9_PDFsam_At a Glance Imunologi Edisi Kesembilan

Gakupam imunologi Resistensi bawaan lnfeksi berulangI|-F-ENDFA5rry-dl (NOr-{:gELfl Iaksinaei<1\\ \\ -) g r, penyakiN\Transplantarssi i r€ rinqan aNau Lidak adaMA u{6@s**9' Memori(biasanya l;idak \B?>r.S' ) h rmurosupreei gejala kerusakanmuncul respons imun) jarin4an yang baru aLau lebih buruk Autoimunitae I' -& a\"\"r\"t^k;1Dari empat penyebab utama kematian cedera. infeksi, penyakit Imunologi adalah ihnu yang mempelajari organ, sel, dan molekul yang berperan dalam proses pengenalan dan pembuangandegeneratif, dan kanker - hanya dua penyebab pertama yang ('sistem imun'), bagaimana cara organ, sel, dan molekul tersebutbiasanya menimbulkan kematian penderita sebelum usia produktif, merespons dan berinteraksi, yang menghasiikan konsekuensi - diharapkan (atas) atau sebaliknya (bawah) - dari aktivitas tersebut,yang berafti berpotensi menghilangkan gen. Oleh karena itu, seriap dan bagaimana cara kerja organ. sel. dan molekul tersebut di manamekanisme yang mengurangi dampak tersebut sangat berharga manfaatnya dapat meningkat atau berkurang pada situasi tertentu.dalam mempertahankan hidup, dan kita melihat hal ini dalam Sejauh ini jenis benda asing yang paling penting untuk dikenaiiproses yang berumtan, pemulihan dan imunitas. dan dibuang adalah mikroorganisme yang mampu menyebabkan Imunitas membahas mengena.i pengenalan dan pembuangan penyakit infeksi, dan tentu saja imr-rnitas berawal saat benda asingbenda asing atalu 'non-self yang masuk ke dalam tubuh masuk ke dalam tubuh. Akan tetapi, harus diingat bahwa lini(ditunjukkan oleh tanda anak panah berwarna rnerah pada peftahanan pefiama adalah menjaga agar benda asing tidak masuk,gambar), biasanya dalarn bentuk mikroorganisme inf'eksius yang dan berbagai pertahanan eksternal telah berkembang untukmengancam nyawa, tetapi terkadang, sayangnya, dalam bentuk memenuhi tujuan ini. Apakah pertahanan ini merupakan bagiantransplantasi ginjal yang menyelamatkan nyawa. Resistensi dari sistem imun hanyalarh suatu peftanyaan belaka, tetapi seorangterhadap inf'eksi dapat berupa 'bawaan' (yaitu bawaan sejak lahirdan tidak berubah) atau 'didapat' sebagai akibat dari respons ahli imunoiogi tentu diharapkan mengetahui tentang hal ini.imun adaptif (tengah).At a Glance lmunologi

Non-self (benda asizg) Istilah yang secara luas digunakan dalam Respons imun adaptif Perkembangan atau peningkatan mekanismeimunologi, meliputi semua yang dinyatakan berbeda dari zat pertahanan sebagai respons terhadap stimulus ('spesifik') tertentu,penyusun tubuh hewan. Mikroorganisme infeksius, bersama dengansel, organ, atau material dari hewan lain, merupakan substansi asing misalnya organisme infeksius. Respons ini dapat mengeliminasiterpenting dari sudut pandang imunologi, tetapi obat dan bahkan mikroorganisme dan memulihkan tubuh dari penyakit, danmakanan biasa, yang tentunyajuga merupakan benda asing, kadang sering kali memberikan pejamu suatu memori spesifik, sehinggadapatllreningkatkan imunitas. Deteksi benda asing dilakukan oleh mampu merespons lebih efektif pada infeksi berulang denganserangkaian molekul reseptor (lihat Gambar 11-15). mikroorganisme yang sama, kondisi ini disebut sebagai resistensi didapat. Karena tubuh tidak dapat mengetahui sebelumnyaInfeksi Virus, bakteri, protozoa, cacing, atau jamur parasitikyang mencoba masuk ke dalam tubuh atau permukaan tubuh mikroorganisme mana yang berbahaya atau tidak, seluruh bendakemudgkinan merupakan alasan keberadaan sistem imun. Hewan- asing biasanya direspons seperti benda berbahaya, termasuk serbuk sari yang relatif tidak berbahaya, dsb.hewan pada kelas yang lebih tinggi dengan kerusakan atau defisiensisistem imun sering kali tidak mampu melawan infeksi yang dapat VaksinasiMetode untuk menstimuiasi respons imun adaptif dandiatasi oleh hewan normal. memunculkan memori dan resistensi didapat tanpa mengalami dampak penyakit sepenuhnya. Istilah ini berasal dan vaccinia, atauPertahanan eksternal Adanya kulit yang intak pada bagian cacar sapi, yang digunakan oleh Jenner untuk mencegah cacar.luar dan lapisan membran mukosa yang melapisi rongga organ Transplantasi Sel atau organ dari individu lain biasanya dapatdalam merupakan suatu penghalang yang kuat tehadap masuknya bertahan menghadapi mekanisme resistensi bawaan, tetapi dilawanorganisme yang berpotensi infeksius. Selain itu, terdapat sejumlah oleh respons imun adaptif, sehingga akan timbul penolakan.sekresi antimikroba (terutama antibakteri) pada permukaan kulitdan mukosa; meliputi lisozim (uga ditemukan dalam air mata), Autoimanitas Sel dan molekul tubuh ('diri sendiri-sef ) biasanyalaktoferin, defensin, dan peroksidase. Pertahanan yang lebih tidak menstimulasi respons imun adaptif karena berbagaiterspesialisasi meliputi iambung yang sangat asam (pH sekitar 2), mekanisme khusus yang memungkinkan toleransi'diri sendiri,mukus dan silia yang bergerak ke arah atas pada pohon bronkus,dan protein surfaktan khusus yang mengenali dan menangkap tetapi pada beberapa keadaan, sel dan molekul tubuh menstimulasibakteri yang mencapai alveolus paru. Mikroorganisme yang suatu respons dan struktur tubuh sendiri diserang seperti layaknyaberhasil biasanya memiliki cara yang cerdik untuk menembus benda asing, suatu kondisi yang disebut sebagai autoimunitas atauatau menghindari pertahanan ini. penyakit autoimun.Resistensi bawaan Organisme yang masuk ke dalam tubuh Hipersensitivilas Terkadang hasil memori spesiflk merupakan(diperlihatkan dalam gambar sebagai titik atau batang) sering kali paparan berulang pada stimulus yang sama, dan atau sebaliknya, eliminasi stimulus tersebut menimbulkan dampak yang tidakdilenyapkan dalam waktu beberapa menit atau jam oleh mekanismebawaan lahir yang sudah ada, sedangkan organisme lain (bentuk nyaman atau merusak pada jaringan tubuh. Hal ini disebutbatang dalam gambar) dapat menghindari mekanisme tersebutdan bertahan hidup, dan dapat menimbulkan penyakit kecuali bila hipersensitivitas; misalnya alergi seperti hay fever dan beberapa bentuk penyakit ginjal.dilenyapkan oleh imunitas adaptif (lihat di bawah). Mekanismeini telah berkembang untuk membuang patogen (misalnya bakteri, Imunosupresi Autoimunitas, hipersensitivitas, dan terutama sekalivirus) yang dapat menimbulkan penyakit jika tidak dihentikan. penolakan transplan kadang membutubkan penekanan respons imunMikroorganisme yang tidak berbahaya biasanya diabaikan oleh adaptif dengan obat atau cara lain.sistem imun bawaan. Imunitas bawaan juga berperan pentingdalam mengawali respons imun adaptif. Cakupan imunologi lmunitas

Mekanisme imun bawaan dan adaptif menghambal, (bakLeri) tl n etrralie aei m en ghamb af, pinuu maeuk (tokein) beberapa rtll bakLeri t rl \ ,*'r\l rl ?emulihan r.t*m* rl )@\"i;q -r;lW,,i -ffi{ ,i @ akNivasi \-.*1\"#',u,' Antigen e-+-rr-'f-'--'- beberapa $sl \ epeeifik baktreri A (eemua bakl'erl, /(o\'ltl\oV4\'av ll fu'-/-rl vtrus, dsb.) t1 tl It ll ll tt aktivaei rtl r __!!__ tt *osrva\\T1r siLoLoksisiLas faqosiloeieSepeni halnya resistensi terhadap penyakit yang dapat berupa bawaan untuk melihat gambaran yang dimaksud). Namun, karena sifat(sejak lahir) atau didapat, mekanisme yang memperantarainya alami respons imun bawaan bergantung kepadajenis infeksi, istilahterbagi menjadi bawaan (kiri) dan adaptif (kanan), masing- 'nonspesifik', yang sering digunakan sebagai sinonim 'bawaan',masing terdiri dari elemen selular (separuh bagian bawah) danhumoral (yaitu kandungan bebas daiam serum atau cairan tubuh; tidak sepenuhnya tepat. Imunitas adaptif berdasarkan sifat khusus limfosit (T dan B,separuh bagian atas). Mekanisme adaptif, yang terbentuk setelahmekanisme bawaan, melakukan banyak fungsi melalui interaksi kanan bawah), yang dapat merespons secara selektif terhadap ribuan benda asing atau 'antigen' yang berbeda, menyebabkandengan mekanisme bawaan yang lebih dahulu ada. terbentuknya memori spesifik dan perubahan menetap dari pola Imunitas bawaan diaktivasi saat sel menggunakan serangkaian respons - suatu adaptasi hewan terhadap lingkungan sekitamya.reseptor te_Jspesialisasi (lihat Gambar 6) untuk mengenali berbagaijenis mikroorganisme (bakteri, virus, dll.) yang dapat masuk ke Mekanisme adaptif dapat berfungsi dengan sendirinya melawanpejamu. Ikatan dengan reseptor tersebut mengaktivasi sejumlah antigen tertentu (tutuplah bagian kiri gambar), tetapi sebagian besarkecil mekanisme dasar pembuangan mikroba, seperti fagositosis ef'eknya muncul dengan cara interaksi antibodi dengan komplemenbakteri oleh makrofag dan neutrofi1, atau pelepasan interferon dan sel fagosit dari imunitas bawaan, dan se1 T dengan makrofagantivirus. Sejumlah besar mekanisme yang terlibat dalam imunitasbawaan memiliki banyak kesamaan dengan mekanisme yang (garis puhrs-putus). Melalui aktivasi mekanisme bawaan ini. responsmemunculkan reaksi nonspesifik terhadap kerusakan jaringan.dengan menimbulkan inflamasi (tutuplah bagian kanan gambar adaptif sering kali menimbulkan inflamasi, baik akut maupun kronis; jika hal ini mengganggu maka disebut hipersensitivitas. Masing-masing elemen dari skema yang sudah sangat disederhanakan ini diilustrasikan lebih rinci pada bagian selanjutnya.10 At a Glance lmunologi

lmunitas bawaan ataupun molekul protein besar atau polisakarida. Akan tetapi dalam keadaan khusus, molekul kecil dan bahkan komponen 'diri sendiriInterferon Kelompok protein yang diproduksi dengan cepat (self)' dapat menjadi antigenik (lihat Gambar 19-22).oleh sejumlah besar sel sebagai respons terhadap infeksi virus,yang menghambat replikasi virus dalam sel yang terinfeksi dan Spesifik; spesifisitas Istilah yang digunakan untuk menandakansekitarnya. Interferon juga berperan penting dalam komunikasi produksi respons imun yang lebih atau kurang selektif terhadapantara.sel imun (lihat Gambar 25). stimulus, seperti limfosit yang merespons, atau antibodi yang 'cocok', dengan antigen tertentu, misalnya antibodi virus campak tidak akanDefensin Peptida antimikroba, terutama penting pada perlindungan berikatan dengan virus mumps: antibodi ini 'spesifik' untuk campak.aw.al paru dan saluran cerna terhadap bakteri. Limfosit SeI kecil yang ditemukan dalam darah, di mana sel tersebutLisozim (muramidase) Enzim yang disekresikan oleh makrofag beresirkulasi ke jaringan dan kembali melalui limfe, 'berpatroli'yang menyerang dinding sel beberapa bakteri. di seluruh tubuh untuk mencari benda asing. KemampuanKomplemen Sekumpulan protein yang ada dalam serum, yang jika limfosit untuk mengenali masing-masing antigen meialui reseptorteraktivasi akan menimbulkan efek inflamasi yang meluas, disertai permukaan khusus dan membelah diri menjadi sejumlah sel dengan spesifisitas yang identik dan masa hidup yang panjang menjadikanjuga dengan lisis bakteri, dsb. Beberapa bakteri mengaktivasi limfosit sel yang ideal untuk respons adaptif. Dua populasi besarkomplemen secara langsung, sedangkan bakteri lain dapat limfosit telah diketahui: limfosit T dan B (lihat juga Gambar 16).melakukan hal ini dengan bantuan antibodi (lihat Gambar 7). B Limfosit yang menghasilkan antibodi, merupakan elemen humoralZisis Kebocoran kandungan sel secara ireversibel akibat kerusakan imunitas adaptif.membran. Jika ini terjadi pada bakteri, akan berakibat fatai untukmikroba tersebut. Antibodi adalah fraksi utama dari protein serum, sering kali disebut imunoglobulin. Antibodi terbuat dari sekumpulan proteinSel mast Sel jaringan besar yang melepaskan mediator inflamasisaat rgsak, danjuga dalam pengaruh antibodi. Dengan meningkatkan yang sangat mirip, setiap protein ini mampu berikatan secarapermeabilitas vaskular, infl amasi memungkinkan komplemen dan spesifik dengan sejumlah antigen yang sedikit berbi:da, dengansel masuk ke dalam jaringan dari darah (lihat Gambar 7 untuk spesifisitas yang berlainan untuk setiap antigen. Antibodi dapat berikatan dengan dan menetralisasi toksin bakteri dan beberapaproses yang lebih rinci). virus secara langsung, tetapi antibodi juga bekerja dengan cara opsonisasi dan mengaktivasi komplemen pada permukaan patogen?MN Leukosit polimorfonuklear (807o dari sel darah putih dalam yang menyerang (lihat di bawah).darah manusia), merupakan se1 darah 'pemburu (scavenger)' ? Limfosit T ('berasal dari timus') selanjutnya terbagi menjadiberusia singkat dengan granul yang mengandung enzim pembunuh subpopulasi yang 'membantu' limfosit B membunuh sel yangbakteri (bakterisidal) yang ampuh. Nama ini berasal dari bentuk terinfeksi virus, mengaktivasi makrofag, dan memacu inflamasiinti sel yang aneh. (lihat Gambar 22).MAC Makrofag, suatu sel jaringan besar yang berperan membuang lnteraksi antara imunitas bawaan danjaringan yang rusak, sel, bakteri, dll. Baik PMN maupun makrofag adaptifberasal dari sumsum tulang, dan karena itu disebut sel mieloid. Opsonisasi Fenomena timbulnya ikatan antibodi di permukaanDC (dendritic cell) Sel dendrit menyajikan antigen ke sel T, bakteri, virus, atau parasit lain, dan meningkatnya perlekatan dansehingga mengawali seluruh respons imun yang tergantung sel T. fagositosis. Antibodi juga mengaktivasi komplemen pada permukaanBedakan dengan sel dendrit folikular, yang menyimpan antigen patogen yang menyerang, sehingga imunitas adaptif memanfaatkanuntuk sel B (lihat Gambar.20). imunitas bawaan untuk menghancurkan banyak mikroorganisme.Fagositosis ('makan sel') Proses ditelannya partikel oleh sel. Kompkmen Seperti yang telah disebutkan di atas, komplemenMakrofag dan PMN (yang dahulu disebut 'mikrofag') merupakan sering kali teraktivasi oleh ikatan antibodi pada permukaansel fagosit terpenting. Mayoritas benda asing yang masuk ke dalam mikroba. Namun, ikatan komplemen pada antigen juga dapat lebihjaringan dihilangkan seluruhnya melalui mekanisme ini. meningkatkan kemampuannya untuk mengaktivasi respons sel BSilotoksisitas Makrofag dapat membunuh beberapa target (mungkin yang kuat dan tahan lama - suatu contoh 'interaksi terbalik' antaratermasuk sel tumor) tanpa memfagosit target tersebut, dan terdapatbeberapa sel lain yang memiliki kemampuan sitotoksis. mekanisme imun adaptif dan bawaan.Sel NK (natural killer) Sel mirip limfosit yang mampu membunuh Penyajian antigen ke sel T dan B oleh sel dendrit diperlukanbeberapp.target, khususnya sel yang terinfeksi virus dan sel tumor,tetapi ta:npa reseptor atau karakteristik spesifik dari limfosit sejati. pada sebagian besar respons adaptif; penyajian oleh sel dendrit biasanya memerlukan aktivasi sel-sel ini dengan cara kontak denganlmunitas adaptif komponen mikroba (misalnya dinding sel bakteri), suatu contoh lain dari 'interaksi terbalik' antara mekanisme imun adaptif dan bawaan.Antigen Secara tepat, merupakan zat yang menstimulasi produksiantibodi. Namun, istilah ini digunakan untukzatyang menstimulasi Bantuan oleh sel T diperlukan\"dalam berbagai cabang. baik dalamsetiap jenis respons imun adaptif. Biasanya, antigen adalah suatu imunitas adaptif maupun bawaan. Bantuan sel T diperlukan untukbenda asing ('non-self) dan suatu parlikulat (misalnya sel, bakteri) sekresi sebagian besar antibodi oleh sel B, untuk mengaktivasi makrofag untuk membunuh patogen intraselular, dan untuk respons sel T sitotoksik yang efektif. Mekanisme imun bawaan dan adaptif lmunitas 11

Pengenalan dan reseptor: kunci imunitas I ' -' , K--omr'-ole- men I - tttgr | I Antibodi (la\i{*,x.+&-hH#iffiRisB,{ I r {re'rmmukuaKana-a-:n: -:-:-:----' t *\"- ----l:>.rrtKro2a I ___LtDD? ? * - TroLein fase akuL FA ---l FcKk., lvlHc ll KesepLor limfosit r?AM? ^: '.lffisfl -'..t\"4l,C ll : --mtkroba i //tN/HC I ?esepLor NK Semua sel berlntriSebelum mekanisme imun dapat bekerja, harus terdapat pengenalan associated molecular pattern, PAMP); salah satu contohnya adalahbahwa ada sesuatu yang perlu dilawan. Biasanya yang perlu lipopolisakarida (LPS) pada beberapa dinding sel bakteri (lihatdilawan adaiah benda asing seperti virus, bakteri, atau organismeinfeksius lain. Pengenalan ini dilakukan oleh serangkaian molekul Gambar 6 untuk penjelasan Iebih lanjut). PRR bekerja sebagaipengenal atau reseptor. Beberapa reseptor (bagian atas gambar) sistem imunitas 'peringatan dini', memicu respons inflamasi cepatbersirkulasi bebas dalam darah atau cairan tubuh, reseptor lainterikat pada membran berbagai sel, sementara itu reseptor lainnya (lihat Gambar 2) yang muncul lebih dulu dan bersifat penting bagiberada dalam sitoplasma sei (bagian bawah). Pada setiap kasus, respons adaptif selanjutnya. Berbeda dengan sistem imun bawaan,beberapa konstituen benda asing harus berinteraksi dengan molekul sistem imun adaptif memiliki beribu-ribu juta reseptor yang berbedapengenal yang mirip dengan kunci yang masuk ke dalam lubang pada limfosit B dan T-nya (kanan), masing-masing sangat sensitifkunci yang tepat. Pengenalan awal ini membuka pintu yang pada terhadap satu shuktur molekul. Respons yang dipicu oleh reseptorakhirnya membentuk respons imun sepenuhnya. ini memberikan perlindungan yang iebih efektif terhadap infeksi, tetapi biasanya jauh lebih lambat terbentuk (lihat Gambar 19-22). Pada sistem imun bawaan dan adaptif, reseptor-reseptor Dua sistem tersebut dihubungkan oleh kelompok molekulini sangat berbeda. Sistem bawaan (kiri) memiliki jumlah kompleks histokompatibilitas mayor (major histocompaqibility complex, MHC) (tengah), yang terspesialisasi untuk 'menyajikan'reseptor yang terbatas, disebut sebagai reseptor pengenal pola moiekul asing ke limfosit T. Rangkaian reseptor 'penghubung'(pattern-recognition receptor, PRR), yang telah terseleksi selamaperkembangan untuk mengenali struktur yang biasanya dimiliki lainnya adalah reseptor di mana molekul seperti antibodi danoleh sekelompok organisme penyebab penyakit (pathogen- komplemen terikat dengan sel, dan molekul-molekul tersebut dengan sendirinya dapat berperan sebagai reseptor.At a Glance lmunologi

Sistem imun bawaan Sistem imun adaptif Molekul pengenal yang mudah larut Antibodi Molekul antibodi (lihat Gambar 14, 15,20, dan 21 untuk Komplemen Beberapa dari serangkaian kompleks protein serum, penjelasan lebih lanjut) dapat berperan sebagai reseptor yang dapat dapat dipicu oleh kontak dengan permukaan bakteri (lihat Gambar 7 untuk penjelasan lebih lanjut). Begitu teraktivasi, komplemen larut dan reseptor yang terikat sel. dapat merusak beberapa sel dan mengawali inflamasi. Beberapa sel mimiiiki reseptor komplemen, yang dapat membantu proses L Pada limfosit B, molekul antibodi yang disintesis dalam sel fagositosis (lihat Gambar 9). dikeluarkan ke membran permukaan tempat molekul tersebutProtein fase akut Rangkaian kompleks protein serum lainnya. mengenali komponen kecil dari molekul protein atau gula ('antigen') dan dimasukkan ke dalam sel untuk memulai prosesTidak seperti komplemen, protein ini sebagian besar kadarnya pemicuan. Setiap limfosit B diprogram untuk membuat antibodi dari satu jenis pengenalan tunggal dari ratusan juta kemungkinan. sangafrendah dalam serum, tetapi diproduksi secara cepat dalamjumlah besar oleh hati setelah infeksi, yang menyebabkan timbulnya 2 Saat limfosit B terpicu, sejumlah besar antibodi limfosit inflamasi dan pengenalan imun. Beberapa protein fase akut juga berfungsi sebagai PRR. tersebut disekresikan untuk berperan sebagai elemen pengenalPengenalan berhubungan dengan sel yang mudah larut dalam darah dan cairan jaringan; ini disebutPRR Reseptor pengenal pola saat ini telah menggambarkan setiap 'respons antibodi'.jenis patogen dan masih banyak lagi yang akan ditemukan. Secaraluas, reseptor tersebut dapat terbagi dalam lokalisasi selular, 3 Beberapa sel memiliki 'reseptor Fc' (dalam gambar disebutcontohnya membran sel, endosom/fagosom, dan sitoplasma. Walaupun reseptor tersebut disajikan oleh varietes membingungkan FcR) yang memungkinkan sel tersebut mengambil antibodi,dari jenis-jenis molekul, ciri fungsionalnya yang umum adalahmengatur respons imun bawaan terhadap infeksi. Perlu diingat memasukkan antibodi tersebut ke dalam membran, sehingga mampubahw.a tidak semua PRR ditemukan pada semua jenis sel, sebagianbesar terbatas pada makrofag dan sel dendrit (MAC dan DC pada mengenali berbagai antigen. Hal ini dapat sangat meningkatkangambar). Penjelasan lebih lanjut terdapat pada Gambar 6. fagositosis, tetapi juga dapat berperan dalam menimbulkan alergiBeberapa sistem reseptor lain (lihat Gambar 35).heseptor memiliki sejumlah proses biologis lain, sebagian besar Reseptor sel T (dalam gambar disebut TcR) Limfosit T membawaproses ini tidak dibahas dalam buku ini. Berikut ini adalah beberapa reseptor yang menyerupai antibodi pada limfosit B (lihat Gambarreseptor yang berhubungan dengan imunitas. 13 dan 19 untuk penjelasan Iebih lanjut) tetapi dengan perbedaanReseptor yirzs Untuk masuk ke dalam sel, virus harus 'berlabuh'pada beberapa molekul permukaan sel; misalnya CD4 untuk HIV yang penting:(lihat Gambar 42) dan reseptor asetilkolin untuk rabies. L Reseptor ini terspesialisasi untuk hanya mengenali peptidaReseptor sitokin Komunikasi di antara sel imun sebagian besardiperantarai oleh molekul 'pembawa pesan (messenger)' yang kecil (potongan protein) yang terikat pada molekul MHC (lihatdisebut sitokin (lihat Gambar 25). Untuk merespons sitokin, sel di bawah).perlu memiliki reieptor yang sesuai. 2 Sel ini tidak dikeluarkan, tetapi hanya bekerja pada permukaanReseptor hormon Dengan cara yang sama seperti sitokin, hormon(misalnya insulin, steroid) hanya akan bekerja pada sel yang se1 T.memiliki reseptor yang sesuai. Molekul MIIC Sistem molekul yang sangat heterogen, ditemukan pada seluruh sel (MHC kelas I) atau hanya pada limfosit B, makrofag, dan sel dendrit (MHC kelas II). Molekul ini berperan dalam 'menyajikan'peptida antigenik kecil kepada reseptor sel T, dan kelas MHC dan jenis sel T menentukan karakteristik respons imun yang dihasilkan (lihat Gambar 13, 19, dan 22). Reseptor sel NK Sel natural klller (NK) memiliki kesamaan sifat yaitu sebagai limfosit dan sel imun bawaan. Sel ini terspesialisasi untuk membunuh sel yang terinfeksi virus dan beberapa tumor, dan memiliki dua jenis reseptor yang berlawanan: 1 Reseptor pengaktivasi yang analog dengan PRR, mengenali perubahan yang berhubungan dengan stres dan infeksi virus. 2 Reseptor penghambat (inhibitori) yang mengenali molekul MHC kelas I, mencegah se1 NK membunuh sel normal, sehingga hasil akhir bergantung pada keseimbangan antara aktivasi dan hambatan (inhibisi) (lihat Gambar 11 untuk penjelasan lebih lanjut). Pengenalan dan reseptor: kunci imunitas lmunitas 13

Evolusi mekanisme imun UNl9elular -_-:n\ MULTl9elularffi eel faqosil; I ME@ foci (bercak) bercak /-o ) limfosiL ree?one o Lzt memori Lransplan I anlibodi fagoeiloeie / aqlut;inin sitokin I limpa, I;imus, sel D &T sel plasma, lqM (1 89, 7 9)ffi-ffiH / ,,N, komplemen (klaslk)enzim / ffil*\"aJl-:\"f\ I nodus limfe, GALT, Ml'C, penolakan transplan I surYtoum tulanq. liV. lqO qi@ oeranssa Kerja eama T-O beragam lg + + NK, silrokin bM, tqA, bA, tqE, tqDaqreqaei epeeifrk Wt'(pseenglfe-nrealcanoadniriil;sioennd\'ir/i / t,f\"f'@i '/ / / sel terepesialieaei f ?eptida anLimikroba rft Kesepror Toll./, ' opeonin lisin ffJi F ;'lf\t7{:l aqluLinin,/penolakanirunuptu, .W /? lidak ada penolakan lransVlan burea. ?puubsaatl gqeerrmrnininalal J\lb eel T-lg,\qM,lgG, lqADari amoeba sederhana yang mencari makanan (kiri atas) sampai dengan hal tersebut, hanya vertebrata yang sepertinya telahmamalia dengan mekanisme imun humoral dan selular yangrumit (kanan bawah), proses 'pengenalan diri sendiri vs benda mengembangkan imunitas adaptif (dicirikan dengan spesifisitas dan memori), yang diperantarai oleh limfosit dan tiga sistem pengenalanasing' menunjukkan perkembangan secara terus-menerus. yang terpisah (lihat Gambar 3): molekul yang ditampilkan oleh sel B saja (antibodi), oleh sel T saja (reseptor sel T), dan dalam serangkaianmengikuti peningkatan kebutuhan hewan untuk mempertahankan sel (kompleks histokompatibilitas mayor, MHC), gen setiap sistemintegritasnya di lingkungan yang berbahaya. Oleh karena itu, ini seperlinya berkembang dari prekursor tunggal primitif (lihatkeputusan pada titik mana timbuf imunitas', sepenuhnya adalah Gambar 11 untuk penjelasan selanjutnya). Tidak dapat dijelaskanmasalah penamaan belaka. Lebih lanjut, invertebrata meliputi begitu sepenuhnya mengapa hanya vertebrata yang mengembangkanbanyak ragam spesies, jadi tidaklah mengejutkan jika jenis hewan imunitas adaptif, tetapi semakin dimengerti bahwa sistem imunini juga menggunakan sejumlah besar mekanisme berbeda untuk adaptif memiliki nilai perkembangan yang sangat bermakna. Halmelindungi dirinya terhadap mikroba patogen. ini meliputi nilai energi dalam mempeftahankan sistem (sistem Gambar di atas memperlihatkan beberapa petunjuk penting imun manusia sekurang-kurangnya memiliki jumlah sel yang samadalam perkembangan ini. Karena sebagian besar kemajuan yang dengan sistem saraf manusia), dan juga bahaya yang potensialdiperoleh tetap ada di spesies selanjutnya, maka agar lebih jelas, bahwa imunitas berlebih dapat menimbulkan kerusakan jaringan (seperti dirangkum dalam Gambar 34-39). Salah satu konsekuensigambar ini hanya memperlihatkan kemunculan yang pertama kali. misi evolusioner untuk menyeimbangkan keuntungan dan kerugianPerlu diingat bahwa pengetahuan kita tentang hewan primitif dari sistem imun tergambar dalam keragaman evolusioner dansebagian _besar berdasarkan penelitian turunan modern hewan variasi genetik yang luar biasa dalam sejumlah besar kelompoktersebut, ldengan bukti bahwa hewan-hewan tersebut memiliki molekul yang terlibat dalam fungsi imun (lihat Gambar 46).sistem imun yang sesuai dengan keadaan dirinya. lnvertebrata Seluruh organisme multiselular (vertebrata, invertebrata, Walaupun Metchnikoff awalnya menyebutkan adanya sel imundan bahkan tumbuhan) telah mengembangkan berbagai sistem fagosit pada bintang laut, penelitian mengenai imunitas invertebratapengenalan yang merespons terhadap pola molekul umum yang berkembang lebih lambat dibandingkan dengan vertebrata.ditemukan pada permukaan mikroba (misalnya lipopolisakarida)dengan menstimulasi berbagai respons antimikroba. Hal ini secaraluas berhubungan dengan imunitas bawaan vertebrata. Berbeda14 At a Glance lmunologi

Penelitian di bidang ini sekarang sekali lagi menjadi lebih aktii dapat memperbarui diri, sel mirip limfoid, dan kompleks gen sebagian terjadi karena sudah mulai tampak jelas bahwa beberapa tunggal pengendali penolakan cangkok benda asing. Sebagianinvertebrata adalah model yang sangat berguna untuk penelitian besar komponen utama jalur komplemen juga ditemukan pertamaimunitas bawaan vertebrata, dan sebagian karena pentingnya kali di kelompok hewan ini. Akan tetapi, tidak pernah ditemukanbeberapa jnvertebrata dalam menularkan penyakit pada manusia kompunen utama imunitas adaptif pada invertebrata manapun.(misalnya malaria yang ditularkan oleh nyamuk anopheles). VertebrataProtofoa Hewan kecil ini harus makan karena tidak memilikiklorofil. Tidak jelas bagaimana hewan ini mengenali 'makanan', Ikan tak berahang (siklostoma, misalnya hagfish, lamprey)tetapi protein permukaan hewan ini berada di bawah kendali Kelompok vertebrata yang dapat bertahan hidup paling awal, dengangenetika yang cukup kompleks. sel limfoid yang diatur menjadi foci dalam faring dan lokasi lain, dan antibodi imunoglobulin (Ig) yang peftama ada, molekul empatBakterl Kita menganggap bakteri sebagai parasit, tetapi bakteri itu rantai yang labil, yang dihasilkan secara khusus sebagai responssendiri dapat terinfeksi virus khusus yang disebut dengan bakteriofag. terhadap berbagai antigen: saat yang dramatis dalam perkembanganDiperkirakan bahwa endonuklease restriksi, sangat penting bagi ahli sistem imun. Akan tetapi, ikan tak berahang tidak memiliki MHC,rekayasa genetika modern, memiliki fungsi sesungguhnya sebagai dan akibatnya diperkirakan tidak memiliki sel T. Perhatikan bahwaalat pengenalan dan penghancuran DNA virus tanpa menimbulkankerusakan bakteri pejamu. Bakteriofag yang bertahan hidup telah molekul lain dari 'kelompok besar imunoglobulin', misalnyamengembangkan resistensi terhadap pertahanan tersebut, suatucontoh yang baik tentang imunitas bawaan dan batasannya. moiekul adhesi, telah ada pada invertebrata seperti artropoda.Spozs Sel yang sebagian hidup bebas, sebagian hidup berkoloni, Ikan bertulang rawan (misalnya hiu) Kemunculan pertama kalimenggunakan glikoprotein yang spesifik-spesies untuk mengidentifikasi timus, MHC, respons antibodi sekunder, dan sel plasma (khusus'diri sendiri (selfl' dan mencegah pembentukan koloni hibrida. Jika untuk sekresi antibodi dengan kadar tinggi), menandai langkahdigabungkan bersiima, koloni yang tidak identik mengalami nekrosisdi daerah kontak, dengan pemecahan cangkok kedua yang dipercepat. besar berikutnya. Rantai Ig sekarang terikat dengan ikatan disulfida; bentuk dengan berat molekul tinggi dan rendah kemungkinan lebihKoral Koral menerima cangkok yang secara genetik identik menggambarkan polimerisasi dan bukan perbedaan kelas. Molekul(syngraft), tetapi perlahan-lahan menolak cangkok yang tidak pada jalur komplemen klasik juga tampak seperti ini.identik (allograft) dengan timbulnya kerusakan di kedua pihak. Ikan bertulang Respons berbeda terhadap mitogen dan adanyaTerdapat bukti adanya memori spesifik dari penolakan sebelumnya, bukti kerja sama sel dalam produksi antibodi menandakan bahwayang merupakan imunitas'adaptif'. fungsi limfosit T dan B telah mulai terpisah dan terdapat bukti adanya sel NK dan sitokin (misalnyalL-2, inteiferon) setidaknyaCacing Karena bersifat relatif sederhana dan mudah berpropagasi, sejak saat ini. Ikan zebra memiiiki sistem MHC polimorfik yangnematoda Caenorhabditis elegans telah menjadi salah satu hewanyang patng lengkap diteliti. Perlindungan terhadap infeksi diperoleh serupa dengan sistem pada mamalia.melalui respons perilaku (yang dimediasi oleh reseptor Toll),selubung luar tebal atau kutikula, dan produksi serangkaian peptida Amfi.bi Terdapat kelas Ig lain yang pertama (IgG) (lihat Gambardan protein antimikroba yang mudah larut. Secara mengejutkan, sel 17). Selama morfogenesis (misalnya berudu -+ katak) toleransidalam selom nematoda tampaknya tidak berperan dalam fungsi imun. spesifik dapat berkembang menjadi antigen baru pada tahap dewasa. Nodus 1imfe, jaringan Iimfoid terkait saluran cema (gut-associatedMoluska dan artropoda anehnya tidak menunjukkan penolakan lymphoid tissue, GALT) dan hematopoiesis dalam sumsum tulangcangkok. Akan tetapi, imunitas selular maupun humoral telah juga tampak untuk pertama kalinya.ditemukan. Sistem humoral yang penting melibatkan enzim profeniloksidase, yang terlibat dalam produksi radikal oksigeir toksik Burung tampak tidak biasa karena menghasilkan limfosit B secaradan melanin, keduanya diperkirakan berperan dalam pertahanan eksklusif dalam organ khusus, yaitu bursa Fabricius yang beradaterhadap patogen potensial. Respons selular yang umum pada dekat kloaka. Mekanisme untuk mencetuskan molekul antibodisejumlah besar spesies adalah enkapsulasi, yaitu pengepungan yang berbeda juga tampak berbeda, melibatkan proses yang disebutmikroorganisme penyerang dengan cepat oleh sel darah, terjadi konyersi gen. Burung memiliki timus multilobul besar tetapi tidakpenutupan yang rupa1 sehingga mencegah penyebaran infeksi. memiliki nodus limfe.Ciri penting respons imun serangga (diteliti khususnya pada lalatbuah Drosophila melanogaster) adalah produksi sejumlah besar Mamalia lebih khas dengan keragaman kelas dan subkelas Ig, danpeptida antimikroba. Dua jalur pemberi tanda selular utama terlibat antigen MHC, dibandingkan perkembangan fungsi efektor lainnya.dalam memulai produksi peptida ini, jalur reseptor Tol1, yang juga Terdapat beberapa variasi aneh, misalnya tikus memiliki imunitasberperan penting dalam memperantarai imunitas bawaan pada bawaan yang kuat, yang tidak biasa, dan beberapa hewan (paus,vertebrata, dan jalur Imd, yang memiliki kesamaan ciri dengan hamster Syria) ternyata menunjukkan sedikit polimorfisme MHC.jalur faktor nekrosis tumor vertebrata. Akan tetapi, manusia dan tikus, untungnya (bagi manusia), secara imunologis memiliki kemiripan.Ekinodenna Bintang laut terkenal dengan demonstrasi klasikMetchnikoff mengenai sel fagosit khusus pada tahun 1882. TumbuhanTerdapat penolakan allograft, dengan infiltrasi selular, dan terdapatrespons memori spesifik yang kuat. Molekul yang menyerupai Tumbuhan, seperti halnya hewan, memiliki mekanisme rumitsitokin interleukin (IL)-1 dan faktor nekrosis tumor (TNF) telah untuk meiindungi dirinya terhadap mikroba patogen. Respons inidiidentifikasi pada ekinoderma dan invertebrata lain. dipicu oleh reseptor tumbuhan yang mengenali komponen molekulTunikata (misalnya Amphioxus, sea- iquirt) Hewan pravertebrata bakteri, jamur, atau virus. Respons termasuk sekresi berbagaiini menunjukkan beberapa ciri khas: sel hematopoietik yang substansi antimikroba (antara lain nitrogen monoksida), yang serupa dengan imunitas vertebrata. Penyembunyian (sllencrng) RNA yaitu serangkaian pendek untai ganda RNA yang dapat memicu degradasi mRNA spesifik sekuens, sehingga terjadi penyembunyian gen, membentuk sebagian sistem imun antivirus pada tumbuhan. Evolusi mekanisme imun lmunitas 15

Sel yang terlibat dalam imunitas:sistem hematopoiesis rIr;rv'r IrI r<loninq !:\" ; *l|-- f..-f.\":r:i. --l , 'I ilnnVvtiLtrrOo r A'%'wli el i- :e 6$,\"d@-t-#ffirmrosit'\" / \---ffi\" '',, ttrrtlu3tv v i-\c@- eetptasmaarwr.\ #6 \"----:*W;f{,,,,,,fuffi =+tr, \ W' i *u sseerN,NK K-#-.t\*\"-\"'W l :'am:rei'moe)r.-bL,a/lrbut\iromal^/ im\ r a^tO@Trombosit -4--:*\ \ t?,@{r'. i,,-.-_@ Eritrosit. DC -----1 ,L\Y1 ,ffiH<,,t^a^niin^q^in,-'t%ivc \ 'a- @ i-w , \ ,,vr1-*@ -l*Neutrofil ir@@ basont-f-Y69 eetmastSejumlah besar sel yang terlibat dalam imunitas mamalia berasal telah menunjukkan bahwa satu jenis sel yang telah berdiferensiasi dapat diubah menjadi jenis sel lain, dengan memasukkan faktordari prekursor di sumsum tulang (separuh kiri gambar) dan transkripsi yang tepat ke dalam sel. Penemuan ini memberikanbersirkulasi dalam darah, mengalir masuk dan kadang keluardari jaringan saat diperlukan. Stem cell yang sangat jarang, implikasi terapeutik penting, misalnya dalam menyembuhkan imunodefisiensi genetik (lihat Gambar 41). Sebagian besar selterdapat di sumsum tuiang dewasa (dalam frekuensi sekitar 1 dari hematopoietik berhenti membelah begitu sel-sel tersebut telah berdiferensiasi sepenuhnya. Akan tetapi, limfosit membelah100.000 sel), dan menyimpan kemampuan untuk berdiferensiasi dengan cepat dan membesar setelah terpapar antigen. Peningkatanmeniadi semua jenis sel darah. Hematopoiesis telah diteliti denganmenyuntikkan sejumlah kecil sel sumsum yang teiah ditandai jumlah limfosit bersifat spesifik bagi antigen untuk membentuksecara genetik ke tikus penerima dan mengamati sel-sel muda dasar memori imunologis.yang akan tumbuh (kloning in vivo), atau dengan mengkultur Gatatan mengenai terminologiprekursor sumsum tulang dengan adanya faktor pertumbuhan Ahli hematologi mengetahui berbagai tahap antara stcm. cell dan sei-sel muda yang telah berdiferensiasi sepenuhnya (misalnyayang sesuai (kloning in vitro'). Proliferasi dan diferensiasi dariseluruh Gl ini berada di bawah kendali faktor pertumbuhan yang untuk sel darah merah: proeritroblast, eritroblast, normoblast,mudah larut atau terikat membran, yang dihasilkan oleh stroma eritrosit). Akhiran 'blast' biasanya menyatakan suatu sei muda,sumsum tulang dan oleh masing-masing faktor tersebut (lihat sedang membelah, relatif belum berdiferensiasi. tetapi jugaGambar 25). Di dalam sel, sinyal-sinyal tersebut menghidupkanfaktor transkripsi spesifik, yaitu molekul pengikat DNA yang digunakan untuk menggambarkan limfosit yang telah terstimulasi misalnya oleh antigen, dan akan inilah asal istilahberperan sebagai saklar utama yang menentukan program genetik membelah *selanjutnya, yang menyebabkan terjadi perkembangan berbagai 'transformasi blast'.jenis se1 (disebut lineage). Secara mengejutkan, penelitian terkini16 At a Glance lmunologi

Stroma Sel epitel dan endotel yang memberi dukungan dan Makrofag Fagosit penghuni utama jaringan dan rongga serosamensekresi faktor pertumbuhan untuk hematopoiesis. seperti pleura dan peritoneum (lihat Gambar 9).S Stem cell; sel sumsum yang totipoten dan dapat memperbarui DC (dendritic cell) Sel dendrit ditemukan di seluruh jaringandiri. Sejumlah kecll stem cell ditemukan dalam darah begitu juga tubuh (misalnya sel Langerhans pada kulit), di mana sel tersebutdalam sumsum tulang dan jumlah ini dapat dinaikkan dengan mengambil antigen lalu bermigrasi ke daerah sel T nodus limfe atau limpa melalui limfatik atau darah. Fungsi utama sel dendritpemberifn faktor pertumbuhan (misalnya G-CSF), yang sangat adalah mengaktivasi imunitas sel T (lihat Gambar 19), tetapi selmemfasilitasi proses transplantasi 'sumsum tulang' (lihat Gambar dendritjuga dapat berperan dalam induksi toleransi (lihat Gambar39). Penelitian yang mengejutkan adalah sejumlah stem cell 23). Subset kedua dari DC plasmasitoid (suatu nama yang berasalhematopoietik juga dapat berdiferensiasi menjadi sel jenis lain, dari kesamaan morfologi sel ini dengan sel plasma) adalah penghasilkarena sel ini dapat digunakan untuk menggantikanjaringan yang utama interferon tipe I, suatu kelompok penting protein antivirus.rusak (/antung, neuron, dll.), tanpa timbul masalah etik yang terjadi Walaupun hanya dalam percobaan, sel dendrit sering kali diperolehpada penggunaan stem cell yang berasal dari embrio. Namun dari sel mieloid, perkembangan garis silsilah (tineagel sel dendritdemikian, hasilnya masih menjadi kontroversi. dalam sumsum tulang masih diperdebatkan.LS Stem cell limfoid, dianggap mampu untuk berdiferensiasi NK (natural killer) cell Sel mirip limfosit yang mampu membunuhmenjadi limfosit T atau B. Data terbaru menunjukkan bahwa sejumlah sel yang terinfeksi virus dan sel tumor, tetapi denganperbedaan antara stem cell limfoid dan mieloid pada kenyataannya serangkaian reseptor rumit yang cukup berbeda dengan reseptor limfosit sesungguhnya (lihat Gambar 11 untuk penjelasanlebih rumit. selanjutnya). Sel NK dan sel T memiliki kesamaan prekursor umum.HS Stem cell hematopoietik: prekursor nodul limpa dan ke- T Limfosit yang berasal dari (atau diolah di) timus.mungkinan mampu berdiferensiasi menjadi apa saja kecuali jalur B Limfosit yang berasal dari sumsum tulang (atau, pada burunglimfoid, yaitu granulosit, eritroid, monosit, megakariosit; sering kalidisebut CFU-GEMM. berasal dari bursa), merupakan prekursor sel pembentuk antibodi. Pada kehidupan janin, hati berperan sebagai 'bursa'.ES Stem cell eriftoid, berkembang menjadi eritrosit. Eritropoietin,suatu hormon glikoprotein yang dibentuk di ginjal sebagai respons Selplasma Merupakan set B dalam keadaan menAhasilkan sekresiterhadap hipoksia, mempercepat diferensiasi prekursor sel darah antibodi dengan laju yang tinggi. Walaupun memiliki nama sepertimerah dan menyesuaikan produksi sel darah merah dengan demikian, sel plasma jarang ditemukan di darah, tetapi ditemukanpermintaan kapasitas membawa oksigen, suatu contoh umum dari'umpan balik negatif'. di limpa, nodus iimfe, dsb., saat pembentukan antibodi sedangGM Prekursor umum granulosit-monosit; proporsi relatif kedua berlangsung. Sel plasma tidak membelah dan tidak dapat bertahanjenis sel ini diatur oleh faktor 'pertumbuhan' atau 'penstimulasikoloni' (GCSF atau MCSF). hrdup in vitro dalam waktu lama. Namun demikian, limfosit B penghasil antibodi spesiflk dapat disatukan dengan sel tumorNeutrofil (polimorf) Leukosit yang paling umum dalam darah untuk menghasilkan klon hibrid imortal atau 'hibridoma', yangmanusia, sel fagosit dengan masa hidup singkat dengan granulyang mengandung sejumlah besar substansi pembunuh bakteri terus-menerus mensekresi antibodi spesifik yang telah ditentukan sebelumnya. Antibodi monoklonal seperti ini telah terbukti sangat(bakteri sidal). berharga sebagai perangkat spesifik di berbagai cabang biologi,Eosinofil Leukosit dengan granul refraktil besar yang mengbndung dan juga semakin banyak digunakan di klinik dalam pengobatansejumlah protein yang bersifat sangat basa atau 'kation', dianggappenting dalam membunuh parasit yang lebih besar termasuk cacing. penyakit autoimun (Gambar 38) dan kanker (Gambar 33).Basofil Leukosit dengan granul basofilik besar yang mengandung Sel mast Sel jaringan besar yang berasal dari basofil yangheparin dan amin vasoaktif, berperan penting dalam respons bersirkulasi. Sel mast secara cepat dipicu oleh kerusakan jaringaninflamasi. untuk mengawali respons inflamasi yang menimbulkan berbagai bentuk alergi (lihat Gambar 35). Ketiga jenis sel di atas secara kolektif sering kali disebut Faktor pertumbuhan Molekul yang mengendalikan proliferasi'granulosit'. dan diferensiasi sel hematopoiesis sering kali juga terlibat dalamMK Megakariosit: sel induk trombosit. mengatur respons imun - interleukin atau sitokin (lihat Gambar 25).Trombosit Sel kecil yang berperan dalam menutup rapat pembuluh Beberapa molekul ini pertama kali ditemukan oleh ahli hematologidarah yang rusak ('hemostasis') tetapi juga merupakan sumber dan disebut'faktor penstimulasi koloni' (colony - stimulating factor,berbagai rnediator inflamasi (lihat Gambar 7). CSF), tetapi nama yang berbeda ini tidak bermakna, dan sebenarnyaMonosit Sel berinti terbesar da.lam darah yang berkembang menjadi IL-3 sering kali disebut 'multi-CSF'. Faktor pertumbuhan digunakan dalam praktek klinik untuk meningkatkan subset selmakrofag saat bermigrasi ke jaringan. darah tertentu, dan eritropoietin sesungguhnya merupakan salah satu protein pertama yang didapat berkat teknologi 'rekombinan' yang digunakan di klinik. Sel yang terlibat dalam imunitas: sistem hematopoiesis lmunitas