Makalah Imunoglobulin [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pada manusia dikenal 5 kelas imunoglobulin. Tiap kelas mempunyai perbedaan sifat fisik, tetapi pada semua kelas terdapat tempat ikatan antigen spesifik dan aktivitas biologik berlainan. Struktur dasar imunoglobulin terdiri atas 2 macam rantai polipeptida yang tersusun dari rangkaian asam amino yang dikenal sebagai rantai H (rantai berat) dengan berat molekul 55.000 dan rantai L (rantai ringan) dengan berat molekul 22.000. Tiap rantai dasar imunoglobulin (satu unit) terdiri dari 2 rantai H dan 2 rantai L. Kedua rantai ini diikat oleh suatu ikatan disulfida sedemikian rupa sehingga membentuk struktur yang simetris. Yang menarik dari susunan imunoglobulin ini adalah penyusunan daerah simetris rangkaian asam amino yang dikenal sebagai daerah domain, yaitu bagian dari rantai H atau rantai L, yang terdiri dari hampir 110 asam amino yang diapit oleh ikatan disulfid interchain. Imunoglobulin atau antibodi adalah sekelompok glikoprotein yang terdapat dalam serum atau cairan tubuh pada hampir semua mamalia. Imunoglobulin termasuk dalam famili glikoprotein yang mempunyai struktur dasar sama, terdiri dari 82-96% polipeptida dan 4-18% karbohidrat. Komponen polipeptida membawa sifat biologik molekul antibodi tersebut. Molekul antibodi mempunyai dua fungsi yaitu mengikat antigen secara spesifik dan memulai reaksi fiksasi komplemen serta pelepasan histamin dari sel mast.



B. Rumusan Masalah 1. Jelaskan definisi Imunoglobulin ? 2. Jelaskan hubungan Imunoglobulin dan antibody ? 3. Jelaskan klasifikasi dari Imunoglobulin ? 4. Jelaskan fungsi efektor antibody dan efektor ADCC?



C. Tujuan 1. Untuk mengetahui definisi Imunoglobulin 2. Untuk mengetahui hubungan Imunoglobulin dan antibody 3. Untuk mengetahui klasifikasi dari Imunoglobulin 4. Untuk mengetahui fungsi efektor antibody dan efektor ADCC



BAB II PEMBAHASAN A. Definisi Imunoglobulin imunoglobulin adalah glikkoprotein plasma yang bersirkulasi dan dapat berinteraksi secara spesifik dengan determinan antigenic yang merangsang pembentukan antibody, antibody disekresikan oleh sel plasma yang terbentuk melalui proliferasi dan diferensiasi limfosit B (Effendi, 2003) Imunoglobulin adalah sistem imun spesifik dan merupakan substansi pertama yang diidentifikasi sebagai molekul dalam serum yang mampu menetralkan sejumlah mikroorganisme penyebab infeksi (Andi Emelda, 2015. ) Immunoglobulin atau antibody adalah sekelompok glikoprotein yang terdapat dalam serum atau cairan tubuh pada hampir semua mamalia. Immunoglobulin termasuk kedalam kelompok glikoprotein yang mempunyai struktur dasar yang sama,terdiri dari 83-96% polipeptida dan 4-18% karbohidrat. Komponen polipeptida membawa sifat biologik molekul antibodi tersebut. Molekul antibodi mempunyai dua fungsi yaitu mengikat antigen secara spesifik dan memulai reaksi fiksasi komplemen serta pelepasan histamin dari sel mast. Pada manusia dikenal 5 kelas imunoglobulin. Tiap kelas mempunyai perbedaan sifat fisik, tetapi pada semua kelas terdapat tempat ikatan antigen spesifik dan aktivitas biologik berlainan. Molekul antibody mempunyai dua fungsi yaitu  Meningkatkan antigen secara spesifik  Memulai reaksi fiksasi komplemen serta pelepasan histamin dari sel mati  Membantu imunitas melawan beberapa agen infeksi yang disebarkan melalui darah seperti bacteria, virus, parasit, dan beberapa jamur  Memberi aktifitas antibody dalam karena gamaglobulin mengandung sebagian besar antibody jaringan serum  Mengikat dan menghancurkan antigen, namun demikian pengikatan antigen tersebut kurang memberikan dampak yang nyata kalau tidak disertai fungsi



efektor sekunder. Fungsi efektor sekunder yang penting adalah memacu aktivasi komplemen, di samping itu merangsang pelepasan histamine oleh basofil atau mastosit dalam reaksi hipersensitivitas tipe segera. Struktur dasar imunoglobulin terdiri atas 2 macam rantai polipeptida yang tersusun dari rangkaian asam amino yang dikenal sebagai rantai  H (rantai berat) dengan berat molekul 55.000  Rantai L (rantai ringan) dengan berat molekul 22.000. Tiap rantai dasar imunoglobulin (satu unit) terdiri dari 2 rantai H dan 2 rantai L. Kedua rantai ini diikat oleh suatu ikatan disulfida sedemikian rupa sehingga membentuk struktur yang simetris. Yang menarik dari susunan imunoglobulin ini adalah penyusunan daerah simetris rangkaian asam amino yang dikenal sebagai daerah domain, yaitu bagian dari rantai H atau rantai L, yang terdiri dari hampir 110 asam amino yang diapit oleh ikatan disulfid interchain, sedangkan ikatan antara 2 rantai dihubungkan oleh ikatan disulfid interchain. Rantai L mempunyai 2 tipe yaitu kappa dan lambda, sedangkan rantai H terdiri dari 5 kelas, yaitu rantai G (γ), rantai A (α), rantai M (μ), rantai E (ε) dan rantai D (δ). Setiap rantai mempunyai jumlah domain berbeda. Rantai pendek L mempunyai 2 domain; sedang rantai G, A dan D masing-masing 4 domain, dan rantai M dan E masingmasing 5 domain. Rantai dasar imunoglobulin dapat dipecah menjadi beberapa fragmen. Enzim papain memecah rantai dasar menjadi 3 bagian, yaitu 2 fragmen yang terdiri dari bagian H dan rantai L. Fragmen ini mempunyai susunan asam amino yang bervariasi sesuai dengan variabilitas antigen. Fab memiliki satu tempat tempat pengikatan antigen (antigen binding site) yang menentukan spesifisitas imunoglobulin. Fragmen lain disebut Fc yang hanya mengandung bagian rantai H saja dan mempunyai susunan asam amino yang tetap. Fragmen Fc tidak dapat mengikat antigen tetapi memiliki sifat antigenik dan menentukan aktivitas



imunoglobulin



yang bersangkutan, misalnya kemampuan fiksasi dengan



komplemen, terikat pada permukaan sel makrofag, dan yang menempel pada sel mast dan basofil mengakibatkan degranulasi sel mast dan basofil, dan kemampuan menembus plasenta. Enzim pepsin memecah unit dasar imunoglobulin tersebut pada gugusan karboksil terminal sampai bagian sebelum ikatan disulfida (interchain) dengan akibat kehilangan sebagian besar susunan asam amino yang menentukan sifat antigenik determinan, namun demikian masih tetap mempunyai sifat antigenik. Fragmen Fab yang tersisa menjadi satu rangkaian fragmen yang dikenal sebagai F(ab2) yang mempunyai 2 tempat pengikatan antigen.



B. Hubungan Imunoglobulin dan Antibody Imunoglobulin biasa disebut juga sebagai antibody yang merupakan molekul glikoprotein yang tersusun atas asam amino dan karbohidrat. Antibodi atau Imunoglobulin sering kali disingkat dengan Ig. Imunoglobulin mengikat bakteri, virus, atau molekul besar yang diidentifikasi sebagai benda asing. Imunoglobulin diproduksi oleh limfosit B atau sel B. Berat molekul antibodi berkisar 150.000 Da sampai 950.000 Da yang tergantung pada kelasnya. Semua molekul antibodi terdiri dari dua untaian peptida yang dikenal dengan light chain, sedang yang terdiri dari untaian peptida yang panjang disebut heavy chains. Keduanya terjadi ikatan kovalen bersama yang disebut dengan ikatan disulfide (Nelson and Cox, 2011). Antibodi merupakan senjata yang tersusun dari protein dan dibentuk untuk melawan sel-sel asing yang masuk ke tubuh manusia. Senjata ini diproduksi oleh sel-sel B, sekelompok prajurit pejuang dalam sistem kekebalan. Antibodi mempunyai dua fungsi, pertama untuk mengikatkan diri kepada sel-sel musuh, yaitu antigen. Fungsi kedua adalah membusukkan struktur biologi antigen tersebut lalu menghancurkannya. Berada dalam aliran darah dan cairan non-seluler, antibodi mengikatkan diri kepada bakteri dan virus penyebab penyakit. Mereka



menandai molekul-molekul asing tempat mereka mengikatkan diri. Dengan demikian sel prajurit tubuh dapat membedakan sekaligus melumpuhkannya. Tubuh manusia mampu memproduksi masing-masing antibodi yang cocok untuk hampir setiap musuh yang dihadapinya. Antibodi bukan berjenis tunggal. Sesuai dengan struktur setiap musuh, maka tubuh menciptakan antibodi khusus yang cukup kuat untuk menghadapi si musuh (antigen). Terdapat beberapa tipe antibodi yang berbeda dari rantai berat antibodi, dan beberapa tipe antibodi yang berbeda, yang dimasukan kedalam isotype yang berbeda berdasarkan pada tiap rantai berat mereka masuki. Lima isotype antibodi yang berbeda diketahui berada pada tubuh mamalia, yang memainkan peran yang berbeda dan menolong mengarahkan respon imun yang tepat untuk tiap tipe benda asing yang berbeda yang ditemui (Male D, Brostoff J, Roth DB, 2013).



C. Klasifikasi Imunoglobulin Pada manusia dikenal 5 kelas immunoglobulin,tiap kelas mempunyai perbedaan fisik, tetpai pada semua kelas terdapat tempat ikatan antigen spesifik dan aktivitas biologic berlaianan. Adapun klasifikasi immunoglobulin anatara lain di bagi menjadi dua sub kelas yakni : a.



Ada lima kelas Imunoglobulin manusia yaitu: IgG, IgM, IgA, IgE dan IgD.



b.



Perbedaan antara kelas tersebut bergantung pada perbedaan diantara rantai beratnya. Perbedaan ini disebut: Isotip.



c.



Rantai berat IgG ditandai dengan rantai gama IgM disebut rantai M4, IgA rantai Alfa, IgE rantai Epsilon, dan IgD rantai Delta.



d.



Struktur dasar immunoglobulin terdiri dari 12 gugusan yang masing-masing dibentuk dari kira-kira 110 asam amino. Tiap rantai berat dibentuk oleh 4 (empat) gugusan serupa itu dan tiap rantai ringan dibentuk oleh 2 (dua) gugusan tersebut.



e.



Kemampuan suatu molekul antibodi untuk bergabung dengan antigen tergantung pada suatu tempat yang disebut: tempat pengikatan antigen (Fab).



Di sini suatu sekuens asam amino tertentu membentuk konfigurasi yang merupakan pasangan dari konfigurasi antigen. f.



Sekuens ini berbeda pada masing-masing antibodi dengan spesifitas. Sendirisendiri dan ditentukan oleh gen-gen variabel. Gugusan variabel pada rantai ringan dan berat disebut VL dan VH. Tiap-tiap daerah ini mengandung bagian-bagian yang mempunyai asam amino yang lebih bervariasi daripada yang lain. Daerah ini disebut daerah hiper variabel dan merupakan tempat pengikatan antigen.



g.



Bagian lain dari molekul antibodi tersebut mengandung sekuens satu sama lain. Daerah-daerah tetap ini pada tiap-tiap molekul dari kelas antibodi mana pun, baik pada rantai ringan maupun berat, Cl maupun CH. Gugusan tetap ini menentukan aktivitas biologik tertentu dari molekul tersebut.



Adapun klasifikasi immunoglobulin anatara lain di bagi menjadi yakni : a. Immunoglobulin Sebagai Rantai Panjang imunoglobulin sebagai rantai panjang tiap kelas mempunyai berat molekul,masa paruh, dan aktivitas biologic yang berbeda. 1. Immunoglobulin G ( IgG )  Merupakan antibodi dominan pada reaksi sekunder dan menyusun pertahanan yang penting melawan bakteri dan virus. IgG merupakan satu- satunya antibody yang dapat melintasi plasenta. Oleh karena itu merupakan immunoglobulin yang palinyg di temukan pada bayi yang baru lahir.  IgG mempunyai struktur dasar immunoglobulin yang terdiri dari dua rantai berta H dan dua rantai ringan L. IgG rantai berat H yang dihubungkan oleh ikatan sulfida, oleh karena itu imonoglobulin ioni mempunyai dua tempat pengikatan antigen yang identik maka disebut bivalen.



 IgG manusia mempunyai koefisien sedimentasi 7 S dengan berat molekul sekitar 150.000. Pada orang normal IgG merupakan 75% dari seluruh jumlah immunoglobulin.  IgG mempunyai empat subkelas,masing masing mempunyai perbedaan yang tidak banyak dengan perbandingan jumlah sebagai berikut : a. IgG1 dengan jumlah 40-70% b. IgG2 dengan jumlah 4-20% c. Igg3 dengan jumlah 4-8% d. IgG4 dengan jumlah 2-6%  masa paruh IgG adalah 3 minggu kecuali subkelas IgG3 yang hanya mempunyai masa paruh satu minggu. Kemampuan meningkat komplemen setiap subkelas juga tidak sama seperti IgG3> IgG1 > igG2 > IgG4. Sedangkan IgG4 tidak dapat mengikat komplemen dari jalur klasik tetapi melalui jalur internal. 2. Immunoglobulin M ( IgGn M )  Antibodi berukuran paling besar mrupakan immunoglobulin yang dproduksi pada awal respon imunitas primer.  igN terdapat pada semua permukaan sel B yang belum aktif dan tersusun atas lima unit L2 ( masing masing hamper sama IgG) dan satu molekul rantai J (joining)  erat molekul 900.000 yang mempunyai total selurpuluh tempat pengikatan antigen yang identik oleh karena itu disebut bervalensi 10.  Merupakan immunoglobulin yang paling efisien dalam proses aglutinasi dan reksi antigen – antibody lainya serta penting juga dalam pertahanan melawan bakteri dan virus.  Menunjukan afinitas yang rendah terhadap antigena dengan determinan tunggal (hapten)



 IgM merupakan 10% dari seluruh jumlah immunoglobulin dengan koefisien sedimen 19 S dan berat molekul 850.000-1000.000. molekul ini mempunyai 12% dari beratnya karbohidrat.  Antibidi IgM adalah antibody yany pertama kali timbul pada respon imun terhadap antigen dan antibody yangt utama pada golongan darah secara utama. 3. Immunoglobulin A ( IgA )  Immunoglobulin dengan rantai berat Alfa, terdapat pada cairan tubuh dan permukaan organ sekresi, konsentrasi tinggi pada mukosa saluran pernapasan



dan



pencernaan



(saluran



yang



sering



terpapar



mikroorganisme) dan juga terdapat pada air mata, kolostrum dan susu ibu. IgA berfungsi sebagai alat pertahanan pertama terhadap invasi mikroorganisme.  Merupakan kelas Ig kedua terbanyak dalam serum dan juga merupakan imunoglubulin utam pda hasil sekresi misalnya susu, saliva dan air mata serta sekresi traktus respiratorius ,intestinal dan genital.  Fungsi immunoglobulin ini melindumgi membran mukosa dari serangan bakteri dan virus. Kehadiranya dalam kolostrum dapat membantu system imun bayi yang baru lahir.membatasi absorbs antigen yang berasal dari makanan.  Tiap molekul IgA (berat molekul 400.000) terdiri dari dua unit H2 L2 dan satu molekul yang terdiri atas rantai J dan component sekresi.  Bebrapa IgA terdapat dalam serum sebagai monomer dalam H2 L2 terdapat dua sub kelas yaiyu : IgA1 dan IgA2’. 4. Immunoglobulin D (IgD)  IgD merupakan immunoglobulin yang terendah dalam tubuh dibanding dengan immunoglobulin lain. Konsentrasi IgD dalam serum kira-kira 350 µg per mil serum.



 Molekul IgD juga terdapat pada membran limphosit B bersama dengan IgM monomer dan berperan dalam diferensiasi sel B.  Aktifitas biologik molekul-molekul IgE umumnya tidak jelas, tapi kadang-kadang aktifitasnya berhubungan dengan IgD, contohnya terhadap penicillin, toksin diftei dan autoantibody tertentu.  IgD tidak dapat melewati plasenta dan tidak dapat pada serum tali pusat. 5. Immunoglobulin E (IgE)  Immunoglobulin



yang



bertanggung



jawab



terhadap



reaksi



hipersensifitas, diantaranya reaksi atopik dan anafilaktik. Biasanya ditemukan dalam jumlah tinggi pada pasien akibat hipersensitifitas, misalnya: asma, bronchiale, renitis, eksem, dll. IgE dibentuk secara lambat, berfungsi di luar sirkulasi dalam keadaan aktif terikat dengan sel khusus, sehingga tak berkeliling mencari antigen, tapi menunggu antigen datang ke tempat terikat. Satuan dari IgE adalah nanogram/ml.  Mengandung 2 (dua) rantai ringan kapa atau lamda dan 2 (dua) rantai berat epsilon.  Berat molekulnya 190.000 Dalton dan mempunyai empat gugus tetap.  IgE terdapat dalam serum manusia dalam konsentrasi rendah sekali, kira-kira 10 ng/dl-1.  IgE terikat kuat pada mast cell dan setelah bereaksi dengan antigen akan memacu mast cell untuk mengeluarkan histamine dan heparin.



D. Fungsi Efektor Antibody dan Efektor ADCC Effector function merupakan bagian Ig yang memberikan efek biologis secara signifikan sebagai fungsi efektor antibodi. Fungsi effector yaitu fiksasi komplemen yang menyebabkan lisis sel atau pelepasan molekul biologis dan berfungsi sebagai pengikatan berbagai jenis sel-sel fagosit, limfosit trombosit, sel mast dan basofil yang memiliki reseptor Ig. Fungsi efektor antibodi adalah netralisasi dan eliminasi mikroba yang menimbulkan infeksi atau toksinnya menetralkan agen tersebut,



membantu opsionisasi untuk fagosit, berperan pada ADCC dan mengaktifkan sistem komplemen. ADCC (antibodi-dependent sitotoksisitas sel-diperantarai): Sebuah respon imun di mana antibodi, oleh sel target pelapisan, membuat mereka rentan terhadap serangan oleh sel-sel kekebalan. Antibodi-dependent cell-mediated.AntibodiDependent your-dimediasi Sitotoksisitas (ADCC) adalah mekanisme utama oleh antibodi terapi yang diarahkan terhadap target permukaan sel pada sel kanker mengerahkan mereka klinis efek. ADCC adalah mekanisme imunitas diperantarai sel bawaan dimana sel efektor dari kekebalan Sistem (natural killer (NK), monosit, makrofag, eosinofil) aktif lisis sel target (sel kanker) yang telah diakui oleh antibodi spesifik (opsonisasi). Pada awalnya antibodi, seperti IgG mengikat sel kanker. Bagian Fc dari antibodi ini diakui oleh reseptor Fc dari sel (atau PBMC) NK. Kemudian, sel NK rilis sitokin seperti interferon (IFN), dan butiran sitotoksik yang mengandung perforin dan granzymes. Ini butiran sitotoksik masuk ke dalam sel target dan memicu apoptosis memimpin kematian sel. Dalam terapi kanker, antibodi dapat diajukan terhadap antigen spesifik hadir di permukaantumor. Sebagai contoh, sekitar 30% dari sel-sel kanker payudara menampilkan abnormal tinggi tingkat reseptor konstitutif aktif,, HER2 pada permukaannya. Kanker payudara tersebut dikenal sebagai kanker payudara HER2 positif dan HER2 dapat digunakan sebagai antigen target dalam kasus ini.



BAB III PENUTUP A. Kesimpulan Kesimpulan dari makalah ini yaitu: 1. Imunoglobilin merupakan sekumpulan glikoprotein yang terdapat didalam serum atau zat cair yang terdapat pada tubuh setiap mamalia yang mempunyai struktur dasar sama terdiri dari82%-96% polipeptida dan 4-8% karbohidrat. 2. Adapun klasifikasi immunoglobulin dibagi menjadi dua sub kelas yakni : Immunoglobulin sebagai rantai panjang dan immunoglobulin sebagai rantai pendek. Imunoglobulin sebagai rantai panjang dibagi menjadi Immunoglobulin A



Immunoglobulin E,



Immunoglobulin M,



Immunogloblulin D,



Immunoglobulin G. 3. Imunoglobulin biasa disebut juga sebagai antibody yang merupakan molekul glikoprotein yang tersusun atas asam amino dan karbohidrat. Antibodi atau Imunoglobulin sering kali disingkat dengan Ig. 4. Fungsi efektor antibodi adalah netralisasi dan eliminasi mikroba yang menimbulkan infeksi atau toksinnya menetralkan agen tersebut, membantu opsionisasi untuk fagosit, berperan pada ADCC dan mengaktifkan sistem komplemen.



DAFTAR PUSTAKA Andi Emelda, S. R. ( 2015. ). Efek Imunostimulan Infus Buah Mahkota Dewa . J. Trop. Pharm. Chem. , 5. Effendi, Z. (2003). Peranan Leukosit Sebagai Anti Inflamasi Alergik Dalam Tubuh. Digitized By Usu Digital Libraray , 8. Jakarta Staf Pengajar Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia. 1994. “Buku Ajar Mikrobiologi Kedokteran Edisi Revisi” Male D, Brostoff J, Roth DB, R. I. (2013) Immunology, Elsevier. “Mikrobiologi Kedokteran Edisi 20”. Penerbit Buku Kedokteran Egc. Nelson and Cox, 2011, Principles of Biochemistry, Chinese Journal of Integrative Medicine.