Bab 12.Pertumbuhan Tubuh

Pertahanan TubuhSEKILAS ISI PENDAHULUANPENDAHULUAN lmunitas adalah kemampuan tubuh untuk menahan atau menghilangkan benda asing atau sel abnormalI Bakteri dan virus merupakan sasaran sistem imun yang berpotensi merugikan. Sebagai ulasan singkat,I Leukosit sebagai sel efektor sistem imun aktivitas berikut akan membahas sistem imun, suatuI Perbandingan imunitas bawaan dan adaptif sistem pertahanan inrernal yang berperan kunci da- lam mengenal dan menghancurkan atau menetral-IMUNITAS BAWAAN kan benda-benda di dalam tubuh yang asing bagi \"diri normal\".I PeradanganI lnterferon l. Mempertahankan tubuh dari patogen invasifI Natural killer cellI Sistem komplemen (mikroorganisme penyebab penyakit misalnya bakteri dan virus)IMUNITAS DIDAPAT KONSEP UMUM 2. Menyingkirkan sel yang \"aus\" dan jaringanI Jenis imunitas didapatI Antigen yang rusak oleh trauma atau penyakir, me- mudahkan jalan untuk penyembuhan luka danLIMFOSIT B; IMUNITAS YANG DIPERANTARAI OLEH ANTIBODI perbaikan jaringan.I Peran antibodi 3. Mengenali dan menghancurkan sel abnormalI Teori seleksi klonalI lmunitas aktif, pasif, dan alami atau muran yang berasal dari tubuh. Fungsi ini,I Sel penyaji antigen yang dinamai immune surueillance, merupakan mekanisme pertahanan internal utama terhadapLIMFOSIT T IMUNITAS YANG DIPERANTARAI OLEH sELI Sel T sitotoksik dan penolong kanker.I ToleransiI Kompleks histokompatibilitas mayor; antigen diri MHC kelas I dan 4. Melakukan respons imun yang tidak pada tem- kelas ll patnya yang menyebabkan alergi, yang terjadiI Surveilans imun terhadap kanker ketika tubuh melawan entiras kimiawi ling- kungan yang normalnya tidak berbahaya, atauPENYAKIT IMUN menyebabkan penyakit otoimun, yang terjadi ketika sistem pertahanan secara salah meng-I Penyakit defisiensi imun hasilkan antibodi terhadap tipe tertentu selI Serangan imun yang tidak pada tempatnya; alergi tubuh sendiri.PERTAHANAN EKSTERNAL I Bakteri dan virus patogenik adalahI Struktur dan fungsi kulit sasaran utama sistem imun.I Peran kulit dalam i.munitasI Tindakan protektif di dalam rongga tubuh Musuh asing utama yang dilawan oleh sistem imun adalah bakteri dan virus. Bakteri adalah mikrobrga- nisme bersel tunggal tidak berinti yang dilengkapi oleh semua perangkat yang esensial untuk kelang- sungan hidup dan reproduksi. Bakteri patogenik 447

yang menginvasi tubuh menyebabkan kerusakan jaringan Suatu leukosit hanya berada dalam darah dalam waktu singkat. Sebagian besar leukosit keluar dari darah menuju kedan menimbulkan penyakit terutama dengan car^ jaringan dalam misi pertahanan. Karena itu, sel-sel efektormengeluarkan enzim atau toksin yang secara fisik mencederai sistem imun tersebar luas di seluruh tubuh dan dapatatau mengganggu fungsi sel dan organ. Kemampuan suatu mempertahankan tubuh di lokasi manapun.patogen menimbulkan penyakit disebut virulensi. JARINGAN LIMFOID Berbeda dari bakteri, virus bukanlah suatu entitas sel Hampir semua leukosit berasal dari sel punca prekursor ber-yang dapat berdiri sendiri. Virus hanya terdiri dari asam sama di sumsum tulang dan kemudian dibebaskan ke dalamnukleat (bahan genetik-DNA atau RNA) yang terbungkus darah. Satu-sarunya pengecualian adalah limfosit, yang ber- asal sebagian dari koloni-koloni limfosit di berbagai jaringanoleh suatu selubung protein. Karena tidak memiliki perang- limfoid yang semula ditempati oleh sel,sel yang berasal darikat sel untuk menghasilkan energi dan sintesis protein maka sumsum tulang (lihat h.433).virus tidak dapat melakukan metabolisme dan berkembangbiak kecuali jika menginvasi sel pejamu (sel tubuh orang Jaringan limfoid secara kolektif adalah jaringan yangyang terinfeksi) dan mengambil alih fasilitas biokimia seluntuk mereka gunakan sendiri. Virus tidak saja mengisap memproduksi, menyimpan, atau memproses limfosit. Jaringan-sumber daya energi sel pejamu tetapi asam nukleat virus jugamengendalikan sel pejamu untuk mensintesis protein-protein jaringan ini mencakup sumsum tulang, kelenjar limfe, limpa,yang dibutuhkan untuk replikasi sei. timus, tonsil, adenoid, apendiks, dan agregat jaringan limfoid di Ketika virus telah menyatu ke dalam sel pejamu, meka- lapisan dalam saluran cerna yang dinamai bercak Peyer ataunisme pertahanan tubuh pejamu dapat menghancurkan sel gat-associated lymphoid tissue (GAIJI, jaringan limfoit terkaittersebut karena tubuh tidak lagi memandang sel tersebut Adenoidsebagai sel \"diri normal\". Cara lain yang digunakan virusuntuk merusak atau mematikan sel adalah dengan menguraskomponen-komponen esensial sel, mendikte sel agar meng-hasilkan bahan-bahan yang toksik bagi sel itu sendiri, ataumengubah sel menjadi sel kanker.I Leukosit adalah sel efektor sistem Bercak Tonsil Peyerimun. di usus Timus halus KelenjarLeukosit (sel darah putih, atau SDP) dan turunan-turunannya, (gut- limfebersama dengan beragam protein plasma, bertanggung jawab associated l-impamelaksanakan beragam strategi pertahanan imun. lymphoid Pembuluh tissue) limfeFUNGSI LEUKOSIT Apendiks : -1'',Sebagai ulasan singkat, fungsi kelima jenis leukosit adalahsebagai berikut (lihat h. 432-433): Sumsum tulang1. Neutrofil adalah spesialis fagositik yang memiliki mobi- Gambar 12-1 litas tinggi serta mampu menelan dan menghancurkan bahan yang tidak diinginkan. Jaringan limfoid. Jaringan limfoid, yang tersebar di seluruh tubuh, memproduksi, menyimpan, dan memproses limfosit.2. Eosinofil mengeluarkan bahan-bahan kimia yang meng- hancurkan cacing parasitik dan berperan dalam reaksi alergik.). Basofil mengeluarkan histamin dan heparin serta juga berperan dalam reaksi alergik.4. Monosit berubah menjadi makrofag, yaitu spesialis fagositik besar yang berada di jaringan.5. Limfosit terdiri dari dua ripe: a. Limfosit B (sel B) berubah menjadi sel plasma, yang mengeluarkan antibodi yang secara tidak langsung menyebabkan destruksi benda asing (imunitas yang diperantarai oleh antibodi, imunitas humoral) b. Limfosit T (sel T) secara langsung menghancurkan sel yang terinfeksi virus dan sel mutan dengan mengeluarkan bahan-bahan kimia yang melubangi sel korban (imunitas yang diperantarai oleh sel, imunitas selular)448 Bab 12

usus) (Gambar 12-1). Jaringan limfoid berada di tempat-rempat lain-respons imun bawaan dan didapat. Dalam prosesnya,strategis untuk menghambat masuknya mikroorganisme se- kita akan mempelajari lebih jauh tentang peran masing-belum mikroorganisme tersebut memiliki kesempatan untukmenyebar jauh. Sebagai contoh, limfosit yang menempari ronsil masing jenis leukosit.dan adenoid berada di tempat yang menguntungkan untuk I Respons imun mungkin bawaan dan nonspesifik,berespons terhadap mikroba yang terhirup, semenrara mikro- atau adaptif dan spesifik.organisme yang masuk melalui saluran cerna segera dihadapioleh limfosit di apendiks dan GALT. Patogen potensial yang Imunitas,protektif dihasilkan oleh kerja sama dua komponenmemperoleh akses ke limfe disaring melalui kelenjar limfe (lim- sistem imun yang terpisah tetapi saling bergantung: sistem imun bawaan dan sistem imun adaptif atatt didapat. Responsfonodus), tempat parogen-patogen rersebur terpajan ke limfosit kedua sistem ini berbeda dalam waktu dan dalam selektivitas mekanisme pertahanannya.serta makrofag yang berada di lapisan dalam saluran limfe. Sistem imun bawaan mencakup respon imun nonspesi-Limpa, jaringan limfoid terbesa! melakukan fungsi imun pada fk ubuh yang beraksi segera setelah adanya suatu agen yangdarah serupa dengan yang dilakukan oleh kelenjar limfe padalimfe. Melalui kerja populasi limfosit dan makrofagnya, limpa mengancam. Respons nonspesiffk ini adalah mekanisme per,membersihkan darah yang melaiuinya dari mikroorganisme tahanan inheren (bawaan atau sudah ada) yang secara non- selektif mempertahankan tubuh dari benda asing atau materidan benda asing lain serta menyingkirkan sei-sel darah merah abnormal apapun jenisnya, bahkan meskipun baru pertamayang telah aus (lihat h.425). Timus dan sumsum tulang masing- kali terpapar. Respons ini merupakan lini pertama pertahan- an terhadap berbagai ancaman, rermasuk agen infeksi, iritanmasing berperan penring dalam memproses limfosit T dan B, kimiawi, dan cedera jaringan akibat trauma mekanis atau luka bakar. Semua orang lahir dengan mekanisme responsuntuk mempersiapkan keduanya melaksanakan strategi imun imun bawaan yang pada hakikatnya sama, meskipun mung- kin terdapat sedikit perbedaan generik. Sistem imun adaptifspesifik. Thbel 12-1 meringkaskan fungsi-fungsi utama berbagai atau didapat, sebaliknya, mengandalkan respons imun rye- sifik yangsecara selektif menyerang benda asing terrenru yangjaringan limfoid, sebagian dijelaskan di Bab 11 dan yang lain tubuh pernah terpajan dan memiliki kesempatan untuk mempersiapkan serangan yang secara khusus ditujukan ke-akan dibahas di bab ini. pada musuh tersebut. Karena itu, sistem imun adaptif memer- Kini kita mengalihkan perhatian kepada dua komponen lukan waktu cukup lama untuk menyerang dan mengalahkan musuh spesifik. Sistem imun bawaan dan didapat beker.iautama respons sistem imun terhadap benda asing dan sasaran secara harmonis untuk menahan, kemudian mengeliminasiTabel 12-1 bahan-bahan yang membahayakan.Fungsi Jaringan Limfoid SISTEM IMUN BAWAANJARINGANLIMFOID FUNGSI Komponen-komponen sistem imun bawaan selalu beradaSumsum tulang Asal semua sel darahKelenjar Limfe, Tonsil, dalam keadaan siaga, siap melaksanakan tindakan-tindakanAdenoid, Apendiks, Tempat proses pematangan untuk pertahanan yang terbatas dan relatif \"kasar\" terhadap semuaGut-Associated limfosit B dan setiap penyerang. Dari berbagai sel efektor imun, neu-Lymphoid Tissue Memindahkan limfosit dari dan ke trofil dan makrofag-keduanya adalah spesialis fagositik-Limpa limfe (membuang, menyimpan, memproduksi, dn menambahkan) sangat penting dalam pertahanan bawaan. Beberapa kelom-Timus Limfosit residen menghasilkan pok protein plasma juga berperan penring, seperri yang antibodi dan sel T tersensitisasi, yang dikeluarkan ke dalam limfe sebentar lagi anda saksikan. Berbagai respons imun nonspesi- Makrofag residen mengeluarkan fik diaktif-kan sebagai tanggapan terhadap pola molekular ge- mikroba dan debris Iain yang nerik yang berkaitan dengan agen yang mengancam, misal- berbentuk partikel dari limfe nya karbohidnt yang biasanya ada di dinding sel bakteri Memindahkan limfosit dari dan ke tetapi tidak ditemukan di sel manusia. Sel-sel fagositik di- darah (membuang, menyimpan, memproduksi, dan menambahkan) penuhi oleh protein membran plasma yang baru-baru ini saja Limfosit residen menghasilkan diketahui dan dinamai toll-lihe recE)tors (TLR). TLR di- antibodi dan sel T tersensitisasi, juluki \"mata sistem imun bawaan\" karena sensor imun ini yang dibebaskan ke dalam darah mengenali dan mengikat penanda-penanda di bakteri se- Makrofag residen mengeluarkan mikroba dan debris lain yang hingga sel efektor sistem imun bawaan \"melihat\" parogen berbentuk partikel, terutama sel sebagai suatu yang berbeda dari sel \"diri\". Dikenalinya pa- darah merah yang sudah usang, togen oleh TLR memicu fagosit untuk menelan dan meng- dari darah hancurkan mikroorganisme infeksius tersebut. Selain itu, pengaktifan TLR memicu sel fagositik mengeluarkan bahan- Menyimpan sejumlah kecil sel darah merah, yang dapat ditambahkan ke darah oleh kontraksi limpa sesuai kebutuhan Tempat proses pematangan untuk limfosit T Mengeluarkan hormon timosin Pertahanan Tubuh 449

bahan kimia, yang sebagian berperan dalam peradangan, IIVIUNIITAS BAWAANsuatu respons bawaan penring terhadap invasi mikroba. Pertahanan bawaan ini mencakup: TLR menghubungkan sistem imun bawaan dan adaptif, 1. Peradangan, suaru respons nonspesifik terhadap cederakarena bahan-bahan kimia lain yang dikeluarkan oleh fagosit jaringan di mana spesialis-spesialis fagositik - neutrofilpenting untuk merekrut sel-sel sistem imun adaptif Selain dan makrofag - berperan besar, bersama dengan asupanitu, partikel asing secara sengaja ditandai agar dapat ditelanoleh fagosit yaitu dengan melapisinya dengan antibodi yang supordf dari tipe sel imun lain.dihasilkan oleh sel B sistem imun adaptif-hubungan Iain 2. Interferon, sekelompok protein yang secara nonspesifikantara sisrem imun bawaan dan adaptif, Ini adalah sebagian memperrahankan sel dari infeksi virus.kecil dari contoh bagaimana berbagai komponen sistem imunsaling bergantung dan berinteraksi. Hubungan kerja sama 3. IVatural killer cells, suatu kelompok khusus sel mirippaling signifikan di antara berbagai efektor imun akan di- limfosit yang secara sponran dan nonspesifik melisiskan (memecahkan) dan menghancurkan sel pejamu yanguraikan di sepanjang bab ini. terinfeksi virus dan sel kanker. Mekanisme sistem imun bawaan memberi kita respons 4. Sistem homplemen, sekelompok protein plasma inaktifyang cepat tetapi terbatas dan nonselektif terhadap segalajenis ancaman, seperti para prajurit abad pertengahan yang yang jika diaktifkan secara berururan, akan merusak sel-menghantam dengan kekuatan kasar semua lawan yang men- sel asing dengan menyerang membran plasmanya.dekati dinding puri yang mereka jaga. Imunitas bawaan me,nahan dan membatasi penyebaran infeksi. Respons nonsp€- Kita akan membahas masing-masing secara bergiliran, di-sifik ini penting untuk menahan lawan sampai sistem imun mulai dari peradangan.adaptif, dengan sen.jatanya yang sangar selektif, dapat diper-siapkan untuk mengambil alih dan melakukan penyerangan I Peradangan adalah respons nonspesifikuntuk memusnahkan musuh. terhadap invasi asing atau kerusakan jaringan. SISTEM IMUN DIDAPAT Kata peradangan (inflamasi) merujuk kepada serangkaian proses bawaan nonspesifik yang saling berkaitan yang diaktif-Respons sistem imun didapat atau adaptif diperantarai oleh kan sebagai respons terhadap invasi asing, kerusakan jaringan, atau keduanya. Tirjuan akhir peradangan adalah membawalimfosit B dan T. Setiap sel B dan T dapat mengenal dan fagosit dan protein plasma ke tempat invasi atau kerusakan untuk (1) mengisolasi, menghancurkan, arau menginaktifkanmempertahankan diri terhadap hanya satu tipe benda asing, penyerang; (2) membersihkan debris; dan (3) mempersiapkan proses penyembuhan dan perbaikan. Respons peradanganmisalnya suatu jenis bakteri. Di antara jutaan sel B dan T di keseluruhan sangat mirip satu sama lain tanpa m.m\"ndangtubuh, hanya beberapa yang secara khusus dilengkapi untuk apapun pemicunya (invasi bakteri, cedera kimiawi, arau rrau_mengenal fitur molekular khusus suaru agen infeksi tertentu ma mekanis), meskipun mungkin terlihat beberapa perbedaansehingga diminta beraksi untuk mempertahankan tubuh ringan, bergantung pada bahan yang mencederai atau tempathanya terhadap agen ini. Spesialisasi ini mirip dengan tentara kerusakan. Rangkaian proses berikut biasanya terjadi selama respons peradangan. Sebagai contoh kita akan menggunakanmodern yang telah dilatih secara khusus yang dipanggil ber- masuknya bakteri ke kulit yang rusak.tugas untuk melaksanakan misi yang sangat spesifik. Limfosit PERTAHANAN OLEH MAKROFAG JARINGANyang terpilih tersebut kemudian memperbanyak diri, mening- RESIDENkatkan jumlah spesialis yang dapat melakukan serangan rer- Ketika bakteri masuk melalui kerusakan di sawar eksternalarah terhadap agen penginvasi tersebut. kulit maka makrofag yang sudah ada di daerah tersebut Sistem imun adaptif adalah alat tercanggih terhadap dengan cepat memfagosit mikroba asing tersebut. Meskipunsebagian besar patogen. Ragam sel B dan T terus aktif jumlahnya biasanya kurang memadai untuk menghalapi serangan tersebut namun perlawanan selama jam-jam per-berubah sebagai respons terhadap berbagai patogen yang tama dilakukan oleh makrofag residen sebelum mekanismedijumpai. Karena itu, sistem imun didapat beradaptasi un. lain diaktifkan. Markofag biasanya tidak banyak bergerak,tuk melancarkan perang terhadap patogen-patogen spesi- menelan debris dan kontaminan yang ditemuinya, tetapi jika diperlukan mereka dapat bergerak dan bermigrasi ke tempatfik di lingkungan masing-masing orang. Sasaran sisrem pertempuran melawan penyerang tersebut.imun adaptif bervariasi di antara orang-orang, bergantung VASODILATASI LOKALpada jenis serangan imun yang dijumpai oleh orang ter-sebut. Selain itu, sistem ini memperoleh kemampuan un- Hampir segera setelah invasi mikroba, arreriol di daerah yangtuk secara lebih efisien memusnahkan musuh tertentu jika bersangkutan melebar untuk meningkatkan aliran darah kebertemu kembali dengan patogen yang sama di masa de-pan. Hal ini dilakukan dengan membentuk kumpulan sel tempat cedera. Vasodilatasi lokal ini rerurama dipicu olehmemori setelah berjumpa dengan suatu patogen tertentusehingga jika kembali bertemu dengan parogen tersebutmaka sistem imun akan menghasilkan pertahanan yanglebih cepat dan kuat. Kita mula-mula akan membahas secara lebih rinci res-pons imun bawaan sebelum menelaah lebih jauh imunitasdidapat.450 Bab 12

histamin yang dibebaskan oleh sei mast di daerah jaringan darah. Neutrofil sampai pertama kali, diikuti selama g sampai yang rusak (\"sepupu\" basofil darah yang terikat di jaringan; 12 jam berikutnya oleh monosit yang bergerak l\"mbat. lihath. 432). Meningkatnyapenyaluran darah lokal membawa Monosit kemudian membesar dan marang menjadi makrofag lebih banyak Ieukosit fagositik dan protein plasma yang dalam periode 8 sampai 12 jam berikutnya. Jika telah mei ninggalkan aliran darah maka neutrofil atau monosit tidak penting bagi respons pertahanan. akan didaur ulang ke darah. M EN INGKATNYA PERMEABILITAS KAPI LER _ _Leukosit dapat bermigrasi dari darah ke dalam jaringan melalui tahap-tahap berikut: P_elepasan histamin juga meningkarkan permeabilitas kapiler dengan memperbesar pori kapiler (celah antara sei-sel endo- t _ Leukosit darah, terutama neutrofil dan monosit, me_ tel) sehingga protein plasma yang biasanya dihambat untuk lekat ke lapisan dalam endotel kapiler di jaringan yang rer_ keluar dari darah kini dapat masuk ke jaringan yang me- ken-a, suatu proses yang dinamai marginasi. Sitrbt;lr, ,lirni, radang (lihar h. 390). molekul perekat sel (cell adhesion molecule, CAM; lihat h. e<) EDEMA LOKAL yang menonjol dari lapisan endotel dalam, menyebabkan Akumulasi protein plasma yang bocor tersebut di cairan inter, leukosit yang lewat di darah melambat dan bergulir di stisium meningkatkan tekanan osmotik koloid cairan intersti- sium. Selain itu, meningkatnya aliran darah lokal meningkat_ sepanjang interior pembuluh darah, seperti karpet yang kan tekanan darah kapiler. Karena kedua tekanan cendei.rng memperlambat laju mobil-mobilan anak. perlambatan ini memungkinkan leukosit memiliki cukup waktu untuk me- memindahkan cairan keluar kapiler maka perubahan- meriksa faktor-faktor pengaktifan lokai - ,,sinyal SOS', dari perubahan rersebut mendorong ultrafiltrasi dan mengurangi reabsorpsi cairan di kapiler. Hasil akhir dari pergeseran kese- jaringan sekitar yang cedera arau terinfeksi. Jika ada maka imbangan cairan ini adalah edema lokal (lihat h.3g2). Karena faktor-faktor pengaktifan ini menyebabkan leukosit melekat itu, pembengkakan yang biasa terlihat menyertai peradangan erat ke lapisan endotel melalui interaksi dengan CAM jenis disebabkan oleh perubahan-perubahan vaskular yang diplcu lain, yaitu integrin. oleh histamin. Demikian juga, manifestasi mencolok l\"in i\"d\" I Leukosit yang telah melekat tersebut segera meninggal_ peradangan, misalnya kemerahan dan panas, sebagian besar kan pembuluh darah melalui mekanisme yang dik.nJle_ disebabkan oleh meningkatnya aliran darah arteri hangat ke jaringan yang rusak. Nyeri disebabkan oleh peregangan lokal bagai diapedesis. Leukosit lekat tersebut, d.rg* melakukan di_dalam jaringan yang membengkak dan oleh efek langsung bahan-bahan yang diproduksi lokal pada ujung resepror gerakan mirip amuba (lihat h. 49), memben.uk jrrl.rr\"r, p\"rr_ neuron-neuron aferen yang menyarafi daerah tersebut. Karak_ jang sempit yang keluar melalui pori kapiler; kemudian ba_ gian sel sisanya mengalir maju mengikuti juluran tersebut teristik proses peradangan yang mudah kita amati ini (pem- (Gambar l2-3). Dengan cara ini leukosit mampu menyeli_ bengkakan, kemerahan, panas, dan nyeri) berkaitan dengan nap menembus pori kapiler-meskipun sel ini jauh lebih besartujuan utama perubahan vaskular di daerah yang cedera_ daripada pori. Di luar pembuluh, ieukosit merangkak me-meningkatkan jumlah fagosit leukositik dan protein-protein nuju daerah pertempuran. Neutrofil tiba paling dini diplasma penting di daerah tersebut (Gambar l2-2). tempar peradangan karena mobilitasnya lebih tinggi daripada PEMBENTENGAN DAERAH YANG MERADANG monosit.Protein-protein plasma yang bocor dan paling penting bagi I Kemotaksis menuntun migrasi sel fagositik ke arah ter_respons imun adalah protein-protein dalam sistem komple_men serta faktor pembekuan dan antipembekuan. pada pa- tentu; yaitu, sel-sel tertarik ke mediator-mediator kimiawijanan ke tromboplastin jaringan di jaringan y\"ng ..der\" Jan tertenru, yang dikenal sebagai kemotaksin atau kemokin, yangke bahan-bahan kimia spesifik yang dikeluarkan oleh fagosit dibebaskan di tempat kerusakan jaringan. pengikatan kemo-di tempat kejadian, fibrinogen-faktor akhir dalam sistem taksin dengan resepror protein di membran pl\"r-\" sel fago_pembekuan-diubah menjadi fibrin (lihat h. 435). Fibrin mem- sitik meningkatkan masuknya Ca2- ke dalam sel. Kalsitin, sebaliknya, mengaktifkan perangkat kontraktil sel yangbentuk bekuan cairan interstisium di ruang-ruang sekitar menghasilkan pergerakan merayap mirip amuba. K\"reni konsentrasi kemotaksin secara progresif meningkat men_bakteri penginvasi dan sel yang rusak. pembentengan atau dekati tempat cedera maka sel-sel fagositik bergerak secaraisolasi bagian yang cedera ini dari jaringan sekitar mencegah,atau paling sedikit memperlambat penyebaran bakteri dan tepat menuju rempat ini mengikuti gradien konsentrasiproduk-produk toksiknya. Kemudian faktor-faktor anti-pembekuan yang diaktiflan belakangan secara bertahap me- kemotaksin.larutkan bekuan setelah tidak lagi diperlukan (lihat h. 4:S). PROLIFERASI LEUKOSITEMIGRASI LEUKOSIT Makrofag jaringan residen serta leukosit yang keluar dariDalam satu jam setelah cedera, daerah yang bersangkutan darah dan bermigrasi ke tempat peradangan segera ditemanidipenuhi oleh leukosit yang telah meninggalkan p.-b.rlr;h oleh sel-sel fagositik yang baru direkrut dari sumsum tulang. Dalam beberapa jam setelah awitan respon, p..\"d\"rrg\"i, jumlah neutrofil dalam darah dapat meningkat hingga empat sampai lima kali normal. Peningkatan ini sebagian dlsebab_ kan oleh pemindahan sejumlah besar neutrofil yang sudah ada di sumsum tulang ke darah dan sebagian karena pening- Pertahanan Tubuh 451

'-\f Pelepasan histamin ol6h sel mast Peningkatan aliran Akumulasi cairan darah ke jaringan lokal yang cedera Peningkatan ;;;--_l*[-.\";;l-Peningkatan protein-protein faaggoosist itddi ijjaarirningganan plasma yang fasositik penting, misalnya |I faktor pembekuan, I dijaringan f--rfli.-frfiIGambar 12-2Manifestasi dan hasil akhir peradangankatan produksi neutrofil baru oleh sumsum tulang. Juga ter- inginkan saja. Pertama, seperti yang telah anda pelajari, fago-jadi peningkatan produksi monosit yang berlangsung lebih sit, melalui TLR-nya, mengenali dan kemudian menelanlambat tetapi lebih lama di sumsum tulang sehingga persedian agen asing yang memiliki komponen-komponen standar din-sel prekursor makrofag jaringan meningkat. Selain itu, ding sel bakteri yang tidak terdapat di sel manusia. Kedua,multiplikasi makrofag residen menambah jumlah sel imun partikel asing secara sengaja ditandai untuk ingesti fagositikpenting ini. Proliferasi neutrofil, monosit, dan makrofag baru dengan melapisinya dengan mediator-mediator kimiawi yangserta mobilisasi neutrofil simpanan, dirangsang oleh berbagai dihasilkan oleh sistem imun. Bahan,bahan kimia produksimediator kimiawi yang keluar dari daerah peradangan. tubuh yang menyebabkan bakteri lebih rentan terhadap fago- sitosis ini dikenal sebagai opsonin. Opsonin terpenting ada-MENANDAI BAKTERI DENGAN OPSONIN UNTUK lah antibodi dan salah satu protein aktif pada sistem komple-DIHANCURKAN men.Jelaslah, fagosit harus mampu membedakan antara sel nor- Opsonin meningkatkan fagositosis dengan meng-mal dan sel asing atau abnormal sebelum melaksanakan misi hubungkan sel asing dengan sel fagositik (Gambar l2-4). Satu bagian dari molekul opsonin berikatan secara nonspesi-destruktifnya. Jika tidak maka sel-sel ini tidak dapat secara fik dengan permukaan bakteri semenrara bagian lain molekulselektif menelan dan menghancurkan bahan yang tidak di- opsonin berikatan dengan reseprornya yang spesifik pada452 Bab 12

Kapiler darah Bakteri Molekul komplemen Reseptor spesifik aktif, C3b untuk molekul (suatu opsonin) G3b aktif Fagosit ii Struktur tidak digambar sesuai skala. .+q Gambar 12-4 '#ffi lll Mekanisme kerja opsonin. Salah satu molekul komplemen aktif, C3b, mengaitkan sel asing, misalnya bakteri. ke sel fagositik +..+b dengan mengikat secara nonspesifik sel asing dan mengikat secara spesifik reseptor di fagosit. lkatan ini memastikan bahwaGambar 12-3 korban tidak lolos sebelum dapat ditelan oleh fagosit. Emigrasi leukosit dari darah. Leukosit beremigrasi dari darah BAHAN KIMIA YANG DIKELUARKAN FAGOSIT ke dalam jaringan dengan berperilaku seperti amuba dan menyelinap melalui pori-pori kapiler; suatu proses yang M EMERANTARAI RESPONS PERADANGANdinamai diapedesis. Fagosit yang telah dirangsang oleh mikroba mengeluarkanmembran plasma sel fagositik. Pengikatan ini memastikan banyak bahan kimia yang berfungsi sebagai mediator responsbahwa bakteri tidak memiliki kesempatan untuk \"melarikan peradangan. Mediator-mediator kimiawi ini memicu be-diri\" sebelum fagosit dapat melaksanakan serangan memari- ragam aktivitas imun yang saling berkaitan, bervariasi darikannya. respons lokal hingga manifestasi sistemik yang menyertaiDESTRUKSI BAKTERI OLEH LEUKOSIT invasi bakteri. Berikut ini adalah fungsi-fungsi terpenringNeutrofil dan makrofag membersihkan daerah peradangan sekresi fagosit:dari agen infeksi dan toksik serta debris jaringan melaluimekanisme fagositik dan nonfagositik; tindakan pembersih- 1. Sebagian bahan kimia yang sangat destruktif, secaraan ini adalah fungsi utama respons peradangan. langsung mematikan mikroba melalui cara-cara non- Fagositosis mencakup pencaplokan dan degradasi fagositik. Sebagai contoh, makrofag men geluarkan nitrat(penguraian) intrasel partikel asing dan debris jaringan. oksida QVO), suatu bahan kimia serba guna yang toksik bagi mikroba sekitar (lihat h. 382). Sebagai cara destruksiMakrofag dapat menelan sebuah bakreri dalam waktu kurang yang lebih 'halus', neutrofil mengeluarkan laktoferin,dari 0,01 detik. Ingatlah bahwa sel fagositik mengandung suatu prorein yang berikatan erat dengan besi, menye-banyak lisosom, yaitu organel yang berisi enzim-enzim hidro- babkan besi tidak dapat digunakan oleh bakteri peng- invasi. Perkembangbiakan bakteri sangar bergantunglitik. Setelah fagosit menginternalisasi sasaran, lisosomnya pada ketersediaan konsentrasi besi yang tinggi.menyatu dengan membran yang membungkus sasaran ter- 2. Sekresi fagosit merangsang pengelu aran histamin dari selsebut dan melepaskan enzim-enzim hidrolitik ke dalam vesi-kel tempat enzim-enzim ini mulai menguraikan bahan yang mast di sekitar tempat peradangan. Histamin memicutelah terperangkap itu (lihat h. 32). Fagosit akhirnya mati vasodilatasi lokal dan peningkatan permeabilitasakibat akumulasi produk sampingan toksik dari degradasi kapiler.partikel asing atau akibat pembebasan secara tak sengajabahan-bahan kimia lisosom destruktif ke dalam sitosol. Neu- 3. Sebagian mediator fagosit memicu sistem pembehuantrofil biasanya mati setelah menelan 5 sampai 25 bakterisedangkan makrofag dapat bertahan jauh lebih lama dan dan antipembekuan untuk mula-mula meningkatkandapat menelan hingga 100 lebih bakteri. Memang, makrofag proses pengisolasian dan kemudian mempermudah di-lah yang berusia lebih lama bahkan membersihkan daerah solusi bertahap bekuan fibrosa setelah tidak lagi diperlu-dari neutrofil yang mati selain debris jaringan lainnya. Pusyang terbentuk pada luka terinfeksi adalah kumpulan dari kan.sel-sel fagositik ini, baik yang masih hidup maupun sudahmati; jaringan nekrotik (mati) yang mencair akibat enzim- 4. Suatu bahan kimia yang dikeluarkan oleh neutrofil,enzim lisosom yang dibebaskan dari fagosit; dan bakteri. kalikrein, mengubah prekursor protein-protein plasma spesifik yang dihasilkan oleh hati menjadi kinin yang aktif, Kinin aktif akan memperkuat berbagai proses peradangan. Sebagai contoh, kinin mengaktifkan resep- tor nyeri sekitar sehingga ikut menimbulkan rasa nyeri yang berkaitan dengan peradangan. Melalui mekanisme umpan balik positif, kinin juga berfungsi sebagai kemo- taksin kuat unruk menarik lebih banyak neutrofil ke tempat pertemPuran. 5. Salah satu bahan kimia yang dikeluarkan oleh makrofag, pirogen endogen (PE), memicu terjadinya demam Pertahanan Tubuh 453

(entlogen berarti \"dari dalam tubuh\"; piro artinya \"panas(' tetapi daftar ini sudah menggambarkan keberagaman atau \"api\"; gen artinya \"produksi\"). Respons ini terjadi dan kompleksitas respons yang ditimbulkan oleh terutama jika organisme penginvasi telah menyebar ke mediator-mediator tersebut. Selain itu nanti akan di- dalam darah. Pirogen endogen menyebabkan pengeluar- jelaskan interaksi makrofag-limfosit lainnya yang pen- an prostaglandin, perantara kimiawi lokal yang \"menya- ting yang tidak bergantung pada pelepasan bahan-bahan lakan termostat\" hipotalamus yang mengatur suhu tu- kimia dari sel fagositik. Karena itu, efek yang akhirnya ditimbulkan oleh fagosit, terurama makrofag, pada buh. Fungsi peningkatan suhu tubuh dalam melawan mikroba penginvasi jauh melebihi sekedar taktik \"telan infeksi belum diketahui pasti. Kenyataan bahwa demam merupakan manifestasi yang sedemikian umum pada dan hancurkan\". peradangan mengisyaratkan bahwa peningkatan suhu berperan penting dalam respon peradangan secara ke- PERBAIKAN JARINGAN seluruhan, seperti didukung oleh bukti-bukti terakhir. Tirjuan aklir proses peradangan adalah mengisolasi dan Sebsgai contoh, suhu yang lebih tinggi meningkatkan fagositosis dan meningkatkan kecepatan proses pe- menghancurkan penyebab cedera dan membersihkan daerah peradangan untuk proses perbaikan jaringan. Di sebagian ja- radangan dependen enzim. Selain itu, suhu yang me- ringan (misalnya kulit, tulang, dan hati), sel-sel spesiffk organ ningkat dapat menghambat perkembangbiakan bakteri yang sehat yang mengelilingi daerah cedera mengalami pem- dengan meningkatkan kebutuhan bakteri akan besi. belahan untuk mengganti sel yang hilang, dan sering meng- Penuntasan masalah kontroversial berupa apakah d-e- mam dapat bermanfaat merupakan hai yang sangat hasilkan penyembuhan yang sempurna. Namun, di jaringan yang biasanya nonregeneratif misalnya saraf dan otot, sel-sel penting, karena luasnya pemakaian obat yang menekan yang hilang diganti oleh jaringan parut. Fibroblas, sejenis demam. sel jaringan ikat, mulai membelah diri dengan cepar di sekitar CATAIAN KLINIS. Meskipun demam ringan tempat peradangan dan mengeluarkan banyak protein kola- mungkin bermanfaat, tidak diragukan lagi bahwa demam gen yang mengisi bagian yang kosong bekas sel mati dan yang sangat tinggi dapat membahayakan, terutama me- menyebabkan terbentuknya jaringan parut (lihat h. 65). Bah- rusak sistem saraf pusat. Anak, yang mekanisme pengatur suhunya belum stabil seperti orang dewasa, kadang- kan di jaringan yang mudah diperbarui seperti kulit, kadang- kadang terbenruk jaringan parut jika struktur-srruktur kom- kadang mengalami kejang ketika demam tinggi. pleks di bawahnya, misalnya folikel rambut dan kelenjar6. Salah satu mediator kimiawi yang dikeluarkan oleh ma- keringat, rusak permanen oleh luka yang dalam. krofag, mediator endogen leukosit (MEL), menurun- kan konsentrasi besi plasma dengan mengubah metabo- f OAINS dan obat glukokortikoid menekan lisme besi di dalam hati, limpa, dan jaringan lain. Efek ini mengurangi jumlah besi yang tersedia untuk mendukung respons peradangan. perkembangbiakan bakteri. Bukti mengisyaratkan bahwa CATAIAN KLINIS. Banyak obat dapat menekan proses pe- MEL dan PE adalah bahan yang sama, atau paling tidak radangan; yang paling efektif adalah obat antiinflamasi non- berkaitan erat. steroid (OAINS) aspirin, ibuprofen, dan senyawa terkait) dan glukokortikoid (obat yang serupa dengan hormon steroid MEL juga merangsang pembentukan dan pembebasan kortisol, yang dikeluarkan oleh korteks adrenal; lihath.765). neutrofl dari sumsum tulang. Efek ini rerurama me- Sebagai contoh, aspirin menghambat proses peradangan nonjol dalam respons terhadap infeksi bakteri.8. Selain itu, MEL merangsang pengeluaran protein fase dengan menurunkan pelepasan hisramin sehingga mengu- akut dari hati. Kumpulan protein ini, yang belum rangi nyeri, pembengkakan, dan kemerahan. Selain itu, aspi- dipiiah-pilah oleh para peneliti, memiliki efek yang luas rin mengurangi demam dengan menghambat produksi pros- yang berkaitan dengan proses peradangan, perbaikan taglandin, mediator lokal demam yang dipicu oleh pirogen jaringan, dan aktivitas sel imun. Salah satu protein fase endogen. akut yang banyak dikenal adalahprotein C-reaht$yang Glukokortikoid, yaitu obat antiinflamasi kuat, menekan secara klinis dianggap sebagai penanda peradangan da- hampir semua aspek respons peradangan. Selain itu, obat lam darah (lihat h. 362).g golongan ini menghancurkan limfosit di dalam jaringan lim- Intedeukin-l (L1), produk sekretorik lain yang di- foid dan mengurangi pembentukan antibodi. Obat golongan keluarkan oleh makrofag, meningkatkan proliferasi dan ini bermanfaat untuk mengobati respons imunologik yang diferensiasi llmfos;t B dan T yang masing-masing, pada tidak diinginkan, misalnya reaksi alergik (sebagai contoh, gilirannya, berperan dalam pembentukan antibodi dan asma dan ruam akibat tanaman poison iuy) serta peradangan imunitas selular. Yang menarik, IL-1 identik (atau ber- yang berkaitan dengan artritis. Namun, dengan menekan kaitan erat) dengan PE dan MEL. Thmpaknya bahan respons peradangan dan respons imun lainnya yang menahan kimia yang sama berperan dalam beragam efek di se- dan memusnahkan bakteri, pemberian obat golongan ini luruh tubuh, yang semuanya ditujukan untuk memper- juga mengurangi kemampuan tubuh menahan infeksi. tahankan tubuh dari infeksi atau kerusakan jaringan. Karena itu, glukokortikoid harus digunakan secara hati-hati. Daftar proses yang diperkuat oleh bahan-bahan Apakah kortisol alami juga kontraproduktif bagi sistem kimia yang dikeluarkan oleh fagosit ini belum runtas, pertahanan imun? Secara tradisional, kortisol tidak dianggap454 Bab 12

memiliki aktivitas antiinflamasi pada konsentrasi darah nor_ Interferon dibebaskan secara nonspesifik dari semua selmal. Efek antiinflamasi selama ini dikaitkan hanya dengan yang terinfeksi oleh jenis virus apapun dan, pada gilirannya,konsentrasi darah yang jauh lebih tinggi daripada kisaian dapat menginduksi aktivitas proteksi diri temporer t.rh\"j\"pfisiologik normal yang dihasilkan oleh pemberian obat miripkortisol eksogen (\"dari luar tubuh\"). Namun, temuan-remuan berbagai virus di selyang dapat dicapainyr. Kar.rra itu, inter_terakhir mengisyaratkan bahwa kortisol, yang sekresinya feron membentuk strategi pertahanan umum dan cepar rer-meningkat sebagai respons terhadap semua keadaan penuh hadap invasi virus sampai mekanisme respons yang spesifikstres, memiliki aktivitas antiinflamasi pada kadar fisiologik tetapi muncui lebih lambat beraksi.normal. Menurut pandangan ini, efek anriinflamasi kortisolmemodulasi respons imun yang diaktifkan oleh stres, men- Selain mempermudah inhibisi replikasi virus, interferoncegah respons tersebut meningkat tak terkendali sehingga juga memperkuat aktivitas imun lain. Sebagai contoh, bahanmelindungi kita dari kemungkinan kerusakan akibat meka- ini meningkatkan aktivitas fagositik makrofag, merangsangnisme pertahanan yang berlebihan. pembentukan antibodi, dan meningkatkan kemampr\"rr r.l- sel pemusnah. Sekarang mariiah kita alihkan perhatian dari peradang- EFEK ANTIKANKER INTERFERONan ke interferon, komponen lain imunitas bawaan. Interferon memiliki efek antikanker selain antivirus. BahanN lnterferon secara transien menghambat ini sangat meningkatkan efek sel-sel pemrsnah_natural killermultiplikasivirus di sebagian besar sel. cell dan tipe khusus limfosit T, sel T sitotobsik-yang menye_ rang dan menghancurkan sei yang terinfeksi virus dan selSelain respons peradangan, mekanisme pertahanan bawaan kanker. Selain itu, interferon itu sendiri memperlambatlain adaiah pengeluaran interferon dari sel yang terinfeksivirus. Interferon secara singkat menghasilkan resistensi non_ pembelahan sel dan menekan pertumbuhan tumor.spesifik terhadap infeksi virus dengan secara rransien meng-ganggu replikasi virus yang sama atau yang tidak berkaitan di I Natural killer ce// menghancurkan sel yangsel-sel pejamu lain. Memang, inrerferon diberi nama karena terinfeksi oleh virus dan sel kanker pada pijanankemampuannya mengganggu (interfere) replikasi virus. pertama.EFEK ANTIVIRUS INTERFERON Narural killer (IVK) cell adalah sel alami mirip limfosit yang secara nonspesiffk menghancurkan sel yang ierinfel,si viruiKetika suatu virus menginvasi sebuah sei, sebagai respons dan sel kanker dengan melisiskan se.ar\" langsung membran sel-sel tersebut saar pertama kali bertem,r. C\"r\" kerja danterhadap adanya asam nuklear virus, sel membentuk-dan sasaran urama serupa dengan yang dimiliki oleh sel Tmengeluarkan interferon. Setelah dilepaskan ke dalam CES sitotoksik, tetapi sel yang terakhir ini hanya dapar mematikandari sel yang terinfeksi virus, interferon berikatan dengan tseellayhatnegrptaejrainnfeseksbieloulmehnyvair.uSselraeinrreitnut,us\"ert\"el.lal h,.1pekmanakje\"rr\"ry,a.n.1greseptor di membran plasma sel-sel sehat sekitar atau bahian T sitotoksik memerlukan periode p.-\",\"rrg\"r, sebelum sel ini dapat melakukan serangan mematikan. Sel NK meng_ke sel yang terletak jauh yang dicapai melalui darah, memberi hasilkan perrahanan nonspesifik yang cepat terhadap ..1 y\"ig terinfeksi virus dan sel kanker sebelum sel T sitototik y\"n[sinyal kepada sei-sel tersebut untuk bersiap menghadapi lebih spesifik dan lebih banyak dapat berfungsi.kemungkinan serangan virus. Karena itu, interfero, b.i- I Sistem komplemen melubangifungsi sebagai \"pemberi peringatan\", memberi tahu sel-sel mikroorganisme.sehat akan kemungkinan serangan virus dan membantu sel- Sistem komplemen adalah mekanisme pertahanan lain yangsel tersebut bersiap. Interferon tidak memiliki efek antivirus beraksi secara nonspesifik sebagai respons terhadap invajlangsung; zat ini memicu pembentukan enzim penghambat organisme. Sistem ini dapat diaktifkan melalui dua cara:virus oleh sei pejamu potensial. Ketika interferon berikatan 1. Oleh pajanan ke rantai karbohidrat rertenru yang rer_dengan reseptor tersebut, sel mensintesis enzim-enzim yang dapat di permukaan mikroorganisme tetapi tidak ter_ dapat di sel manusia, suatu respons imun b\"wa\"n non,dapat menguraikan mRNA virus (lihat h. A-25) d\", -.rrglhambat sintesis protein. Kedua proses ini esensial bagi re- spesifik.plikasi virus. Meskipun masih mampu untuk menginvari sel- 2. Oleh pajanan ke antibodi yang dihasilkan terhadapsel yang telah diberi tahu ini, namun virus tidak dapat mikroorganisme penginvasi spesifik, suatu respons imunmengatur sintesis protein sel untuk replikasinya sendiri didapat.(Gambar i2-5). Pada kenyataannya, sistem ini memperoleh nama dari fakta bahwa sistem ini \"melengkapi,, kerja antibodi; ini Enzim-enzim inihibitorik yang baru terbentuk tersebut adalah mekanisme prime t yang diaktif-kan oleh antibod.itetap inaktif di dalam sel pejamu potensial sampai sel tersebutterinfeksi virus, saar enzim diaktifkan oleh adanya asamnukleat virus. Prasyarat pengaktifan ini melindungi mRNAdan perangkat pembentuk protein milik sel dari inhibisi olehenzim-enzim ini seandainya tidak terjadi invasi virus. Karenapengaktifan hanya dapat berlangsung dalam rentang waktuterbatas maka mekanisme pertahanan ini bersifat yangka pen-dek. Pertahanan Tubuh 455

Virus memasuki sebuah sel Sel mengeluarkan interferon Vir16'riasuk ke.sel lnterferon berikatan dengan yang telah djafitifk4n reseptor di sel yang belum oleh interteron terinfeksi I Sel yang belum terinfeksi menghasilkan enzim-enzim inaktif yang mampu meng- uraikan mRNAvirus dan menghambat sintesis protein Enzim penghambat virus diakiifkan Virus tidak mampu berkembang biak di sel yang baru dimasukinyaGambar 12-5Mekanisme kerja interferon dalam mencegah replikasi virus. lnterferon, yang dikeluarkan dari sel yang terinfeksi virus, berikatandengan sel pejamu yang belum terinfeksi dan menginduksi sel-sel tersebut untuk menghasilkan enzim-enzim inaktif yang mampumenghambat replikasi virus. Enzim inaktif ini diaktifkan hanya jika suatu virus kemudian.memasuki sel-sel yang telah bersiap ini.untuk mematikan sel asing. Hal ini dilakukan dengan terjadi ke dalam sel korban menyebabkan sel membengkakmembentuk membrane attack complex yang melubangi sel dan pecah. Lisis yang dipicu oleh komplemen ini adalahkorban. Selain menyebabkan lisis langsung penginvasi, cara utama untuk mematikan secara langsung mikrobajenjang komplemen juga memperkuat respons peradanganumum lainnya. tanpa memfagositosisnya.PE M B E NTU KAN MEMBRAN E ATTACK COMPLEX MEMPERKUAT PERADANGANDengan cara serupa seperti sistem pembekuan dan anti- Tidak seperti sistem berjenjang lainnya, yang fungsi satu-pembekuan, sistem komplemen juga terdiri dari protein- satunya berbagai komponen hingga tahap akhir adalahprotein plasma yang diproduksi oleh hati dan beredar pengaktifan prekursor selanjutnya dalam jenjang, beberapadalam darah dalam bentuk inaktif. Jika komponen per- protein aktif dalam jenjang komplemen memiliki efek lain dalam memperkuat proses peradangan melalui metodetama, Cl, diaktifkan, maka komponen ini kemudian berikut:mengaktifkan komponen berikutnya, C2, demikian se- I Berfungsi sebagai kemotaksin, yang menarik dan menun-terusnya, dalam suatu rangkaian reaksi pengaktifan ber- tun fagosit profesional ke tempat pengaktifan komplemenjenjang. Lima komponen terakhir, C5 sampai C9, mem- (yaitu, tempat invasi mikroba)bentuk kompleks protein besar mirip donat, tnembraneattacb complex (MAC), yang membenamkan dirinya ke I Bekerja sebagai opsonin dengan mengikat mikroba danmembran permukaan mikroorganisme, menciptakan se- meningkatkan fagositosisnyabuah lubang menembus membran (Gambar 12-6). Dengankata lain, komponen-komponen tersebut menciptakan se- I Meningbathan uasodilatasi dan permeabilitas uaskular,buah lubang. Teknik melubangi ini menyebabkan mem- sehingga meningkatkan aliran darah ke tempat invasibran sangat permeabel (bocor); fluks osmotik air yang I Merangsang pelepasan histamin dari sel mast di sekitar, yang pada gilirannya meningkatkan perubahan vaskular lokal khas peradangan455 Bab 12

I Mengahrifban kinin, yang semakin memperkuat reaksi c5b-6 C7peradangan Beberapa komponen aktifdalam jenjang bersifat sangattidak stabil. Karena komponen-komponen tak stabil dapatmelanjutkan reaksi berjenjang hanya di sekitar daerah tempatdiaktifkan sebelum terurai maka serangan komplemen ter-batas di membran permukaan mikroba yang keberadaannyamengaktifkan sistem. Karena itu, sel-sel pejamu sekitar tidakmengalam i serangan lit i k. Kini kita relah menunraskan pembahasan renrang imu-nitas bawaan dan akan melanjutkan diskusi tentang imunitasdidapat.IMUNITAS DIDAPAT: KONSEP Gambar 12-6UMUM Membrane attack complex (MAC) sistem komplemen.Respons imun adaptif spesifik adalah serangan selektif yang Protein-protein komplemen (C5, C6, C7, C8, dan sejumlah C9)ditujukan untuk membatasi atau menetralkan sasaran ter- yang telah diaktifkan menyatu untuk membentuk salurantentu yang secara spesifik tubuh telah bersiap menghadapinya mirip pori di membran plasma sel sasaran. Kebocoran yangsetelah mengalami pajanan sebelumnya. terjadi kemudian menghancurkan sel.I Respons imun didapat mencakup imunitas yang (Sumber: Diadaptasi dari ilustrasi oleh Dana Burns-pizer dalam John Ding-E Young dan Zanvil A. Cohn, \"How Killer Cells Kill,,.diperantarai oleh antibodi dan imunitas yang Hak cipta O 19BB Scientific Amerlcan, Scientific American, Inc.diperantarai oleh sel. Hak cipta dilindungi oleh undang-undang).Grdapat dua kelas respons imun didapat: imunitas yang lang. Untuk sel Tl selama masa janin dan anak-anak dini,diperantarai oleh antibodi atau imunitas humoral, yang sebagian dari limfosit imatur sumsum tulang bermigrasimelibatkan pembentukan antibodi oleh turunan limfosit B melalui darah ke timus, tempat sel-sel tersebut mengalamiyang dikenal sebagai sel plasma; dan imunitas yang di-perantarai oleh sel atau imunitas selular yang melibatkan pemrosesan lebih lanjut menjadi limfosit T (dinamai ber-pembentukan limfosh T aht$ yang secara langsung menye-rang sel yang tidak diinginkan. dasarkan tempar pematangan). Timus adalah jaringan lim- foid yang terletak di garis tengah di dalam rongga thoraks di Limfosit dapat secara spesifik mengenal dan secara se- atas jantung di ruang antara kedua paru (lihat Gambar l2-1,lektif berespons terhadap hampir semua agen asing serta sel h.448).kanker. Proses pengenalan dan respons sel B dan sel T ber- Setelah dilepaskan ke darah dari sumsum tulang ataubeda. Secara umum, sel B mengenali mikroba atau benda timus, sel B dan T matang menerap dan membentuk koloni limfosit di jaringan limfoid perifer. Di sini, dengan rangsanganasing yang berada dalam keadaan bebas misalnya bakteri dan yang sesuai, sel-sel tersebut mengalami pembelahan untuktoksinnya serta beberapa virus, yang dilawan dengan menge- menghasilkan generasi baru sei B atau sel T, bergantung padaluarkan antibodi spesifik terhadap benda,benda asing ter- nenek moyangnya. Setelah masa anak-anak dini, sebagiansebut. Sel T secara khusus mengenal dan menghancurkan sel besar limfosit baru berasal dari koloni limfosit perifer ini dantubuh yang'kacau', termasuk sel yang terinfeksi oleh virus bukan dari sumsum tulang.dan sel kanker. Kita akan membahas masing-masing proses Masing,masing kita memiliki sekitar 2 trilytn limfosit,tersebut secara rinci dalam bagian selan.jutnya. Saat ini kita yang jika dijadikan saru massa, akan seukuran otak. padaakan meneiiti 'perjalanan hidup' sel B dan sel T yang ber- setiap saat, sebagian besar dari limfosit ini terkonsentrasi di berbagai jaringan limfoid di tempat strategis, tetapi sel B danbeda. sel T secara terus-menerus beredar dalam limfe, darah, dan jaringan tubuh, tempat mereka melakukan pengawasanASAL SEL B DAN SEL T tetap.Kedua jenis limfosit, seperri semua sel darah lainnya, berasaidari sel punca yang sama di sumsum tulang. Apakah suatu PERAN TIMOSINlimfosit dan semua rurunannya ditakdirkan untuk menjadi Karena sebagian besar migrasi dan diferensiasi sel T terjadisel B atau sel T bergantung pada rempat diferensiasi dan pada awal masa perkembangan maka timus secara bertahappematangan akhir sel awal tersebut (Gambar 12-7). Sel Bberdiferensiasi dan mengalami pematangan di sumsum tu- Pertahanan Tubuh 457

Sumsum tulang Keberadaan anrigen memungkinkan limfosit melakukan pembedaan tersebut. Antigen adalah molekul asing besar Sel prekursor +- Limfosit yang unik yang memicu respons imun spesifik terhadap hemopoietik sumsum tulang dirinya jika masuk ke dalam tubuh. Secara umum, semakin kompleks suatu molekul, semakin besar antigenisitasnya.Selama masa Sel B Sel T Protein asing adalah anrigen yang paling umum karenajanin dan ukuran dan kompleksitasnya, meskipun makromolekul lain,anak-anak dini misalnya polisakarida dan lemak, juga dapat berfungsi se- bagai antigen. Antigen dapat berdiri sendiri, misalnya toksin bakteri, atau merupakan bagian integral dari suatu struktur multimolekul, misalnya antigen di permukaaan suaru mikro- ba asing. Kita pertama-rama akan melihat bagaimana sel B be- respons terhadap antigen sasaran dan kemudian mengulas respons sel T terhadap anrigennya.Seteiah masa Sel B Sel T LIMFOSIT B: lMUhliTAS YAiNGanak-anak dini DIPERANTARAI OLE gC ANTIEODI tmun Respons imun Setiap sel B dan T memiliki reseptor di permukaannya untuk selular mengikat satu jenis terrentu dari beragam kemungkinan anti- gen. Reseptor ini adalah \"mata bagi sisrem imun didapat\",Gambar 12-7 meskipun satu limfosit hanya dapat \"melihat\" satu jenis anti-Asal sel B dan sel T. Sel B berasal dari limfosit yang mengalami gen. Hal ini berbeda dari TLR sel efektor bawaan, yangpematangan dan diferensiasi di sumsum tulang, sedangkan selT berasal dari limfosit yang berasal dari sumsum tulang tetapi mengenali \"merek\" umum yang khas bagi semua mikroba.matang dan berdiferensiasi di timus. Setelah masa anak-anak Selain itu, Iimfosit tidak dapat berespons langsung terhadapdini, sel B dan sel T baru dihasilkan terutama oleh koloni sel B antigen baru. Antigen mula-mula harus diproses dan disaji-dan sel T yang telah terbentuk di jaringan limfoid perifer kan kepada limfosit oleh antigen-presenting cells (sel penyajipada masa janin dan anak-anak dini. antigen), suatu aktivitas yang akan kita bahas berikut ini.mengalami atrofi dan menjadi kurang penting seiring dengan I Antigen merangsang sel B untuk berubahbertambahnya usia. Namun, jaringan ini terus menghasilkan menjadi sel plasma yang menghasilkan antibodi.timosin, suatu hormon penting yang mempertahankanturunan sel T. Timosin meningkatkan proliferasi sel T baru di Setelah berikatan dengan antigen yang telah diproses danjaringan limfoid perifer dan memperkuat kemampuan imu- disajikan oleh sel penyaji antigen, sebagian besar sel B ber-nologik sel T yang ada. Sekresi timosin menurun setelah usia30 sampai 40 tahun. Penurunan ini diperkirakan ikut ber- diferensiasi menjadi sel plasma aktif sementara yang Iain menjadi sel memori yang dorman. Kita mula-mula akanperan dalam penuaan. Para ilmuwan lebih lanjut berspekulasi membahas peran sel plasma dan kemudian mengulas selbahwa berkurangnya kapasitas sel T dengan bertambahnya memori.usia mungkin berkaitan dengan peningkatan kerenranan ter- SEL PLASMAhadap infeksi virus dan kanker, karena sel T berperan sangat Sel plasma menghasilkan antibodi yang dapat berikatan dengan jenis tertentu antigen yang merangsang pengaktifanpenting dalam pertahanan terhadap virus dan kanker. sel plasma tersebut. Selama diferensiasi menjadi sel plasma, sel B membengkak karena retikulum endoplasma kasar (tem- Marilah kita lihat bagaimana Iimfosit mendeteksi sasar- pat pembentukan protein yang akan diekspor) bertambah (Gambar 12-8). Karena antibodi adalah protein maka selannya. plasma pada hakikatnya adalah pabrik protein yang produk- tif, menghasilkan hingga 2000 molekul antibodi per detik.ff Suatu arxtisell respons irvlun Sedemikian besarnya komitmen perangkat pembentukanterhaenap dFrFnya'$seenndsiirndd. ul{si protein sel plasma untuk menghasilkan antibodi sehingga sel tersebut tidak dapat mempertahankan sintesis protein untukSel B dan T harus mampu secara spesifik mengenal sel atau kelangsungan hidup dan pertumbuhannya sendiri. Karenabahan lain yang tidak diperlukan untuk dihancurkan atau itu, sel plasma mati setelah menjalani masa produktif yangdinetralkan karena berbeda dari sel normal tubuh sendiri. singkat (lima sampai tujuh hari).458 Bah'i z'

Sel plasma Sel B yang belum diaktifkan Retikulum .9 endoplasma = I oI N o oo o n (a) (b)Gambar 12-8Perbandingan dsaenbu(ba)hsseebluBahyasnelgpblaeslumma.aSketlifpldaasnmaseal dpalalashmas.elMBikarkotgif.raSf eel lienki tdroipnen(au)hsi eoblueahhresetilkuBiyuamn'egnbdeolupmlasdmiaaktkifaksaanryaatnagulimfosit kecil,membengkak oleh molekul-molekul antibodi.(Sumber: Disumbangkan oleh dr. Dorothea Zucker-Franklin, New York University Medical Center). Antibodi disekresikan ke dalam darah atau limfe, ber- terdapat lima antibodi yang berbeda. Di dalam masing-gantung pada lokasi sel plasma, tetapi semua antibodi akhir-nya memperoleh akses ke darah, tempat zar ini dikenal sebagai masing subkelas fungsional terdapat jutaan antibodi yangglobulin gam4 atau imunoglobulin (lihat h. 423). berlainan, masing-masing mampu berikatan dengan hanya satu antigen tertentu.SUBKELAS ANTIBODI H Antibodi berbentuk Y ciarr eilkl;rslif!l<arsEkal.lAntibodi dikelompokkan menjadi lima subkelas berdasarkan berdasarkan sifat bagban ekorrri,\idperbedaan dalam aktivitas biologisnya: \"I Imunoglobulin IgM berfungsi sebagai resepror per- Antibodi dari kelima subkelas terdiri dari empat rantai poli- peptida yang saling berkaitan-dua rantai panjang yang beratmukaan sel B untuk mengikat antigen dan disekresikan pada dan dua rantai pendek yang ringan-yang rersusun mem-tahap-tahap awal respon sel plasma. bentuk huruf Y (Gambar 12-9). Karakteristik bagian lengan dari Y menentukan spesifsitas antibodi (yaitu, dengan antigenI IgG, imunoglobulin terbanyak dalam darah, diproduksi apa antibodi dapat berikatan). Sifat dari bagian ekor antibodi menentukan sifat fungsional antibodi (apa yang dilakukandalam jumlah besar ketika tubuh kemudian terpajan ke antibodi setelah berikatan dengan antigen).antigen yang sama. Sebuah antibodi memiliki dua tempat pengikatan anti- gen identik, satu di masing-masing ujung lengan. Antigen- Bersama-sama, antibodi IgM dan IgG menghasilkan bindingfragment (Fab, bagian pengikat antigen) ini bersifatsebagian besar dari respons imun spesifik terhadap bakteri unik untuk masing-masing antibodi, sehingga setiap antibodi hanya dapat berinteraksi dengan satu antigen yang secarapenginvasi dan beberapa jenis virus. spesifik cocok dengannya, seperti kunci dan anak kuncinya. Sangat beragamnya bagian pengikat anrigen dari berbagaiI IgE ikut melindungi tubuh dari cacing parasitik dan antibodi menyebabkan adanya antibodi unik dalam jumlah sangat besar yang dapat berikatan secara spesifik denganmerupakan mediator antibodi untuk respons alergik umum, jutaan antigen berbeda.misalnya hayfeuer, asma, dan urtikaria Berbeda dengan bagian Fab di ujung lengan yang ber-I IgA ditemukan dalam sekresi sistem pencernaan, per- variasi ini, bagian ekor setiap antibodi dalam subkelas imu- noglobulin yang sama bersifat identik. Bagian ekor, ataunapasan, dan kemih-kelamin, serta dalam air susu dan airmata.I IgD terdapat di permukaan banyak sel B tetapi fungsi-nya belum diketahui. Perhatikan bahwa klasifikasi ini didasarkan pada fungsiantibodi. Pembagian ini tidak menunjukkan bahwa hanya

W NETRALISASI DAN AGLUTINASIaa IH' *:wtJffil{a Antibodi dapat secara fisik menghambat sebagian antigen ,r melaksanakan efek merugikannya. Sebagai contoh, dengan berikatan dengan toksin bakteri, antibodi dapat mencegahGambar 12-9 bahan kimia berbahaya ini berinteraksi dengan sel yangStruktur antibodi. Antibodi memiliki bentuk Y. Zat ini mampuberikatan hanya dengan antigen spesifik yang \"cocok\" rentan. Proses ini dikenal sebagai netralisasi. Demikian juga,dengan tempat pengikatan antigen-nya (Fab) di ujung antibodi dapat berikatan dengan antigen permukaan bebe-lengan. Bagian ekor (Fc) berikatan dengan mediator tertentu rapa jenis virus, mencegah virus ini masuk ke dalam sel danyang diaktifkan oleh antibodi. menimbulkan efek buruk. Kadang-kadang beberapa molekul antibodi dapat mengikatsilangkan banyak molekul antigen menjadi suaru rantai atau kisi-kisi kompleks antigen- antibodi. Proses di mana sel-sel asing, misalnya bakteri atau sel darah merah yang tidak cocok golongannya, menyaru membentuk gumpalan dikenal sebagai aglutinasi. Jika kom- pleks antigen-antibodi melibatkan anrigen larut, misalnya toksin tetanus, maka kisi-kisi yang terbentuk dapat sangat besar sehingga mengendap dalam larutan. (Presipitasi adalah proses di mana suaru bahan terpisah dari larutannya). Di dalam tubuh, mekanisme penghambatan fisik ini hanya ber- peran kecil dalam proteksi terhadap agen asing. CATAIAN KLINIS. Namun, kecenderungan anrigen tertentu untuk menggumpal atau mengendap ketika mem- bentuk kompleks besar dengan antibodi yang spesifik ter- hadapnya, dapat digunakan secara klinis dan eksperimen untuk mendeteksi keberadaan antigen atau anribodi rerrentu. Uji diagnosis kehamilan, sebagai contoh, menggunakan prin- sip ini untuk mendeteksi, dalam urin, adanya hormon yang dikeluarkan segera setelah konsepsi.disebut b\"gr* konstan (Fc), mengandung tempat untuk AMPLIFIKASI RESPONS IMUN BAWAANmengikat mediator tertentu yang aktivitasnya diinduksi oleh Fungsi terpenting antibodi sejauh ini adalah meningkatkanantibodi, yang berbeda-beda di antara berbagai subkelas anti- r€spons imun bawaan yang sudah bekerja ketika patogenbodi. Pada kenyataannya, perbedaan bagian konstan merupa- masuk. Antibodi menandai benda asing sebagai sasaran un-kan dasar untuk membedakan antara berbagai subkelas imu- tuk perusakan oleh sistem komplemen, fagosit, atau sel pe-noglobulin. Sebagai contoh, bagian ekor konstan ar.rtibodiIgG, jika diaktifkan oleh pengikatan antigen di Fab, berikat- musnah sembari meningkatkan sistem pertahanan tersebutan dengan sel fagositik dan berfungsi sebagai opsonin untuk melalui cara berikut:meningkatkan fagositosis. Sebagai perbandingan, bagian ekorkonstan antibodi IgE melekat ke sel mast dan basofil, bahkan 1. MengaktiJkan sistem komplemen. Ketlka suaru anrigentanpa ada antigen. Ketika antigen yang sesuai berikatandengan antibodi yang melekat ke sel mast/basofil tersebut yang sesuai berikatan dengan antibodinya, reseptor dimaka terjadi pelepasan histamin dari kedua sel tersebut. bagian ekor antibodi berikatan dengan dan mengaktif-Histamin, selanjutnya, menginduksi manifestasi alergik yangmengikutinya. kan C1, komponen pertama sistem komplemen. Hal ini memicu jenjang reaksi yang menyebabkan pemben-I Antibodi umumnya memperkuat respons imun tukan membrane attacl? complex, yang secara khusus ditujukan kepada membran sel penginvasi yang mengan-bawaan untuk mendorong destruksi antigen. dung antigen yang memicu proses pengaktifan itu sen- diri. Pada kenyaraannya, antibodi adalah aktivator pa-Imunoglobulin tidak dapat secara langsung menghancurkan ling kuat bagi sistem komplemen. Alhirnya terjadiorgainsme asing atau bahan lain yang tidak dibutuhkan se- serangan biokimiawi terhadap membran sel penginvasitelah berikatan dengan antigen di permukaannya. Antibodi yang merupakan mekanisme rerpenring antibodi dalammelaksanakan fungsi protektifnya dengan secara ffsik meng- melaksanakan fungsi protektifnya. Selain itu, berbagaihambat antigen arau, yang lebih sering dengan memperkuat komponen komplemen yang telah aktif akan mening-respons imun bawaan (Gambar 12-10). katkan hampir semua aspek proses peradangan. Sistem komplemen yang sama akan diaktifkan oleh kompleks antigen-anribodi tanpa bergantung pada jenis anrigen. Meskipun pengikatan antigen ke antibodi bersifat sangat spesifik namun hasil akhir, yang ditentukan oleh bagian ekor konstan antibodi, identik bagi semua anti- bodi dalam subkelas rertenru; sebagai conroh, semua46O Bab 12

antibodi IgG mengaktilkan sistem komplemen yang yang berbeda. Dampak yang luar biasa adalah bahwa masing- masing dari kita dilengkapi oleh jutaan limfosit B jadi yang sama, berbeda-beda, paling tidak satu untuk setiap kemungkinan antigen yang mungkin kita jumpai-termasuk limfosit B yang 2. Meningkatkan fagositosis. Antibodi, khususnya IgG, be- spesifik untuk bahan sintetik yang tidak ada di alam. Teori kerja sebagai opsonin. Bagian ekor antibodi IgG yang seleksi klonal menjelaskan bagaimana suaru sel B berespons berikatan dengan antigen akan berikatan dengan resep- tor di permukaan fagosit dan kemudian meningkatkan terhadap antigennya. fagositosis antigen yang terikat ke antibodi tersebut. Para peneliti dalam teori imunologi semula percaya 3. Merangsang sel pemusnah (killer ce$. Pengikatan anti- bahwa antibodi \"dibuat sesuai pesanan\" setiap kali ada anti- gen asing masuk ke dalam tubuh. Sebaliknya, teori seleksi bodi ke antigen juga memicu serangan sel pemusnah klonal yang sekarang diakui menyatakan bahwa pada masa janin dibentuk beragam limfosit B, dengan masing-masing (hiller cell, sel K) ke sel yang mengandung antigen sel tersebut mampu membentuk antibodi terhadap antigen tertentu bahkan sebelum bertemu sama sekali dengannya. tersebut. Sel K serupa dengan sel NK namun sel K men- Semua keturunan dari suatu limfosit B tertentu membentuk syaratkan bahwa sel sasaran harus dilapisi oleh andbodi suatu keluarga sel identik, atau klon, yang berkomitmen sebelum sel tersebut dapat menghancurkan sel sasaran untuk menghasilkan satu jenis antibodi spesifik. Sel-sel B dengan melisiskan membran plasmanya. Sel K memiliki tetap berada dalam keadaan dorman, tidak benar-benar reseptor untuk bagian ekor konstan antibodi. mengeluarkan produk antibodi spesifiknya atau mengalami pembelahan cepat sampai (atau jika tidak) berkontak denganDengan cata-cara di atas, antibodi, meskipun tidak dapat antigen yang sesuai. Limfosit yang belum terpajan ke antigen spesifiknya dikenal sebagai limfosit naif. Kedka suaru anri- secara langsung menghancurkan bakteri atau bahan asing lain gen berhasil masuk ke tubuh, klon sel B tertentu yang me- yang masuk, dapat menghancurkan anrigen yang berikatan miliki reseptor permukaan yang spesifik terhadap antigen dengannya secara spesifik, dengan memperkuar mekanisme tersebut diaktifkan atau \"terpilih\" oleh pengikaran anrigen pertahanan nonspesifik lain yang memarikan. dengan reseptornya sehingga muncul nama teori seleksi ktinat (Gambar l2-11) PENYAKIT KOMPLEKS IMUN Antibodi pertama yang diproduksi oleh sel B yang baruCATAIAN KLINIS. Kadang-kadang reaksi antigen-antibodi terbentuk adalah imunoglobulin IgM, yang tersisip di mem- bran plasma sel dan bukan disekresikan. Di sini antibodi iniyang berlebihan secara tidak sengaja menyebabkan kerusakan berfungsi sebagai tempar reseptor untuk mengikat antigensel normal selain sel asing penginvasi. Biasanya kompleks spesiftk, hampir seperti \"iklan\" untuk jenis antibodi yangantigen-antibodi, yang terbentuk sebagai respons terhadap dapat dibentuk oleh sel tersebut. Pengikatan antigen yanginvasi asing, dibersihkan oleh sel fagositik setelah mekanisme sesuai ke sel B sama artinya dengan \"memesan\" pembuat\"n dan sekresi antibodi tersebut dalam jumlah besar.pertahanan nonspesifik bekerja. Namun, jika kompleks initerus-menerus diproduksi dalam jumlah besar maka fagosit I KIon terpilih berdiferensiasi menjadi sel plasmatidak mampu membersihkan seluruh kompleks imun yangterbentuk. Kompleks anrigen-anribodi yang tidak dibersih- aktif dan sel memori dorman,kan akan terus mengaktifkan sistem komplemen. Komple-men aktif dan zat inflamatorik lain yang berlebihan dapat Pengikatan anrigen menyebabkan klon sel B aktif berkem-\"tumpah\", merusak sel normal sekitar selain sel yang tidakdiinginkan. Selain itu, kerusakan tidak selalu terbatas di bang biak dan berdiferensiasi menjadi dua jenis sel-sel plasmatempat awal peradangan. Kompleks antigen-antibodi dapat dan sel memori. Sebagian besar turunan klon ini berkembangberedar bebas dan terperangkap di ginjal, sendi, otak, pem- menjadi sel plasma, yaitu produsen antibodi yang mengan-buluh darah halus di kulit, dan di tempat lain, menyebabkan dung tempat pengikatan anrigen yang sama dengan yangperadangan luas dan kerusakan jaringan. Kerusakan yangditimbulkan oleh kompleks imun semacam ini disebut se- terdapat di reseptor permukaan. Namun, sel plasma meng-bagai penyakit komplefts imun, yang dapat merupakan hasilkan antibodi IgG, yang disekresikan dan tidak tetappenyulit suatu infelai bakteri, virus, atau parasit. terikat ke membran sel. Dalam darah, antibodi tersebut ber- ikatan dengan anrigen bebas (tidak terikat ke limfosit), me- Penyakit komplela imun juga dapat berasal dari akti- nandainya untuk kemudian dihancurkan oleh sistem kom-vitas peradangan berlebihan yang dipicu oleh \"antigen diri\"(protein yang dibentuk oleh tubuh sendiri) dan tubuh secara plemen, ingesti fagosit, atau cara lain.salah memproduksi antibodi terhadap antigen tersebut.Arnhis remato id teriadi melalui mekanisme ini. SEL MEMORII Seleksi klonal menentukan spesifisitas produksi Tidak semua limfosit B yang baru dibentuk oleh klon aktif berdiferensiasi menjadi sel plasma penghasil antibodi. Se-antibodi. bagian kecil berubah menjadi sel memori, yang tidak ikut serta dalam serangan imun yang sedang berlangsung ter-Bayangkan keberagaman molekul asing yang dapat dijumpai hadap antigen tetapi tetap dorman dan memperb\"rry\"k klo.,oleh seseorang seumur hidupnya. Namun sebuah sel B di-praprogram hanya untuk berespons terhadap satu dari jutaanjenis antigen. Antigen lain tidak dapat berikatan dengan selB yang sama dan memicunya untuk mengeluarkan antibodi Pertahanan Tubuh 461

l'!etra!isasi Aglutinasi (penggumpalan sel antigenik) dan presipitasi (jika kompleks antigen_antibodi i/\66e-fefi€€c-i-6ee6mS\"@s*\;/Fl-Bakteri penginvasi larut terlalu besar untuk tetap beradi dalam larutan) Sel asing (mis. sel darah merah donor Aniigen resipiennya) tI Toksin bakteri & 1*_s Antibodi menetralkan toksin €Iee{@r -.@. ffi 1Wrzy--Antibodi spesifik Antibodi spesifik \y ternadap roksin terhadap sel asingFengaktifen sistem konrpler::e,.t Penguatan faEosiiosis {opsonisasi) (berikatan Bakteri penginvasikMoomlepkleuml en-ld#enqan) _t dilapisi oleh antibodiCl inaktif I '1 yang spesifik II/----4--\"-.-,-\II (L_,/ Antibodi terhadapnya )_ Set asing antigenik, misalnya bakteri penginvasr I Menjadi aktif setelah berikatan dengan antibodi yang berikatan dengan antigen | {menyebaotan; Stimulasi sel pernusnah I Bakteri penginvasi dilapisi oleh antibodi pembentukan C5_C9, yang spesifik membrane attack complex I Lisis yang dipicu I| (membentuk lubang oleh sel pemusnah di set asing) Sel pemusnah IcMeommbranpel\"e,,x\"\"-*-_(^>^t-, Lisis (PecahnYa) ) ?-Struktur tidak digambar sesuai skala.Gambar 12-10Bagaimana antibodi membantu eliminasi mikroba penginvasi. Antibodi secara fisik menghambat antigen melalui (1) netralisasi i1-,\" o.*.\"\" sistem kompremen, (2)nme:;m:?pe1rk3ua:ft ifa::g:o.siiilto,is:i\"sj1de1n'g::a'n;,jb:ei,k:e\"r\"jailTse^b\"aTgani 'o.p!1so9n:in':,'ld-a\"n1'(,3) 0..s.; ri) ;\"\"sliiiif,an merangr\";; s\"t pemusnah.spesifik tersebut. Jika individu yang bersangkutan kembali ling efi_sien terhadap lingkungan antigenik masing_masingterpajan ke antigen yang sama maka sei-sel memori iniakan diaktif-kan dan siap untuk beraksi bahkan lebih cepat orang- Klon-klon yang spesifik terhadap anrigen yang tidaidaripada yang dilakukan oleh limfosit awal dalam klon pernah dijumpai oleh seseorang akan tetap dlr-\"., seumurtersebut. hidup, sementara klon yang spesifik terhadap anrigen_ Meskipun masing-masing dari kita memiliki kumpulan antigen.yang ada di lingkungan orang tersebut bi\"r\",-ry\"ragam klon sel B yang pada hakikatnya samal namun kum_ berkembang dan meningkar dengan tembentuk sel mem\"ko\"rr.i,puian tersebur secara bertahap berubah untuk berespons pa_ yang sangar peka. Berbagai klon naif rersebut memberi per_ lindungan terhadap parogen baru yang belum dikenai,452 Bab 12

(a) Sel B spesifik terhadap antigenBerbagaiklona sel B o' w/ dl\N / r-\\ \v/4 K#' \c*19/ rA-s*#>\<6tiaeue r\=9\"/ (c) #. J.,.4 A a h. A \" / Antibocli o a % (b)Gamhar 12-1 1Teori seleksi klona. (a) Klona sel B yang spesifik terhadap antigen berproliferasi dan berdiferensiasi menjadi sel plasma dan selmemori. (b) Sel plasma mengeluarkan antibodi yang berikatan dengan antigen bebas yang tidak melekat ke sel B. (c) Sel memorimemperbanyak klon spesifik dan siap menghadapi pajanan antigen yang sama di kemudiJn hari.sementara populasi sel memori yang terus berkembang memori. Jika antigen yang sama kemudian muncul kembali,memberi perlindungan terhadap kekambuhan infeksi yang maka sel memori yang berumur panjang tersebut akan me- lancarkan respons sekunder yang lebih cepat, lebih kuat,pernah dialami sebelumnya. dan berlangsung lebih lama daripada yang terjadi pada res- pons primer. Serangan imun yang lebih cepat dan kuat iniRESPONS PRIMER DAN SEKUNDER sering memadai untuk mencegah arau memperkecil infeksi pada pajanan berikutnya terhadap mikroba yang sama, danSelama kontak awal dengan suatu antigen mikroba, respons membentuk dasar dari imunitas jangka panjang terhadapantibodi baru terjadi beberapa hari kemudian setelah sel penyakit spesifik.plasma terbentuk dan belum mencapai puncaknya dalam CATAIAN KLINIS. Pajanan antigen pertama yang me-dua minggu (Gambar 12-12). Respons ini dikenal sebagai micu pembentukan sel memori dapat terjadi melalui penyakitrespons primer. Sementara itu, gejala-gejala khas invasi yang didapat atau vaksinasi (Gambar 12-13). Vaksinasi secaramikroba menetap sampai mikroba tersebut kalah oleh se- sengaja memajankan orang ke patogen yang telah dihilangkanrangan imun spesifik yang ditujukan kepadanya arau orang kemampuannya menimbulkan penyakit tetapi masih mampuyang terinfeksi meninggal. Setelah mencapai puncak, kadar memicu pembentukan antibodi terhadap dirinya. (Untuk se-antibodi secara perlahan berkurang seiring waktu, namun jarah awal pengembangan vaksinasi, lihat fitur bola di h. 466sebagian antibodi dalam darah mungkin menetap dalam Konsep, Thntangan, dan Kontroversi).waktu yang lebih lama. Perlindungan jangka panjang ter-hadap antigen yang sama terurama dilaksanakan oleh sel Pertahanan Tubuh 463

Respons imun primer Respons imun sekunder 100 6'= (10,ooo) ;:o- (s= 10. 6(E (1 000) A6 OE :HYtSO(') 10' oC-t (1 00) =c@6O(_(EEE6Y O6 .10, tn96 t;(,6z (10) t1234 5112345 II I Mingsu I Minggu Waktu pajanan pertama ke antigen mikroba Waktu pajanan berikutnya ke antigen mikroba yang sama (a) (b)Gambar 12-12Respons imun primer dan sekunder. (a) Respons primer pada pajanan pertama ke suatu antigen mikroba. (b) Respons sekunderpada pajanan berikutnya ke antigen mikroba yang sama. Respons primer tidak memuncak selama dua minggu, sementararespons sekunder mencapai puncak dalam seminggu. Kekuatan respons sekunder adalah 100 kali daripada kekuatan responsprimer. (Respons antibodi relatif adalah dalam skala logaritmik). Sel memori tidak terbentuk untuk sebagian penyakit (reshffiing) suatu kelompok kecil fragmen gen sewaktu per-sehingga tidak timbul imunitas jangka panjang oleh pajanan kembangan sel B, serta dengan mutasi somatik lebih lanjutawal, seperti kasus \"radang tenggorokan\". Perjalanan dan ke- pada sel B yang telah terbentuk. Dengan cara ini, dapat ter-parahan penyakit sama seriap kali orang yang bersangkutan cipta repertoar antibodi yang sangar beragam hanya denganterinfeksi kembali oleh mikroba yang ddak \"diingat\" oleh sis- menggunakan sebagian kecil cetak biru genetik.tem imun tersebut, berapapun jumlah pajanan sebelumnya.I Ragam sel B yang sangat besar dibentuk dengan I lmunitas aktif dihasilkan sendiri sedangkanmemindah-mindahkan sejumlah kecil fragmen gen. imunitas pasif \"dipinjam\".Dengan melihat jutaan jenis anrigen yang dapat dibuatkan Pembentukan antibodi akibat pajanan ke antigen disebutantibodinya'masing-masing oleh kita, bagaimana mungkin imunitas aktif terhadap anrigen tersebut. Cara kedua bagai- mana seseorang dapat memperoleh antibodi adalah denganseseorang memiliki begitu banyak jenis limfosit B yang transfer langsung antibodi yang dibentuk secara aktif oleh orang lain (atau hewan). Imunitas 'pinjaman\" dadakan inimasing-masing mampu menghasilkan antibodi yang ber- yang dibentuk oleh antibodi yang sudah ada disebut imu-lainan? Antibodi adalah protein yang disintesis sesuai cetak nitas pasif. Pemindahan antibodi kelas IgG seinacam inibiru DNA nukleus. Karena semua sel di tubuh, termasuk sel secara normal terjadi dari ibu kepada janin melewati plasentapenghasil antibodi, mengandung DNA nukleus yang sama, selama perkembangan inrraureri. Selain itu, kolostrum (sususulit membayangkan bagaimana DNA harus dikemas di da- pertama) ibu mengandung antibodi IgA yang juga memberilam nukleus setiap sel untuk menyandi jutaan antibodi yang perlindungan bagi bayi yang mendapat ASI. Antibodi yang dipindahkan secara pasif biasanya diuraikan dalam waktuberbeda (masing-masing klon sel B menggunakan bagian kurang dari sebulan, tetapi dalam kurun waktu itu neonarus mendapat protelai imun penting (pada hakikarnya samakode genetik yang berbeda), bersama dengan semua instruksi dengan yang dimiliki oleh ibunya) sampai ia dapat secaragenetik lain yang digunakan oleh sel lain. Sebenarnyahanya aktif melancarkan respons imun sendiri. Kemampuan mem-sejumlah kecil fragmen gen yang menyandi pembentukan bentuk antibodi belum berkembang sampai sekitar sebuianantibodi, tetapi selama perkembangan sel B fragmen-fragmen setelah lahir.ini dipotong, dikocok ulang, dan disambung-sambungkan CATAIAN KLINIS. Imunitas pasif kadang digunakan secara klinis untuk memberi perlindungan segera atau mem-melalui beragam kombinasi yang sangat banyak. Setiap perkuat resistensi terhadap mikroorganisme yang sangar ga-kombinasi menghasilkan klon sel B tersendiri. Gen-gen nas atau toksin yang dapat mematikan yang seseorang pernah terpajan (misalnya virus rabies, toksin retanus pada orangantibodi kemudian lebih diberagamkan oleh mutasi somatik yang belum terimunisasi, dan bisa ular). Biasanya antibodi(lihat h. A-33). Gen-gen anribodi pada sel B yang telah ter-bentuk sangat mudah mengalami mutasi di regio yang me-nyandi tempar pengikatan anrigen di antibodi. Setiap selmutan pada gilirannya menghasilkan klon baru. Karena itudapat terbentuk beragam anribodi dengan \"mengocok\"464 Bab 12

\"j*'{*'*Bagian Bagian.t ffit-- (:_ @ Tidak ada( )* virulensi'\" .: \"'lF-t:::: *{ Klona sel B spesifik tripide\"nkytia'bk,,itrli[ 1: ' : '\";r ri:;'l\" 1 ;;*-lKlona sel B spesifik ------)Antibodi l**\"';' --l G\"'r\"-.t -l f\"'\"\"'*l(respons primeryang lambat, lemah) hM -|{irnunitas I ' ll| {imunitas I I ll\"ngklllni*ntl.J ry, Ilj\"^l*\"t\"\",*ni,1 Antibodi (tidak dibutuhkan) raEffit ffi - (b) t.-Wffil t\",\"*\"\" t\",u*u\" JI fI l;\"'o* ---.l| {t\"\"pon\" sekunder l- ) t-ln':::: U1\"sjg{\"\"t) J[ = Respons primer trid\"klil;r'ln = lmunitas jangka panjang I oenvat<it IGarnbar t2-'tr3Cara memperoleh imunitas jangka panjang. lmunitas jangka panjang terhadap suatu patogen dapat diperoleh melalui penyakitatau divaksinasi terhadapnya. (a) Pajanan ke suatu patogen virulen (penyebab penyakit). (b) Vaksinasi dengan patogen yangtelah dimodifikasi sehingga tidak lagi virulen (yaitu tidak lagi dapat menimbulkan penyakit) tetapi masih antigenit. pacia tJauakasus, dihasilkan sel memori jangka panjang yang melancarkan respons sekunder cepat untuk mencegah atau memperkecilgejala pada pajanan alami berikutnya ke patogen virulen yang sama.yang diberikan diperoleh dari sumber lain (sering bukan kan proteksi segera terhadap penyakit atau toksin spesifik namun penerima dapat membentuk respons imun terhadapmanusia) yang telah dipajankan ke antigen bentuk lemah. antibodi yang disuntikkan itu sendiri, karena antibodi ter-Hewan yang sering digunakan untuk membuat antibodi sebut adalah protein asing. Akibatnya mungkin adaiah reaksiyang diambil untuk imunisasi pasif adalah kuda atau domba. alergik berat terhadap terapi, suatu keadaan yang disebutMeskipun penyuntikan serum yang mengandung antibodi sebagai serum sicbness.ini (antiserum atau antitoksin) bermanfaat untuk mencipta- Pertahanan Tubuh 465

Konsep, Tantangan, dan KontroversiVaksinasi: Kemenangan Atas Banyak Penyakit MenakutkanMasyarakat modern telah berharap ringan. Sejak awal abad ke-17, teknik kemudian ketika pada tahun 1880,dan bahkan menginginkan agar dapat ini telah berkembang menjadi Loius Pasteur, ahli imunologi eksperi-diciptakan vaksin untuk melindungi pemakaian jarum untuk mengambil mental hebat yang pertama, mengem-kita dari hampir semua penyakit infeksi sejumlah kecil pus dari pustul (bentol bangkan teknik Jenner. Pasteuryang menakutkan. Harapan ini di kulit berisi nanah yang sembuhdipertajam oleh ketidakberdayaan kita dengan meninggalkan bekas jaringan membuktikan bahwa kemampuan parut cekung alrau \" pock\") cacar aktif organisme memicu penyakit dapatsampai saat ini untuk menciptakan dan memasukkan bahan menular ini ke sangat dikurangi (dilemahkan)vaksin yang efektif terhadap HlV, virus dalam orang sehat. Proses inokulasi inipenyebab AIDS. dilakukan dengan mengaplikasikan sehingga organisme tersebut tidak lagi pus Iangsung ke suatu goresan ringan menimbulkan penyakit tetapi masih Hampir 2500 tahun yang lalu, atau dengan menghirup pus kering. tetap menginduksi pembentukannenek moyang kita telah menyadari antibodi jika dimasukkan ke dalamadanya perlindungan imun. Thurcydi- Edward Jennel seorang dokter tubuh-prinsip dasar vaksin modern.des, yang menulis mengenai suatu lnggris, adalah yang pertama Vaksin pertamanya terhadap antraks,wabah pes yang menyerang Athena suatu penyakit yang mematikan padapada 430 SM, mengamati bahwa orang membuktikan bahwa imunitas sapi dan domba. Pasteur mengisolasiyang sama tidak pernah diserang dua terhadap cowpox (cacar sapi), suatukali oleh penyakit ini. Namun, nenek penyakit yang serupa tetapi lebih dan memanaskan bakteri antraks,moyang kita belum memahami dasar ringan daripada cacaI juga dapat kemudian menyuntikkan organismedari perlindungan ini sehingga mereka melindungi manusia dari cacar. yang telah dilemahkan ini ke dalam Berdasarkan pengamatan bahwatidak dapat memanfaatkannya. pemerah susu yang terjangkit cacar sekelompok hewan sehat. Beberapa Upaya-upaya awal untuk memper- sapi tampaknya terlindung dari cacar, minggu kemudian pada pertemuan Jenner pada tahun 1796 menginokula- sesama ilmuwan, Pasteur menyuntik-oleh perlindungan seumur hidup sikan pus yang ia ekstraksi dari lepuh kan hewan-hewan yang telah divaksi-terhadap cacar (smallpox), suatu nasi tersebut serta sekelompok hewanpenyakit mengerikan yang sangat cacar sapi ke seorang anak Iaki-laki. yang belum divaksinasi dengan bakteri antraks poten. Hasilnya dramatis-menular dan sering mematikan Setelah anak tersebut sembuh, Jenner(hampir 40% pasien meninggal), (karena tidak dibatasi oleh standar etis semua hewan yang divaksin selamat, riset modern pada subyek manusia) tetapi semua hewan yang tidakadalah dengan secara sengaja divaksin mati. Demonstrasi publik gayamemajankan diri melalui kontak secara sengaja menginokulasikan anaklangsung dengan orang yang mengi- tersebut cacar dengan dosis yang Pasteur yang terkenal ini, ditambahdap penyakit bentuk ringan. Harapan- secara normal mematikan. Anak lagi kepribadiannya yang karismatik,nya adalah agar terbentuk perlindung- tersebut selamat. menarik perhatian dokter dan ilmuwanan terhadap serangan cacar fatal di pada saat itu dan memicu perkem-masa mendatang dengan secara Namun, hasil penelitian Jenner bangan imunologi modern.sengaja memicu timbulnya penyakit tidak ditanggapi serius sampai seabadI Golongan darah adalah suatu bentuk imunitas dengan sistem ABO pada darah golongan AB, dan kedua antibodi anti-A dan anti-B rerdapat dalam darah golonganalami. O. Biasanya kita beranggapan bahwa pembentukan antibodi terhadap anrigen A atau B diinduksi hanya terjadi jika darahPara ilmuwan semula beranggapan bahwa antibodi tertentu yang mengandung antigen asing disuntikkan ke dalam tu-sudah ada secara alami dalam darah. Antibodi yang berkaitan buh. Namun, antibodi-antibodi tersebut dapat ditemukandengan golongan darah adalah contoh klasik \"antibodi dengan kadar tinggi dalam plasma orang yang tidak pernahalami\", meskipun imunitas alami sebenarnya adalah kasus terpajan ke darah orang lain. Karena itu, antibodi ini di-khusus dari imunitas aktif, Marilah kita lihat mengapa. anggap terbentuk secara alami, yaitu diproduksi tanpa di- ketahui pajanan ke antigennya. Para ilmulwan kini mengeta-GOLONGAN DARAH ABO hui bahwa orang secara tidak disadari terpajan pada usia dini ke sejumlah kecil antigen mirip-A dan B yang terdapat diMembran permukaan eritrosit manusia mengandung bakteri-bakteri usus. Antibodi yang diproduksi terhadap antigen-antigen asing ini kebetulan juga berinteraksi denganantigen-antigen herediter yang bervariasi sesuai golongan antigen yang hampir sama yang ada pada golongan darahdarah. Di dalam sistem golongan darah utama, sistem ABO,ertirosit orang dengan golongan darah A mengandung anti- asing, bahkan pada pajanan perrama.gen A, mereka yang golongan darahnya B mengandung anti-gen B, mereka yang golongannya AB memiliki kedua anti- REAKSI TRANSFUSIgen, dan mereka yang golongan O tidak memiliki antigen Aarau B di permukaan eritrositnya. CATAIAN KLINIS. Jika seseorang diberi darah yang go- longannya tidak sesuai maka terjadi dua interaksi antigen- Antibodi terhadap antigen eritrosit yang tidak ada di antibodi yang berbeda. Sejauh ini konsekuensi yang lebiheritrosit tubuh sendiri mulai muncul dalam plasenta setelah serius terjadi akibat efek antibodi dalam plasma penerimabayi berusia sekitar 6 bulan. Karena itu, plasma darah go- (resipien) pada eritrosit donor. Efek antibodi donor padalongan A mengandung antibodi anti-B, darah golongan Bmemiliki antibodi anti-A, tidak ada antibodi yang berkaitan466 Bab 12

antigen yang ada di eritrosit penerima kurang penting kecuali atau positif-Rh. Faktor Rh memiliki makna medis pentingjika dilakukan transfusi dalam jumlah besar, karena anribodidonor mengalami banyak pengenceran oleh plasma penerima dalam keadaan di mana ibu negatif-Rh membentuk antibodisehingga tidak banyak eritrosit penerima yang rusak. terhadap eritrosit janin positif-Rh yang dikandungnya, suaru Interaksi antibodi dengan antigen eritrosit dapat menye- keadaan yang dikenal sebagai eritroblastosis fetalis, ataubabkan aglutinasi (penggumpalan) atau hemolisis (pecahnya) penyakit hemolitik pada neonatus (lihat h. 493).sel darah merah yang diserang. Aglutinasi atau hemolisis seldarah merah donor oleh antibodi dalam plasma penerima Kecuali pada keadaan yang sangar darurat, akan lebihkadang dapat menyebabkan reaksi transfusi fatal (Gambar aman jika dilakukan pencocokan silang darah secara indi-12-14). Gumpalan sel donor dapat menyumbat pembuluh-pembuluh darah halus. Selain itu, salah satu akibat paling Donor golongan Penerima denganmematikan dari transfusi yang tidak cocok adalah gagal ginjal darah B darah golongan Aakut akibat dibebaskannya sejumlah besar hemoglobin d\"rieritrosit donor yang rusak. Jika kadar hemoglobin bebas A,ntigen Bdalam plasma melewati suatu tirik kritis maka akan terjadi X \-{pengendapan hemoglobin di ginjal yang menyumbat il',\"i:J:[# \struktur-struktur pembentuk urin dan menimbulkan gagal 1ginjal akut. Sel darah merahDONOR DAN PENERIMA DARAH UNIVERSAL dari donor menggumpalKarena orang golongan O tidak memiliki anrigen A atau Bmaka eritrosit mereka tidak akan diserang oleh antibodianti-A atau anti-B sehingga mereka dianggap sebagai donoruniversal. Darah mereka dapat ditransfusikan ke orangdengan semua golongan darah. Namun, orang golongan Ohanya dapat menerima darah golongan O, karena antibodianti-A dan anti-B dalam plasma mereka akan menyerangantigen A atau B yang ada dalam darah donor. Sebaliknya,orang golongan AB disebur penerima universal. Karena ti-dak memiliki antibodi anti-A dan anti-B mereka dapat me-nerima darah donor dari golongan apapun, meskipun merekahanya dapat mendonasikan darah ke orang dengan golonganAB. Karena memiliki antigen A dan B maka eritrosit merekaakan diserang jika ditransfusikan kepada orang dengan anti-bodi terhadap salah satu dari kedua anrigen tersebur. Namun, istilah donor uniuersal dan penerima uniuersalmenyesatkan. Selain sistem ABO, banyak anrigen erirrositdan antibodi plasma lain dapat menyebabkan reaksi transfusi,dan yang terpenting adalah faktor Rh.SISTEM GOLONGAN DARAH LAIN Sel darah merah Penggumpalan menyumbat biasanya pecah aliran darah di kapilerOrang yang memiliki faktor Rh (suatu antigen eritrosit yangpertama kali ditemukan pada monyet rhesus sehingga diberi I Inama Rh) dikatakan memiliki darah positif-Rlr, sedangkanyang tidak memilikinya dianggap memiliki darah negatif-Rh. Hemoglobin mengendap di ginjal, AIiran oksigen dan nutrienBerbeda dari sistem ABO, tidak terdapat antibodi alami yang mengganggu fungsi ginjal ke sel dan jaringanterbentuk terhadap faktor Rh. berkurang Gambar 12-14 CATAIAN KLINIS. Antibodi anti-Rh dihasilkan hanyaoleh orang negatif-Rh ketika (dan jika) orang tersebut per- Reaksi transfusi. Reaksi transfusi yang terjadi akibat pemberi-tama kali terpajan ke antigen Rh asing yang terdapat dalam an darah golongan B kepada penerima dengan golongandarah positif-Rh. Tiansfusi selanjutnya dengan darah positif-Rh dapat menimbulkan reaksi transfusi pada orang negatif- darah A.Rh yang telah tersensitisasi tersebut. Sebaliknya, orangpositif-Rh tidak pernah menghasilkan antibodi terhadap fak-tor Rh yang mereka miliki sendiri. Karena itu, orang negatif-Rh harus hanya diberi darah negatif-Rh, sedangkan orangpositif-R! dapat dengan aman menerima darah negariiRh

vidual sebelum transfusi dilakukan meskipun golongan ABO Banyak andgen disajikan dengan cara serupa kepada seldan Rh-nya sudah diketahui, karena terdapat sekitar 12 sis-tem antigen minor lainnya pada eritrosit manusia. Kecocokan T oleh makrofag dan sel dendritik. Sel dendritik adalah selditentukan dengan mencampur sel darah dari donor denganplasma dari penerima. Jika tidak terjadi penggumpalan maka penyaji antigen khusus yang bertindak sebagai penjaga didarah dianggap cocok untuk ditransfusikan. hampir setiap jaringan. Sel ini sangar banyak di kulit dan Selain penting dalam transfusi, berbagai sistem golong-an darah juga penting dari segi hukum pada kasus-kasus lapisan mukosa paru dan saluran cerna-lokasi strategis tempatketidakjelasan orang tua, karena antigen eritrosit diwariskan.Namun, dalam tahun-tahun terakhir, \"sidik jari\" DNA men- mikroba kemungkinan besar masuk ke tubuh. Setelahjadi pemeriksaan yanglebih memastikan. terpajan ke antigen yang sesuai, sel dendritik meninggalkanI Limfosit hanya berespons terhadap antigen yang jaringan dan bermigrasi melalui pembuluh limfe ke kelenjar limfe, tempat sel-sel ini berkumpul dan mengaktifkan sel T.disajikan oleh sel penyaji antigen. Salah satu golongan khusus limfosit T, yang disebut selSel B biasanya ddak dapat melaksanakan tugasnya meng- T penolong, membantu pengaktifan sel B oleh anrigen yanghasilkan antibodi tanpa bantuan dari makrofag atau sel disajikan oleh makrofag. Sel T penolong mengeluarkan suatupenyaji antigen lain dan, pada kebanyakan kasus, juga dari mediator kimiawi, faktor pertumbuhan sel B, yang ikutsel T (Gambar 12-15). Klon-klon sel B yang relevan tidak berperan dalam fungsi sel B bersama dengan interleukin 1 yang dikeluarkan oleh makrofag. Karena itu, interaksi yangdapat mengenal dan menghasilkan antibodi sebagai responsterhadap antigen asing \"mentah\" yang masuk ke tubuh; se- saling memperkuat antara makrofag, sel B, dan sel T penolongbelum bereaksi, klon sel B harus secara formal \"diperkenal-kan'kepada antigen. secara sinergistis meningkatkan serangan imun antibodi- fagosit terhadap benda asing yang masuk. Tabel 12-2PENYAJIAN ANTIGEN meringkaskan strategi imun bawaan dan didapat yangMakrofag dapat digunakan sebagai contoh sel penyaji anti- mempertahankan tubuh dari serbuan bakteri.gen. Mikroorganisme atau antigen mula-mula ditelan olehmakrofag, Fagosit-fagosit besar ini berkumpul di sekeliling Kini kita akan membahas peran lain sel T selainklon sel B yang sesuai dan menangani perkenalan formaltersebut. Selama fagositosis, makrofag memproses antigen meningkatkan aktivitas sel B.mentah dan kemudian \"menyajikan\" antigen yang telah di-proses tersebut dengan memajankannya di permukaan luar !-lMFOSIT T: IMUNITAS YANGmembran plasma makrofag sedemikian sehingga sel-sel B DIPERANTARAI OLEH SELsekitar dapat mengenalnya dan diaktif-kan olehnya. Secaraspesifik, ketika menelan mikroba asing, makrofag mencerna Meskipun penting dalam pertahanan spesifik terhadap bak-mikroba tersebut menjadi peptida-peptida antigenik (ke- teri dan benda asing lainnya namun limfosit B dan produkpingan kecil protein). Setiap pepdda antigenik kemudian antibodinya hanya mewakili separuh dari pertahanan imundigabungkan dengan molekul MHC, yang disintesis di da- spesifik tubuh. Limfosit T sama pentingnya dalam pertahan-lam kompleks retikulum endoplasma-kompleks Golgi. Se- an terhadap kebanyakan infeksi virus dan juga berperan besarbuah molekul MHC memiliki alur dalam tempat melekatnya dalam mengatur mekanisme imun. Tabel l2-3 membanding-berbagai peptida antigenik, bergantung pada apa yangditelan kan sifat kedua sel efektof adaptif ini, meringkaskan apa yangoleh makrofag. Penempatan peptida antigenik ke dalam telah anda pelajari tentang sel B dan menyinggung fitur yangmolekul MHC berlangsung di organel khusus yang baru di- akan anda pelajari tentang sel T.temukan di dalam sel penyaji antigen, kompartemen untukpemuatan peptida. Molekul MHC kemudian mengangkut I Sel T berikatan langsung denganantigen tersebut ke permukaan sel untuk disajikan kepadalimfosit yang lewat. sasarannya. Selain itu, makrofag penyaji antigen ini mengeluarkan Sementara sel B dan antibodi melindungi tubuh dari bendainterleuhin 1, suatu mediator kimiawi serba guna yangmeningkatkan diferensiasi dan proliferasi klon sel B yang asing di CES, sel T menghadapi benda asing yang bersem-sekarang sudah aktif. Interleukin 1, yang identik atau bunyi di dalam sel yang tidak dapar dicapai oleh antibodiberkaitan erat dengan pirogen endogen atau mediatorendogen leukosit, juga berperan besar dalam demam dan atau sistem komplemen. Tidak seperti sel B. yang mengeluar-malase yang menyertai banyak infeksi. Sebaliknya, limfosit kan antibodi yang dapat menyerang anrigen jarak jauh, sel Tyang telah diaktifkan kemudian mengeluarkan antibodi yang tidak mengeluarkan antibodi. Sel T harus berkontak lang-antara lain meningkatkan aktivitas fagositik lebih lanjut. sung dengan sasaran, suatu proses yang dikenal sebagai imu- nitas selular. SelT tipe pemusnah mengeluarkan bahan-bahan kimia yang menghancurkan sel sasaran yang berkontak dengannya, misalnya sel yang terinfeksi oleh virus dan sel kanker. Seperti sel B, sel T bersifat klonal dan sangat spesifik antigen. Di membran plasmanya, setiap sel T memiliki pro- tein reseptor unik yang disebut reseptor sel T, serupa namun tidak identik dengan resepror di permukaan sel B. Limfosit imatur memperoleh reseptornya di timus sewaktu berdiferen-468 Bab 12

Bakteri :rvasir &F-F-Makrofag mengeluarkan .qinterleukin 1, yangmeningkatkan proliferasi sel B F^, Makrofag \"mengolah dan menyajikan\"dan sekresi antibodi antigen bakteri kepada klona w2lS- limfosit B dan T yang spesifik + uniuk antigen tersebut a-I3- t@) .t, .,-. , ^.- '--r*' \/ :JJiiii;Lii,:l _/\ @+ + +- \ \r S::! Faktor pertumbuhan sel B Sel T penolong mengeluarkan faktor pertumbuhan sel B yang meningkatkan proliferasi sel B dan sekresi antibodi Sei Dii:srn:. t#r Sel plasma mengeluarkan antibodi yang berikatan dengan bakteri antigenik \/ ! uuo !L-,', Antillr.roi6arnbar 'i ?-1 5bmlknaatenernurgaamenkltsauibisauosrkkidnaiesntaregmriinhspttaaeikdirlaaeapnuntktiaaginnreatnig1m,eteynara.ksnreSgobeflaumTgte,dprasiepennrlgooBssloa,ednnsaggdnaypnasreondllgiifTsetarepajilekasnaihonsaleooklnltBegifh.amSkmeetialnf.BkgrSedoeluafla-ansgrekTlaatBntiadiunafaikskbedteloarpurpebapnatyehabrtjeuimrmeaeanbnktjuisagihdeatinensrhelaslaeinpdl nlaBaysp,amy.aaannM, gtyiagaskenernogmfaaamsgk-iinen:ng\"g-6'yhuaansig'l-merangsang proliferasi sel B dan produksi antibodi. Antibodi tidak saja menyebabkan antigen asing dimuinahlan namun jugaberfungsi sebagai opsonin yang meningkatkan fagositosis oleh makrofag.siasi menjadi sel T. Tidak seperti sel B, sel T diaktifkan oleh Pentingnya persyaratan antigen rangkap ini dan sifat antigenantigen asing hanyajika antigen tersebur berada di permuka- diri akan dibahas berikur ini.an suatu sel yang juga membawa penanda identitas individu Setelah pemajanan ke antigen yang sesuai biasanya terdapat jeda waktu beberapa hari sebelum sel T yang telah tersensitisasiyang bersangkutan; yaitu, anrigen asing dan antigen diri atau teraktifl<an siap melancarkan serangan imun selular. Ketikaharus bersama-sama berada di permukaan sel sebelum sel T terpajan ke kombinasi anrigen spesifik, sel-sel dari klon sel Tdapat berikatan dengannya. Selama pendidikan di timus, sel komplementer berproliferasi dan berdiferensiasi selama beberapaT belajar mengenal antigen asing hanya dalam kombinasi hari, menghasilkan sel T efektor aktif dalam jumlah besar yangdengan antigen jaringan sendiri-suatu pelajaran yang di- melaksanakan berbagai respons selular.turunkan kepada semua progeni sel T di kemudian hari. Pertahanan Tubuh 469

Tabel 12-2Respons lmun Bawaan dan Didapat Terhadap lnvasi Bakteri .: ': Makrofag memproses dan menyajikan antigen bakteriMakrofag jaringan residen menelan bakteri yang masuk kepada sel B yang spesifik untuk antigen tersebutRespons vaskular yang diaktifkan oleh histamin meningkatkan Klona sel B yang telah diaktifkan berproliferasi danaliran darah ke djerah yang bersangkutan, membawalebih berdiferensiasi menjadi sel plasma dan sel memoribanyak sel efektor imun dan protein plasma Sel plasma mengeluarkan antibodi spesifik, yangBekuan fibrin membentengi daerah yang terinfeksi berikatan dengan bakteri yang masuk Aktivitas selNeutrofil dan monosivmakrofag bermigrasi dari darah ke daerah plasma ditingkatkan olehyang bersangkutan sertarn\"n\"lun dan menghancurkan benda lnterleukin l yang disekresikan oleh makrofagasing serta membersihkan sisa sel Sel T penolong, yang telah diaktifkan oleh antigenSel fagositik mengeluarkan bahan perantara kimiawi, yang bakteri yang sama yang diproses dan disajikanmeningkatkan reipons imun bawaan dan didapat r\"ri\" rJri., kepadanya oleh makrofaggejala lokal dan sistemikyang berkaitan dengan infeksi Antibodi berikatan dengan bakteri yang masuk dan meningkatkan imunitas bawaan sehingga terjadi kehancuran bakteri. Secara spesifik, antibodiKomponen komplemen membentuk membrane attack complex Bekerja sebagai opsonin untuk meningkatkan aktivitasyang melubangi dan melisiskan sel bakteri fagositikKomponen komplemen meningkatkan berbagai tahapan inflamasi Mengaktifkan sistem komplemen yang mematikan Merangsang sel pemusnah, yang secara langsung melisiskan bakteri 5el memori menetap dan mampu berespons secara lebih cepat dan lebih kuat seandainya bakteri yang sama kembali dijumpai di masa mendatangTabel 12-3Limfosit B versus T Sumsum tulang Sumsum tulang Sumsum tulang Timus Antibodi yang tersisip di membran plasma Terdapat reseptor permukaan yang berbeda dari berfungsi sebagai reseptor permukaan; antibodi; sangat spesifik sangat spesifik Antigen ekstrasel misalnya bakteri, virus Antigen asing yang berkaitan dengan antigen bebas, dan benda asing lain dalam darah diri, misalnya sel yang terinfeksi oleh virus Ya Ya Sel plasma Sel T sitotoksik, sel T penolong Ya Ya lmunitas yang diperantarai oleh antibodi lmunitas yang diperantarai oleh sel Antibodi Sitokin Membantu membersihkan benda asing Melisiskan sel yang terinfeksi oleh virus dan sel dengan meningkatkan respons imun bawaan terhadap benda tersebut; kanker; memberikan imunitas terhadap sebagian besar virus dan beberapa bakteri; membantu sel memberikan imunitas terhadap sebagian B dalam menghasilkan antibodi besar bakteri dan beberapa virus Singkat Lama

I Dua jenis utama sel T adalah sel T sitotoksik dan yang sesuai. Setelah musuh mari, sebagian besar populasiselT penolong. iimfosit T spesifik yang kini menjadi berlebihan melakukanTerdapat dua subpopulasi utama sel T, bergantung pada peran bunuh diri karena antigen dan sinyal stimulatoriknya lenyap.mereka ketika diaktifkan oleh antigen: Eliminasi sebagian besar sel T efektor setelah respons primer merupakan hal esensial untuk mencegah kongesti di jaringan1. Sel CD8 (sel T sitotoksik, atau pemusnah), yang limfoid. (Pengurangan semacaff. ini tidak diperlukan untuk sel B-sel yang menjadi sel plasma dan bukan sel B memori menghancurkan sel pejamu yang mengandung apapun setelah stimulasi antigen akan mati sendiri dengan meng- yang asing, dan karenanya menganduhg antigen asing, hasilkan antibodi). Sel-sel T efektor yang tersisa berubah misalnya sel tubuh yang dimasuki virus, sel kanker yang memiliki protein mutan akibat transformasi maligna, menjadi sel T memori yang berumur panjang dan bermigrasi ke seluruh bagian tubuh, tempar mereka bersiap untuk me- dan sel cangkokan laksanakan respons sekunder cepat seandainya patogen yang2. Sel CD4 (umumnya sel T penolong), yang meningkat- sama muncul. kan pembentukan sei B yang distimulasi antigen men- Kita selanjutnya akan membahas dua jenis sel T utama jadi sel plasma penghasil antibodi, meningkatkan akti- secara lebih detil. vitas sel sitotoksik yang sesuai, dan mengaktifkan makrofag. Sel CD4 tidak secara langsung ikut serta I Sel T sitotoksik mengeluarkan bahan kirnia yang daiam destruksi imun patogen yang masuk. Sebaliknya, nnerusak sel sasaran. sel-sel ini memodulasi aktivitas sel imun lain. Sel T sitotoksik adalah \"pembunuh bayaran\" mikroskopik. Sel T regulatorik, yang semula disebut sel T Sasaran sel-sei destruktif ini umumnya adalah sel pejamu penekan, adalah subset kecil sel CD4 yang baru ter- yang terinfeksi oleh virus. Ketika virus menyerang sel tubuh, suatu keharusan agar bertahan hidup, sel menguraikan identifikasi. Sel T reguiatorik, yang membentuk 57o selubung protein yang mengelilingi virus dan menumpukkan sampai 10% dari sel CD4, menekan respons imun. Sel- sebagian dari antigen virus ini ke antigen diri yang baru dibentuk. Kompleks antigen diri dan antigen virus ini sel ini menekan dan bukan meningkatkan imunitas disisipkan ke membran permukaan sel pejamu, rempar kom- bawaan dan didapat dengan metode check and balance pleks tersebut berfungsi sebagai \"bendera merah\" yang me- nunjukkan bahwa sel mengandung virus (Gambar 12-17, untuk memperkecil patologi imun yang merugikan. Masih belum dipahami bagaimana sel T regulatorik me- langkah :1, dan 2). Untuk menyerang virus intrasel, sel T laksanakan tugasnya. sitotoksik harus menghancurkan sel pejamu yang terinfeksiSel T penolong sejauh ini adalah jenis sel T yang paling dalam prosesnya. Sel T sitotoksik dari klon yang spesifikbanyak, membentuk 60% sampai 80o/o dari semua sel T untuk virus ini kemudian mengenali dan berikatan dengandalam darah. Karena pentingnya peran yang dimainkan oleh antigen virus dan antigen diri di permukaan sel pejamu yang terinfeksi tersebut (Gambar 72-17,langkah 3). Karena ter-sel ini dalam \"menyalakan\" kekuatan penuh limfosit danmakrofag maka sel T penolong dianggap sebagai \"tombol sensitisasi oleh antigen virus maka sel T sitotoksik dapatinduk\" sistem imun. mematikan sel yang terinfeksi secara langsung atau tak lang- , CATAIAN KLINIS. Hal ini menjadi penyebab mengapa oIsindrom imunodefisiensi didapat (acquired hnmunod\"efciency oE oslmdrome, AIDS), yang disebabkar oleh virus imunodefisiensi Fomanusia (human immunodcficiency uirz.rs, HIV], sedemikianmenghancurkan bagi sistem pertahanan imun. Virus AIDS se-cara selektif menginvasi sel T penolong, menghancurkan ataumelumpuhkan sel-sei yang seharusnya mengendalikan sebagianbesar respons imun tersebut (Gambar 12-16). Virus tersebutjuga menyerang makrofag sehingga semakin melumpuhkan sis-tem imun, dan kadang-kadang juga masuk ke sel otak, menye-babkan demensia (g\"nggu\"tr berat kapasitas intelektual) yangditemukan pada sejumlah penderita AIDS.SEL T MEMORI 'o-m:Seperti sel B, sel T membentuk kompartemen sel memori o14dan memperlihatkan baik respons primer maupun sekunder. 'E q.lRespons primer cenderung dimulai di jaringan limfoid, tem- !Popat limfosit naif dan sel penyaji antigen berinteraksi. Selama mPbeberapa minggu setelah infeksi dibersihkan, lebih dari 90o/o odsel T efektor yang terbentuk selama respons primer mati Gambar 12-16melaiui proses apoptosis (bunuh diri sel; lihat h. 132). Untuk Virus AIDS. Virus imunodefisiensi manusia (HlV) (yrzarnabertahan hidup, limfosit T aktif memerlukan keberadaan abu-abu), virus penyebab AlD5, pada limfosit T penolong, sasaran utama Hlv.antigen spesifiknya terus-menerus dan sinyal stimulatorik Fertahanan Tubuh 471

sung, bergantung pada jenis bahan kimia letal yang dibebas- LangE<ah @kan oleh sel T tersebut. Marilah kita telaah lebih lanjut. Sebuah virus memasukiI Sel T sitotoksik yang telah diaktifkan mungkin secara sel pejamulangsung mematikan sel korban dengan mengeluarkanbahan-bahan kimia yang melisiskan sel tersebut sebelum L*ngkah @ Antigen virus asingreplikasi virus dimulai (Gambar 72-77,langkah 4). Secaraspesifik, sel T sitotoksik serta sel NK mematikan sel sasaran Antigen virus diperlihatkandengan mengeluarkan molekul-molekul perforin, yang di permukaan sel pejamu berdampingan denganmenembus membran permukaan sel sasaran dan menyatu antigen diri sel pejamumembentuk saluran mirip pori (Gambar 12-i8). Gknik pe- Sel pejamu yang terinfeksi oleh virusmusnahan sel dengan melubangi di membran ini serupa l-angkah @ ,,'il=\ \iil I Sel T sitotoksikdengan metode yang digunakan oleh membrane attack com-plex pada jenjang komplemen. Mekanisme pemusnahan Sel T sitotoksik mengenal Resepto\----ldependen kontak ini dif uluki \"ciuman mematikan\". dan mengikat antigen sel T# Kompleks asing spesifik (antigenI Sel T sitotoksik juga dapat secara tak langsung memati- virus) yang berikatan antigen dirikan sel pejamu yang terinfeksi dengan mengeluarkan gran- dengan antigen dirizim, yaitu enzim-enzim yang serupa dengan enzim pencer- dan antigennaan. Granzim masuk ke sel sasaran melalui saluran perforin. asingSetelah berada di dalam, bahan-bahan kimia ini memicu Sel pejamu yang terinfeksi oleh virusapoptosis (bunuh diri sel; lihat h. 132-133) sel yang terinfeksioleh virus tersebut. tangkah @ Virus yang dibebaskan setelah sel pejamu mati oleh Sel T sitotoksik mengeluar-salah satu dari kedua metode ini dihancurkan secara langsung kan bahan kimia yangdi CES oleh sel fagositik, antibodi penetral, dan sistem kom- menghancurkan sel yangplemen. Sementara itu sel T sitotoksik, yang tidak mengalami diserang sebelum viruscedera selama proses berlangsung, dapat berpindah ke sel dapat masuk ke nukleuspejamu lain yang terinfeksi untuk mematikannya. dan mulai bereplikasi Sel-sel sehat di sekitar menggantikan sel yang hilang '4 l .irmelalui pembelahan sel. Untuk menghentikan infeksi virus t,::::1rlbiasanya hanya diperlukan penghancuran sebagian sel pe-jamu. Namun; jika virus memiliki kesempatan untuk ber-kembang biak, dengan virus yang bereplikasi meninggalkansel semula dan menyebar ke sel pejamu lainnya, maka meka-nisme sel T sitotoksik dapat mengorbankan banyak sel pe-jamu sehingga dapat terjadi malfungsi serius. Ingatlah bahwa mekanisme pertahanan r.ronspesifik lainjuga bekerfa untuk meiawan infeksi virus, terutama sel NK,interferon, makrofag, dan sistem komplemen. Seperti biasa,terbentuk kerja sama rumit antara berbagai sistem pertahananimun yang ditujukan untuk melawan invasi virus tersebut(Tabel r2-4).PERTAHANAN ANTIVIRUS DI SISTEM SARAF Gambar'tr2-17Metode lazim untuk menghancurkan sel pejamu yang ter- Sebuah sel T sitotoksik melisiskan sel yang dimasuki olehinfeksi oleh virus tidak dapat diterapkan bagi sistem saraf. virusJika sel T sitotoksik menghancurkan neuron yang terinfeksi trasel tetapi juga dapat mengeliminasi virus yang berada di dalam neuron. Belum jelas apakah antibodi benar-benaroleh virus maka sel-sel yang mati tidak dapat diganti karena masuk ke neuron dan mengintervensi secara langsung repli-neuron tidak dapat bereplikasi. Untungnya, neuron yang ter- kasi virus (neuron terbukti dapat menyerap antibodi di dekatinfeksi oleh virus terhindar dari pemusnahan oleh sistem ujung sinapsnya) atau berikatan dengan permukaan sel sarafimun, tetapi kalau demikian bagaimana neuron terlindungdari virus? Para ahli imunologi telah lama berpikir bahwasatu-satunya pertahanan antivirus untuk neuron adalah yangditu.jukan terhadap virus bebas di cairan ekstrasel. Namun,penelitian-penelitian baru mengungkapkan bahwa antiboditidak saja menyerang virus untuk dihancurkan di cairan eks-472 tsab i2

dan memicu perubahan intrasel yang menghentikan replikasi I SelT penolong mengeluarkan bahan kimia yangvi rus. memperkuat aktivitas sel imun lain. CATAIAN KLINIS. Kenyataan bahwa sebagian virus,misalnya virus herpes, menetap bertahun-tahun di sel saraf, Berbeda dari sel T sitotoksik, sel T penolong bukan sel pe-kadang-kadang kambuh dan menimbulkan gejala, membuk- musnah. Sel T penolong mengeluarkan bahan-bahan kimiatikan bahwa antibodi mekanisme intraneuron tidak dapatmelindungi neuron secara total dari infeksi virus. yang diklasifikasikan sebagai sitokin yang \"membantu\", arau memperkuat, hampir semua aspek respons imun.Granula yangmengandungmolekul perforin@ fitt\"r cell berikatan dengan sel sasaran@ nfinut pengikatan ini, granula killercell yang mengandung perforin menyatu dengan membran piasma@ Granuta membebaskan perforinnya dengan eksositosis ke dalam kantung kecil di ruang antarsel antara killer cell dan sel sasaranny@ eaOa pajanan ke Ca'?. di ruang CES, masing-masing molekul perforin berubah bentuk dari bulat menjadi silindrrs@ Vot\"t rt-rolekul perforin yang ielah mengalami remodeling berikatan dengan membran sel sasaran dan menyusup ke dalamnya@ Vot\"t rt-rolekul perforin mengelompok untuk membentuk pori@ nori memungkinkan garam dan HrO lewat sehingga sel sasaran membengkak dan pecahffiarnhar tZ-'tr8Mekanisme pemusnahan oleh killer cel/. (a) Perincian proses pemusnahan. (b) Pembesaran pori yang dibentuk oleh perforin disel sasaran. Perhatikan kemiripan dengan membrane attackcomplex yang dibentuk oleh molekul-molekul komplemen (lihatGambar 12-6, h. 457)(Sumber: Diadaptasi dari ilustrasi oleh Dana Burns-Pizer dalam John Ding-E Young and Zanvil A, Cohn, \"How Killer Cells Kill\".Hak cipta @ 1988 Scientific American, Scientific American, lnc. Hak cipta dilindungi oleh undang-undang). liry;-;:,1n;1Y'1,3J'1 TUbUh 473

Tabel 12-4 1. Seperti telah disebutkan, sel T penolong mengeluarkan Pertahanan Terhadap lnvasi Virus faktor pertumbuhan sel B, yang meningkatkan kemam- Ketika virus berada bebas di CES puan klon sel B menghasilkan antibodi. Sekresi antibodi Makrofag sangat berkurang jika tidak terdapat sel T penolong. Menghancurkan virus bebas dengan fagositosis 2. Sel T penoiong juga mengeluarkan faktor pertum- Memproses dan menyajikan antigen virus ke sel B dan sel T Mengeluarkan interleukin 1, yang mengaktifkan klona sel buhan sel T, yang juga dikenal sebagai interleukin-2 B dan sel T yang spesifik terhadap antigen virus tersebut (lL-2), yang memperkuat aktivitas sel T sitotoksik dan Sel Plasma yang Berasal dari Sel B Spesifik untuk Antigen Virus Mengeluarkan Antibodi yang bahkan sel T penolong lain yang responsif terhadap Menetralkan virus untuk mencegahnya masuk ke sel pejamu antigen. Interleukin 1 yang dikeluarkan oleh makrofag Mengaktifkan jenjang sistem komplemen yang secara langsung menghancurkan virus bebas dan meningkatkan tidak saja meningkatkan aktivitas klon sel B dan sel T fagositosis virus dengan bekerja sebagai opsonin yang sesuai tetapi juga merangsang sekresi interleukin 2 Ketika virus sudah masuk ke sel pejamu (yang harus oleh sel T penolong. (Enam belas interleukin yang telah dilakukannya untuk bertahan hidup dan berkembang biak, diketahui dan memerantarai interaksi anrara berbagai dengan virus-virus anak meninggalkan sel pejamu semula untuk masuk ke CES mencari sel pejamu baru lain) leukosit-interleubin berarti \"anrara leukosit\"-diberi lnterferon nomor sesuai urutan penemuannya). Disekresikan oleh sel yang terinfeksi oleh virus Berikatan dengan sel pejamu lain dan mencegah replikasi 1 Sebagian bahan kimia yang dikeluarkan oleh sel T be- virus kerja sebagai bemotahsin untuk menarik lebih banyak Meningkatkan daya bunuh makrofag, natural killer cell, dan sel T sitotoksik neutrofil dan calon makrofag ke tempat invasi. Natural Killer Cell 4. Setelah makrofag tertarik ke tempat invasi, faktor Secara nonspesifik melisiskan sel pejamu yang terinfeksi oleh virus penghambat migrasi makrofag, suatu sitokin penting Sel T Sitotoksik lain yang dikeiuarkan oleh sel T penolong, menahan Secara spesifik tersensitisasi oleh antigen virus dan melisiskan sel pejamu yang terinfeksi sebelum virus fagosit besar ini di tempatnya dengan menghambat mi- memiliki kesempatan untuk bereplikasi grasi keiuar sel ini. Akibatnya, di daerah terinfeftsi ber- kumpul banyak makrofag yang tertarik secara kemotak- Sel T Penolong sis tersebut. Faktor ini juga meningkatkan kemampuan Mengeluarkan berbagai sitokin yang meningkatkan aktivitas sel T sitotoksik dah pembentukan antibodi oleh fagositik makrofag yang berkumpul tersebut. Apa yang sel B dinamai sebagai makrofag marah ini memiliki ke- Ketika sel yang terinfeksi oleh virus hancur, virus bebas dibebaskan ke dalam CES, tempat virus tersebut diserang mampuan destruktif yang iebih besar daripada biasanya. secara langsung oleh makrofag, antibodi, dan komponen kornplemen aktif. Sel ini sangat penring dalam pertahanan terhadap bak- teri yang menyebabkan tuberkulosis, karena mikroba iniSITOKIN dapat bertahan hidup di dalam makrofag biasa (belumPajanan ke antigen sering mengaktif:l<an baik mekanisme sel diaktifkan).B maupun sel T secara bersamaan. Sel T penolong dapat me-modulasi sekresi antibodi oleh sel B sementara antibodi juga 5. Sebagian sitokin yang dikeluarkan oleh sel T penolongdapat mempengaruhi kemampuan sei T sitotoksik menghan-curkan sel sasaran. Sebagian besar efek yang ditimbulkan mengaktifkan eosinofl dan mendorong pembentukanoleh limfosit pada sel imun lain diperantarai oleh sekresi atxtibodi 1gE untuk pertahanan terhadap cacing para-bahan-bahan kimia perantara. Semua bahan kimia selain sitik.antibodi yang dikeluarkan oleh leukosit secara kolektif di- SELT PENOLONG 1 DAN PENOLONG 2namai sitokin, yang sebagian besar diproduksi oleh sel Tpenolong. Tidak seperti antibodi, sitokin tidak berinteraksi Dua subset sel T penolong-sel T penolong I GHf) dan selsecara iangsung dengan andgen yang memicu pembentukan- T penolong 2 (Trr2)-meningkatkan pola respons imun yangnya. Sitokin merangsang sel imun lain untuk beraksi mem- berbeda dengan mengeluarkan jenis-jenis sitokin yang ber-bantu mengusir mikroba invasif. Berikut ini adalah sebagian beda. Sel T.,1 mengobarkan respons yang diperantarai olehdari sitokin sel T penolong yang paling dikenal: sel (sel T sitotoksik), yang sesuai unruk infeksi oleh mikroba intrasel, misalnya virus, sementara sel T'2 mendorong imu- nitas yang diperantarai antibodi oleh sel B dan meningkatkan aktivitas eosinofil untuk pertahanan terhadap cacing para- sitik. Sel T penolong yang diproduksi di timus berada dalam keadaan naif sampai mereka berjumpa dengan antigen yang dikenalinya. Apakah suatu sel T naif akan menjadi sel T\"1 atau sel Trr2 bergantung pada sitokin-sitokin apa yang di- keluarkan oleh sel dendritik atau makrofag yang menyajikan antigen tersebut kepada sel T naif. Intedeukin 12 (IL-12) mendorong sel T naif spesifik untuk antigen menjadi sel T,,1, sedangkan interleukin 4 (lL-4) mendorong pemben- tukan sel naif menjadi sel T,,2. Dengan demikian, sel penyaji antigen pada sistem irnun nonspesifik dapat mempengaruhi474 Bab 12

nada keseluruhan respons imun spesifik dengan menentukan proliferasi. Reaksi ini disebut sebagai anergi klonal (anergi artinya \"tidak memiliki energi\") karena sel Tapakah subset sel Tr,1 atau Tn2 yang mendominasi. Padakasus yang biasa, sitokin-sitokin yang dikeluarkan men- mengalami inaktivasi (yaitu \"menjadi malas\") dandorong perkembangan respons imun yang sesuai dengan bukan diaktifkan oleh antigennya. Anergi klonal ada- lah cadangan bagi delesi klonal. Klon limfosit yangancaman yang sedang dihadapi. mengalami anergi dapat bertahan hidup tetapi tidak Apa yang secara normal mencegah sistem imun didapat berfungsi.menyerang anrigen tubuh sendiri? Kita akan membahas isuini selanjutnya. Penyuntingan reseptlr. Cara yang baru diketahui untukI Sistem imun dalam keadaan normal toleran melenyapkan sel-sel B reaktif diri dari tubuh adalahterhadap antigen diri. dengan penyuntingan reseptor. Dengan mekanisme ini, jika suatu sel B yang memiliki reseptor untuk salahKata toleransi dalam konteks ini merujuk kepada fenomena satu antigen tubuh menjumpai antigennya maka sel B\"mencegah sistem imun menyerang jaringan tubuh sendiri\". tersebut dapat lolos dari kematian atau anergi seumurDalam proses \"cut, shffie, and paste\" (tata ulang) genetik hidup dengan cepat mengubah reseptor antigennyayang berlangsung selama perkembangan limfosit, terbentuk menjadi versi non-diri. Dengan cara ini, sel B yang se-sebagian sel B dan sel T yang kebetulan dapat bereaksi ter- mula reaktif terhadap antigen diri menjalani \"rehabili-hadap antigen-antigen jaringan tubuh sendiri. Jika dibiarkan tasi\" sehingga sel tersebut tidak pernah lagi menyerangberfungsi maka klon limfosit ini dapat menghancurkan tu- jaringan tubuh sendiri.buh orang itu sendiri. Untungnya, dalam keadaan normalsistem imun tidak menghasilkan antibodi atau sel T aktif ter- 4. Inhib^i oleh sel T regulatorik. Sel-sel penekan ini mung-hadap antigen tubuh sendiri tetapi mengarahkan kemampu- kin berperan dalam toleransi dengan menghambat se-an destruktifnya hanya kepada antigen asing. cara terus-menerus sebagian klon limfosit yang spesifik terhadap jaringan tubuh sendiri. Terdapat paling sedikit enam mekanisme yang berperandalam toleransi: 5. Ketidahtahuan imunologih, yang juga dikenal sebagai pengasingan antigen. Sebagian molekul diri dalam ke-1. Delesi klonal. Sebagai respons terhadap pajanan terus- adaan normal tersembunyi dari sistem imun karena tidak pernah berkontak langsung dengan CES tempat menerus ke antigen-antigen tubuh pada awal perkem- sel imun dan produk-produknya beredar. Salah satu bangannya, klon-klon limfosit yang secara spesifik contoh antigen yang \"terasing\" ini adalah tiroglobulin, mampu menyerang antigen diri sebagian besar dihan- suatu protein kompleks yang tersimpan dalam struktur curkan secara permanen. Delesi klonal ini dilaksanakan penghasil hormon di kelenjar tiroid (lihat h.757). dengan memicu apoptosis sel-sel imatur yang sebenar- nya akan bereaksi dengan protein tubuh sendiri. Elimi- 6. Keistimewaan imun. Beberapa jaringan, terutama tes- tis dan mata, memiliki keistimewaan imun, karena nasi fisik ini adalah mekanisme utama terbentuknya keduanya lolos dari serangan imun meskipun dirrans- plantasikan ke orang yang tidak memiliki hubungan toleransi. darah. Para ilmuwan baru-baru ini menemukan bah- wa membran plasma sel di jaringan dengan keistime-2. Anergi klonal. Ixllah anergi klonal adalah bahwa lim- waan imun ini memiliki suatu molekul spesifik yang memicu apoptosis limfosit aktif yang dapat merusak fosit harus menerima dua sinyal spesifik secara ber- jaringan. samaan agar dapat diaktifkan (\"dinyalakan\"), satu dari antigen yang sesuai dan satu dari molekul ko-stimu- I Penyakit otoimun tirnbul akibat hilangmya latorik (kosinyal) yang dikenal sebagai 87 yang terdapat hanya di permukaan sel penyaji antigen. Kedua sinyal toleransi terhadap antigen diri. yang terbentuk untuk antigen asing tersebut disajikan kepada limfosit oleh sel penyaji antigen. Jika sel B atau CATAIAN KLINIS. Kadang-kadang sistem imun gagal sel T telah diaktifkan karena menemukan antigen yang membedakan antara anrigen asing dan antigen diri serta sesuai disertai sinyal ko-stimulatorik, maka sel tersebut tidak lagi membutuhkan ko-sinyal untuk berinteraksi melakukan serangan yang merusak terhadap satu atau lebih dengan sel lain. Sebagai contoh, sel T sitotoksik yang jaringan tubuh sendiri. Suatu keadaan di mana sistem imun telah aktif dapat menghancurkan semua sel yang ter- gagal untuk mengenal dan toleran terhadap antigen diri yang infeksi oleh virus yang memiliki antigen virus meski- berkaitan dengan jaringan rerrenru dikenal sebagai penyakit pun sel pejamu tersebut tidak memiliki ko-sinyal. Se- baliknya, sinyal ganda ini-antigen plus ko-sinyal-tidak otoimun (oto artinya \"sendiri\"). Otoimunitas mendasari le- pernah ada untuk antigen diri karena antigen-antigen bih dari 80 penyakit, yang banyak diantaranya telah dikenal ini tidak diproses oleh sel penyaji antigen yang memiliki luas. Contoh-contohnya adalah sklerosis multipel, artritis kosinyal. Pajanan pertama ke satu sinyal dari antigen rematoid, dan diabetes melitus tipe 1. Sekitar 50 juta orang diri malah memadamhan sel T yang kompatibel, me- Amerika menderita suatu jenis penyakit otoimun, dengan nyebabkan sel tersebut tidak responsif terhadap pa- insidens sekitar tiga kali lebih tinggi pada wanita daripada janan antigen selanjutnya, bukan mendorong sel ber- pria. h.i:'iii c-iE n -l Lr bu 475

\.Penyakit otoimun dapat timbul karena sejumlah sebab: sehingga akhirnya berbalik menyerang antigen-antigent. Pajanan terhadap antigen diri yang dalam keadaan ibu yang mirip.normal tidak dapat diakses kadang-kadang memicu se- Apa sifat anrigen diri yang dipelajari oleh sistem imunrangan imun terhadap antigen-antigen tersebut. Karena untuk dikenali sebagai penanda sel tubuh sendiri? {nilahbiasanya tidak pernah terpajan ke berbagai antigen diri topik di bagian berikutnya.yang tersembunyi maka sistem imun tidak \"belajar\"toleran terhadap mereka. Pemajanan secara tak disengaja I Kompleks histokompatibilitas mayor adalahterhadap antigen yang secara normal tidak dapat diakses kode untuk antigen diri.oleh sistem imun karena kerusakan jaringan yang di-timbulkan oleh cedera atau penyakit dapat memicu Antigen diri adalah glikoprotein (protein dengan gula me-serangan imun cepat terhadap jaringan yang terkena,seolah-olah protein diri ini adalah benda xing. Penyakit lekat padanya) yang terikat ke membran plasma dan dikenalHashimoto, yang melibatkan pembentukan antibodi ter-hadap tiroglobulin dan rusaknya kemampuan kelenjar sebagai molekul MHC karena sintesisnya diarahkan olehtiroid menghasilkan hormon, adalah salah satu contoh- sekelompok gen yang dinamai major histocornpatibilit!nya. complex (kompleks histokompatibilitas mayor) atau MHC. Antigen ini sama dengan molekul MHC yang mendampingi2. Antigen diri normal mungkin mengalami modifikasi antigen asing yang telah difagosit oleh sel penyaji antigen oleh faktor-faktor seperti obat, bahan kimia lingkungan, untuk ditampikan ke permukaan sel oleh sel penyaji antigen. virus, atau mutasi genetik sehingga tidak lagi dikenal dan ditoleransi oleh sistem imun. Cen MHC adalah gen yang paling bervariasi pada manusia. Lebih dari 100 molekul MHC telah berhasil ditemukan pada), Terpajannya sistem imun ke suatu anrigen asing yang jaringan manusia, tetapi setiap orang memiliki kode untuk secara struktural hampir identik dengan suatu anrigen hanya 3 sampai 6 dari kombinasi antigen yang mungkin. diri dapat memicu produksi antibodi atau mengaktifkan Karena besarnya jumlah kombinasi yang mungkin maka pola limfosit T yang tidak saja berinteraksi dengan antigen pasti molekul MHC bervariasi dari satu orang ke orang lain, mirip dengan \"sidik jari biokimia\" atau \"kartu identifikasi asing tersebut tetapi juga bereaksi silang dengan antigen molekular\" kecuali pada kembar identik, yang memiliki anti- tubuh yang mirip tersebut. Salah satu contoh mimikri gen diri yang sama. molekul ini adalah bakteri streptokokus penyebab Kompleks histokompatib rlitas (h is to :j,nya \" j aringan' \"radang tenggorokan\". Bakteri ini memiliki anrigen- kompatibilitas arrinya \"kemampuan bertem^at n\") diberi nama antigen yang strukturnya sangat mirip dengan antigen demikian karena gen-gen ini dan antigen diri yang disandi, diri di jaringan yang melapisi katup jantung sebagian nya pertama kali diketahui dalam kaitannya dengan penen- orang, di mana antibodi yang terbentuk terhadap orga- nisme streptokokus juga dapat berikatan dengan jaring- tuan dpe jaringan (serupa dengan penenruan golongan da- an jantung ini. Respons peradangan yang terjadi me- rupakan penyebab lesi katup jantung karena demam rah), yang dilakukan untuk memperoleh padanan yang paling cocok untuk tandur dan cangkok jaringan. Namun, pemin- rematik. dahan jaringan dari satu orang ke orang lain tidak secara4. Studi-studi baru mengisyararkan adanya kemungkinan normal terjadi di alam. Fungsi alami antigen MHC terletak lain sebagai pemicu penyakit otoimun, yang dapat men- pada kemampuannya mengarahkan respons sel I bukan pe- jelaskan mengapa banyak dari penyakit ini lebih sering terjadi pada wanita daripada pria. Secara tradisional, ran antigenik mereka dalam menolak jaringan transplantasi. para ilmuwan berspekulasi bahwa bias jenis kelamin Molekul MHC sendiri di permukaan suatu sel memberi pada penyakit otoimun agaknya berkaitan dengan per- bedaan hormon. Namun, temuan-temuan terakhir me- sinyal kepada sistem imun \"Jangan ganggu saya, saya bagian nunjukkan bahwa lebih tingginya insidens penyakit des- dari anda\". Sel T biasanya berikatan dengan andgen diri truksi diri ini pada wanita mungkin berkaitan dengan kehamilan. Para peneliti telah mempelajari bahwa sel MHC hanya ketika antigen ini berkaitan dengan suatu anti- janin, yang sering mendapat akses ke aliran darah ibu gen asing, misalnya protein virus, yang disajikan di permuka- sewaktu trauma persalinan dan pelahiran, kadang ber- edar di tubuh ibu selama beberapa dekade setelah ke- an sel di alur di bagian atas molekul MHC. Karena itu, hamilan. Sistem imun biasanya membersihkan sel-sel ini reseptor sel T hanya berikatan dengan sel tubuh yang mem- dari tubuh ibu setelah pelahiran, tetapi studi-studi beri pernyataan - dengan memiliki anrigen diri dan non diri mengenai salah satu penyakit otoimun membuktikan di permukaannya-\"Saya, salah satu dari anda, telah diserang. Ini ciri-ciri musuh yang terdapat di dalam tubuh s ayi' .Hanya sel T yang secara spesifik cocok dengan antigen diri dan antigen asing tersebut yang dapat berikatan dengan sel yang terinfeksi tersebut.bahwa para wanita dengan penyakit ini lebih besar ke- PENEMPATAN PEPTIDAASING DI MOLEKUL MHCmungkinannya mengalami persistensi sel janin di dalamdarah mereka dibandingkan dengan wanita sehat. Me- Tidak seperti sel B, sel T.tidak dapat berikatan dengan anti-netapnya antigen janinyang serupa tetapi tidak identikyang tidak dibersihkan secara dini sebagai benda asing gen asing yang tidak berikatan dengan antigen diri. Akan sia-mungkin memicu serangan imun samar yang perlahan sia bagi sel T untuk berikatan dengan antigen ekstrasel bebas-mereka tidak dapat melawan benda asing kecuali jika476 Bab 12

benda asing tersebut intrasel. Protein asing mula-mula harusdiuraikan secara enzimatis di dalam sel tubuh menjadifragmen-fragmen kecil yang dikenal sebagai peptida. Peptidaantigenik ini disisipkan ke dalam alur pengikat molekulMHC yang baru dibentuk sebelum kompleks MHC-antigenasing berjalan ke permukaan membran sel. Setelah ditampil-kan di permukaan sel, keberadaan kombinasi anrigen diri danantigen asing membangunkan sistem imun terhadap keber-adaan mikroba asing di dalam sel. Reseptor sel T yang sangatspesiftk kemudian berikatan dengan kompleks MHC-antigen asing secara komplementer. Struktur pengikatan inidapat diibaratkan seperti hot dog dalam roti gulung, denganmolekui MHC sebagai bagian dasar roti, reseptor sel Tbagian atas roti, dan antigen asing sebagai hot dog-nya(Gambar 12-19). Pada kasus sel T sitotoksik, hasil akhir daripengikatan ini adalah destruksi sel tubuh yang terinfeksi.Karena sel T sitotoksik tidak berikatan dengan antigen diriMHC tanpa adanya antigen asing maka se1 tubuh normalterlindung dari serangan mematikan sistem imun.GLIKOPROTEIN MHC KELAS I DAN KELAS II Sel yang mengalami invasiSel T hanya menjadi aktif jika cocok dengan kombinasi Gambar 12-19 Pengikatan reseptor sel T ke kompleks antigen diri MHC danMHC-peptida asing tertentu. Selain harus pas dengan pep- antigen asing.tida asing spesifik, reseptor sel T juga harus cocok denganprotein MHC yang sesuai. Setiap orang memiliki dua kelas bila sel ini mampu berikatan dengan sel tubuh selain sel-selutama molekul yang dikode oleh MHC yang secara berbeda imun khusus ini. Dengan cara ini, persyararan pengikatandikenal oleh sel T sitotoksik dan sel T penolong-masing- yang spesifik bagi kedua jenis sel T ini membantu menjaminmasing adalah glikoprotein MHC kelas I dan kelas II (Gam, respons sel T yang se'uai.6ar 12-20). Penanda kelas I dan kelas II berfungsi sebagaipapan petunjuk untuk menuntun sel T sitotoksik dan sel T PENOLAKAN TRANSPLANpenolong ke lokasi yang tepat tempat kemampuar.r imun CATAIAN KLINIS. Sel T berikatan dengan antigen MHCmereka paling efektif. yang terdapat di permukaan sel transplantasi tanpa adanya Sel T sitotoksik dapat berespons terhadap antigen asing antigen virus asing. Destruksi sel-sel cangkokan yang kemu-hanya jika antigen ini berikatan dengan glikoprotein MHC dian terjadi ini memicu penolakan jaringan transplantasi ataukelas I, yang ditemukan di permukaan hampir semua sel tandur. Diperkirakan sebagian dari sel T penolong penerima \"salah membaca\" antigen MHC sel donor sebagai kombinasitubuh berinti. Untuk melaksanakan peran mereka dalam antigen virus asing dan antigen diri MHC penerima.menghadapi patogen yang telah masuk ke dalam sel, sel Tsitotoksik selayaknya hanya berikatan dengan sel tubuh sen- Untuk memperkecil fenomena penolakan, petugas labo-diri yang telah terinfeksi oleh virus-yaitu, dengan antigen ratorium mencocokkan antigen-anrigen MHC jaringan do-asing yang berikatan dengan anrigen diri. Selain itu, sel-selT nor dan resipien semirip mungkin. Kemudian dilakukan tindakan rerapetik untuk menekan sisrem imun. Dahulu,mematikan ini juga dapat berikatan dengan semua sel kanker imunosupresi utama yang digunakan adalah terapi radiasitubuh, karena molekul MHC kelas I juga memperlihatkan dan obat yang ditujukan untuk menghancurkan populasi limfosit yang aktif membelah, plus obat antiinflamasi yangprotein mutan sel yang khas bagi sel-sel abnormal ini. Karena menekan pertumbuhan semua jaringan limfoid. Namun,semua sel tubuh yang berinti dapat diinvasi oleh virus atau tindakan-tindakan ini tidak saja menekan sel T yang paling berperan dalam menolak jaringan cangkokan tetapi jugamenjadi kanker dan pada hakikatnya semua sel memperlihat- mengurangi jumlah sel B penghasil antibodi. Sayangnya, pasien penerima cangkok kemudian hanya memiliki sedikitkan glikoprotein MHC kelas I maka sel T sitotoksik dapat proteksi imun spesifik terhadap infeksi bakteri dan virus.menyerang setiap sel pejamu yang terinfeksi oleh virus atau Dalam tahun-tahun terakhir, ditemukan obat-obat baru yangsetiap sel kanker. Sebaliknya, glikoprotein MHC kelas II, yang dikenalioleh sel T penolong, hanya terdapat di permukaan beberapatipe khusus sel imun. Yaitu, sel T penolong dapat mengikatantigen asing hanya jika antigen ini ditemukan di permukaansel imun yang beriteraksi dengan sel T penolong. Sel-sel inimencakup makrofag, yang menyajikan antigen ke sel Tpenolong, serta sel B dan sel T sitotoksik, yang aktivitasnyaditingkatkan oleh berbagai sitokin yang dikeluarkan oleh selT penolong. Kemampuan sel T penolong akan tidak berarti Pertahanan Tubuh 477

Glikoprotein MHC kelas I Hanya dikenali oleh Ditemukan di permukaan Dikenali hanya oleh sel T sitotoksik sel imun khusus (sel B, sel T penolong sel T sitotoksik, dan makrofag) Sel T sitotoksik dapat Sel T penolong meningkatkan aktivitas menghancurkan sel sel-sel imun ini ketika tubuh jika sel tersebut mereka sedang melawan antigen asing dimasuki oleh antigen (virus) asingGambar 12-20Perbedaan antara glikoprotein kompleks histokompatibilitas mayor (MHC) kelas I dan kelas ll. persyaratan pengikatan yangspesifik untuk kedua jenis sel T memastikanT sitotoksik dapat mengenal dan mengikat bahwa sel-sel ini hanya berikatan dengan sasaran yang dapat r\"r\"ku p\"ng\"rrIi. S\"lditemukan di permukaan semua sel tubuh. antigen asing hanya jika antigen ini berikatan dengan gtitoprotein Ml-iC kJlas l, yang Persyaratan ini dipenuhi ketika suatu virus menginvasi iel tubuh, di mana kemudlan-sel dihancurkan oleh sel Tsitotoksik. Sel T penolong, yang meningkatkan aktivitas sel-sel imun lain, dapat mengenal danberikatan dengan antigen asing hanya jika antigen ini berikatan glikoproteinpermukaan sel-sel imun lain. dengan MHC kelas ll, yang ditem-ukan hanya disangat bermanfaat dalam menekan secara selektif aktivitas sebabkan oleh virus tumor, yang mengubah sel yang merekayang diperantarai oleh sel T sementara imunitas humoral sel invasi menjadi se kanker. Diperkirakan sistem imun menge-B dibiarkan utuh. Sebagai contoh, siklosporin menghambat nal sel kanker karena sel ini memiliki antigen permukaaninterleukin 2, sitokin yang dikeluarkan oleh sel T penolong yang baru dan berbeda di samping anrigen diri normal sel,yang diperlukan untuk ekspansi klon sel T sitotoksik ter- karena mutasi genetik atau invasi oleh suatu virus tumor.tentu. Selain itu, suatu teknik baru yang sedang dalam penye- TUMOR JINAK DAN GANASlidikan mungkin dapat mencegah secara sempurna penolak-an jaringan cangkokan bahkan dari donor yang tidak cocok. CATAIAN KLIMS. Multiplikasi dan pertumbuhan sel secaraTeknik ini melibatkan pemakaian antibodi yang dibuat khu-sus untuk menghambat aspek-aspek tertentu dalam proses normal berada di bawah kontrol ketat, tetapi mekanisme-meka- nisme regulatoriknya umumnya belum diketahui. Multiplikasipenolakan. Jika terbukti aman dan efektil teknik ini akan sel pada orang dewasa umumnya terbatas untuk menggantikan sel yang hilang. Selain itu, sel-sel umumnya \"menghargai\" rempatberdampak besar pada transplantasi jaringan. dan ruangnya dalam masyarakat sel tubuh. Namun, jika suatu sel yang telah berubah menjadi sel rumor berhasil Iolos dari . Sekarang marilah kita melihat secara lebih detil peran destruksi imun maka sel tersebut menantang kontrol normal atas proliferasi dan posisinya. Multiplikasi tak terkendali sebuahsel T dalam mempertahankan tubuh dari sel kanker. sel tumor menghasilkan tufiror yang terdiri dari klon sel-selI Surveilans imun terhadap sel kanker melibatkan yang identik dengan sel muran semula.kerja sama di antara berbagai sel imun daninterferon. Jika tumbuh lambat, tetap berada di lokasinya semula, dan tidak menginfiltrasi (menyebuk) jaringan sekitar maka massa iniSelain menghancurkan sel pejamu yang terinfeksi oleh virus, dianggap tumor jinak. Sebaliknya, sel yang mengalami trans-fungsi penting lain sistem sel T adalah mengenal dan meng- formasi dapat membelah diri dengan cepat dan membentukhancurkan sel tumor yang baru te.rbentuk dan berpotensi suatu massa invasif yang tidak memiliki perilaku \"altruistik\"menjadi kanker sebelum sel ini memiliki kesempatan untuk ('tidak egois\") khas sel normal. Tirmor invasif ini adalah tumor ganas/maligna, arau kanker. Sel tumor ganas biasanya tidakberkembang biak dan menyebar, suaru proses yang dikenalsebagai surveilans imun. Paling tidak sekali sehari, rara-rata, melekat erat ke sel-sel normal sekitar sehingga sering sebagiansistem imun anda menghancurkan satu sel mutan yang ber- dari sel kanker terlepas dari tumor induk. Sel kanker \"emigran\"potensi menjadi kanker. Setiap sel normal dapat berubah ini diangkut oleh darah ke daerah baru, tempat sel-sel tersebut melanjutkan proliferasinya, membentuk banyak tumor ganas.menjadi sei kanker jika terjadi mutasi di gen-gennya yang Kata metastasis (anak sebar) digunakan unruk menjelaskanmengatur pembelahan dan pertumbuhannya. Mutasi se- penyebaran kanker ke bagian tubuh lain.macam ini dapat terjadi secara kebetulan atau, yang lebihsering, akibat pajanan ke faktor karsinogenik (penyebab Jika terdeteksi secara dini, sebelum bermetastasis, makakanker) misalnya radiasi pengion, bahan kimia lingkungan tumor ganas dapat diangkat dengan pembedahan. Sekali seltertentu, atau iritan fisik. Selain itu, beberapa kanker di-478 Bab 12

kanker telah menyebar dan tersemai di banyak tempat, maka Sel kankerpengangkatan keganasan secara bedah tidak dapat dilakukan.Dalam ha1 ini, obat-obat yang mengganggu sel yang cepat Tmembelah dan tumbuh, misalnya obat kemoterapetik rer-tentu, digunakan sebagai upaya untuk menghancurkan sel a:E<!dganas. Sayangnya, obat-obat ini juga mengganggu sel tubuhnormal, terutama sel yang berproliferasi cepat seperti sel r1darah dan sei yang melapisi bagian dalam saluran cerna. E.q Kanker yang tidak diobati umummya menyebabkan ke-matian, untuk beberapa alasan yang berkaitan. Massa ganas yang -mtumbuh tak terkendali menyingkirkan sel normal dengan ber-saing ketat memperebutkan nutrien dan ruang, namun sel kan- o:ker tidak dapat mengambil alih fungsi-fungsi sel yang mereka ol2hancurkan. Sel kanker biasanya tetap imatur dan tidak meng-alami spesialisasi, sering malah mirip sel mudigah (Gambar 12- oq21). Sel ganas yang berdiferensiasi buruk ini tidak memiliki CJkemampuan untuk melakukan fungsifungsi khusus jenis sel mPnormal dari mana mereka bermutasi. Organ yang terkena secara OLgradual mengalami kerusakan hingga ke tahap di mana organ Gamkrar 12-21tersebut tidak lagi dapat melakukan fungsi-fungsi untuk mem- Perbandingan sel normal dan sel kanker di saluran napaspertahankan kehidupan, dan orang tersebut meninggal. besar. Sel normal memperlihatkan silia khusus, yang secara terus-menerus berkontraksi dalam gerakan seperti pecutMUTASI GENETIK YANG TIDAK MENYEBABKAN untuk menyapu debris dan mikroorganisme dari saluran napas sehingga mereka tidak masuk ke bagian paru yang lebihKANKER dalam. Sel kanker tidak bersilia sehingga tidak mampu melakukan tugas pertahanan khusus ini.Meskipun banyak sel tubuh mengalami mutasi selama hidupseseorang, namun kebanyakan dari mutasi ini tidak menim- mengeluarkan perforin dan bahan kimia sitotoksik lain yangbulkan keganasan, karena tiga sebab: menghancurkan sel mutan sasaran (Gambar 12-23). Malcofag, selain membersihkan sisa-sisa sel korban yang mati, dapat1. Hanya sebagian mutasi yang menyebabkan hilangnya menelan dan menghancurkan sel kanker secara intrasel. kontrol atas pertumbuhan dan perkembangbiakan sel. Kenyataan bahwa kanker tetap saja terjadi memiliki arti Umumnya yang terpengaruh adalah aspek lain fungsi bahwa sel kanker kadang-kadang lolos dari mekanisme imun ini. Sebagian sel kanker diperkirakar.r dapat bertahan hidup sel. dengan menghindari deteksi imun, sebagai contoh, dengan2. Sel biasanya menjadi kanker hanya setelah akumulasi tidak memajankan ar.rtigen-antigen identitasnya di per- mutasi-mutasi independen. Persyaratan ini berperan, mukaan arau karena dikelilingi oleh antibodi penghambat paling tidak sebagian, pada jauh lebih tingginl.a insidens yang mengganggu fungsi sel T. Meskipun sel B dan antibodi kanker pada orar-rg tua, yang akumulasi r-nutasi-murasi- diperkirakan tidak berperan langsung dalam pertahanan nya telah terjadi lebih iama dalam satu turunan scl. terhadap kanker, sel B, yang memandang sel kanker mutan sebagai sel asing, dapat menghasilkan antibodi terhadap sel-3. Sel-sel yang berpotensi kanker yang akhimya terbentuk sel tersebut. Antibodi ini, oleh sebab yang belum diketahui, tidak mengaktifkan sistem komplemen, yang dapat meng- biasanya dihancurkan oleh sistem imun pada awal per- hancurkan sel kanker. Antibodi ini maiah berikatan dengan tempat-t€mpat antigenik di sel kanker, \"menyembunyikan\" kembangannya. antigen ini sehingga tidak dikenali oleh sel T sitotoksik.EFEKTOR SURVEILANS IMUN Karena itu, penyelubungan sel tumor oleh antibodi peng-Surveilans imun terhadap kanker bergantung pada kerjasama hambat akan melindungi sel tumor tersebut dari serangan selantara tiga jenis sel imun-se/ T sitotoksik, sel lVK, dan T. Temuan baru mengungkapkan bahwa sel kanker juga dapat mencegah serangan imun dengan mengaktifkan pem-makrofag-serta interferon. Ketiga tipe sel imun ini tidak saja burunya. Sel tumor menginduksi sel T yang berikatandapat menyerang dan menghancurkan sel kanker secara lang-sung tetapi ketiganya juga mengeluarkan interferon. Inter- dengannya ur.rtuk mclakukan bunuh diri.feron, selanjutnya, menghambat multiplikasi sel kanker danmeningkatkan kemampuan sel-sel imun mematikan sel kan- Dari pembahasan sebelumnya, tampak jelas bahwa di daiamker (Gambar 12-22). sistem imun itu sendiri bekerja faktor-faktor pengontrol yang kompleks. Selama ini, sistem imun dianggap berfungsi secara Karena sel NK tidak memerlukan pajanan dan sensitisasisebelumnya terhadap sel kanker untuk melancarkan seranganmematikannya, maka sel ini adalah lini pertama pertahananterhadap kanker. Selain itu, sel T sitotoksik menyerang selkanker setelah tersensitisasi oleh protein mutan di permukaansel yang berikatan dengan molekul MHC kelas I normal.Ketika berkontak dengan sel kanker, kedua sel pemusnah ini

Menghambat perkembangbiakan sel kanker (z-- l Meningkatkan v\"ns\"ruurr,\"n veninorat<anf ffiI Mengeluarkan MengeluarkanMeningkatkan + I I + Sel T sitotoksik (sebelum pajanan ke sel kanker) Bahan kimia toksik I -l Fr\"\"l\"'i, )Secara langsung menyerang dan menghancurkan sel kanker .Dimulai di siniGambar'12-22Surveilans imun terhadap kanker. lnteraksi sel T sitotoksik, sel natural kil/er, makrofag, dan interferon dalam melawan kanker. Sel kanker Lubang mematikan independen tanpa dipengaruhi oleh sistem kontrol lain di tubuh. Namun, penelitian-penelitian menunjukkan bahwao sistem imun mempengaruhi dan dipengaruhi oleh dua sistem .9 regulatorik utama, sistem saraf dan sistem endokrin. Sebagai coC contoh, interleukin 1 dapat memicu respons stres dengan m mengaktifkan serangkaian proses saraf dan endokrin yang o menyebabkan pengeluaran kortisol, salah satu hormon utama yang dikeluarkan selama stres. Keterkaitan antara mediatorzI respons imun dan mediator respons stres adalah hal yang se- suai. Kortisol memobilisasi simpanan nutrien tubuh sehingga ts bahan bakar metabolik siap tersedia untuk memenuhi ke- Jcoc o butuhan energi saat orang yang bersangkutan dalam keadaan sakit dan mungkin kurang makan (atau, pada kasus hewan,rcI mungkin tidak mampu mencari makan). Selain itu, kortisol memobilisasi asam amino, yang berfungsi sebagai bahan ! pembangun untuk memperbaiki setiap kerusakan jaringan (} yang terjadi ketika tubuh menghadapi hal yang memicu Gc respons imun. .9 Dalam arah berlawanan, limfosit dan makrofag res- d ponsif terhadap sinyal di dalam darah yang berasal dari sis- tem saraf dan dari kelenjar endokrin tertentu. Sel-sel imun E penting ini memiliki reseptor untuk beragam neurorrans- miter, hormon, dan mediator kimiawi lain. Sebagai contoh, E kortisol dan mediator kimiawi lain pada respons stres me- !oo miliki dampak imunosupresif yang besar, menghambat 'Eooc banyak fungsi limfosit dan makrofag serta menurunkan oo produksi sitokin. Karena itu, tampaknya terdapat lengkung o umpan balik negatif antara sistem imun dan sistem saraf serta endokrin. Sitokin-sitokin yang dikeluarkan oleh sel Sel T sitotoksik imun meningkatkan respons stres yang dikontrol oleh saraf dan hormon, sementara kortisol dan mediator kimiawi ter-Gambar 12-23Sebuah sel T sitotoksik sedang menghancurkan sebuah selkanker. Ketika berkontak dengan sel kanker dan dapatberikatan secara spesifik, sel T sitotoksik mengeluarkanberbagai bahan kimia toksik misalnya perforin, yangmenghancurkan sel kanker.480 Bab 12

Lebih Dekat dengan Fisiologi OlahragaOlahraga: Menguntungkan atau Merugikan bagi Sistem Pertahanan lmun?Selama bertahun-tahun orang yang kali lebih sering mengalami infeksi mengidap flu atau masuk angin dalammenjalani olahraga moderat meng-klaim bahwa mereka lebih jarang pernapasan daripada mereka yang enam jam pertama setelah pertanding-masuk angin ketika kondisi aerobikmereka sedang baik. Sebaliknya, atlet berlatih kurang dari 20 mil seminggu an yang melelahkan.elit dan para pelatihnya seringmengeluh tentang jumlah infeksi dalam dua bulan sebelum lomba. Pada Namun, suatu penelitian yangsaluran napas yang tampaknya dialamioleh para atlet pada puncak musim penelitian lain, 10 atlet elit diminta mengevaluasi efek program olahragakompetisi mereka. Hasil studi-studi berlari di treadmill selama tiga jam moderat di mana sekelompok wanitailmiah terakhir mendukung keduaklaim ini. Dampak olahraga pada dengan kecepatan yang sama seperti berjalan 45 menit setiap hari, 5 harisistem imun bergantung pada yang akan mereka lakukan jika seminggu, selama 15 minggu menda-intensitas olahraga. Penelitian pada hewan membukti- bertanding. Pemeriksaan darah setelah patkan bahwa kadar antibodi dankan bahwa olahraga intensitas tinggi lari ini menunjukkan bahwa aktivitas aktivitas sel natural killer para wanitasetelah infeksi yang disengaja menye-babkan infeksi bertambah parah. Olah sel natural kil/er telah berkurang tersebut meningkat selama programraga moderat yang dilakukan sebeluminfeksi atau implantasi tumor, sebalik- sebesar 25% sampai 50% dan penu- olahraga. Studi-studi lain tentangnya, menyebabkan infeksi lebih ringandan pertumbuhan tumor lebih lambat runan ini berlangsung hingga enam program olahraga moderat yangpada hewan percobaan. jam. Para pelari juga memperlihatkan menggunakan sepeda stasioner pada Studi-studi pada manusia jugamendukung hipotesis bahwa olahraga peningkatan 60% hormon stres orang berusia lebih dari 65 tahunyang melelahkan menekan pertahanan kortisol, yang diketahui menekan menunjukkan adanya peningkatanimun sementara olahraga sedang imunitas. Studi-studi lain memperlihat- aktivitas sel natural kil/er sebesar yangmerangsang sistem imun. Surveiterhadap 2300 pelari yang berkom- kan bahwa atlet memiliki kadar lgA terjadi pada orang berusia muda.petisi dalam suatu maraton besarmenunjukkan bahwa mereka yang liur yang lebih rendah dibandingkan Sayangnya, beberapa penelitianberlatih lebih dari 60 mil seminggu dua dengan subyek kontrol dan bahwa yang dilakukan pada mereka yang imunoglobulin mukosa pernapasan terinfeksi virus imunodef isiensi mereka berkurang setelah olahraga manusia (HlV, virus AIDS) tidak berat yang berkepanjangan. Hasil-hasil mendapatkan perbaikan fungsi imun ini mengisyaratkan terjadinya dengan olahraga. Studi-studi ini penurunan resistensi terhadap infeksi membuktikan bahwa pasien positif-HlV pernapasan setelah olahraga dengan dapat memperoleh kekuatan melalui intensitas tinggi. Berdasarkan hasil- latihan resistensi dan meningkatkan hasil ini, para peneliti di bidang ini kesejahteraan psikologisnya melalui menganjurkan agar atlet menghindari olahraga dan mereka tidak mengalami sebisa mungkin pajanan ke virus akibat buruk dari olahraga yang pernapasan dengan menghindari moderat. tempat yang ramai atau orang yangkait yang dikeluarkan selama respons stres menekan sistem (respons imun terlalu lemah) dan serangan imun yang tidakimun. Stres fisik, psikologis, dan sosial dikaitkan dengan sesuai (respons imun yang berlebihan arau salah sasaran).peningkatan kerentanan terhadap infeksi serta kanker dan I Penyakit imunodefisiensi terjadi akibathal ini terutama berkaitan dengan penekanan sistem imunoleh stres. Karena itu, resistensi tubuh terhadap penyakit insufisiensi respons imun.dapat dipengaruhi oleh keadaan mental-conroh dari \" mind CATAIAN KLINIS. Penyakit imunodefisiensi terjadi jikaouer matter\" . sistem imun gagal berespons secara adekuat terhadap invasi asing. Penyakit ini dapat bersifat kongenital (terdapat sejak Terdapat keterkaitan penting lain antara sistem imun lahir) atau didapat (nonherediter), dan mungkin hanyadan saraf selain dengan koneksi kortisol. Sebagai contoh,banyak organ sistem imun, misalnya timus, limpa, dan mengganggu imunitas yang diperantarai oleh antibodi, imu-kelenjar limfe, disarafi oleh sistem saraf simpatis, cabang nitas yang diperantarai oleh sel, atau keduanya.sistem saraf yang aktif selama situasi \"lawan-atau-lari\" Pada suatu penyakit herediter yang jarang dan dikenal sebagai seaere combined immqnodeficiency, pasien tidak(lihat h. 260). Dalam arah yang berlawanan, sekresi sistemimun bekerja pada otak untuk menimbulkan demam dan memiliki baik sel B maupun sel T. Para pasien ini memiliki pertahanan yang sangat terbatas terhadap organisme pato-gejala umum lain yang menyertai infeksi (Untuk pem- genik dan meninggal pada masa bayi kecuali jika tinggal di lingkungan bebas kuman (yaitu, tinggal di dalam gelembungbahasan tentang kemungkinan efek olahraga pada perta- atat\" bubble\"). Namun, hal ini telah berubah dengan ditemu-hanan imun, lihat fitur boks, Lebih Dekat dengan Fisiologi kannya terapi gen yang berhasil menyembuhkan penyakitOlahraga). pada sebagian pasien.PENYAKIT IMUN Keadaan imunodefisiensi didapat (nonherediter) dapatKelainan fungsi sistem imun dapat menyebabkan penyakit terjadi akibat perusakan tak disengaja jaringan limfoid se-imun melalui dua cara umum: penyakit imunodefisiensi waktu pemberian obat antiinflamasi jangka panjang, misal- Pertahanan Tubuh 481

nya turunan kortikosteroid, atau akibat terapi kanker yang orang tidak alergik terhadap debu atau bulu itu sendiri, tetapiditujukan untuk menghancurkan sel-sel yang cepat mem- terhadap kutu kecil yang menghuni debu atau bulu dan me-belah (yang s yangtry^juga termasuk limfosit selain sel kan- makan skuama yang terus-menerus terlepas dari kulit). Oleh ker). Penyakit imunodefisiensi didapat yang paling baru dan sebab yang belum jelas, alergen-alergen ini berikatan dengantragisnya paling banyak adalah AIDS yang seperri dijelaskan dan memicu pembentukan antibodi IgE dan bukan antibodi IgG yang berkaitan dengan antigen bakteri. Antibodi IgEsebelumnya, disebabkan oleh HIV suatu virus yang meng- adalah imunoglobulin yang paling sedikit tetapi keberadaan- nya mengisyaratkan kekacauan. Thnpa antibodi IgE tidakinvasi dan melumpuhkan sel T penolong. akan terjadi hipersensitivitas ripe cepat. Kerika seseorang Marilah kita membahas serangan imun yang \"tidak dengan kecenderungan alergik perrama kali terpajan ke suatupada tempatnya'. aiergen, sel T penolong yang sesuai akan mengeluarkanI Alergi adalah serangan imun yang tidak sesuai interleukin 4, suattt sitokin yang merangsang sel B spesifikterhadap bahan lingkungan yang tidak berbahaya. untuk membentuk antibodi IgE terhadap alergen. Selama periode sensitisasi awal ini tidak timbul gejala, tetapi ter_CATAIAN KLINIS. Serangan imun adaptifyang tidak tepatmenyebabkan reaksi yang merugikan di tubuh. Serangan- Fn*k sel memori yang bersiap melaksanakan respons yangserangan ini mencakup (1) respons otoimun, di mana sistemimun berbalik melawan salah satu jaringan tubuh sendiri; (2) lebih kuat pada pajanan ulang ke alergen yang sama.penyakit kompleks imun, berupa respons antibodi berlebihan\"yang tumpah\" dan merusak jaringan normal; dan (3) alergi. Berbeda dengan respons yang diperantarai oleh antibodiDua keadaan pertama telah dibahas lebih awal di bab ini, dan dipicu oleh antigen bakteri, antibodi IgE tidak beredarsehingga kita sekarang akan berkonsentrasi pada alergi. bebas dalam darah. Bagian ekor antibodi ini melekat ke sel Alergi adalah akuisisi reaktivitas imun spesifik yangtidak sesuai, atau hipersensitivitas, terhadap bahan ling- mast dan basofil, yaitu sel yang menghasilkan dan menyim-kungan yang biasanya tidak berbahaya, misalnya debu atau pan beragam bahan kimia inflamatorik kuat seperti histamin, dalam granula yang sudah jadi. Sel mast terdapat palingserbuk sari tanaman. Bahan penyebab dikenal sebagai aler-gen. Pajanan ulang pada orang yang telah tersensitisasi me- banyak di daerah yang berkontak dengan lingkungan eks-micu serangan imun, yang bervariasi dari reaksi ringan yang ternal, misalnya kulit, permukaan luar mata, dan lapisan da-hanya mengganggu hingga reaksi berat yang merusak tubuh lam saluran napas serta saluran cerna. Pengikatan alergendan bahkan memarikan. yang sesuai dengan bagian lengan antibodi IgE yang men- julur keluar dengan bagian ekor melekat ke sel mast atau Respons alergik diklasifikasikan menjadi dua kategori:hipersensitiviras ripe cepat dan hipersensitiviras tipe lambat. basofil akan memicu pecahnya granula. Akibatnya, histaminPada hipersensitivitas tipe cepat, respons alergik muncul dan mediator kimiawi lain tersebar ke jaringan sekitar.dalam waktu sekitar 20 menit setelah orang yang rersensi-tisasi terpajan ke suatu alergen. Pada hipersensitivitas tipe Sebuah sel mast (atau basofil) dapat dilapisi oleh se-lambat, reaksi umumnya belum muncul sampai satu hari .iumlah antibodi IgE yang berbeda dengan masing-masing berikatan dengan alergen yang berbeda. Dengan demi-atau lebih setelah pajanan. Perbedaan dalam waktu ini di- kian, sel mast dapat dipicu untuk melepaskan produk-sebabkan oleh perbedaan mediator yang berperan. Suatu produk kimianya oleh sejumlah alergen berbeda (Gambaralergen mungkin mengaktifkan respons sel B atau sel T. 1) 1L\Reaksi alergik tipe cepat melibatkan sel B dan dipicu olehinteraksi antibodi dengan antigen; reaksi tipe lambat me- MEDIATOR KIMIAWI HIPERSENSITIVITAS TIPElibatkan sel T dan merupakan respons imunitas selular yanglebih lambat terhadap alergen. Marilah kita meneliti kausa CEPATdan konsekuensi masing-masing reaksi ini secara lebih Bahan-bahan kimia yang dibebaskan menyebabkan reaksi yang menandai hipersensitivitas tipe cepat. Yang berikut ada-detil. lah sebagian dari bahan kimia terpenting yang dikeluarkanPEMICU HIPERSENSITIVITAS TIPE CEPAT selama reaksi alergik tipe cepat:Pada hipersensitivitas tipe cepar, antibodi yang berperan dan 1. Histamin, yang menyebabkan vasodilatasi dan pening-proses yang timbul setelah palanan ke suatu alergen berbedadari respons biasa terhadap bakteri yang diperantarai oleh katan permeabilitas kapiler serta peningkatan produksiantibodi. Alergen tersering yang memicu hipersensitivitas mukus.tipe cepat adalah serbuk sari, sengaran lebah, penisilin, 2. Shu-reacth.,e substance of anapbylaxis (SRS-A), yangmakanan tertentu, jamuq debu, bulu, dan serpihan kulit memicu kontralai hebat dan berkepanjangan otot polos,hewan. (Sebenarnya orang yang alergi terhadap kucing tidak terutama saluran napas halus. SRS-A adalah suaru leu-alergik terhadap bulu kucing itu sendiri. Alergen sebenarnya kotrien, mediator bekerja lokal yang serupa denganadalah yang terdapat di air liur kucing, yang mengendap di prostaglandin (lihat h. 822).bulunya ketika kucing menjilati tubuhnya. Demikian juga, 3. Eosinolthil cbemotactic factor, yang secara khusus me- narik eosinofil ke daerah peradangan. Yang menarik, eosinofil mengeluarkan enzim-enzim yang menginaktif- kan SRS-A dan juga mungkin menghambat histamin, mungkin berfungsi sebagai \"tombol padam\" untuk membatasi respons alergik.482 Bab 12

GEJALA HI PERSENSITIVITAS TIPE CEPAT kuiit karena pelepasan histamin yang diinduksi oleh alergi menyebabkan biduran. Reaksi alergik di saluran cerna se-Gejala-gejala hipersensitivitas tipe cepat bervariasi bergan-tung pada tempat, alergen, dan mediatot yang terlibat. bagai respons terhadap ingesti alergen dapat menyebabkanUmumnya reaksi terlokalisasi di bagian tubuh tempat sel-sel diare.yang mengandung IgE pertama kali berkontak dengan aler- TERAPI HIPERSENSITIVITAS TIPE CEPATgen. Jika reaksi terbatas di saluran napas atas setelah seseorangmenghirup alergen misainya serbuk sari tumbuhan tertentu, Terapi reaksi alergik tipe cepat yang lokal dengan antihista- min sering hanya menghasiikan penyembuhan parsial gejala,bahan-bahan kimia yang dibebaskan memicu gejala bay karena sebagian dari manifestasi ditimbulkan oleh mediatorfeaer-misalnya, hidung tersumbat akibat edema lokal yang kimiawi lain yang tidak dihambat oleh obat golongan ini.dipicu oleh histamin serta bersin dan pilek akibat bertam-bahnya sekresi mukus. Jika reaksi terkonsentrasi di bronkio- Sebagai contoh, antihistamin tidak terlalu efektif dalam mengobati asma, yang gejala paling seriusnya dipicu olehlus (saluran napas kecil yang menuju kantung-kantung udarakecil di dalam paru) maka timbul asma. Kontraksi otot polos SRS-A. Obat adrenergik (yang menyerupai kerja sistem sarafdi dinding bronkiolus sebagai respons terhadap SRS-A mem- simpatis) bermanfaat melalui efek vasokonstriktor-bronkodi- latornya dalam melawan efek histamin dan SRS-A. Obatpersempit atau menyebabkan konstriksi saluran-saluran na- antiinflamasi misalnya turunan kortisol sering digunakanpas ini sehingga pasien sulit bernapas. Pembengkakan lokal TAlergen-...-Klonasel BspesifikSel v {v Yplasmaaktif (-rAntibodilsESel mast Granula terisi oleh histamin Respons Reseptor ekor lgE alergik Hbaishtaanmiknimdiaanla.i-nGambar 12-24Peran antibodi lgE dan sel mast dalam hipersensitivitas tipe cepat. Klon sel B diubah menjadi sel plasma, yang mengeluarkanantibodi lgE jika berkontak dengan alergen spesifik klon tersebut. Bagian ekor Fc semua antibodi lgE, apapun spesifisitas regiolengan Fab-nya, berikatan dengan protein reseptor spesifik untuk ekor lgE di sel mast dan basofil. Tidak seperti sel B, setiap selmast memiliki berbagai reseptor permukaan (antibodi) untuk mengikat berbagai antigen. Ketika Suatu alergen berikatandengan reseptor lgE yang spesifik baginya di permukaan sel mast, sel mast mengeluarkan histamin dan bahan-bahan kimia laindengan eksositosis. Bahan-bahan kimia ini memicu respons alergik. Pertahanan Tubuh 483

sebagai terapi primer bagi peradang^nya;ng disebabkan oleh saluran cerna arau dapat melekat ke lapisan dalam saluranalergi, misalnya yang berkaitan dengan asma. Obat-obat baru cerna. Sebagian cacing bermigrasi menuju paru pada salahyang menghambat leukotrien, termasuk SRS-A, juga menjadi satu bagian di siklus hidup mereka. Para ilmuwan mencurigaisalah satu pilihan untuk mengatasi alergi tipe cepat. bahwa respons IgE membantu mengenyahkan invasi ini se-SYOK ANAFILAKTIK bagai berikut. Respons peradangan di kulit dapat memben-Suatu reaksi sistemik yang mengancam nyawa dapat terjadi dung cacing parasitik yang berupaya membenamkan dirinya.jika alergen masuk ke dalam darah atau jika terjadi pelepasan Batuk dan bersin dapat mengeluarkan cacing yang bermigrasibahan kimia dalam jumlah besar dari tempar inokulasi aler- ke paru. Diare dapat membantu membilas cacing keluargen lokal ke sirkulasi. Jika mediator kimiawi dalam jumlah sebelum parasit ini dapat menembus atau melekat ke lapisan dalam saluran cerna. Yang menarik, studi-studi epidemiologisbesar ini memperoleh alaes ke darah maka terjadi reaksi sis-temik yang,sangat serius (melibatkan seluruh tubuh) yang mengisyaratkan bahwa insidens alergi di suatu negara me-dikenal sebagai syok anafflaktik. Hipotensi berat yang dapat ningkat seiring dengan penurunan parasit. Karena itu, res-menyebabkan syok sirkulasi (lihat h. 411) terjadi akibat vaso- pons hipersensitivitas tipe cepat yang berlebihan terhadap alergen-alergen yang normalnya tak berbahaya tersebutdilatasi luas dan perpindahan besar-besaran cairan plasma kedalam ruang interstisium akibat peningkatan umum permea- mungkin mencerminkan sistem respons imun yang bergerakbilitas kapiler. Secara bersamaan, terjadi konstriksi bronkio- tanpa tujuan ('tidak ada kerjaan\") akibat tidak adanya cacinglus berat yang dapat menyebabkan kegagalan pernapasan. parasitik.Pasien dapat tercekik akibat ketidakmampuan mengalirkanudara melalui saluran udara yang menyempit. Kecuali jika HI PERSENSITIVITAS TI PE LAMBATdilakukan tindakan-tindakan kontra, misalnya penyunrikan Sebagian alergen memicu hipersensitivitas tipe lambat, yaituobat vasokonstriktor-bronkodilator dengan segera, maka suatu respons imun yang diperantarai oleh sel I bukan res-syok anafilaktik sering memadkan. Reaksi ini merupakan pons sel B - antibodi IgE tipe cepat. Alergen rersebut antarapenyebab mengapa satu kali sengatan lebah atau satu dosis lain adalah tol<sin poison iuy $ejenis tanaman) dan bahanpenisilin dapat sedemikian berbahaya bagi orang yang ter- kimia tertentu yang sering mengenai kulit, misalnya kosme-sensitisasi terhadap alergen-alergen ini. tik dan bahan pembersih rumah tangga. Umumnya respons ditandai oleh erupsi kulit tipe lambat yang mencapai puncakHIPERSENSITIVITAS TIPE CEPAT DAN TIDAK intensitasnya satu sampai tiga hari setelah |<ontak denganADANYA CACING PARASITIK alergen yang sel T telah tersensitisasi sebelumnya. SebagaiMeskipun respons hipersensitivitas tipe cepat cukup berbedadari respons anribodi IgG tipikal terhadap infeksi bakteri ilustrasi, r.oksin poison iuy tidak merusak kulit ketika ber-namun respons ini sangat mirip dengan respons imun yang kontak tetapi mengaktifkan sel T yang spesifik terhadap tok-dipicu oleh cacing parasitik. Karakteristik yang dimiliki baikoleh reaksi imun terhadap alergen maupun terhadap cacing sin tersebut, termasuk pembenrukan komponen pengingat.parasitik mencakup pembentukan antibodi IgE dan pening-katan aktivitas basofil dan eosinofil. Temuan ini mendorong Pada pajanan berikutnya ke toksin yang sama, sel T yangtimbulnya pendapat bahwa alergen-alergen yang tidak ber- telah aktif berdifusi ke kulit dalam satu sampai dua hari,bahaya agaknya memicu respons imun yang dirancang untukmelawan cacing. Sel mast lebih banyak ditemukan di tempat berikatan dengan toksin yang ada. Interaksi yang terjadi me- nyebabkan kerusakan jaringan dan keluhan subyektif yangdi mana cacing parasitik (dan alergen) dapat berkontak khas untuk penyakit ini. Pengobatan terbaik adalah dengandengan tubuh. Cacing parasitik dapat menembus kulit atau aplikasi preparat antiinflamasi, misalnya obat yang mengan- dung turunan kortisol. TabeI l2-5 meringkaskan perbedaan antara hipersensi- tivitas tipe cepat dan dpe lambat. Hal ini menuntaskan pem- bahasan kita tentang sistem pertahanan imun internal. KiniTabel 12-5Reaksi Hipersensitivitas Tipe Cepat versus Tipe LambatKARAKTERISTIK REAKSI HIPERSENSITIVITAS TIPE CEPAT REAKSI HIPERSENSITIVITAS TIPE LAMBATWaktu Awitan Gejala Dalam satu sampai tiga harisetelah Pajanan ke Alergen Dalam 20 menitJenis Respons lmun lmunitas selular terhadap alergen lmunitas yang diperantarai oleh antibodiEfektor lmun yang Terlibat terhadap alergen Sel T Sel B, antibodi lgE, sel mast, basofil,Alergi yang Sering Terjadi Alergi kontak misalnya alergi terhadap poison histamin, slow-reactive substance of ivy, kosmetik, dan bahan pembersih rumah anaphylaxis, faktor kemotaktik eosinof il tangga Hay fever, asma, biduran, syok anafilaktik pada kasus ekstrim484 Bab 12

kita mengalihkan perhatian kita kepada pertahanan eksternal an di bawahnya tetapi juga secara dinamis terlibat dalamyang mencegah masuknya patogen asing sebagai iini pertama mekanisme pertahanan dan fungsi penring lain. Kulit terdiripertahanan. dari dua lapisan, epidermis di bagian Iuar dan dermis dibagian dalam (Gambar 12-25).PERTAHANAN EKSTERIUAL EPIDERMISPertahanan tubuh terhadap mikroba asing tidak terbatas Epidermis terdiri dari banyak lapisan sel epitel. Rata-rata, epi-pada mekanisme-mekanisme imun rumit dan saling ber- dermis mengganti dirinya sendiri setiap sekitar dua setengahkaitan yang menghancurkan mikroorganisme yang meng- buian. Lapisan epidermis bagian dalam terdiri dari sel-sel ber-invasi tubuh. Seiain sistem pertahanan imun internal, tu- bentuk kubus yang hidup dan cepat membelah, semenrarabuh dilengkapi oleh mekanisme pertahanan eksternal yang sel-sel di iapisan luar mati dan gepeng. Epidermis tidak me-dirancang untuk mencegah penetrasi mikroba setiap kali miliki aliran darah iangsung. Sel-selnya mendapat makananjaringan tubuh terpajan ke lingkungan eksternal. Perta- hanya melalui difusi dari jaringan vaskular padat dermis dihanan eksternal yang paling jelas adalah kulit atau integu- bawahnya. Sel-sel yang baru terbentuk di lapisan dalam terusmen, yang membungkus bagian luar tubuh (integere berarti mendorong sel-sel tua mendekati permukaan, semakin jauh\"menutupi\"). dari pasokan nutriennya. Hal ini, ditambah dengan kenyata-I Kulit terdiri dari epidermis protektif di luar dan an bahwa lapisan-lapisan luar terus-menerus mendapat tekan- an serta mengalami \"wear and teal', menyebabkan sel-sel tuajaringan ikat dermis di bagian dalam. ini mati dan menggepeng. Sel-sel epidermis disatukan olehKulit, yaitu organ tubuh terbesar, berfungsi tidak hanya se- desmosom (lihat h. 65), yang berhubungan dengan filamenbagai sawar mekanis antara lingkungan eksternal dan jaring- keratin intrasel (lihat h. 50) untuk membentuk lapisan pe- nutup kohesif yang kuat. Sewaktu sel penghasil keratin ini mengalami pemarangan, filamen-filamen keratin secara pro- Pori keringat Kelenjar sebasea .\"J Otot Melanosit Lapisan berkeratin / li polos t -KeSraeltiGnroansstein Dermis - .'-Limfosit T Serat saraf i Folikel rambut SI $: ,i Reseptor tekananGambar 12-25 Kelenjar keringatAnatomi kulit. Kulitterdiri dari dua lapisan, epidermis berkeratin di sebelah luar dan jaringan ikat dermis kaya pembuluh darah didalam. Lipatan ke dalam epidermis membentuk kelenjar keringat, kelenjar sebasea, dan folikel rambut. Epidermis mengandungempat jenis sel: keratinosit, melanosit, sel Langerhans, dan sel Granstein. Kulit melekat ke otot atau tulang di bawahnya melaluihipodermis, suatu lapisan jaringan ikat longgar yang mengandung lemak. Pertahanan Tubuh 485

gresif menumpuk dan membentuk ikatan-silang saru sama yang tersebar di hampir seluruh tubuh, mengeluarkan larutanlain di sitosol. Sewaktu sel lapisan luar mati, protein keratin garam encer melalui lubangJubang kecil, pori keringat, kefibrosa ini tertinggal, membentuk skuama gepeng keras yang permukaan kulit. Penguapan keringat ini mendinginkan ku- lit dan penting dalam mengatur suhu.membentuk lapisan tanduk (berkeratin) protektif yangkuat. Bila skuama lapisan tanduk paling luar terlepas atau Jumlah keringat yang diprodulai diatur oleh dan ber-terkelupas akibat abrasi, maka lapisan ini diganti dengan cara gantung pada suhu lingkungan, jumlah aktivitas otor yangpembelahan sel di lapisan epidermis yang lebih dalam. Ke- menghasilkan panas, dan berbagai faktor emosi (misalnya,cepatan pembelahan sel, dan karena itu ketebalan lapisan orang sering berkeringat saar merasa cemas). Di ketiak (aksila)berkeratin ini, bervariasi sesuai bagian tubuh. Lapisan ini dan daerah pubis terdapat kelenjar keringat jenis khusus yangpaling tebal di daerah kulit yang mengalami tekanan paling menghasilkan keringat kaya protein yang mendukung per-besar, misalnya telapak kaki. Lapisan berkeratin bersifat tumbuhan bakteri permukaan tubuh dan menyebabkan ter- bentuknya bau khas. Sebaliknya, sebagian besar keringat,kedap udara, cukup kedap air, dan tidak dapat ditembus oleh serta sekresi dari kelenjar sebasea, mengandung bahan-bahan kimia yang umumnya sangat toksik bagi bakteri.sebagian besar bahan. Lapisan ini menahan lewatnya segalasesuatu yang lewat dalam dua arah antara tubuh dan ling- Sel-sel kelenjar sebasea menghasilkan sebum, suarukungan eksternal. Sebagai contoh, lapisan ini memperkecil sekresi berminyak yang dikeluarkan ke dalam folikel rambut.hilangnya air dan konstituen penring lain dari tubuh serta Dari sini sebum mengalir ke permukaan kulit, meminyaki rambut dan lapisan kulit luar yang berkeratin, membantumencegah sebagian besar benda asing masuk ke dalam tubuh. sifat kedap air dan mencegah kulit kering dan retak. Thngan atau bibir yang pecah-pecah menunjukkan kurangny^ prc- CATIIIAN KLIMS. Manfaat lapisan protektif ini dalam teksi oleh sebum. Kelenjar sebasea sangat aktif selama remaja,menahan cairan tubuh menjadi jelas setelah luka bakar luas. menyebabkan kulit remaja sering berminyak.Infeksi bakteri dapat terjadi di jaringan tak terproteksi dibawahnya, tetapi konsekuensi sistemik yang bahkan lebih se- Setiap folikel rambut dilapisi oleh sel-sel penghasil ke-rius lagi adalah hilangnya air tubuh dan protein plasma, yang ratin khusus, yang mengeluarkan keratin dan protein lain yangkeluar melalui permukaan luka bakar yang terpajan. Gangguan membentuk batang rambut. Rambut meningkarkan sensitivi-sirkulasi yang diakibatkannya dapat mengancam nyawa. tas permukaan kulit terhadap rangsang taktil (sentuh). Di Demikian juga, sawar kulit menghambat masuknya se- beberapa spesies lain, fungsi ini berkembang lebih sempurna.bagian besar bahan yang berkontak dengan permukaan tubuh Sebagai contoh, kumis/sungut di kucing sangat peka dalamke dalam tubuh, termasuk bakteri dan bahan kimia toksik. hal ini. Peran rambut yang bahkan lebih penting pada spesiesPada banyak kasus, kulit memodifikasi senyawa yang ber-kontak dengannya. Sebagai contoh, enzim-enzim epidermis berbulu adalah konservasi panas, tetapi bagi kita manusia yangdapat mengubah banyak karsinogen potensial menjadi se- relatif tidak berbulu fungsi ini tidak signifikan. Seperti rambut,nyawa tak berbahaya. Namun, sebagian bahan, terutamabahan larut lemak, dapat menembus kulit utuh melalui lapis kuku adalah produk berkeratin khusus lain yang berasal dariganda lemak membran plasma sel epidermis. Obat yang da-pat diserap melalui kulit, misalnya nikotin arau estrogen, struktur epidermis hidup, yaitu bantalan |otku (nail bed.kadang-kadang digunakan dalam bentuk \"koyo\" kulit yang HIPODERMISmengandung obat tersebut. Kulit melekat ke jaringan di bawahnya (otot atau tulang)DERMIS melaiui hipodermis (hipo artinya \"di bawah\"), yang juga di-Di bawah epidermis terdapat dermis, suatu lapisan jaringan kenal sebagai jaringan subkutis (sub artinya \"di bawah\";ikat yang mengandung banyak serat elastin (untuk pere- hutis artinya \"kulit\"), suatu lapisan jaringan ikat longgar.gangan) dan serat kolagen (untuk kekuatan), serta banyakpembuluh darah dan ujung saraf khusus. Pembuluh darah Sebagian besar sel lemak terdapat di dalam hipodermis.dermis tidak saja memasok dermis dan epidermis tetapi jugaberperan besar mengatur suhu tubuh. Kaliber pembuluh- Endapan lemak di seluruh tubuh ini secara kolektif disebutpembuluh ini, dan karenanya volume darah yang mengalir sebagai jaringan adiposa.melaluinya, dapat dikendalikan sehingga jumlah pertukaranpanas antara pembuluh darah permukaan kulit dan ling- I Sel-sel khusus di epidermis menghasilkankungan eksternal dapat diubah-ubah (Bab l7). Reseptor diujung perifer serat saraf aferen di dermis mendeteksi tekanan, keratin dan melanin serta ikut serta dalamsuhu, nyeri, dan input somatosensorik lain. Ujung saraf pertahanan imun.eferen di dermis mengontrol kaliber pembuluh darah, ereksirambut, dan selresi kelenjar eksokrin kulit. Epidermis mengandung empar jenis sel residen berbeda- melanosit, keratinosit, sel Langerhans, dan sel Granstein-plusKELENJAR EKSOKRIN KULIT DAN FOLIKEL RAMBUT limfosit T transien yang tersebar di seluruh epidermis danLipatanJipatan epidermis yang masuk ke dermis di bawah- dermis. Masing-masing dari jenis sel residen ini memilikinya membentuk kelenjar eksokrin kulit - kelen.jar keringat fungsi khusus.dan kelenjar -sebasea serta folikel rambut. Kelenjar keringat, MELANOSIT Melanosit menghasilkan pigmen melanin, yang disebarkan ke sel-sel kulit sekitar. Jumlah dan jenis melanin, yang dapat486 Bab 12

bervariasi di antara pigmen hitam, coklat, kuning, dan merah, Berbagai komponen sistem imun di epidermis secaramenentukan warna kulit ras manusia. Orang berkulit terang kolektif dinamai jaringan limfoid terkait krlit (sbin asso-memiliki jumlah melanosit yang sama seperti orang berkulitgelap; perbedaan warna kulit bergantung pada jumlah mela- ciated lj'mpboid tissue, SAXI). Riset-riset terakhir meng-nin yang diproduksi oleh masing-masing melanosit. Melanin isyaratkan bahwa kulit mungkin berperan lebih besar dalamdihasilkan melalui jalur biokimia kompleks di mana enzim pertahanan imun adaptif daripada yang dijelaskan di sini.melanosit tirosinase berperan kunci. Sebagian besar orang,apapun warna kulitnya, memiliki cukup tirosin yang jika Hal ini sesuai karena kulit adalah bagian tubuh yangberfungsi penuh, dapat menghasilkan cukup melanin untukmembuat warna kulit mereka sangat hitam. Namun, pada berhadapan dengan lingkungan eksternal.mereka yang berkulit terang, dua faktor genetik mencegahenzim melanosit ini berfungsi dengan kapasitas penuh: (1) SINTESIS VITAMIN D OLEH KULITbanyak dari tirosinase yang dihasilkan berada dalam bentukinaktif, dan (2) adanya beragam inhibitor yang menghambat Epidermis juga membentuk vitamin D jika terdapat sinartirosinase. Akibatnya melanin yang diproduksi lebih sedikit. matahari. Jenis sel yang menghasilkan vitamin D belum di- Selain penentuan kandungan melanin secara herediter, ketahui pasti. Vitamin D, yang berasal dari molekul prekur- sor yang berkaitan erat dengan kolesterol, mendorong penye-jumlah pigmen ini dapat meningkat sementara sebagai res- rapan Ca2. dari saluran cerna ke dalam darah (Bab 16).pons terhadap pajanan ke berkas sinar ultraviolet (tIV) darimatahari. Melanin tambahan ini, yang penampakan luarnya Biasanya diperlukan suplemen vitamin D dalam makananberupa \"warna coklat\", melaksanakan fungsi protektif dengan karena kulit umumnya tidak terpajan ke sinar matahari da-menyerap berkas UV yang berbahaya. lam jumlah memadai untuk menghasilkan jumlah zat esen- sial ini secara adekuat.KERATINOSIT I Tindakan protektif di dalam rongga tubuhSel epidermis yang paling banyak adalah keratinosit yangseperti diisyaratkan oleh namanya, khusus menghasilkan ke- mempersulit invasi patogen ke dalam tubuh.ratin. Sewaktu mati, keratinosit membentuk lapisan luarberkeratin yang protektif. Sel ini juga menghasilkan rambut Sistem pertahanan tubuh manusia harus mencegah masuk-dan kuku. Fungsi yang baru ditemukan adalah bahwa kera- nya patogen potensial ddak saja melalui permukaan luartinosit juga penting secara imunologis. Sel ini mengeluarkan tubuh tetapi juga melalui rongga-rongga internal yang ber-interleukin 1 (suatu produk yang juga disekresikan oleh hubungan langsung dengan lingkungan luar - yaitu, sistemmakrofag), yang mempengaruhi pematangan sel T yang cen- cerna, sistem genitourinaria, dan sistem pernapasan. Berbagaiderung berada di kulit. Yang menarik, sel epitel timus ter- sistem ini menggunakan berbagai taktik untuk menghancur-bukti memiliki kemiripan anatomik, molekular, dan fung- kan mikroorganisme yang masuk melalui rute-rute ini.sional dengan keratinosit. Tampaknya sebagian dari tahappematangan sel T pascatimus berlangsung di kulit di bawah PERTAHANAN SISTEM PENCERNAANtuntunan keratinosit. Air liur yang dikeluarkan ke dalam mulut di pintu masukSEL IMUN LAIN DI KULIT sistem pencernaan mengandung suatu enzim yang melisiskanDua jenis sel epidermis lain juga berperan dalam imunitas.Sel Langerhans, yang bermigrasi ke kulit dari sumsum tu- bakteri tertentu. Bakteri \"kawan\" yang hidup di bagianlang, adalah sel dendritik yang berfungsi sebagai sel penyajiantigen. Karena itu, kulit tidak saja merupakan sawar meka- belakang lidah mengubah nitrat makanan menjadi nitrit,nis tetapi sebenarnya juga memberi peringatan kepada lim- yang kemudian ditelan. Pengasaman nitrit ketika zat ini men-fosit jika sawar ini dilanggar oleh mikroorganisme. Sel capai lambung yang sangat asam menyebabkan terbentuknyaLangerhans menyajikan antigen ke sel T penolong, memper- nitrat oksida, yang tolaik bagi berbagai mikroorganisme.lancar responsivitas sel terhadap antigen terkait kulit. Sebalik- Selain itu, banyak dari bakteri yang tertelan namun masihnya, sel Granstein tampaknya berfungsi sebagai \"rem\" ter- bertahan hidup dimatikan langsung oleh getah lambunghadap respons imun yang diaktifkan oleh kulit. Sel ini adalahsel imun kulit yang paling baru ditemukan sehingga paling yang sangat asam. Lebih jauh ke saluran cerna, lapisan lumensedikit diketahui. Yang signifikan adalah bahwa sel usus mengandung jaringan limfoid terkait-usus (gut associatedLangerhans lebih rentan terhadap kerusakan oleh radiasi UV (misalnya dari matahari) dibandingkan dengan sel Granstein. lymphoid rlsszzr). Namun, mekanisme pertahanan ini tidakHilangnya sel Langerhans akibat palananke radiasi tIV dapatmerugikan karena sinyal supresor menjadi lebih dominan l00o/o efektif. Sebagian bakteri tetap dapat bertahan hidup daripada sinyal penolong yang normalnya lebih dominan dan mencapai usus besar (bagian terakhir dari saluran cerna), sehingga kulit menjadi lebih rentan terhadap invasi mikroba tempat mereka terus tumbuh subur. Yang mengejutkan, dan sel kanker. populasi mikroba normal ini membentuk sawar alami ter- hadap infeksi di usus bawah. Mikroba residen yang tidak berbahaya ini menekan pertumbuhan patogen potensial yang berhasil lolos dari tindakan-tindakan antimikroba di bagian awal saluran cerna melalui persaingan untuk tumbuh. CATAIAN KLINIS. Kadang-kadang terapi antibiotik yang diberikan per oral malah menyebabkan infeksi usus. Dengan mematikan sebagian dari bakteri usus normal, anti- biotik mungkin malah memudahkan berkembangan spesies patogen resisten antibiodk di usus. Pertahanan Tubuh 487

PERTAHANAN SISTEM GENITOURINARIA pisan mukosa saluran napas, menyebabkan produksi mukus berlebihan, yang mungkin menyumbat secara parsial saluranDi dalam sistem genitourinaria (reproduksi dan urin), mi- napas. \"smoher's cough\" (batuk yang sering dialami oleh pe- rokok) adalah upaya untuk mengeluarkan endapan mukuskroba calon parogen menghadapi kondisi tak ramah berupa yang berlebihan ini. Efek ini dan berbagai efek toksik langsung lainnya pada jaringan paru menyebabkan peningkatan insi-sekresi vagina dan urin yang asam. Organ-organ sistem dens kanker paru dan penyakit pernapasan kronik yang ber-kemih-kelamin ini juga menghasilkan mukus kental yang kaitan dengan asap rokok. Polutan udara mencakup sebagian dari bahan yang sama yang terdapat dalam asap rokok dan jugaseperti lem lalat, menjerat parrikel-partikel kecil yang masuk. dapat mempengaruhi sistem pernapasan.Partikel-partikel ini kemudian ditelan oleh fagosit atau di- Kita akan membahas sistem pernapasan secara lebih rinci di bab berikutnya.sapu keluar sewaktu organ mengosongkan dirinya (misalnyaterbilas keluar oleh aliran urin). PffiffiSPEKTIF BAB INI: FOKUS PADAPERTAHANAN SISTEM PERNAPASAN F.{GM!ffiO5TA5ISSistem pernapasan juga dilengkapi oleh beberapa mekanisme Kita tidak dapat bertahan hidup melewati masa bayi jikapertahanan penting terhadap partikel yang terhirup. Sistem tidak terdapat mekanisme pertahanan tubuh. Mekanisme inipernapasan adalah permukaan tubuh terluas yang berkontak menahan dan menyingkirkan benda-benda asing yang ber-langsung dengan lingkungan eksternal yang semakin ter- potensi merugikan yang terus,menerus berkontak dengan kita dari lingkungan serta menghancurkan sel abnormal yangcemar ini. Luas permukaan sistem pernapasan yang terpajan sering terbentuk di dalam tubuh. Homeostasis hanya dapatke udara adalah 30 kali daripada luas kulit. Partikel udara dipertahankan secara oprimal sehingga hidup dapat diper-yang besar disaring dari udara yang terhirup oleh bulu yang tahankan, jika sel-sel tubuh tidak mengalami cedera atauterdapat di pinru masuk saluran hidung. Jaringan limfoid, gangguan fungsi oleh mikroorganisme patogenik atau ridak diganti oleh sel-sel yang fungsinya abnormal, misalnya seltonsil dan afunoid, membentuk proteksi imunologis terhadap yang mengalami trauma atau sel kanker. Sistem pertahananpatogen yang masuk di awal sistem pernapasan. Lebih jauhke saluran.napas, jutaan tonjolan mirip rambut yang dikenal imun-suatu jaringan leukosit, produk sekretoriknya, dansebagai silia secara terus-menerus berdenyut ke arah luar protein plasma yang kompleks, interaktif, dan memiliki(lihat h. 45). Saluran napas dilapisi oleh suatu lapisan tebal banyak aspek-berperan tak langsung dalam homeostasismukus kental lengket yang dikeluarkan oleh sel epitel di dengan menjaga sel-sel tubuh tetap hidup sehingga merekalapisan dalam saluran napas. Lembaran mukus ini, yang di- dapat melaksanakan aktivitas khusus untuk mempertahan-penuhi oleh partikel kotoran yang terhirup (misalnya debu) kan lingkungan internal yang stabil. Sistem imun melindungidan melekat padanya, terus-menerus dialirkan ke atas me- sel-sel sehat dari benda asing yang berhasil masuk ke tubuh,nuju tenggorokan oleh kerja silia. \"Tanggi' berjalan mukus mengeliminasi sel kanker yang baru muncul, dan member-ini dikenal sebagai eskalator mukus. Mukus kotor dibatuk- sihkan sel yang mati dan cedera untuk memberi jalan bagikan keluar atau, pada umumnya, ditelan tanpa disadari;partikel asing yang tidak tercerna kemudian dieliminasi me- terbentuknya sel-sel baru yang sehat.lalui tinja. Selain menjaga paru retap bersih, mekanisme ini Kulit berkontribusi tak langsung dalam homeostasisjuga merupakan pertahanan penring terhadap infeksi bakteri,karena banyak bakteri masuk ke tubuh dalam partikel debu. dengan berfungsi sebagai sawar protektif antara lingkunganYang juga berperan dalam pertahanan terhadap infeksi per- eksternal dan sel tubuh. Kulit membantu mencegah masuk-napasan adalah antibodi yang disekresikan ke mukus. Selain nya benda asing merugikan misalnya patogen dan bahan kimia toksik ke dalam tubuh dan membantu mencegahitu, terdapat banyak spesialis fagositik yang disebut makro- hilangnya cairan internal dari tubuh. Kulit juga berperanfag alveolus di dalam kantung udara (alveolus) paru. Per- langsung dalam homeostasis dengan membantu memper-tahanan lain sistem pernapasan adalah mekanisme batuk dan tahankan suhu tubuh melalui kelenjar keringat dan penye-bersin. Refleks yang sering dialami ini adalah ekspulsi paftsa suaian aliran darah kulit. Jumlah panas yang dibawa ke per-yang kuat terhadap benda dalam upaya untuk mengeluarkan mukaan tubuh untuk dikeluarkan ke lingkungan eksternaliritan dari trakea (batuk) arau hidung (bersin). ditentukan oleh volume darah hangat yang mengalir ke kulit. CATAIAN KLINIS. Merokok menekan berbagai perra-hanan pernapasan normal ini. Asap dari sebatang rokok dapat Sistem lain yang memiliki rongga internal yang ber-melumpuhkan silia selama beberapa jam, dan pajanan ber- kontak dengan lingkungan eksternal, misalnya sistem pen-ulang akhirnya menyebabkan kerusakan silia. Kegagalan silia cernaan, kemih-kelamin, dan pernapasan, juga memilikimenyapu keluar mukus penuh partikel yang terus-menerus kemampuan pertahanan unruk mencegah benda asing me- rugikan masuk ke tubuh melalui rute-rute ini.datang menyebabkan karsinogen yang terhirup tetap berkon-tak dengan saluran napas dalam waktu lama. Selain itu, asaprokok melumpuhkan malrofag alveolus. Partikel di asap rokoktidak saja mengalahkan malrofag tetapi komponen tenenruasap rokok memiliki efek toksik langsung pada makrofag,mengurangi kemampuan sel ini menelan benda asing. Selainitu, bahan-bahan beracun dalam asap rokok mengiritasi la-488 Bab 12

RINGKASAN BABPendahuluan (h. 447 -450) tik dan prekursor protein plasma inaktif yang penringI Benda asing dan sel mutan yang baru terbentuk segera bagi proses peradangan, misalnya faktor pembekuan dan komponen-komponen sistem komplemen. Berbagai per- dihadapi oleh berbagai mekanisme pertahanan yang sa- ubahan vaskular ini juga menghasilkan manifestasi pera- ling berkaitan yang bertujuan menghancurkan dan meng- dangan lokal yang dapat diamati-pembengkakan, ke- merahan, panas, dan nyeri. (Lihatlah Gambar 12-2). eliminasi segala sesuatu yang bukan merupakan bagian I Bahan-bahan kimia yang dibebaskan oleh fagosit akan dari diri. meningkatkan peradangan, memicu manifestasi sistemikI Mekanisme-mekanisme ini, yang secara kolektif disebut misalnya demam, serta meningkatkan respons imun di- imunitas, mencakup respons imun bawaan dan didapat. Respons imun bawaan adalah respons nonspesifik yang dapat. secara nonselektif mempertahankan tubuh dari benda asing bahkan pada pajanan pertama. Respons imun di- I Interferon dibebaskan secara nonspesifik oleh sel yang dapat (adaptif) adalah respons spesifik yang secara selektif terinfeksi virus dan secara rransien menghambat multi- menyerang benda asing tertentu yang tubuh telah ter- plikasi virus di sel lain. (Lihatlah Gambar 12-5).lnterfe- sensitisasi oleh pajanan sebelumnya. (Lihatlah Tabel l2-2, ron juga memiliki efek antikanker dengan memperlambat h. 470) pembelahan dan pertumbuhan sel tumor serra mening- katkan kekuatan sel pemusnah. (Lihatkh Gambar 12-22,I Benda asing tersering adalah bakteri dan virus. Bakteri h.480). adalah organisme bersel tunggal yang menimbulkan pe- I SeI natural killer (IJK) secara nonspesifik melisiskan dan nyakit melalui bahan-bahan kimia yang dikeluarkannya. menghancurkan sel yang terinfeksi virus dan sel kanker Virus adalah partikel asam nukleat terbungkus protein pada pajanan pertama. yang masuk ke sel pejamu dan mengambil alih perangkat I Setelah diaktifkan oleh mikroba itu sendiri di tempat in- metabolik sel untuk kelangsungan hidupnya sendiri vasi atau oleh antibodi yang dihasilkan terhadap mikroba, dengan mengorbankan sel pejamu. sistem komplemen secara langsung menghancurkan mi- kroba tersebut dengan melisiskan membran mikroba sertaI Leukosit dan turunannya adalah sel efektor utama sisrem juga memperkuat aspek lain proses peradangan, misalnya imun dan diperkuat oleh sejumlah protein plasma yang dengan bekerja sebagai opsonin untuk mempermudah fagositosis. (Lihatlah Gambar 12-4). Sistem komplemen berbeda. Leukosit mencakup neutrofil, eosinofil, basofil, melisiskan sel sasaran dengan membentuk membrane monosir, dan limfosit. attach complex yang tersisip ke dalam membran sel sasaran dan melubanginya sehingga terjadi ruprur osmotik sel.I Leukosit diproduksi di sumsum tulang untuk kemudian (Lihatkh Gambar 12-Q. beredar sesaat di dalam darah. Sel-sel ini menghabiskan Imunitas Didapat: Konsep Umum (h.457-455) sebagian besar waktunya dalam misi pertahanan di I Sistem imun adaptif tidak saja mampu mengenal molekul jaringan. asing yang berbeda dari molekul diri-sehingga reaksiI Sebagian limfosit juga diproduksi dan berdiferensiasi imun destruktif\" tidak menghancurkan tubuh sendiri- serta melaksanakan fungsi pertahanannya di dalam tetapi juga dapat membedakan antara jutaan molekul jaringan-jaringan limfoid yang berada di lokasi-lokasi asing yang berbeda. Limfosit, yaitu sel efektor imunitas didapar, masing-masing dilengkapi oleh reseptor mem- strategis tempat benda asing kemungkinan besar masuk. bran permukaar yang berikatan (seperti kunci dan anak (Lihatlah Gambar l2-1 dan Tabel 12-1). kuncinya) dengan hanya satu molekul asing kompleksI Selain mempertahankan tubuh dari mikroba dan sel spesifik, yang dikenal sebagai antigen. mutan, sel imun juga membersihkan debris sel, memberi I Grdapat dua kelas besar respons imun didapat: imunitas ialan bagi perbaikan jaringan. yang diperantarai oleh antibodi (imunitas humoral) dan imunitas yang diperantarai oleh sel (imunitas selular).Imunitas Bawaan (h. 450-457) Pada keduanya, hasil akhir dari pengikatan limfosit ter- tentu dengan antigen spesifiknya adalah destruksi anti-I Respons imun bawaan, yang membentuk lini perrama gen, tetapi sel efektor, rangsangan, dan taktik yang di- gunakan berbeda. Sel plasma yang berasal dari limfosit B pertahanan terhadap sel atipikal (sel asing, muran, arau (sel B) berperan dalam imunitas yang diperantarai oleh antibodi, semenrara limfosit T Gel T) melaksanakan imu- cedera) di dalam tubuh, mencakup peradangan, inter- nitas yang diperantarai oleh sel. (Lihatlah Gambar t2-7 danThbel 12,3, h.470). feron, sel natural hiller, dan sistem komplemen. I Sel B berkembang dari turunan limfosit yang matang diI Peradangan adalah suatu respons nonspesifik terhadap sumsum tulang. Tirrunan sel T berasal dari limfosit yang invasi benda asing atau kerusakan jaringan yang terurama diperantarai oleh fagosit profesional (neutrofil dan mo- nosit yang berubah menjadi makrofag) serta berbagai sekresinya. (Lihatkh Gambar I2-i).I Sel fagositik menghancurkan sel asing dan sel rusak dengan fagositosis dan pengeluaran bahan-bahan kimia mematikan.I Vasodilatasi dan peningkatan permeabilitas kapiler lokal, yang dipicu oleh histamin, di tempat invasi atau cedera memungkinkan peningkatan penyaluran leukosit fagosi- Pertahanan Tubuh 489

bermigrasi dari sumsum tulang ke timus untuk menye- Sasaran sel T sitotoksik adalah sel yang dimasuki oleh lesaikan proses pematangannya. (Lihatkh Gambar 12-/. virus dan sel kanker, yang dihancurkan dengan menge- luarkan molekul perforin yang membentuk kompleksLimfosit B: Imunitas yang Diperantarai oleh Antibodi(h.458-468) pembuat lubang di membran sel korban atau denganI Setiap sel B mengenal antigen ekstrasel bebas spesifik mengeluarkan granzim yang memicu sel korban bunuh diri (melakukan apoptosis). (Lihatlah Gambar 12-i7 dan yang ddak berkaitan dengan antigen diri yang ada di per- I2-18 serta Tabel 12-4). mukaan sel, misalnya antigen yang terdapat di permukaan Sel T penolong berikatan dengan sel imun lain dan bakteri. mengeluarkan bahan-bahan kimia yang memperkuatI Setelah diaktifkan oleh pengikatan dengan anrigen spe- aktivitas sel-sel lain tersebut. Bahan-bahan kimia selain sifiknya, sel B berproliferasi dengan cepat, menghasilkan antibodi yang dikeluarkan oleh leukosit dikenal sebagai satu klon dari jenisnya sendiri yang dapat secara spesifik sitohin, yang sebagian besar disekresikan oleh sel T melancarkan serangan terhadap antigen tersebut. Sebagian besar limfosit dalam klon sel B tersebut adalah sel plasma penolong. yang berperan dalam respons primer terhadap penyerang. Seperti sel B, sel T mengandung reseptor yang spesifik (Lihatlah Gambar 12-8 dan l2-11). antigen, mengalami seleksi klon, melaksanakan responsI Sel plasma mengkhususkan diri mengeluarkan anribodi primer dan sekunder, serta membentuk sel-sel memori untuk imunitas jangka panjang terhadap sasaran yang yang beredar secara bebas untuk mengepung bakteri (atau benda asing lain) dalam bentuk bebas yang memicu pem- pernah ditemuinya. bentukannya. Limfosit yang terbentuk secara kebetulan dan dapat me-I Antibodi adalah molekul berbentuk Y. Bagian pengikat nyerang sel-sel yang mengandung anrigen tubuh sendiri dieliminasi atau ditekan sehingga limfosit ini tidak ber- antigen di ujung masing-masing lengan antibodi menen- fungsi. Dengan cara ini, tubuh mampu \"menoleransi\" tukan antigen spesifik apayangdapat diikatolehnya. Sifat abangtiibaondeiksoertealnathibboedriikmaetannendteunkagnan^paantyigaerrng.d(ilLaikhuaktaknh (tidak menyerang) antigen-anrigennya sendiri. Toleransi Gambar 12-9). dicapai dengan seleksi klonal, anergi klonal, penyunting- an resepto! sel T regulatorik (penekan), pengabaian imu-I Terdapat lima subkelas anribodi, bergantung pada per- nologis, dan keistimewaan imun. bedaan dalam aktivitas biologis bagian ekor: imunoglobu- lin IgM, IgG,IgE, IgA, dan IgD. Berbagai antigen diri utama di permukaan sel tubuh di- kenal sebagai molekul MHC, yang disandi oleh kompleksI Antibodi tidak secara langsung menghancurkan benda histokompatibilitas mayor (major histocompatibility com- asing/antigen. Molekul ini melalaanakan efek protektif- plex, MHC) , sekelompok gen dengan sekuens DNA yang nya dengan secara fisik menghambat antigen melalui unik untuk setiap orang. netralisasi atau aglutinasi atau dengan mengintensifkan Sel B dan sel T memiliki sasaran yang berbeda karena respons imun bawaan yang mematikan yang sudah di- aktifkan oleh antigen asing tersebut. Antibodi mengaktif- persyaratan keduanya untuk mengenal antigen berbeda. kan sistem komplemen, meningkatkan fagositosis, dan Sel B mengenal antigen yang beredar bebas, misalnya merangsang sel pemusnah. (Lihatlah Gambar 12-10 dan Tabel 12-2, h.470). bakteri, yang dapat menyebabkan destruksi antigen dalamI Sebagian dari limfosit yang baru terbentuk dalam klon sel jarak jauh. Sebaliknya, sel T memiliki persyaratan ganda untuk dapat mengikat antigen asing yaitu keterkaitan B aktif tidak ikut serta dalam pertempuran terapi menjadi antigen dengan molekul MHC (antigen diri) di permuka- sel memori yang diam menunggu, siap melancarkan an salah satu sel tubuh sendiri. (Lihatlah Gambar t2-19). respons sekunder yang lebih cepat dan lebih kuat seandai- Adanya anrigen diri MHC kelas I atau kelas II di per- nya benda asing tersebut kembali masuk ke tubuh. (Lihatlah Gambar 12-lI sampai 12-13). mukaan sel pejamu yang mengandung antigen asing ini menyebabkan dua jenis sel T berinteraksi secara berbedaI Keragaman luar biasa dalam kemampuan mendeteksi dengannya. (Lihatlah Gambar I 2-20). antigen di antara berbagai limfosit dihasilkan oleh tata 1. Sel T sitotoksik mampu berikatan hanya dengan sel ulang beberapa segmen gen, disertai insidens mutasi pejamu yang terinfeksi virus atau sel kanker, yang somatik yang tinggi saat perkembangan limfosir. selalu mengandung antigen diri MHC kelas I yangI Sei B dan sel T dapat mengenal dan mengikar antigen berikatan dengan antigen asing atau abnormal. Setelah hanya jika antigen telah diproses dan disajikan oleh sel penyaji antigen, misalnya makrofag dan sel dendritik. berikatan dengan sel pejamu abnormal, sel T ini (Lihatkh Gambar 12-1r. mengeluarkan bahan-bahan toksik yang mematikanUmfositT Imunius yang Diperanurai oleh Sel (h. 468481) sel tubuh yang berbahaya rersebur.I Sel T melaksanakan imunitas selular dengan cara ber- 2. Sel T penolong hanya dapat berikatan dengan sel T kontak langsung dengan sasarannya. lain, sel B, dan makrofag yang telah bertemu denganI Grdapat dua jenis utama sel T: sel T sitotoksik dan sel T antigen asing. Sel-sel imun ini mengandung penanda penolong. diri MHC kelas II yang berikatan dengan anrigen asing. Kemudian sel T penolong meningkatkan ke- kuatan imun sel-sel efektor lain tersebut dengan mengeluarkan mediator-mediator kimiawi rertentu.490 Bab 12

I Pengaktifan berbagai jenis limfosit tersebut menjamin Kulit terdiri dari dua lapisan: epidermis di sebelah luar yang avaskular dan berkeratin serta jaringan ikat dermis bahwa terbentuk respons imun spesifik yang sesuai untuk di sebelah dalam. (Lihatlah Gambar 12-21. menyingkirkan musuh terrentu secara efisien. Epidermis mengandung empat jenis sel:I Selain itu, sel B, berbagai sel I dan makrofag saling mem- 1. Melanosit menghasilkan suatu pigmen, melanin, yang perkuat strategi pertahanan masing,masing, rerurama warna dan jumlahnya menenrukan warna kulit. Me- lanin melindungi kulit dengan menyerap radiasi LIV dengan mengeluarkan sejumlah produk sekretorik pen- ting. yang berbahaya.I Dalam proses surueilans imun, natural killer cell, sel T 2. Sel yang paling banyak adalah keratinosit, penghasil sitotoksik, makrofag, dan interferon yang secara kolektif keratin kuat yang membentuk lapisan protektif luar mereka keluarkan normalnya memusnahkan sel-sel kan- kulit. Sawar fisik ini menghambat bakteri dan bahan lingkungan merugikan lainnya masuk ke tubuh dan ker yang baru terbentuk sebelum sel-sel ini memiliki mencegah keluarnya air dan bahan-bahan penring lain kesempatan untuk menyebar. (Lihatlah Gambar t2-22). dari tubuh. Keratinosit juga memiliki fungsi imuno- logis dengan mengeluarkan interleukin 1, yang me-Penyakit Imun (h. 481-485) ningkatkan pematangan sel T pascatimus di kulit.I Penyakit imun ada dua jenis: penyakit imunodefisiensi 3. Sel Langerhans juga berfungsi dalam imunitas spesifik (respons imun kurang memadai) arau serangan imun yang dengan menyajikan anrigen kepada sel T penolong. ddak sesuai (respons imun yang berlebihan atau salah 4. Sel Granstein menekan respons imun yang diaktifkan sasaran). oleh kulit.I Pada penyakit imunodefisiensi, sistem imun gagal mem- Dermis mengandung (1) pembuluh darah, yang memberi pertahankan tubuh secara normal dari infeksi bakteri atau virus, masing-masing akibat defisit pada sel B atau sel T. makan kulit dan berperan penring dalam mengatur suhu tubuh; (2) ujung saraf sensorik, yang memberi informasiI Pada serangan imun yang tidak pada tempatnya, sistem mengenai lingkungan elaternal; dan (3) beberapa kelenjar imun berlaku berlebihan. Terdapat tiga kategori dalam kelompok ini: eksokrin dan folikel rambut, yang terbentuk melalui inva- 1. Pada penyakit otoimun, sistem imun secara salah me- ginasi khusus epitel di atasnya. (Lihatlah Gambar 12-21. nyerang jaringan tubuh sendiri yang tidak lagi di- Kelenjar eksokrin kulit terdiri dari kelenjar sebasea, yang kenalinya dan tidak dianggap bagian dari diri. menghasilkan sebum, suatu bahan berminyak yang me- 2. Pada penyakit kompleks imun, jaringan tubuh meng- lunakkan kulit dan menyebabkannya kedap air; dan ke- alami kerusakan akibat pembentukan komplela anti- lenjar keringar, yang menghasilkan keringat untuk men- gen-antibodi yang terlalu banyak dan mengaktifkan dinginkan tubuh. Folikel rambut menghasilkan rambut, komplemen secara berlebihan. Pengaktifan ini me- yang distribusi dan fungsinya pada manusia minimal. rusak sel normal sekitar selain antigen pemicu. Selain itu, kulit membentuk vitamin D dengan keber- 3. Alergi, atau hipersensitivitas, terjadi ketika sistem adaan sinar matahari. imun secara salah melancarkan serangan yang merusak Di samping kulit, rute utama lain yang dapat digunakan tubuh dan menimbulkan gejala terhadap alergen yang biasanya adalah antigen lingkungan yang tidak ber- patogen untuk masuk ke tubuh adalah (l) sistem pen- bahaya: (a) Hipersensitivitas tipe cepat melibatkan pembentukan antibodi IgE oleh sel B yang memicu cernaan, yang dipertahankan oleh enzim antimikroba air pelepasan berbagai bahan kimia inflamatorik kuat dari liur, sekresi asam lambung yang destruktif, jaringan limfoid terkait usus, dan flora residen koion yang tiJak sel mast dan basofil untuk menghasilkan respons cepar berbahaya; (2) sistem kemih-kelamin, yang dilindungi terhadap alergen. (Lihatlah Gambar t2-24 dan Tabel oleh sekresi mukus penjerat partikel dan asam destruktif; 12-r. (b) Hipersensitivitas tipe lambat melibatkan serta (3) sistem pernapasan, yang pertahanannya bergan- respons sel T terhadap alergen yang menimbulkan tung pada aktivitas makrofag alveolus dan pada sekresi gejala dan berlangsung lebih lambat. (Lihatkh Tabel mukus lengket yang menangkap debris untuk kemudian 12-5 disapu keluar oleh gerakan silia. Pertahanan sistem per-Pertahanan Eksternal (h. 485-483) napasan lainnya adalah bulu hidung, yang menyaring par-I Permukaan tubuh yang terpajan ke lingkungan luar-baik dkel besar yang terhirup; mekanisme reflek batuk dan penutup luar yaitu kulit maupun lapisan dalam rongga- bersin, yang masing-masing mengeluarkan bahan iritan rongga internal yang berhubungan dengan lingkungan dari trakea dan hidung; serta tonsil dan adenoid, yang eksternal-berfungsi tidak saja sebagai penghalang meka- nis untuk mencegah masuknya patogen tetapi juga ber- membentuk pertahanan imunologis. peran aktif dalam menolak masuknya bakteri dan bahan lain yang tidak diperlukan. Pertahanarr Tubuh 491

SOAL LATIHANPertanyaan Obyektif (Jawaban di h. A-53) 14. Dengan menggunakan kode jawaban di kanan, tunjuk-1. Imunitas aktif terhadap penyakit tertentu hanya dapat kan apakah karakteristik-karakteristik bernomor padadiperoleh dengan mengalami penyakit terselsut. (Benar sistem imun didapat di bawah ini berlaku untuk imuni- atau salah?) tas yang diperantarai oleh antibodi atau imunitas yang2. Jaringan yang rusak seialu diganti oleh jaringan parut. diperantarai oleh sel (atau keduanya): (Benar atau salah) 1. dipicu oleh pengikat- a. imunitas yang an antigen spesifik ke diperantarai oleh3. Respons sekunder memiliki awitan yang lebih cepat,kekuatan lebih besar, dan durasi lebih lama daripada reseptor limfosit antibodi respons primer. (Benar atau salah?) komplementer b. imunitas yang4. Sistem komplemen hanya dapat diaktifkan oleh anti- 2. melibatkan pemben- diperantarai oleh bodi. (Benar atau salah?) tukan sel memori sel5. Respons imun adaptif spesifik dilaksanakan oleh neu- sebagai respons c. imunitas yang trofiL. (Benar atau salah?) terhadap pajanan diperantarai oleh6. ... adalah kumpulan sel fagositik, jaringan nekrotik, dan pertama ke antigen antibodi dan sel bakteri. 3. terutama ditujukan kepada sel pejamu yang7. ... adalah respons lokal terhadap invasi mikroba atau terinfeksi oleh viruscedera jaringan yang disertai oleh pembengkakan, panas, 4. melibatkan pengeluaran antibodi 5. memerlukan pengikatan ganda limfosit baik kemerahan, dan nyeri. dengan antigen asing maupun antigen diri8. ... adalah reseptor di membran plasma fagosit yangmengenal dan mengikat molekul berpola tertentu yang yang ada di permukaan sel pejamuada di permukaan mikroorganisme tetapi tidak terdapat 6. dilaksanakan oleh limfosit yang dididik di pada sel manusia. timus9. ... sistem komplemen membentuk kompleks berbentuk 7. terurama melindungi tubuh dari bakteri 8. secara langsung menghancurkan sel sasarandonat yang terbenam di membran permukaan mikroba 9. diperantarai oleh sel B dan menyebabkan lisis osmotik sel korban. 10. diperantarai oleh sel T10. ..., secara kolektif, adaiah pembawa pesan kimiawi di luar antibodi yang disekresikan oleh limfosit. 1 1. berperan dalam penolakan jaringanI 1. Bahan kimiawi yang meningkatkan fagositosis dengan cangkokanberfungsi sebagai penghubung antara mikroba dan sel 12. memerlukan pengikatan limfosit ke antigen fagositik dikenal sebagai ... ekstrasel bebas12. Mana dari pernyataan berikut mengenai leukosit yang 15. Dengan menggunakan kode jawaban di kanan, tunjuk-salah? kan apakah karakteristik-karakteristik bernomor di ba- wah ini berlaku untuk epidermis atau dermis:a. Monosit berubah men.iadi makrofag.b. Limfosit T berubah menjadi sel plasma yang menge- 1. mengandung ujung saraf a. epidermis luarkan anribodi. sensorik b. dermisc. Neutrofil adalah spesialis fagositik yang aktif ber- 2. memiliki lapisan-lapisan sel epitel yang marigerak. dan gepengd. Basofil mengeluarkan histamin. 3. tidak memiliki aliran darah langsung 4. adalah lapisan dalam kulite. Limfosit sebagian besar berasal dari jaringan limfoid. 5. terutama adalah jaringan ikat13. Cocokkan yang berikut: 6. mengandung sel yang membelah dengan1. suatu Famili prorein yang a. sisrem secara nonspesifik komplemen cePat mempertahankan tubuh 6. sel natural killer 7. mengandung melanosit 8. mengandungkeratinosit dari infeksi virus c. interferon2. sekelompok protein d. inflamasi plasma yang, jlka Pertanyaan Esai diaktifkan, menyebabkan 1. Bedakan antara bakteri dan virus! 2. Ringkaskan fungsi masing-masing jaringan limfoid! kerusakan pada sel asing 3. Bedakan antara respons imunitas bawaan dan didapat! 4. Bandingkan perjalanan hidup sel B dan sel T! dengan menyerang 5. Apa yang dimalaud dengan antigen? membran plasmanya 6. Jelaskan struktur antibodil Tirliskan dan jelaskan kelima3. respons terhadap cedera jaringan di mana subkelas imunoglobulinl neutrofil dan makrofag berperan besar 7. Bagaimana cara antibodi menimbulkan efeknya? 8. Jelaskan teori seleksi ldonall4. entitas mirip limfosit yang secara spontan melisiskan sel tumor dan sel pejamu yang terinfeksi oleh virus492 Bab 12

9. Bandingkan fungsi sel B dan sel T! Apa peran kedua menumpuk di jaringan, membentuk urtika/biduran. jenis utama sel T? Proses ini dinamai respon urrika. Respon urtika sebagian diperantarai oleh histamin yang dikeluarkan dari sel10. Ringkaskan fungsi makrofag dalam pertahanan imun! mast di tempar infeksi. Histamin berikatan dengan re-.1 1 Mekanism e apa yarg berperan dalam toleransi? septor yang dinamai reseptor H-l di sel endotel kapiler.12. Apafungsi glikoprotein MHC kelas I dan kelas II? Sinyal histamin disalurkan melalui jalur perantara kedua13. Jelaskan faktor-faktor yang berperan dalam surveilans imun terhadap sel kanker! Caz- yang melibatkan fosfolipase C (lihat h. 129). Se- bagai respons terhadap sinyal ini, sel endotel kapiler14. Bedakan antara penyakit imunodefisiensi, penyakit otoimun, penyakit kompleks imun, hipersensitivitas berkontraksi (melalui interaksi aktin-miosin internal), tipe cepat, dan hipersensitivitas tipe lambatl yang menyebabkan celah antarsel endotel kapiler (pori) melebar (lihat h. 389). Selain itu, substansi P (lihat h.15. Apa fungsi imun kulit? 209) jrya berperan dalam pelebaran pori ini. ProteinLatihan Kuantitatif (Jawaban di h. A-53) plasma dapat melalui pori yang melebar ini dan me-1. Akibat respons imun bawaan terhadap infeksi, misalnya ninggalkan kapiler. Dengan melihat Gambar 10-22, h. karena sayatan di kulit, dinding kapiler di dekat rempat 393, bandingkan kekuatan respons urtika (yaitu derajat infeksi menjadi sangat permeabel terhadap protein plas- edema lokal) jika P,, ditingkatkan (a) dari 0 mm Hg ke ma yang normalnya tetap berada di dalam pembuluh 5 mm Hg dan (b) dari 0 mm Hg ke 10 mm Hg. Pada darah. Protein-protein ini berdifusi ke dalam cairan kedua kasus, bandingkan net exchange pressure (NEP) di ujung arteriol kapiler, ujung venular kapiler, dan NEP interstisium, meningkatkan tekanan osmotik koloid rerata. (Anggaplah bahwa gaya-gaya lain yang bekerja cairan interstisium. Peningkatan tekanan osmotik ko- di dinding kapiler tidak berubah). loid ini menyebabkan cairan meninggalkan sirkulasi danUNTUK DIRENUNGKAN 4. Para ilmuwan bidang medis saat ini sedang meneliti cara(Penjelasan di h. A-53) untuk \"mendidik\" sistem imun agar memandang jaringan asing sebagai bagian dari \"diri\". Pada situasi1. Bandingkan mekanisme pertahanan yang bekerja se- klinis apa cara ini dapat dimanfaatkan? bagai respons terhadap pneumonia bakteri dan pneumo- nia virusl 5. Ketika seseorang melihat anda, apakah sel-sel tubuh2. Mengapa tingginya frekuensi mutasi HIV (virus AIDS) anda yang dilihat oleh orang tersebut hidup arau mari? menyebabkan vaksin terhadap virus ini sulit dibuat?3. Apa dampak yang ditimbulkan kegagalan perkembangan timus pada masa mudigah pada sistem imun setelah lahir?KASUS KLINIS(Penjelasan di h. A-53) 2. Mengapa bayi positif-Rh berikutnya yang mungkin dikandung oleh Heather kemungkinan akan mengidapHeather L, yang memiliki darah negatif,Rh, baru saja penyakit hemolitik pada neonatus seandainya ia tidak diterapi dengan imunoglobulin Rh?melahirkan anak pertama ny a, yang darahnya positif-Rh. Bayidan ibunya dalam keadaan sehat, tetapi dokter memberi 3. Bagaimana pemberian imunoglobulin Rh segera setelahpreparat imunoglobulin Rh sehingga seriap bayi positif-Rh kehamilan pertama Heather dengan bayi positif-Rhyang mungkin dikandung Heather di masa mendatang tidak mencegah penyakit hemolitik pada neonatus padamenderita penyakit hemolitik pada neonatus (lihat h. 467). kehamilan berikutnya dengan anak positif-Rh? De mikianSelama gestasi (kehamilan), darah janin dan ibu tidak dapat juga, mengapa imunglobulin Rh harus diberikan kepadabercampur. Pertukaran bahan di antara kedua sistem sirkulasi Heather setelah setiap kali kelahiran bayi positif-Rhini berlangsung melalui plasenta, suatu organ khusus yang yang dikandungnya?terbentuk selama gestasi dari struktur ibu dan janin (lihat h. 4. Seandainya Heather tidak diterapi dengan imunoglobulin851). Sel darah merah tidak dapat menembus plasenta, tetapi Rh setelah persalinan anak positif-Rh pertamanya, danantibodi dapat lewat. Selama proses persalinan, sejumah kecil anak keduanya yang positif-Rh mengidap penyakitdarah bayl dapat masuk ke dalam sirkulasi ibu. hemolitik pada neonatus. Apakah pemberian1. Mengapa anak pertama Heather tidak mengidap imunoglobulin kepada Heather segera setelah lahirnya anak kedua tersebut dapat mencegah penyakit ini pada penyakit hemolitik pada neonatus; yaitu, mengapa anak positif-Rh ketiga? Mengapa atau mengapa tidak? antibodi ibu terhadap faktor Rh tidak menyerang sel darah merah positif-Rh selama gestasi? Pertahanan Tubuh 493

{SUMBER BACAAN PHYSIOEDGESitus PhysioEdge History 19: A Close Call; Case Hisrory 20: Dauid - Life in aSitus untuk buku ini berisi banyak alat bantu belajar, serta Germ-Free Vorld; Case History 2I: AIDS; Case History 22:banyak gagasan untuk pembacaan dan penelitian lebih lanlut. Acne Can Be Connolled.Masuklah ke:http://biologSr.brookscole.com/sherwoodhp6 Untuk bacaan anjuran, lihatlah InfoThac\" College Efition/Pilihlah Chapter 12 dari rnen't drop-down, atal' klik salah satu Research di situs PhysioEdge atau pergi langsung ke Tiacdari banyak pilihan, termas uk Case Histories, yangmemper-kenalkan aspek-aspek klinis fisiologi manusia. Untuk bab ini, College Edition, perpusmkaan riset online anda, di: http://infotrac.thomsonlearning.comlihatlah: Casq History l8: \"It\ Nothing-Just a Bee Sting\"; Case494 Bab 12

Sistem Pernapasan *:-*^* !\".L\".L Homeostasis Sistem pernapasan berperan dalam m*mnsri*lr**k:n homeostasis dengan mengambil O, dari dan mengeluarkan CO, ke lingkungan luar. L ^**--&**;^ Sistem ini membantu mengatur pH lingkungan interstisium dengan menyesuaikan kecepatan pengeluaran CO, pembentuk asam. %vtr9rffi4?. &{r*rx**s{*sis q**s^s*l\".:-\"rilrds uLd.-g^:t keiatt\"l6*r:ng*n :, ; i:.1r-i:ti-:;-i:i,Jra j Sel memerlukan pasokan O)2 \. . yang terus-menerus untuk menunjang berbagai reaksi kimia penghasil energi, dan memproduksi CO2 yang harus selalu dikeluarkan. Selain itu, CO, menghasilkan asam karbonat yang harus terus diproses oleh tubuh untuk mempertahankan pH lingkungan internal yang sesuai. Sel hanya dapat ber- tahan hidup dalam kisaranEnergi penting untuk mempertahankan berbagai aktivitas sel Respirasi adalah keseluruhan proses yang melaksanakanyang menunjang kehidupan, misalnya sintesis protein dan pemindahan pasif O, dari atmosfer ke jaringan untuktranspor aktif menembus membran plasma. Sel-sel tubuhmembutuhkan pasokan 02 yang terus-menerus untuk menunjang metabolisme sel, serta pemindahan pasif terus-menopang reaksi kimia penghasil energi. CO, yang dihasilkan menerus CO, yang dihasilkan oleh metabolisme dari jaringanselama reaksi-reaksi tersebut harus dikeluarkan dari tubuh ke atmosfer. Sistem pernapasan berperan dalam homeostasisdengan kecepatan yang sama dengan kecepatan produksinya,untuk mencegah fluktuasi pH yang membahayakan (yaitu, dengan mempertukarkan O, dan CO2 antara atmosfer danuntuk mempertahankan keseimbangan asam-basa), karena darah. Darah mengangkut O, dan CO, antara sistemCO, menghasilkan asam karbonat. pernapasan dan jaringan.496