A.
Mekanisme Sistem Pertahanan Tubuh
Sistem pertahanan tubuh merupakan
suatu sistem dalam tubuh yang bekerja mempertahankan tubuh kita dari serangan
suatu bibit penyakit atau patogen yang masuk ke dalam tubuh.
Berdasarkan cara mempertahankan diri
dari penyakit, sistem pertahanan tubuh digolongkan menjadi dua yaitu pertahanan
tubuh spesifik dan nonspesefik. Beberapa lapisan pertahanan tubuh dijelaskan
dalam tabel berikut.
Tabel
lapisan pertahanan tubuh mulai dari permukaan kulit
1.
Sistem Pertahanan Tubuh Nonspesifik
Sistem pertahanan tubuh nonspesifik
adalah sistem pertahanan tubuh yang tidak membedakan mikroorganisme patogen
yang satu dengan yang lainnya, sistem ini merupakan sistem pertahanan pertama terhadap
infeksi akibat masuknya mikroorganisme patogen atau benda-benda asing yang
masuk ke dalam tubuh.
a.
Sistem Pertahanan Tubuh Nonspesifik
Eksternal(Permukaan Tubuh)
1)
Pertahanan
secara fisik
Pertahanan
secara fisik dilakukan oleh lapisan terluar tubuh yaitu kulit dan membran
mukosa. Lapisan terluar kulit tersusun atas sel-sel mati yang rapat sehingga
menyulitkan bagi mikroorganisme patogen untuk masuk ke dalam tubuh.
2)
Pertahanan
secara mekanik
Pertahanan
secara mekanik seperti terjadi pada rambut hidung dan silia, rambut hidung
bertugas menyaring udara dari partikel-partikel berbahaya maupun dari
mikroorganisme yang kurang menguntungkan, sedangkan silia yang terdapat pada
trakea berfungsi menyapu partikel-partikel berbahaya yang terperangkap dalam
lendir dan keluar bersama air ludah.
3)
Pertahanan
secara biologis
Pertahanan
secara biologis seperti adanya populasi bakteri yang tidak berbahaya yang
terdapat pada permukaan kulit dan membran mukosa, bakteri-bakteri tersebut
berkompetisi dengan bakteri patogen dalam memperoleh nutrisi sehingga
perkembangan bakteri patogen terhambat.
4)
Pertahanan
secara kimia
Pertahanan
secara kimia dilakukan oleh cairan sekret seperti keringat dan minyak yang
dihasilkan oleh membran mukosa dan kulit yang mengandung zat-zat kimia yang
menghambat pertumbuhan mikroorganisme, sedangkan air liur (saliva), air mata,
dan sekresi mukosa mengandung enzim lizosim yang dapat membunuh bakteri, enzim
lizosim dapat menguraikan dinding bakteri dan patogen dengan cara hidrolisis
sehingga sel pecah dan mati.
b. Sistem
Pertahanan Tubuh Nonspesifik Internal
1)
Inflamasi
Inflamasi
adalah respon tubuh terhadap kerusakan jaringan yang disebabkan antara lain
tergores atau benturan keras. Adanya kerusakan jaringan menyebabkan patogen dan
mikroorganisme lainnya dapat masuk ke dalam tubuh dan menginfeksi sel-sel
tubuh. Sel-sel tubuh yang rusak akan melepaskan signal kimiawi yaitu histamin
dan prostaglandin. Sel yang berfungsi melepaskan histamin adalah mastosit yang
berkembang dari salah satu jenis sel darah putih yaitu basofil.
Adanya
signal kimiawi berupa histamin menyebabkan terjadinya pelebaran pembuluh darah
dan peningkatan kecepatan aliran darah dan menyebabkan permeabilitas pembuluh
darah meningkat.
Meningkatnya
permeabilitas pembuluh darah menyebabkan neutrofil, monosit, dan eosinofil
berpindah dari pembuluh darah ke jaringan yang mengalami infeksi, selanjutnya
neutrofil dan eosinofil mulai memakan patogen, dan monosit akan mulai bergerak
menghancurkan patogen.
Neutrofil
dalam darah putih merupakan yang terbanyak(sekitar 60-70%), neutrofil
meninggalkan pembuluh darah dan menuju jaringan yang terinfeksi dan membunuh
mikroba.
Sel monosit
(sekitar 5% dari keseluruhan sel darah putih) bergerak menuju jaringan yang
terinfeksi dan berubah menjadi makrofag (Big eaters) dan memakan patogen dengan
cara fagositosis. Makrofag berbentuk mirip amoeba yang memiliki pseudopodia
untuk menarik mikroba dan menghancurkan enzim pencernaannya. Walaupun begitu
beberapa mikroba telah berevolusi dengan cara mikrofag seperti beberapa bakteri
yang memiliki kapsul yang membuat pseudopodia makrofag tidak bisa menempel.
Selain
neutrofil dan monosit terdapat juga eosinofil (sekitar 1,5% dari keseluruhan
sel darah putih). Eosinofil memiliki aktivitas fagosit yang terbatas namun memiliki
enzim penghancur dalam sitoplasmanya yang dapat menembus pertahanan cacing
parasit.
Mekanisme
pertahanan tubuh secara inflamasi dapat dilihat pada gambar berikut.
Proses
pertahanan tubuh melalui inflamasi
Berdasarkan
gambar diatas mekanisme pertahanan tubuh secara inflamasi dapat dijelaskan
sebagai berikut.
1.
Jaringan
mengalami luka dan merangsang pengeluaran histamin.
2.
Histamin
menyebabkan terjadinya pelebaran pembuluh darah serta peningkatan aliran darah
yang menyebabkan permeabilitas pembuluh darah meningkat, hal ini menyebabkan
perpindahan sel-sel fagosit (neutrofil, monosit, dan eosinofil)
3.
Sel-sel
fagosit kemudian memakan patogen.
Setelah infeksi tertanggulangi,
neutrofil dan sel-sel fagosit akan mati seiring dengan matinya sel-sel tubuh
dan patogen. Sel-sel fagosit yang hidup atau mati serta sel-sel tubuh yang
rusak akan membentuk nanah. Inflamasi mencegah infeksi ke jaringan lain serta
mempercepat proses penyembuhan.
1)
Protein
Antimikrobia
Terdapat
protein yang berperan dalam sistem pertahanan tubuh yaitu protein komplemen
yang terdiri dari sekitar 20 jenis protein. Protein komplemen bersirkulasi
dalam darah dalam bentuk tidak aktif. Jika beberapa molekul dari satu jenis
protein komplemen aktif, dapat memicu gelombang reaksi yang mengaktifkan gelombang
komplemen yang lain.
Protein
komplemen dapat membunuh bakteri penginfeksi dengan cara melubangi dinding dan
membran plasma bakteri tersebut, hal ini menyebabkan ion Ca2+ keluar
dari bakteri sedangkan cairan dan garam-garam diluar bakteri masuk ke dalam
bakteri dan membunuh bakteri tersebut.
Cara
kerja protein komplemen dalam menghancurkan bakteri
Jenis
protein lain yang berperan dalam sistem pertahanan tubuh yaitu interferon yang
dihasilkan dari sel-sel yang terinfeksi oleh virus. Interferon dihasilkan
ketika virus memasuki tubuh melalui kulit dan selaput lendir. Interferon akan
berikatan dengan sel-sel yang tidak terinfeksi dan sel-sel yang berikatan
dengan interferon akan membentuk zat yang mampu mencegah replikasi.
2)
Respon
tubuh terhadap Pertahanan Tubuh Nonspesifik
Akibat
infeksi patogen tubuh merespon dengan terjadinya peradangan (inflamasi) dan
demam. Inflamasi merupakan reaksi tubuh terhadap kerusakan sel-sel tubuh yang
disebabkan oleh infeksi, zat-zat kimia, atau gangguan fisik seperti benturan
atau panas, inflamasi menimbulkan rasa sakit, panas, bengkak, serta kulit yang
memerah.
Respon tubuh
yang lain adalah demam dimana ditandai dengan suhu tubuh yang naik. Mikroorganisme
patogen, substansi asing, serta sel-sel tubuh yang mati menghasilkan zat yang
disebut pyrogenexogen yang merangsang monosit dan makrofag mengeluarkan zat
pyrogen-endogen yang merangsang bagian otak hipotalamus menaikan suhu tubuh
sehingga timbul perasaan suhu tubuh yang meningkat.
Suhu tubuh
yang tinggi mengguntungkan karena patogen akan lemah dan mati pada suhu tinggi,
selain itu metabolisme, reaksi kimia, serta sel-sel darah putih akan lebih
aktif dan cepat sehingga mempercepat penyembuhan walaupun menimbulkan efek
seperti pusing, lesu, kejang, dan kerusakan otak permanen yang membahayakan
tubuh.
2.
Sistem Pertahanan Tubuh Spesifik
Sistem pertahanan tubuh spesifik juga
dikenal dengan sistem imun atau sistem kekebalan tubuh, jika patogen berhasil
melewati sistem pertahanan tubuh nonspesifik maka selanjutnya harus berhadapan
dengan pertahanan tubuh spesifik. Sistem pertahanan tubuh spesifik adalah
pertahanan tubuh terhadap patogen tertentu yang masuk ke dalam tubuh.
a. Struktur
Sistem Kekebalan Tubuh.
Sistem
pertahanan tubuh melibatkan peran limfosit dan antibodi.
1)
Limfosit
Limfosit
terdiri dari dua jenis yaitu limfosit B(sel B) dan limfosit T(sel T). Dua jenis
limfosit ini memiliki fungsi yang berbeda-beda, walaupun jika diamati dengan mikroskop
menunjukan struktur yang sama.
a)
Sel
B
Limfosit B
terbentuk dan dimatangkan di dalam sumsum tulang dan masuk ke dalam aliran
darah menuju jaringan limfatik. Sel B bertanggung jawab terhadap produksi
antibodi sebagai kekebalan humoral. Sel B dapat dibedakan menjadi 3 jenis
yaitu:
(1) Sel B plasma, berfungsi untuk
memproduksi antibodi.
(2) Sel B pengingat, berfungsi mengingat
antigen yang pernah masuk ke dalam tubuh dan menstimulasi sel Limfosit B plasma
jika terjadi infeksi kedua.
(3) Sel B pembelah, berfungsi membentuk
sel B plasma dan sel B pengingat dalam jumlah yang banyak serta cepat.
b)
Sel
T
Limfosit T
dibentuk di dalam sumsum tulang dan menuju ke kelenjar timus untuk mengalami
diferensiasi lebih lanjut, sel T berperan dalam kekebalan selular yaitu dengan
menyerang sel penghasil antigen secara langsung, sel T juga turut membantu
produksi antibodi oleh sel B plasma, sel T dapat dibedakan menjadi 3 jenis
yaitu :
(1) Sel T pembunuh (sel T sitotoksik),
berfungsi menyerang patogen dan mikroorganisme asing yang masuk ke dalam tubuh,
yaitu sel tubuh yang terinfeksi.
(2) Sel T pembantu (sel T penolong)
berfungsi menstimulasikan pembentukan sel T jenis lainnya serta sel B plasma,
serta mengaktifkan dapat mengaktifkan makrofag untuk melakukan fagositosis.
(3) Sel T supressor, berfungsi
menghentikan respon imun yaitu setelah infeksi berhasil ditanggulangi.
2) Antibodi
a)
Pengertian
dan Fungsi Antibodi
Pada setiap
mikroorganisme serta substansi asing yang masuk ke tubuh pada permukaannya
terdapat senyawa protein yang berperan sebagai antigen, antigen meliputi
molekul yang dimiliki oleh mikroorganisme serta substansi asing tersebut.
Antigen yang
masuk ke tubuh akan menyerang tubuh untuk membentuk antibodi, antibodi adalah
senyawa protein yang berfungsi melawan antigen dengan cara mengikatnya, setelah
diikat antigen akan ditangkap dan dihancurkan oleh makrofag. Antibodi bekerja
secara spesifik untuk suatu antigen tertentu seperti antibodi cacar hanya cocok
untuk antibodi cacar.
b)
Struktur
Antibodi
Pada
antibodi setiap molekul tersusun atas dua macam rantai polipeptida yang identik
dimana terdapat dua rantai ringan dan dua rantai berat. Keempat rantai pada
molekul antibodi dihubungkan oleh ikatan disulfida dan bentuk molekulnya
menyerupai huruf Y.
Pada setiap
lengan dari molekul tersebut memiliki tempat pengikatan antigen. Umumnya
antibodi terdiri atas sekelompok protein yang berada pada fraksi-fraksi
globulin serum, fraksi-fraksi globulin serum ini dinamakan immunoglobulin atau
disingkat Ig.
c)
Pengelompokan
Antibodi
Terdapat
lima jenis antibodi yang dimiliki manusia yaitu IgG, IgM, IgA, IgD, dan IgE.
Berikut penjelasannya.
1.
IgG
(Immunoglobulin Gamma), adalah kelompok immunoglobulin yang paling banyak dan
sering ditemukan dalam sirkulasi. IgG dapat menembus dinding pembuluh darah dan
plasenta, IgG memberikan perlindungan terhadap bakteri, virus, dan toksin serta
disekresikan dalam kolostrum.
2.
IgM
(Immunoglubulin-M) adalah jenis antibodi pertama yang ditemukan ketika infeksi
suatu antigen, antibodi jenis ini memiliki pergiliran yang tinggi dan tidak
bertahan lama, IgM dapat mengikat antigen atau patogen menjadi gumpalan atau
mengaglutinasinya sehingga mudah difagositosis makrofag, IgM juga dapat memicu
aktifnya protein komplemen.
3.
IgA
(Immunoglobulin-A), antibodi jenis ini dapat mencegah masuknya virus melalui
jaringan apitel mukosa, sistem pencernaan, pernapasan, dan saluran reproduksi.
IgA ditemukan di air liur, air mata, dan kolostrum.
4.
IgE
(Immunoglobulin-E) merupakan antibodi yang sedikit lebih besar dari molekul IgG
dan hanya sebagian kecil dari total antibodi dalam darah. IgE memicu peradangan
jika cacing parasit menyerang tubuh. IgE juga berperan dalam reaksi alergi.
5.
IgD
(Immunoglobulin-D) antibodi jenis ini tidak dapat mengaktikan sistem komplemen
dan tidak dapat melewati plasenta. IgD diduga berfungsi dalam diferensiasi sel
limfosit B menjadi sel B plasma dan sel B memori.
b.
Respon Kekebalan Tubuh terhadap
Antigen
Respon kekebalan tubuh terhadap
antigen dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu kekebalan tubuh humoral dan
kekebalan tubuh seluler.
1)
Kekebalan
Humoral
Imunitas
humoral melibatkan aktivitas sel B dengan antibodi yang berada dalam plasma
darah dan cairan limfa dalam bentuk protein. Pembentukan antibodi dipicu oleh
kehadiran antigen dimana prosesnya dimulai dari sel B pembelah yang akan
membentuk sel B plasma dan sel B pengingat, sel B plasma akan menghasilkan
antibodi yang berfungsi mengikat antigen dimana antibodi bekerja secara
spesifik terhadap antigen tertentu.
Antigen yang
terikat akan mempermudah makrofag untuk lebih mudah menangkap dan menghancurkan
patogen tersebut. Terdapat beberapa cara antibodi dalam menghadapi antigen
yaitu :
1.
Netralisasi,
yaitu antibodi memblokir tempat-tempat dimana antigen seharusnya berikatan
dengan sel inang. Selain itu antibodi menetralkan bakteri beracun dengan
menyelubungi bagian beracunya sehingga makrofag dapat dengan mudah
memfagositnya.
2.
Penggumpalan
atau aglutinasi patogen atau antigen sehingga memudahkan makrofag dalam
menjalankan aktivitas fagositnya terhadap patogen.
3.
Pengendapan,
yaitu dilakukan pada antigen terlarut oleh antibodi yang menyebabkan antigen
terlarut tidak dapat bergerak sehingga mudah ditangkap makrofag.
4.
Antibodi
bekerja sama dengan protein komplemen dimana antibodi berikatan dengan antigen
akan mengaktifkan protein komplemen untuk membentuk pori atau lubang pada sel
patogen.
Setelah infeksi berakhir sel B plasma
akan mati, sedangkan sel B pengingat akan tetap hidup dalam waktu yang lama.
Masuknya antigen atau patogen pertama kali dan serangkaian respon imun awal ini
disebut respon kekebalan primer.
Seringkali antigen yang sama masuk
kedua kalinya dalam tubuh, hal ini direspon sel B pengingat yang selanjutnya
akan menstimulasi pembentukan sel B plasma yang akan memproduksi antibodi,
respon untuk kedua kalinya ini disebut respon kekebalan sekunder dimana dalam
prosesnya antibodi dalam menghadapi antigen berlangsung lebih cepat dan lebih
besar dari respon kekebalan primer, hal ini dikarenakan adanya memori imunologi
dalam hal ini adalah sel B pengingat, memori imunologi adalah kemampuan sistem
imun untuk mengenali antigen yang pernah masuk ke dalam tubuh.
Grafik
respon kekebalan primer dan sekunder
2)
Kekebalan
Selular
Kekebalan
selular diprakarsai sel T yang menyerang sel-sel asing atau jaringan tubuh yang
telah terinfeksi secara langsung. Ketika sel T membunuh kontak dengan antigen
pada permukaan sel asing, sel T pembunuh akan menyerang dan menghancurkannya
dengan cara merusak membran sel asing. Apabila infeksi telah berhasil
ditangani, sel T supresor akan menghentikan respon kekebalan dengan cara
menghambat kegiatan sel T pembunuh dan membatasi produksi antibodi.
2)
Jenis-Jenis Kekebalan Tubuh
1)
Kekebalan
Aktif
Kekebalan
aktif adalah kekebalan yang dihasilkan oleh tubuh itu sendiri dimana jika
seseorang mengalami sakit karena infeksi patogen dan tubuh merespon dengan
membuat antibodi, setelah sembuh antibodi tersebut dapat bertahan lama sehingga
orang tersebut menjadi kebal terhadap penyakit tersebut, seperti contoh orang
yang pernah sakit cacar air tidak akan terkena penyakit tersebut untuk kedua
kali. Kekebalan jenis ini dinamakan kekebalan aktif alami.
Selain itu
terdapat juga kekebalan aktif buatan seperti dengan menyuntikan antigen
bakteri, patogen, atau mikroba yang sudah tidak aktif cara ini dikenal dengan
vaksinasi. Vaksinasi menyebabkan orang yang disuntik tersebut mendapatkan
kekebalan karena tubuhnya akan membentuk antibodi.
2)
Kekebalan
Pasif
Kekebalan
pasif adalah kekebalan yang diperoleh setelah mendapat antibodi dari luar.
Sebagai contoh kekebalan yang diperoleh bayi dari ibunya melalui air susu
pertama (kolostrum) atau diperoleh bayi pada saat masih berada dalam kandungan.
Kekebalan jenis ini dinamakan kekebalan pasif alami.
Sedangkan
kekebalan pasif buatan diperoleh dengan menyuntikan antibodi yang diekstrak
dari satu individu ke tubuh orang lain melalui serum, walaupun kekebalan pasif
ini berlangsung singkat tapi berguna untuk penyembuhan secara cepat.
B.
Gangguan pada Sistem Kekebalan Tubuh
Gangguan pada sistem kekebalan tubuh
seperti sistem kekebalan tubuh dapat tidak berfungsi jika sistem ini bereaksi
dengan molekul asing yang berlebihan. Beberapa contoh gangguan pada sistem
kekebalan tubuh antara lain Alergi, autoimunitas dan AIDS.
1. Alergi
Alergi
adalah respon imun yang berlebihan terhadap suatu senyawa yang masuk ke dalam
tubuh. Reaksi alergi disebut juga dengan anaphylaxis. Senyawa yang dapat
menimbulkan alergi adalah Alergen yang dapat berupa serbuk, debu, bulu hewan,
gigitan serangga, serta jenis makanan tertentu.
Alergi
diawali dengan proses masuknya alergen ke dalam tubuh yang merangsang sel-sel B
plasma untuk mensekresikan antibodi yang biasanya dari kelas IgE. Pada awalnya alergen
yang masuk ke tubuh tidak akan menimbulkan alergi tapi pada awal alergen yang
masuk akan berikatan dengan mastosit. Hal ini menyebabkan ketika alergen untuk
kedua kalinya masuk ke dalam tubuh akan terikat pada antibodi IgE yang telah
berikatan dengan mastosit, keadaan inilah yang menyebabkan mastosit melepaskan
histamin yang memperbesar dan meningkatkan permeabilitas pembuluh darah
(inflamasi). Inflamasi menyebabkan timbulnya berbagai gejala alergi seperti
bersin, gatal-gatal, pusing, dan kesulitan bernapas.
2. Autoimunitas
Autoimunitas
adalah keadaan dimana sistem kekebalan tubuh membentuk antibodi untuk menyerang
sel-sel tubuh sendiri seolah-olah bukan merupakan bagian dari tubuh.
Autoimunitas seringkali disebabkan gagalnya proses pematangan sel T di kelenjar
timus atau karena infeksi virus yang terjadi sebelum lahir yang menyerang
sistem kekebalan tubuh. Akibat autoimunitas banyak dijumpai kelainan-kelainan
atau keabnormalan yang dapat dijumpai antara lain :
a.
Diabetes
Mellitus, yaitu tipe I (insulin-dependent
diabetes mellitus), dimana antibodi menyerang sel-sel beta di pankreas yang
memproduksi hormon insulin sehingga menyebabkan kadar gula dalam darah tinggi.
b.
Addison’disease,
penyakit ini bisa disebabkan oleh infeksi pada kelenjar adrenalin namun juga
bisa disebabkan oleh antibodi yang menyerang sel-sel hormon yang menghasilkan
adrenalin. Akibat yang ditimbulkannya adalah mudah merasa lelah, kehilangan
berat badan, rasa perasaan yang tertekan, kadar gula darah rendah dan
pigmentasi kulit yang meningkat.
c.
Mysthenia
gravis, disebabkan oleh antibodi yang menyerang otot lurik. Hal ini menyebabkan
dergradasi otot dan berkurangnya kemampuan otot menangkap asetilkolin (zat yang
dilepaskan saraf untuk memicu kontraksi otot), misalnya terjadi pada mata
dimana posisi mata menjadi tidak simetris.
Penderita
Mysthenia gravis yang menyebabkan posisi mata tidak simetris
d.
Lupus
erythematosus, yaitu keadaan dimana antibodi menyerang sel-sel tubuh yang lain
sebagai sel asing dimana ketika kondisi tubuh melemah maka seranggan antibodi
akan meningkat.
Ruam
pada penderita Lupus erythematosus
e.
Multiple
sclerosis,yaitu keadaan dimana antibodi menyerang jaringan saraf dan di tulang
belakang dimana bagian saraf yang diserang adalah seludang mielin sebagai
bagian yang melapisi sel saraf dan berperan dalam penghantaran informasi,hal
ini menimbulkan berbagai gejala seperti gangguan penglihatan, pusing, depresi
dan lain-lain.
3. AIDS
AIDS (acquired Immunodeficiency Syndrome) adalah
penyakit yang disebabkan oleh infeksi virus HIV (Human Immunodeficiency Virus). AIDS sendiri merupakan kumpulan dari
berbagai penyakit.
AIDS
disebabkan virus HIV yang menyerang sel T pembantu yang berfungsi menstimulasi
sel T lainnya serta sel B plasma. Ketika virus berhasil menginfeksi sel T virus
menggunakan perangkat selnya untuk menggandakan diri setelah itu menembus
membran sel kemudian menginfeksi sel T yang lain. Hal ini menyebabkan kemampuan
tubuh melawan kuman penyakit menjadi berkurang.
Gambar
dan Struktur Virus HIV
Sel T
pembantu menjadi target utama virus HIV karena pada permukaan selnya terdapat
molekul CD4 sebagai reseptor, dimana infeksi dimulai ketika molekul
glikoprotein (gp120) yang terdapat pada permukaan HIV menempel ke reseptor CD4.
Pada orang normal jumlah sel T dalam tubuh sekitar 1000 sel/mm3 ,
hal ini berbeda dengan orang yang menderita AIDS dimana jumlah sel T nya hanya
sekitar 200 sel/mm3.
Virus HIV
yang menyebabkan AIDS dapat menular dari satu orang ke orang lain dengan banyak
cara antara lain penggunaan jarum suntik secara bersamaan, transfusi darah dari
penderita, serta hubungan seksual. Pada dasarnya penderita AIDS meninggal bukan
karena virus HIV yang menyerangnya tapi karena melemahnya kekebalan tubuh maka
beberapa penyakit bisa berakibat fatal bagi penderita AIDS, penyakit-penyakit
itu seperti TBC, kanker darah, kanker, meningitis, harpes dan berbagai penyakit
lainnya.