Sistem Pertahanan Tubuh

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.