya antigen yang mudah didegradasi lebih imunogenik. Karena jika mudah didegradasi, mudah dikenali oleh APC dan mudah dikenali oleh sel T.

b.      Kontribusi system biologis hospes

1. Faktor genetic : respon imun yang ditimbulkan tergantung pada spesies dan gen hospes

2. Umur            : semakin muda/tua, respon imun berkurang

c.       Cara Pemberian (dalam hal imunisasi)

  1. Dosis             : harus sesuai dosis, jika di bawah/atas maka tidak optimal
  2. Rute              : subkutan lebih baik daripada intravena atau oral

 

Adjuvant     : jika menggunakan adjuvant, maka akan meningkatkan respon imun yang terjadi

 

 

Terbuat dari apakah imunogen?

1. Protein

Penyusun imunogen terbanyak dan paling baik. Terdapat dalam bentuk protein murni, glikoprotein, atau lipoprotein.

2. Polisakarida

Dalam bentuk polisakarida murni atau lipopolisakarida. Imunogen yang baik

3. Asam nukleat

Merupakan imunogen yang tidak baik. Menjadi imunogen jika dalam bentuk untai tunggal atau kompleks dengan protein.

4. Lipid

Umumnya hapten dan non-immunogenik

 

Macam-Macam Antigen diliihat dari keterkaitannya dengan sel T

a. Antigen T-independen

Adalah antigen yang langsung dapat menstimulasi sel B untuk memproduksi antibody (tidak butuh sel T). Umumnya polisakarida termasuk jenis ini. Sifat-sifatnya :

1. Struktur polimerik

2. Mengaktivasi sel B poliklonal

 

3. Resisten terhadap degradasi

 

4. Bentuk epitop sama

 

b. Antigen T-dependent

Tidak dapat menstimulasi produksi antibody tanpa bantuan sel T. Dikarakterisasi dengan beberapa epitop yang berbeda.

Advertisements
immunology

Jalur molekuler histamin dan keterkaitannya dengan resiko asma

Histamin merupakan molekul endogen yang dihasilkan oleh sel mast dan memiliki reseptor yang tersebar di berbagai jaringan tubuh. Terdapat empat jenis receptor yang telah diketahui hingga saat ini, yaitu H1, H2, H3, dan H4. Histamin memiliki berbagai aktivitas biologis, antara lain sebagai mediator inflamasi (Marone et al., 1999), neurotransmitter yang mengatur aktivitas tidur, efek supresi terhadap zat asing yang masuk ke dalam tubuh (Yanai and Toshiro, 2007), serta yang paling penting adalah responnya terhadap allergen yang masuk dalam tubuh.

Alergen disebabkan oleh adanya respon imum terhadap materi asing dalam tubuh yang tidak berbahaya, misalnya debu atau paparan dingin. Materi tersebut kemudian membentuk antigen dan berinteraksi spesifik dengan limfosit, salah satunya sel mast. Ketika terjadi paparan pertama antigen pada sel mast, maka IgE akan berikatan dengan reseptor pada sel mast. Ketika ada allergen yang masuk lagi ke dalam tubuh, antigen akan berikatan dengan IgE pada permukaan sel mast dan memicu degranulasi sel mast serta keluarnya histamin (Janeway et al., 1999). Histamin yang lepas kemudian berikatan dengan reseptornya. Jika berikatan dengan reseptor H1, salah satu efek yang paling sering muncul adalah bronkokontriksi yang dapat berkembang menjadi asma. Histamin sendiri adalah salah satu penyebab utama terjadinya asma.

clip_image002

Gambar 2. Mekanisme degranulasi sel mast akibat paparan allergen yang menyebabkan keluarnya histamin dan memicu terjadinya reaksi alergi.

Reseptor H1 yang terdapat pada bronkus merupakan reseptor yang terkait protein Gq. Ketika ligan (histamin) berinteraksi dengan reseptor H1, protein Gq akan mengaktifkan protein fosfolipase C yang mengubah PIP2 menjadi DAG dan IP3. IP3 terlepas ke sitosol dan berikatan dengan reseptornya di reticulum endoplasma, memicu pelepasan Ca2+ dari reticulum endoplasma. Kenaikan kadar Ca2+ intraseluler ini yang akhirnya memicu kontraksi otot polos bronkus. Berikut adalah jalur molekuler yang terjadi (Gambar 3).

clip_image004

Gambar 3. Reseptor H1 yang merupakan reseptor terkait protein G. Ketika teraktivasi, serangkaian jalur molekuler terjadi dan akhirnya terjadi kontraksi otot polos, termasuk otot polos bronkus.

Mekanisme lain yang dapat terjadi adalah adanya peranan dari sel T imun. Beberapa sel T menginduksi terjadinya inflamasi untuk mengeliminasi benda asing yang masuk dan menyebabkan ketidakseimbangan dalam tubuh. Ketika terjadi asma, tubuh mengalami reaksi berlebihan dan hal ini berhubungan dengan peran sel T dalam mengeliminasi alergen penyebab asma (Tosca, et al., 2003; Howard, et al ., 2002; Ray, et al., 2000).

clip_image006

Gambar 4. Bagan di atas menunjukkan keterkaitan erat antara sistem imun, antara lain sel T, dengan aktivasi sel mast yang melepaskan mediator alergi histamin.

Beberapa jalur lain yang menginduksi lepasnya histamin dari sel mast menarik untuk dipelajari. Salah satunya terjadi pada wanita yang sedang berada dalam fase tinggi estrogen, seperti saat perimenstrual maupun mengonsumsi hormone replacement therapy (HRT). Estrogen, dalam konsentrasi fisiologis, ternyata mampu menginduksi lepasnya histamine dari sel mast. Konsentrasi derivat sel mast, yaitu leukotrien (LT), dalam darah meningkat secara signifikan pada wanita yang mengalami perimenstrual asma (PMA) dan antagonis reseptor (LT) dilaporkan dapat menurunkan simptom serta meningkatkan fungsi sistem pernafasan pada PMA (Nakasato et al., 1999). Aktivitsa molekuler estrogen pada sel mast diperantarai ERőĪ yang terdapat pada membrane sel mast (non genomik) dan terkait dengan jalur protein G yang dapat melibatkan beberapa jalur tranduksi sinyal terkait flux Ca2+, dan modulasi mitogen-activated protein kinase (MAPK) dan adenilat siklase (Zaitsu et al., 2007).