Imunologi Infeksi Virus Dan Bakteri

Imunologi Infeksi Dorta Simamora

Penyebab Infeksi Patogen

Virus

Bakteri

Penyakit infeksi  salah satu penyebab kematian utama diseluruh dunia

Parasit

Jamur

Imunologi Virus 1  Respon imun terhadap virus  Imunitas non spesifik  Imunitas Spesifik  Mekanisme virus menghindari respon imun

Imunologi Bakteri : Ektraselular  Imunitas Non spesifik  Imunitas Spesifik Intraseluler Imunitas Non spesifik  Imunitas Spesifik

2

Faktor faktor yang mendukung infeksi 1. Lingkungan : kebersihan, kehadiran vektor 2. Patogen : virulensi  menusuk kulit, gigitan serangga, jarum suntik, cairan tubuh, makanan minuman terinfeksi

- Virulensi : kapasitas relatif patogen  mengatasi pertahanan tubuh. - Derajat atau kemampuan dari organisme patogen  penyakit

3. Host : Umur, gizi, status imunitas seseorang, stres dan genetik

Sistem imun Fungsi utama sistem imun : - Melindungi host dari mikroorganisme patogen - Mengeliminasi jaringan atau sel yang rusak terinfeksi atau mati

Imunitas terhadap Virus

Defenisi & Struktur Virus • Virus adalah mikroorganisme yang mengadakan replikasi di dalam sel dan kadang-kadang memakai asam nukleat atau protein pejamu. • Terdiri atas kapsid yang melindungi bahan genetik (nukleokapsel) • Kapsid diselubungi oleh lapisan ganda fosfolipid dari sel host jika membentuk budding • Beberapa jenis virus dapat menghindar diri dari efek sistem imun, bahkan dapat menginfeksi sistem imun

Masuknya Virus

Masuknya virus melalui - Mucosal surface - Puncturing skin : insects bite and needles

Pertahanan terhadap virus Pertahanan mekanik - Kulit - Membran mukosa Imunitas innate /bawaan Seluler : Fagosit, makrofag, NK cell, mast sel dan basofil Humoral : komplemen, IFN, TNF, protein antimikrobial, sitokin lain

NK sel

Imunitas adaptif / didapat Seluler - CD 8+ Sel T - CD 4+ Selt T

Humoral - Sel B antibodi

Sel T

Sel B

Respon imun terhadap protein  melibatkan sel T dan sel B

Beberapa mekanisme utama respons non spesifik terhadap virus 1. Infeksi virus secara langsung akan merangsang produksi IFN oleh sel-sel terinfeksi; IFN berfungsi menghambat replikasi virus 2. Sel NK mampu membunuh virus yang berada di dalam sel, walaupun virus menghambat presentasi antigen dan ekspresi MHC klas I. -- IFN tipe I akan meningkatkan kemampuan sel NK untuk memusnahkan virus yang berada di dalam sel. -- Selain itu, aktivasi komplemen dan fagositosis akan menghilangkan virus yang datang dari ekstraseluler dan sirkulasi.

Respon imun non spesifik (innate) terhadap infeksi virus  Mekanisme pertahanan lini pertama, tidak memerlukan proses pengenalan dan amplifikasi  Berfungsi untuk membatasi fase awal infeksi dan menghambat penyebaran virus -IFN tipe 1 IFN-ɑ diproduksi oleh leukosit IFN-β diproduksi oleh fibroblast NK sel - Mediator inflamasi (sitokin)

Respon imun spesifik adaptif terhadap infeksi virus Respon imun seluler  Sistem pertahanan tubuh paling penting terhadap virus  CD+8 Tc cell (sitotoksik T limfosit : CTLs) and CD4+ Th1 cell (helper T Limfosit komponen utama pertahanan seluler terhadap virus.  CD+8 Tc cell membutuhkan sitokin yang dihasilkan oleh CD4+ Th1 cell  Aktivasi terhadap Th1 cells menghasilkan sitokin : IL-2, INF-y & TNF  IFN-y  direk  antivirus  IL-2  indirek  aktivasi CD8+ Tc cell  IL-2 & IFN-y mengaktivasi NK cells  pertahanan pada hari pertama terhadap virus

Respon imun spesifik (adaptif) terhadap virus Dimediasi oleh respon imun humoral dan seluler Humoral :  Ig A pada mukus  mencegah penempelan virus pada sel epitel mukosa  Ig G, Ig M  menempel pada envelove/kapsid  netralisasi (tidak bisa menempel dan masuk ke dalam sel)  Ig G  opsonisasi  fagositosis  Juga mampu menginduksi komplemen  lisis

Virus memiliki reseptor spesifik Virus

Reseptor virus pada sel host Reseptor Cell type infected

HIV

CD4

Th cells

Epstein Bar Virus

CR2 (complemen rec. type2

B cells

Influenza A virus

Glycophorin A

Many cell type

Polio virus

Polio virus reseptor Ig Superfamili

Neuron

Rabies

Asetilkolin

Neuron

Measles Virus

CD 46

Many cell types

Human herves virus 6

CD46

Many cell types

INFEKSI VIRUS : Strategi pertahanan virus Sifat virus yang sangat khusus adalah: 1. Mengganggu sel khusus tanpa merusak. - Virus yang tidak merusak sel disebut virus non sitopatik (non cytopathic virus). - Bila terjadi kerusakan sel  akibat reaksi antigen antibodi. ex: virus hepatitis B 2. Virus merusak sel atau mengganggu perkembangan sel kemudian menghilang dari tubuh  virus sitopatik (cytopathic virus), ex: infeksi virus HIV, infeksi hepatitis virus lain 3. Dapat menginfeksi jaringan tanpa menimbulkan respons inflamasi 4. Dapat berkembang biak dalam sel pejamu tanpa merusak.

Kemampuan virus menghindar dari sistem imun

1. Menghambat aktivasi komplemen  memproduksi protein yang mampu mengikat c4b (jalur klasik) dan c3b (klasik dan alternatif) 2. Merubah antigen 3. Menginfeksi limfosit/makrofag, menekan produksi sitokin, menekan MHC I

Penyakit  Virus Poxvirus (Smallpox, vaccinia) - DNA menyebar - Menghindari ab - Mengekresikan antigen pada sel terinfeksi - Menarik CMI

Herpesvirus : EBV, CMV (citomegalovirus) DNA cenderung menetap dan menimbulkan berbagai gejala ketika teraktivasi : varisela (cacar air), herpes zoster

Adenovirus  DNA infeksi tenggorokan dan mata

Miksovirus  influensa, gondongan, campak. RNA menyebar dengan membentuk tunas. Gondongan di testis  menginisiasi autoimun

Penyakit  Virus Rabies ; RNA  Menyebar melalui saraf ke susunan saraf pusat digigit anjing yang terinfeksi. Ab pasif bersama vaksin  terapi

Rubela  RNA Campak jerman. Merusak janin 4 bulan pertama kehamilan Toxoplasma gondii 50% tuli, buta

Arbovirus ; RNA. Demam kuning. Ditularkan oleh arthropoda. Menyebar melalui darah ke hati ikterus

Enterovirus RNA polio. Masuk melalui sistem cerna

Kerusakan jaringan

Infeksi virus  imun kompleks (virus dan antibodi)  berkumpul pada pembuluh darah  vaskulitis Virus dengan sekuen asam amino menyerupai sel host  respon autoimun

Figure 18.14 Diseases associated with AIDS-overview

Figure 18.19 The course of AIDS

CD4 T cells/mm3 blood

Clinical latency

Weeks HIV in blood CD4 (helper) T cell count Antibody against HIV

Years

Death

HIV RNA copies/ml plasma

Primary infection

Opportunistic diseases

Imunologi terhadap bakteri

Bacteria entry Cara Masuknya bakteri: 1. Kontak  dipteri melalui benda2 yang terinfeksi : handuk, mainan, gelas 2. Inhalasi 3. Pencernaan : makanan, minuman : kolera, disentri. 4. Inokulasi  tetanus : Clostiridium tetani ; gangren 5. Kongenital : kelainan bawaan

Perjalanan infeksi bakteri     

Saluran pernafasan Saluran pencernaan Saluran Genitourinari Selaput lendir atau kulit Tingkatnya berbeda juga tergantung mekanisme pertahanan host dan jumlah organisme yang masuk & memvirulensi mereka.

Imunitas terhadap Bakteri M. tuberculosis

V. cholerae

Dinding sel  sangat penting pada bakteri T. pallidum

Mekanisme imunitas bakteri terkait dengan struktur dipermukaannya

Salmonella thypi

Interaksi Host dengan Bakteri Mekanisme pertahanan tubuh terhadap infeksi bakteri dipengaruhi oleh :

• Struktur dinding sel • Patogenitas bakteri

Gram Positif Gram Negatif Mykobakterium

Semua bakteri mempunyai membran lapis dalam disebut dalam Peptidoglican

1. Bakteri Gram Positif  Asam Teikoat penyusun dinding sel Bakteri ini dibunuh fogosit dengan bantuan opsonisasi Ig dan aktivasi komplemen melalui jalur klasik  Sering melepas Eksotoksin  merusak fagosit merusak jaringan merusak SSP (susunan saraf pusat) menyebabkan kematian SSP  infeksi yang terjadi pada : Selaput otak, jaringan otak, medula spinalis

2. Gram Negatif  Memiliki membran kedua dengan LPS (endotoksin) di dalamnya, penginduksi kuat inflamasi  melalui aktivasi TLR pada imunitas bawaan  Dapat dihancurkan oleh Imunoglobulin dengan bantuan aktivasi komplemen melalui jalur klasik. Ex : Neisseria meningitis TLR  “mata” pada imunitas bawaan untuk mengenali dan mengikat bakteri untuk difagosit

Komponen lain yang berperan Flagel/Fimbrie Ex :

antigenik bereaksi dengan antibodi immobil

- E.coli - Salmonella - Pseudomonas

Kapsul melindungi diri kontak dengan fagosit - Protein dan polisakaridanya merangsang sistem imun humoral - Menempel pada membran mukosa - Anti fagositosis

Tipe dinding sel bakteri ada 4 Gram (+) peptidoglikan

Gram (-) lipopolisakarida mengandung asam mycolic.

Spyrochetes

Mycobacteria protoplasma silinder yang ditutup dgn membran & dinding sel

Imunologi bakteri intraseluler Ciri : Mampu hidup dan berkembang biak pada fagosit, tersembunyi dan terhindar dari ab dalam sirkulasi  perlu mekanisme imun seluler

Imunologi bakteri intraseluler Imunitas non spesifik : diperankan oleh Fagosit dan NK.

Dapat mengaktifkan NK secara langsung atau aktivasi makrofag  produksi IL-12  aktifkan NK. NK  produksi IFN-γ  aktifkan makrofag membunuh dan makan bakteri

Imunologi bakteri intraseluler Imunitas spesifik : terdiri atas 2 tipe reaksi CD4+ Th1 untuk mengaktifkan DTH  produksi IFN-γ CD8+/CTL memacu pembunuhan mikroba dan melisiskan sel terinfeksi Makrofag teraktifasi membentuk granuloma dan kerusakan jaringan ex : TBC CD4+ dan CD8+ bekerjasama terhadap mikroba

Respon imun pada bakteri Bakteri ekstraselular Komponen Imunitas non spesifik : komplemen, fagositosis dan respon inflamasi

Komponen imunitas spesifik : Humoral : antibodi  menyingkirkan mikroba dan menetralkan toksinnya

Respon imun pada bakteri Bakteri ekstraselular  Respon imun humoral Ab Humoral diproduksi oleh plasma sel dalam nodus limfa regional dan submucosa dari pernapasan dan saluran pencernaan Ab menghilangkan bakteri dan menginaktifasi toksin bakteri untuk melindungi sel dari organisme penyerang.

Antibodi sebagai efektor pada infeksi bakteri ekstraseluler

Penutup • Virus menginfeksi dan membelah diri pada sel host dan mampu mensintesis partikel infeksius baru. • Respon imun terhadap bakteri ekstraseluler umumnya diperankan antibodi • Pertahanan imun terhadap bakteri intraseluler terutama tergantung pada respon sel T CD4+

Pustaka • Imunologi Dasar. Edisi 9 Baratawidjaya KG dan Rengganis I. 2010. UI Press Jakarta • Immunology. Janis, Kuby. 2007 • Hand book and human immunology. 2nd edition. Maurice et al., 2008. CRC Press

&