Download cara kerja tem kekebalan tubuh

Pokok Bahasan: IMUNOLOGI ANAK
dr. Sumadiono
CARA KERJA
TEM KEKEBALAN TUBUH
Sumadiono
Bagian Ilmu Kesehatan Anak
Fakultas Kedokteran UGM Yogyakarta
2001
CARA KERJA SISTEM KEKEBALAN TUBUH
Sistem kekebalan tubuh atau sistem imun merupakan jaringan dan sel-sel dan
organ-organ tubuh yang bekerja bersama-sama mempertahankan terhadap serangan
benda asing. Benda-benda asing ini bisa berupa infeksi bakteri, virus, parasit atau
jamur. Kerja sistem imun ini mencegah/menggagalkan masuknya benda asing,
mencari dan merusak mereka. Apabila sistem imun ini gagal atau fungsinya terganggu,
dapat menimbulkan berbagai penyakit seperti alergi, arthritis, keganasan, atau AIDS.
Sistem imun merupakan sistem yang kompleks dan mengagumkan, dapat
mengenali berjuta-juta benda asing yang berbeda dan dapat memproduksi sekresi dan
sel - sel dengan mencocokan/menandingi dan memusnahkan mereka masing masing.
Rahasia suksesnya adalah komunikasi jaringan yang rumit dan dinamis.
Berjuta-juta sel terorganisasi dalam kelompok dan sub-kelompok, melalui informasi
dan mengembalikan informasi dan selanjutnya seperti sekelompok lebah berkerumun
mengelilingi sarangnya. Sekali sel imun menerima alarm/tanda, mereka berubah
menjadi bentuk yang ideal dan mulai memproduksi kekuatan kimiawi. Substansi ini
mengikuti sel-sel untuk mengatur pertumbuhannya dan kebiasaan mendapat bantuan
dan kawan-kawannya dan langsung menerima tenaga baru ke titik kerusakan.
Diri Sendiri atau Benda Asing
Pada pusat sistim imun ada kemampuan luar biasa untuk membedakan antara
sel-sel tubuh sendiri dan sel-sel asing. Pertahanan tubuh normal berdampingan
dengan damai dengan sel-sel yang membawa molekul petanda diri sendiri. Tetapi
apabila sel-sel pertahanan menjumpai sel atau organisme yang petanda yang
menunjukkan benda asing, mereka cepat bereaksi.
Sesuatu yang dapat mencetuskan respons imun ini disebut sebagai antigen.
Antigen dapat berupa virus atau bagian dan virus. Jaringan atau sel dan orang lain
(kecuali kembar identik) juga membawa petanda benda asing dan bereaksi sebagai
antigen. Hal ini menerangkan mengapa jaringan transplantasi bisa direjeksi. Tubuh
akan menolak protein-protein dalam makanan apabila mereka pertama kali dipecah
oleh saluran pencernaan.
Pada situasi yang abnormal, sistem imun dapat salah, menentukan diri sendiri
sebagai benda asing dan menyerangnya; hasilnya disebut sebagai penyakit autoimun.
Beberapa bentuk arthritis dan diabet merupakan penyakit autoimun. Pada kasus yang
lain sistem imun merespons secara kurang adekuat pada bahan-bahan yang
tampaknya berbahaya seperti tepung sari, atau bulu kucing; hasilnya adalah alergi,
dan macam antigen ini disebut alergen.
Struktur Sistem Imun
Organ-organ sistem imun ditempatkan di seluruh tubuh. Mereka disebut organ
limfoid, sebab mereka kembali ke limfosit, sel darah putih kecil yang merupakan
pemeran utama pada sistem imun.
Sumsum tulang, jaringan lunak di dalam tengah rongga tulang, merupakan
sumber utama semua sel-sel darah, termasuk sel didarah putih yang dipersiapkan
menjadi sel imun. Timus adalah organ yang terletak di belakang dada. Limfosit yang
dikenal sebagai sel T matang di dalam timus ini
Limfosit dapat beredar ke seluruh tubuh melalui pembuluh darah atau melalui sistem
mereka sendiri yaitu saluran limfe. Seperti sungai kecil yang mengosongkan ke dalam
sungai yang makin besar, pembuluh limfe menjadi saluran yang makin besar. Pada
dasar leher mereka bergabung menjadi saluran besar yang mengeluarkan isinya ke
dalam pembuluh aliran darah. Pembuluh limfe membawa limfe, cairan bening yang
mengairi jaringan tubuh.
Kelenjar limfe berbentuk kacang kecil, menyusur sepanjang pembuluh limfe,
dengan kelompok-kelompok di leher, ketiak, perut, dan lipatan paha. Masing-masing
kelenjar limfe terdiri dan bahan-bahan khusus, dimana mereka berkumpul dan dapat
menghadapi antigen.
Limpa adalah organ sekepalan tangan terletak di kin atas abdomen. Sperti
kelenjar limfe, limpa terdiri dan bahan-bahan khusus dimana sel-sel imun berkumpul
dan bekerja dan tersedia daerah pertemuan dimana antigen berhadapan dengan
sistem pertahanan.
Serumpun jaringan limfoid dijumpai di beberapa bagian tubuh terutama
sepanjang saluran pencernaan, saluran pernafasan, dan paru-paru, merupakan daerah
yang melayani pintu masuk ke dalam tubuh. Jaringan-jaringan mi termasuk tonsil,
adenoid, dan usus jari.
Sel-sel imun dan partikel-partikel asing memasuki kelenjar limfe melalui
pembuluh limfe atau kelenjar limfe dan pembuluh darah kecil. Semua limfosit keluar
dan kelenjar limfe dan melalui pembuluh limfe yang keluar. Mereka di aliran darah
diedarkan ke seluruh janingan tubuh, dan berpatroli kemana-mana terhadap antigen
asing, kemudian pelan-pelan mengalir kembali ke sistim limfe.
Sel-sel Imun dan Produksinya
Sistim imun mengadakan persediaanlgudang sel-sel sangat banyak, tidak
hanya limfosit tetapi juga sel fagosit pemakan dan familinya. Beberapa sel imun
menerima semua pendatang, sedang lainnya dilatih pada target yang sangat khusus.
Agar dapat bekerja efektif, sel imun penlu bekerja sama dengan temannya. Kadang sel
imun berkomunikasi dengan kontak fisik langsung, kadang dengan mengeluarkan
pesan kimiawi. Agar memiliki tempat untuk semua sel yang diperlukan untuk melawan
berjuta-juta musuh, sistim imun menyimpan hanya beberapa dan masing-masing jenis.
Bila sebuah antigen muncul, beberapa sel pelawan itu masing-masing jenis berbiak
menjadi tentara dalam jumlah besar. Setelah pekerjaannya selesai mereka menghilang
lagi.
Limfosit
Limfosit adalah salah satu tipe dan sel imun utama. Tipe sel linfosit terutama T
/B. sel B terutama bekerja menjaring substansi yang dapat larut/dapat dipecahkan
limfosit disebut antibodi kedaalam cairan tubuh. Antibodi menyerang tiba-tiba antigen
yang beredar dalam aliran darah. Bagaimanapun mereka kurang kuat untuk masuk ke
dalam sel.
Setiap sel B diprogram membuat satu antibodi khusus. Misal satu sel B
membuat zat antiboddi yang memakan virus peenyebab flu, sedang yang lain
menghasilkan antibodi yang menyerang bakteri penyebab pneumonia. Apabila sebuah
sel B menjumpai antigen pencetus, dia menyebabkan munculnya anyak sel besar
disebut sel plasma. Setiap sel plasma adalah pabrik penting untuk menghasilkan
antibodi. Masing-masing sel plasma diturunkan dari sel B yang menghasilkan berjutajuta molekul antibodi identik dan memasukkannya ke dalam aliran darah.
Sebuah antibodi mencocokkan dengan antigen seperti kunci dengan
lubangnya, Beberapa sangat cocok, yang lain pas lebih mirip suatu rangka kunci.
Tetapi bila antigen dan antibodi berpaut, antibodi menandai antigen yang dirusak.
Antibodi memiliki molekul besar disebut imunoglobulin. Perbedaan tipe mempunyai
peran beda juga dalam strategi pertahanan tubuh. Ig G bekerja efisien ke lapisan
kuman, mempercepat uptake mereka oleh sel-sel lain dalam sistim imun. Ig M sangat
efektif membunuh bakteri. Ig A bltrnpn di airari tnbuh: air maTh, tudab, sekresi saluran
respirasi, saluran pencernaan, menjaga pintu masuk tubuh. Ig E yang pekerjaan
aslinya mungkin melawan infeksi parasit adalah penjahat dan gejala alergi. Sel T
menambah pertahanan imun melalui dua jalan, langsung meregulasi respon imun dan
yang lain membunuh sel yang menyerang sel yang terinfeksi atau kanker. Sel T-killer
kurang membantu, karena menyerang sel asing yang ditanam sebagai graft organ.
Limfosit T bekerja terutama dengan sekresi zat kimia disebut sitokin atau lebih khusus
limfokin. Setelah terikat pada sel target limfokin menggerakkan banyak sel-sel dan
substansi lain. Mereka mendorong pertumbuhan sel-sel, aktivitas sel pencetus,
gerakan sel, perusakan sel target dan menggerakkan fagosit. Sel pembunuh natural
(NK-cell) adalah bentuk lain dan sel darah putih atau limfosit. Seperti sd T-killer, sel NK
dipersenjatai dengan granula- granula berisi zat kimia yang kuat. Sel T-killer hanya
menyerang target pasangannya khusus. Sel NK menyerang semua musuh. Kedua
macam sel killer membunuh dengan kontak langsung dan menghasilkan bahan-bahan
kimia yang mematikan.
Fagosit
Fagosit atau sel pemakan adalah sel darah putih besar yang dapat
menghabiskan, menelan dan mencerna kuman dan partikel asing lain. Monosit adalah
faagosit yang beredar dalam darah. Bila monosit pindah ke dalam jaringan, mereka
menjadi makrofag atau si pemakan besar. Bentuk khusus dari makrofag dapat dijumpai
di banyak organ termasuk di dalam paru-paru, ginjal, otak dan hati. Makrofag
mempunyai
banyak
peran,
antara
lain:
Sebagai
pemakan
bangkai mereka
membersihkan tubuh dari sel-sel yang usang dan kotoran lain. Mereka mengendalikan
antigen asing dengan jalan menarik perhatian dan limfosit yang sesuai. Mereka
bersahabat dengan bentuk variasi sitokin yang mengagumkan kekuatannya disebut
monokin yang sangat penting dalam respon imun.
Granulosit adalah bentuk lain dari sel imun. Granulosit adalah sel darah putih
yang mengandung granula-granula berisi zat kimia yang kuat, yang menyebabkan
granulosit dapat merusak mikro organisme. Beberapa dan zat kimia ini misalnya
histamin juga berperan dalam peradangan dan alergi.
Neutrofil, slah satu tipe granulosit, juga fagosit. Ia mempergunakan bungkus zat
kimia untuk menguraikan mikroba yang dimakannya.
Eosinofil
dan
basofil
adalah
granulosit
yang
pada
degranulasinya
rnenyemburkan zat kimia pada sel yang membahayakan atau mikroba didekatnya.
Sel Mast adalah kembaran basofil, kecuali yang bukan sel darah, sel ini
dijumpai di dalam paru-paru, kulit, lidah, sepanjang saluran hidung, dan saluran
pencernaan, dimana mereka sangat responsif pada gejala alergi.
Trombosit (keping darah) adalah bagian sel juga terdiri dan granula untuk
menambah pembekuan darah dan penyembuhan luka.
Komplemen.
Sistim complemen dibuat kurang-lebih dan 25 badan kimia yang bekerja
bersama dengan complemen aksi antiboddi dalam merusak bakteri.Complemen juga
membantu membersihkan tubuh dan antiboddi yang tertutup antigen /kompleks antigen
antibodi Komplemen protein yang menyebabkan pembuluh darah dilatasi, kemudian
bocor menambah merah, hangat ,bengkak dan nyeri serta kehilangan fungsi yang khas
pada respon radang. Protein komplemen beredar dalam darah sebaagai bentuk inaktif.
Bila protein pertama pada serial complemen diaktifkan dan golongan antibodi yang
terikat antigen yang menonjol dan sel ini. Sekumpulan tersebut bergerak seperti efek
domino. Masing-masing komponen membawa perubahannya dalam rantai yang tepat
dan langkah-langkah yang disebuty komponen cascade /aliran componen. Hasil
akhirnya adalah silinder yang terpasang kedalam dan menembus lobang pada dinding
sel. Dengan cairan dan molekul mengalir masuk dan keluar ,sel menjadi bengkak dan
pecah.
Mounting /Puncak respon imun
Infeksi adalah penyebab umum dan penyakit manusia. Berkisar dan flu ke
kondisi yang melemahkan seperti hepatitis kronis sampai dengan yang mengancam
kehidupan seperti AIDS.
Mikroba /kuman mencoba masuk dalam tubuh mula-mula harus merubah
pelindung luar tubuh. Kulit dan membran terbentang di gerbang tubuh tak hanya
bersikap sebagai pertahanan fisik juga mereka kaya sel-sel pemakan dan Ig A.
Selanjutnya penyerbu harus menghindar dan pertahanan non spesifik yang
siap menyerang tanpa memperhatikan tanda khas antigen ini termasuk sel-sel ronda
pemakan, sel natural killer dan komplemen. Kuman yang sudah melintasi pertahanan
non spesifik, kemudian harus menghadapi senjata khusus yang disesuaikan untuk
mereka yaitu yang termasuk sel dan antibodi, dilengkapi dengan struktur reseptor yang
istimewa sehingga mereka dapat bergabung dengan target yang ditentukan.
IMUNITAS Alamiah dan dapatan.
Masa lalu dokter menyatakan bila orang sembuh dari pes tak akan sakit lagi.
Mereka dapat imunitas dapatan, ini disebabkan bila T sel dan B sel telah teraktivasi.
Beberapa dari sel menjadi sel memori. Yang akan datang bila orang tersebut menemui
antigen yang sama ,sistim imun akan tersedia untuk melumpuhkannya. Imunitas bisa
kuat atau lemah. Hidup pendek atau lama berlangsung tergantung tipe antigen dan
jumlah antigan dan jalur mana yang dilewati ke tubuh. Imunitas juga dapat dipengaruhi
oleh gen yang dimiliki. Bila berhadapan dengan antigen yang sama, beberapa individu
akan berespon kuat sekali, yang lain sangat lemah. Tapi seperti imunitas pasif
khasiatnya hanya berlangsung beberapa minggu atau bulan. Bayi yang lahir dengan
respon imun yang lemah dilindungi pada trimester I hidupnya dengan antibodi yang
diterima dan ibunya sebelum lahir. Bayi yang menyusui juga dapat menerima antibodi
dan ASI ,ini akan melindungi saluran pencernaan.
ALERGI
Bentuk tersering reaksi alergi terjadi bila sistim imun menjawab pada alarm
yang salah. Pada orang yang alergi ,barang yang normal tak berbahaya seperti
benangsari, rumput ,debu rumah dapat disangka suatu ancaman sehingga diserang.
Alergi seperti hay fever dan urticaria berhubungan dengan antibodi disebut
immunoglobulin E/ Ig E.
Seperti antibodi yang lain ,tiap Ig E adalah spesifik. Satu melawan benangsari
Oak yang lain ragweed.
PENYAKIT AUTOIMUN.
Kadang-kadang sistim imun alat pengenalnya rusak dan tubuh berubah
menghasilkan sel T dan antibodi melawan langsung sel tubuh sendiri dan organ-organ.
Sel T yang salah ini dan autoantibodinya seperti diketahui menyebabkan banyak
penyakit.Lebih lanjut sel T yang menyerang sel-sel pancreas menyebabkan DM,
sedang autoantibodinya disebut rheumatoid faktor sering ada pada sel-sel orang
dengan rheumatoid arthritis. Orang-orang dengan SLE mempunyai antibodi pada
beberapa macam sel dan komponennya. Tak seorangpun yang tahu dengan tepat apa
penyebab penyakit autoimun, tapi banyak faktor hampir serupa yang terlibat. Ini
termasuk elemen - elemen dalam lingkungan termasuk virus, obat tertentu, sinar
matahari, semua yang dapat merusak atau merubah sel tubuh. Hormon dicurigai
berperan semenjak banyak penyakit autoimun lebih sering terjadi pada wanita
daripada laki-laki. Keturunan nampaknya juga penting. Banyak orang dengan penyakit
autoimun mempunyai tipe khas dati molekul petanda sendiri.
PENYAKIT KOMPLEKS IMUN
Kompleks imun adalah sekelompok dari ikatan antigen antibodi yang normal.
Kompleks imun cepat dibersihkan dari aliran darah. Kadang-kadang bagaimanapun
mereka terus beredar dan bahkan menyusup ke jaringan ginjal, paru ,kulit ,sendi dan
pembuluh darah. Disana mereka membuat serangkaian reaksi dengan complemen
yang menyebabkan radang dan kemsakan jaringan. Kompleks imun menjalani
kejahatannya pada beberapa penyakit termasuk malaria dan virus hepatitis, seperti
juga bermacam penyakit autoimun.
PENYAKIT DEFISIENSI IMUN
Apabila sistim imun kehilangan satu atau lebih komponennya , hasilnya adalah
gangguan imun defisiensi. Gangguan kekurangan imun dapat diwariskan ,didapat
melalui infeksi atau hasil tak sengaja oleh obat-obat misal seperti yang dipakai untuk
pengobatan kanker atau pasien cangkok.
Defisiensi imun temporer dapat terjadi pada saat timbul infeksi virus umumnya
termasuk influenza, infeksi mononucleosis dan campak. Respon imun juga dapat
merendah dengan tranfusi darah, tindakan bedah, malnutrisi dan sties. Beberapa anak
dilahirkan dengan kekurangan pada sistim imunnya. Beberapa mempunyai cacat pada
sistim sel B dan tak dapat memproduksi antibodi, yang lain yang thymusnya juga
hilang atau kecil dan abnormal, kekurangan sel T. Lebih jarang bayi lahir kekurangan
semua pertahanaan imun mayor. Beberapa anak-anak dengan ini disebut sebagai
severe combine imunodefisiensi disease /SCID. Beberapa anak dengan keadaan ini
dapat hidup beberapa tahun dengan hidup dalam ruang bebas kuman dan bubbles
/gelembung.
AIDS
Adalah gangguan defisiensi imun disebabkan oleh virus yang menginfeksi sel
imun. Virus dapat merusak atau melumpuhkan T sel vital. Membuka jalan untuk
macam- macam kelemahan imunologis. Virus AIDS juga dapat bersembunyi dalam sel
imun lama sekali. Apabila pertahanan imun goyah, seseorang dengan AIDS jatuh jadi
sasaran penyakit yang tidak umum, sering mengancam jiwa, jarang kanker. Penyakit
menular AIDS disebarkan dengan kontak sex ehm… intim, masuknya virus langsung
dalam aliran darah ,atau dari ibu ke anak waktu hamil. Sekarang tak ada
penyembuhan untuk AIDS ,tetapi penemuan-penemuan baru obat-obat anti virus dapat
menahan perkembangan penyakit, paling sedikit untuk beberapa waktu.Vaksin AIDS
juga sedang diteliti.
KEGANASAN SISTIM IMUN.
Sel dari sistim imun seperti sel yang lain dapat tumbuh tak terkontrol, hasilnya
ada kanker leukemia disebabkan proliferasi sel darah putih atau lekosit. Pertumbuhan
tak terkontrol dan antibodi yang menghasilkan sel plasma dapat menyebabkan multiple
myeloma. Kanker dari organ limfoid dikenal sebagai lymphoma termasuk penyakit
Hodgkins.
IMUNOLOGI DAN TRANPLANTASI.
Setiap tahun beribu-ribu orang Amerika menikmatri usia panjang dengan
tranplantasi organ: ginjal, hati. Paru, jantung, dan pancreas. Untuk suatu cangkok agar
hidup
bagaimanapun
diperlukan
menolak
kecenderungan
alam
tubuhnya
membersihkan dirinya dar jaringan asing. Suatu langkah adalah tissue typing
/mengenal tipe jaringan untuk meyakinkan bila self marker dan jaringan donor semirip
mungkin dengan resipien. Masing-masing sel mempunyai dobel set dan 6 mayor
antigen jaringan dan masing-masing ada hidup. Dalam individu yang berbeda didalam
sebanyak 20 variasi. Kesempatan untuk 2 orang mempunyai antigen transpian yaang
identik kurang lebih 1;100.000.
Jalan kedua adalah menidurkan sistim imun resipien. Ini dapat dikerjakan dengan obat
imunosupresif kuat misalnya cyclosporin A, atau dengan memakai antibodi buatan
pabrik atau laboratorium yang menyerang sel T matur.
BONE MARRROW TRANSPLAN
Apabila respon imun sangatlah menurun pada bayi lahir dengan defek imun atau
penderita kanker, ada kemungkinan menolong mengirim dan sumsum tulang yang
sehat. Dimasukkan pada sirkulasi sel-sel sumsum tulang tranplantasi melalui tulang
panjang dimana mereka tumbuh berfungsi sebagai sel B dan sel T. Pada cangkok
sumsum tulang mencocokkan /closematch sangat penting. Tidak hanya ada bahaya
bila sel tubuh menolak sel sumsum tulang cangkok, tapi sel matur dan cangkok
sumsum tulang dapat melawan balik dan merusak jaringan resipien. Mencegah
keadaan itu disebut penyakit graft versus host, ilmuwan memakai obat atau antibodi
untuk membersihkan sumsum donor dan sel T matur yang berbahaya.
IMUNITAS DAN KEGANASAN.
Sistim imun menyediakan satu dan pertahanan tubuh melawan kanker. Bila sel
normal berubah menjadi sel kanker ,beberapa antigen dipermukaannya dapat berubah.
Antigen baru atau yang berubah dapat melemahkan pembela imunitas, termasuk sel T
killer, sel NK dan macrophage. Menurut teori sel patroli dan sistim imun memberikan
penjagaan seluruh tubuh, memata-matai dan menghilangkan sel yang menjadi kanker.
Tumor terjadi bila sistim imun msak atau kuwalahan /angkat tangan.
Ilmuwan membuat sel imun dan substansinya sebagai senjata melawan kanker.
Substansi dikenal sebagai pengubah respon biologis termasuk limfosit dan limfokin
dipakai untuk mendukung respon imun pasien. Pada beberapa kasus pengubah
respon biologis disuntikkan langsung pada penderita. Pada kasus lain mereka pakai di
laboratorium merubah limfosit penderita sendiri kepada sel tumor yang lapar, kemudian
disuntikkan kembali ke penderita, sehingga mereka dapat menyerang sel kanker.
Antibodi khusus dibuat untuk mengenal kanker spifik yang dapat dirangkai
dengan obat, racun atau bahan radioaktif kemudian dikirim kembali seperti peluru yang
bermuatan mematikan langsung ke sel kanker target. Pilihan lain racun dapat
dihubungkan dengan limfokin dan mengirimkannya ke sel tujuan dilengkapi dengan
reseptor untuk limfokin. Antibodi berlabel radioaktif juga dapat dipakai untuk
menemukan sarang-sarang kanker yang tersembunyi / metastase.
SISTIM IMUN DAN SISTIM SARAF.
Bukti masih mengganjal apabila sistim imun dan sistim saraf berhubungan dalam
beberapa jalan .Satu hal yang diketahui hubungan keterlibatan kelenjar adrenal.
Respon pada pengiriman pesan stres dan otak, kelenjar adrenal mengeluarkan
hormon kedalam darah. Untuk menolong seseorang yang berespon keadaan gawat
dengan menggerakkan energi simpanan tubuh, hormon stres ini dapat melumpuhkan
efek antibodi dan limfosit. Hormon dan bahan kimia lain yang diketahui menyampaikan
pesan diantara sel saraf telah diketahui “bicara” dengan sel imun. Sesungguhnya
beberapa sel imun dapat menghasilkan produk sel saraf typical. Sedang beberapa
limfokin dapat mengirim informasi ke sistim saraf. Bagaimana selanjutnya? Otak dapat
mengirim berita ke sistim imun langsung, sel saraf yang jauh jaringan kerja serabut
saraf dijumpai berhubungan dengan organ limfoid.
PERBATASAN DALAM IMUNOLOGI
Ilmuwan sekarang dapat mengumpulkan hasil sekresi sel imun juga antibodi dan
limfokin. Seperti juga sel imun spesial. Tersedianya material ini tidak hanya berubah
cepat ilmu sistim imun tapi juga mempunyai pengaruh sangat besar pada pengobatan,
pertanian dan industri.
Sehingga disebut antibodi monoclonal yang identik dengan antibodi buatan dan
banyak keturunan /clones dan sel plasma single. Khusus anttigen target disuntikkan
pada tikus kemudian antibodi yang dihasilkan sel plasma dipanen dari tikus. Sel
plasma tikus digabungkan dengan sel plasma yang hidup di laboratorium didalam sel
membran single. Sel yang bersatu tersebut atau hydrids /cangkok /dikawinkan
kemudian dicloned. Clone masih rahasia sampai beberapa waktu pembuat memesan
antibodi monoclonal [single clone]
Mesin genetika membuat ilmuwan mengumpulkan gene-gene bahan dan
segmen keturunan /herediter. DNA suatu bentuk dan organisme dan kombinasinya
dengan gene dan organisme kedua .Dengan jalan ini relatif organisme yang sederhana
seperti bakteri atau jamur/ ragi dapat diinduksi untuk membuat protein manusia dalam
jumlah besar termasuk hormon misal insulin, seperti juga limfokin dan monokin
.Mereka juga menghasilkan protein dan penyebab infeksi seperti virus hepatitis atau
virus AIDS yang penting untuk vaksinasi.
Tehnik mesin genetika juga menjanjikan pengobatan gene, menggantikan gene
yang cacat atau hilang atau menambah gene pembantu. Calon utama terapi gene
adalah SCID /severe combine imunodevisiensi disease yang disebabkan kekurangan
enzym karena kehilangan gene tunggal.
Gene yang hilang dapat dimasukkan kedalam sel diambil dan bone marrow
pasien. Setelah sumsum tulang yang diobati mulai menghasilkan enzym dapat
disuntikkan lagi kedalam penderita.
Target lain terapi gene adalah kanker .Pada percobaan pendahuluan ilmuwan
membah limfosit yang melawan kanker dan tumor pasien kanker dimasukkan suatu
gene yang mendorong kemampuan limfosit untuk membuat sejumlah produksi anti
kanker natural, kemudian ditumbuhkan pada sel yang tersusun jumlahnya dalam
laboratorium. Sel ini disuntikkan kembali kedalam penderita sehingga merea dapat
mencari tumor dan membawa dosis besar dan zat kimia anti kanker.
Kesulitan penelitian pencegahan / mengatur keseimbangan respon imun adalah
meningkatkan pengetahuan dan fuingsi imun normal atau abnormal. Suatu hari
kemungkinan mengobati penyakit seperti SLE dengan menekan bagian dan sistim
imun yang over aktif dan merangsang yang kurang aktif.
Dengan mencangkok jaringan imun manusia yang imatur atau sel —sel imun
kedalam tikus SCID ilmuwan te!ah berkreasi pada model hidup sistim imun manusia.
Model binatang ini memberi harapan besar dalam mempelajari sistim imun dan
menggunakannya untuk kepentingan manusia.
Bahan:
Immune system: How does it work? (http://www.medhelp.org)
Immune cells and foreign particles enter the lymph nodes via incoming lymphatic
vessels or the lymph nodes’ tiny blood vessels. All lymphocytes exit lymph nodes
through outgoing lymphatic vessels. Once in the bloodstream, they are transported to
tissues throughout the body. They patrol everywhere for foreign antigens, then
gradually drift back into the lymphatic system, to begin the cycle all over again.
Immune Cells and Their Products
The immune system stockpiles a huge arsenal of cells, not only lymphocytes but
also cell- devouring phagocytes and their relatives. Some immune cells take on all
corners, while others are trained on highly specific targets. To work effectively, most
immune cells need the cooperation of their fellows. Sometimes immune cells
communicate
by
direct
physical
contact,
sometimes
by
releasing
chemical
messengers.
In order to have room for all the cells needed to match millions of possible
enemies, the immune system stores just a few of each kind When an antigen appears,
those few matching cells multiply into a full-scale army. After their job is done, they
fade away.
Lymphocytes
Lymphocytes are one of the main types of immune cells. And B and T cells are
the main types of lymphocytes.
B cells work cheifly by screening soluble substances called antibodies into the
body’s fluids. Antibodies ambush antigens circulating in the bloodstream. However,
they are powerless to penetrate cells. The job of attacking target cells--either cells that
have been infected by viruses or cells that have been distorted by cancer—is left to T
lymphocytes or other immune cells (described below).
Each B cell is programmed to make one specific antibody. For example, one B
cell will make an antibody that blocks a virus that causes the common cold, while
another produces an antibody that attacks a bacterium that causes pneumonia.
When a B cell encounters its triggering antigen, it gives rise to many large cells
known as plasma cells. Every plasma cell is essentially a factory for producing
antibody. Each of the plasma cells
descended from a given B cell manufactures millions of identical antibody molecules
and pours them into the bloodstream.
An antibody matches an antigen much as a key matches a lock. Some match
exactly; others fit more like a skeleton key. But whenever antibody and antigen
interlock, the antibody marks the antigen for destruction.
Antibodies belong to a family of large molecules known as immunoglobulins.
Different types play different roles in the immune defense strategy. Immunoglobulin G,
or1gG, works efficiently to coat microbes, speeding their uptake by other cells in the
immune system. Immunoglobulin M is very effective in killing bacteria. Immunoglobulin
QA concentrates in body fluids--tears, saliva, the secretions of the respiratory tract and
the sigestive tract—guarding the entrances to the body. Immunoglobulin E, whose
natural job probably is to protect against parasite infections, is the villain responsible for
the symptoms of allergy.
T cells contribute to the immune defenses in two major ways. Some direct and
regulate the immune responses. Others are killer cells that attack cells that are infected
or cancerous. Less helpfully, killer T cells assail foreign cells transplanted as organ
grafts.
T lymphocytes work primarily by secreting potent chemical messengers known as
cytokines or, more specifically, lymphokines. Binding to target cells, lymphokines
mobilize many other cells and substances. They encourage the growth of cells, trigger
cell activity, direct cell traffic, destroy target cells, and arouse phagocytes.
Natural killer cells (NK cells) are another
kind of lethal white cell, or lymphocyte. Like
killer T cells, NK cells are armed with granules
filled with potent chemicals. But killer T cells
attack only their specific matching targets;
natural killer cells attack any foe. Both kinds of
killer cells slay on contact. The deadly
assassin binds to its target, aims its weapons,
and then delivers a lethal burst of chemicals.
Phagocytes and Their Relatives
Phagocytes (or “cell eaters”) are large white cells that can swallow and digest
microbes and other foreign particles. Monocytes are phagocytes that circulate in the
blood When monocytes migrate into tissues, they develop into macrophages, or “big
eaters.” Specialized types of macrophages can be found in many organs, including the
lungs, the kidneys, the brain, and the liver.
Macrophages play many roles. As scavengers, they rid the body of worn-out cells
and other debris. They display bits of foreign antigen in a way that draws the attention
of matching lymphocytes. And they chum out an amazing variety of powerful cytokines,
known as monokines, which are vital to the immune responses.
Granulocytes are another kind of immune cell. Granulocytes are white blood cells
that contain granules filled with potent chemicals, which allow the granulocytes to
destroy microorganisms. Some of these chemicals such as histamine also contribute to
inflammation and allergy.
One type of granulocyte, the neutrophil, is also a phagocyte; it uses its
prepackaged chemicals to degrade the microbes it ingests. Eosinophils and basophils
are granulocytes that “degranulate,” spraying their chemicals nonto harmful cells or
microbes nearby.
The mast cell is a twin of the basophil, except that it is not a blood cell. Rather, it
is found in the lungs, skin, tongue, and linings of the nose and intestinal tract, where it
is responsible for the symptoms of allergy (see “Allergy”). A relatea
A structure is a cell fragment, the blood platelet. Platelets, too, contain granules.
In addition to promoting blood clotting and wound repair, platelets activate some of the
immune defenses.
Complement
The complement system is made up of about 25 body chemicals that work
together to “complement” the action of antibodies in destroying bacteria. Complement
also helps to rid the body of antibody-coated antigens (antigen-antibody complexes).
Complement proteins, which cause blood vessels to become dilated and then leaky,
contribute to the redness, warmth, swelling, pain, and loss of function that characterize
an inflammatory response.
Complement proteins circulate in the blood in an inactive form. When the first
protein in the complement series is activated--typically by antibody that has locked onto
an antigen protruding from a cell- it sets in motion a domino effect. Each component
takes its turn in a precise chain of steps known as the ‘complement cascade.” The end
product is a cylinder inserted into - and puncturing a hole in - the cell’s wall. With fluids
and molecules flowing in and out, the cell swells and bursts.
Mounting an Immune Response
Infections are the most common cause of human disease. They range from the
common cold to debilitating conditions like chronic hepatitis to life-threatening diseases
such as AIDS.
Microbes attempting to get into the body must first move past the body’s external
armour. The skin and the membranes lining the body’s gateways not only pose a
physical barrier, they are also rich in scavenger cells and IgA antibodies.
Next, invaders must escape a series of nonspecific defenses, which are ready to
attack, without regard for any specific antigen markers. These include patrolling
scavenger cells, natural killer (NK) cells, and complement.
Microbes that cross the nonspecific barriers must then confront specific weapons
tailored just for them. Specific weapons, which include both antibodies and cells, are
equipped with singular receptor structures that allow them to recognize and interact
with their designated targets.
Immunity, Natural and Acquired
Long ago physicians realized that people who had recovered from the plague
would never get it again - they had acquired immunity. This is because, whenever T
cells and B cells are activated, some of the cells become memory cells. The next time
that an individual meets up with the same antigen, the immune system is set to
demolish it.
Immunity can be strong or weak, short-lived or long-lasting, depending on the
type of antigen, the amount of antigen, and the route by which it enters the body.
immmunity can also be influenced by the genes you inherit; when faced with the same
antigen, some individuals will respond forcefully, other feebly, and some not at all.
An immune response can be sparked not only by infection but also by
immunization with vaccines. Vaccines contain microorganisms - or parts of
microorganisms — that have been treated so they will be able to provoke an immune
response but not full-blown disease.
Immunity can also be transferred from one individual to another by injections of
serum rich in antibodies (antiserum). Immune serum globulin or “gamma globulin” is
sometime given to protect travelers to countries where hepatitis is widespread, but
such “passive immunity” typically lasts only a few weeks or months.
Infants, who are born with weak immune responses, are protected for the first few
months of life by antibodies they received from their mothers before birth. Babies who
are nursed can also receive some antibodies from breast milk; these help to protect the
digestive tract.
Allergy
The most common types of allergic reactions occur when the immune system
responds to a false alarm In an allergic person, a normally harmless material - grass
pollen or house dust, for example is mistaken for a threat and attacked
Allergies such as hay fever and hives are related to the antibody known as
immunoglobulin E (IgE), Like other antibodies, each IgE antibody is specific; one acts
against oak pollen, another against ragweed.
Autoimmune Diseases
Sometimes the immune system’s recognition apparatus breaks down, and the
body begins to manufacture T cells and antibodies directed against the body’s own
cells and organs. These misguided T cells and these autoantibodies, as they are
known, contribute to many diseases. For instance, T cells that attack pancreas cells
contribute to diabetes,
while an autoantibody known as rheumatoid factor
is common in persons with rheumatoid arthritis.
Persons with systemic lupus erythematosus (SLE)
have antibodies to many types of cells and cell
components.
No one knows exactly what causes an autoimmune disease, but multiple factors
are likely to be involved. These include elements in the environment, including viruses,
certain drugs, and sunlight, all of which may damage or alter normal body cells.
Hormones are suspected of playing a role, since most autoimmune diseases are far
more common in women than in men. Heredity, too, seems to be important; many
people with autoimmune diseases have characteristic types of “self’ marker molecules.
Immune Complex Diseases
Immune complexes are clusters of interlocking antigens and antibodies.
Normally, immune complexes are rapidly removed from the bloodstream. Sometimes,
however, they continue to circulate, and eventually they become trapped in the tissues
of the kidneys, the lungs, skin, joints, or blood vessels. There they set off reactions with
complement that lead to inflammation and tissue damage.
Immune complexes work their mischief in many diseases. These include malaria and
viral hepatitis, as well as many autoimmune diseases.
Immunodefciency Diseases
When the immune system is missing one or more of its components, the result is
an immunodeficiency disorder. Immunodeficiency disorders can be inherited acquired
through infection, or produced unintentionally by drugs such as those used to treat
cancer or transplant patients.
Temporary immune deficiencies can develop in the wake of common virus
infections, including influenza, infectious mononucleosis, and measles. The immune
responses can also be depressed by blood transfusions, surgery, malnutrition, and
stress.
Some children are born with defects in their immune systems. Some have flaws
in the B cell system and cannot produce antibodies. Others, whose thymus is either
missing or small and abnormal, lack T cells. Very rarely, infants are born lacking all the
major immune defenses; some children with this condition, known as severe combined
immunodeficiency disease or SCID, have been able to survive for a number of years by
living in germ-free rooms and “bubbles.”
AIDS is an immunodeficiency disorder caused by a virus that infects immune
cells. The virus can destroy or disable vital T cells, paving the way for a variety of
immunologic shortcomings. The AIDS virus can also hide out for long periods of time in
immune cells. As the immune defenses falter, a person with AiDS falls g prey to
unusual, often life-threatening infections and rare cancers.
A contagious disease, AIDS is spread by intimate sexual contact, by direct
inoculation of the virus into the bloodstream, or from mother to child during pregnancy.
There is presently no cure for AIDS, but newly developed antiviral drugs can slow the
advance of the disease, at least for a time. AIDS vaccines are also being sought.
Cancers of the Immune System
The cells of the immune system, like other cells, can grow uncontrollably; the
result is cancer. Leukemias are caused by the proliferation of white blood cells, or
leukocytes. The uncontrolled growth of antibody-producing plasma cells can lead to
multiple myeloma. Cancers of the lymphoid organs, known as lymphomas, include
Hodgkin’s disease.
Immunology and Transplants
Each year thousands of Americans have their lives prolonged with transplanted
organs - kidney, heart, lung, liver, pancreas. For a transplant to “take,” however, it is
necessary to override the body’s natural tendency to rid itself of foreign tissue.
One way is tissue typing, to make sure that the markers of self on the donor’s
tissue are as similar as possible to those of the recipient. Each cell has a double set of
six major tissue antigens, and each of the antigens exists, in different individuals, in as
many as 20 varieties. The chance of two people having identical transplant antigens is
about 1 in 100,000.
A second way is to lull the recipient’s immune system. This can be done with
powerful immunosuppresive drugs such as cyclosporine A, or by using laboratorymanufactured antibodies that attack mature T cells.
Bone Marrow Transplants
When the inunune response is severely depressed — in infants born with
immune defects or in cancer patients —one possible remedy is a transfer of healthy
bone marrow. Introduced into the circulation, transplanted bone marrow cells travel to
the long bones where they grow into functioning B and T cells.
In bone marrow transplants, a close match is extremely important. Not only is
there a danger that the body will reject the transplanted bone marrow cells, but mature
T cells from the bone marrow transplant may counterattack and destroy the tissues of
the recipient To prevent this situation, known as graft-versus- host disease, scientists
use drugs or antibodies to “cleanse” the donor marrow of potentially dangerous mature
T cells.
Immunity and Cancer
The immune system provides one of the body’s n-lain defenses against cancer.
When normal cells turn into cancer cells, some of the antigens on their surface may
change. These new or altered antigens can flag immune defenders, including killer T
cells, natural killer cells, and macrophages. According to one theoiy, patrolling cells of
the immune system provide bodywide surveillance, spying out and eliminating cells that
become cancerous. Tumors develop when the system breaks down or is overwhelmed.
Scientists are shaping inunune cells and substances into ingenious new
anticancer weapons. Substances known as biological response modifiers, including
lymphocytes and lymphokines, are being used to bolster the patient’s immune
responses. In some cases biological response modifiers are injected directly into the
patient; in other cases they are used in the laboratory to transform some of the
patient’s own lymphocytes into tumor-hungry cells which are then injected back into the
patient, so they can attack the cancer cells.
Antibodies specially made to recognize specific cancers can be coupled with
drugs, toxins, or radioactive materials, then sent off like “magic bullets” to deliver their
lethal cargo directly to the target cancer cells. Alternatively, toxins can be linked to a
lymphokine and routed to cells equipped with receptors for the lymphokine.
Radioactively labeled antibodies can also be used to track down hidden nests of
cancer cells (metastases).
The lmmune System and the Nervous System
Evidence is mounting that the immune system and the nervous system are linked
in several ways. One well-known connection involves the adrenal glands. In response
to stress messages from the brain, the adrenal glands release hormones into the
blood. In addition to helping a person respond to emergencies by mobilizing the body’s
energy reserves, these “stress hormones” can stifle the effects of antibodies and
lymphocytes.
Hormones and other chemicals known to convey messages among nerve cells
have been found to “speak” to cells of the immune system. Indeed, some immune cells
are able to manufacture typical nerve cell products, while some lymphokines can
transmit information to the nervous system. What’s more, the brain may send
messages to the immune system directly, down nerve cells; networks of nerve fibers
have been found connecting to the lymphoid organs.
Frontiers in Immunology
Scientists are now able to mass-produce immune cell secretions, both antibodies
and lymphokines, as well as specialized immune cells. The ready supply of these
materials not only has revolutionized the study of the immune system itself, but has
had an enormous impact on medicine, agriculture, and industry.
So called monoclonal antibodies are identical antibodies made by the many
descendants (clones) of a single plasma cell. Typically, the target antigen is injected
into a mouse, then antibody-producing plasma cells are “harvested” from the mouse.
The mouse plasma cell is fused with a long-lived laboratory- grown plasma cell, within
a single cell membrane. These fused cells, or hybrids, are then cloned. A clone will
secrete, over a long period of time, themade-to-order monoclonal (single clone)
antibody.
Genetic engineering allows scientists to pluck genes - segments of the hereditaiy
material, DNA- from one type of organism and combine them with genes of a second
organism. In this way relatively simple organisms such as bacteria or yeast can be
induced to make quantities of human proteins, including hormones such as insulin as
well as lymphokines and monokines. They can also manufacture proteins from
infectious agents such as the hepatitis virus or the AIDS virus, for use in vaccines.
Genetic engineering also holds promise for gene therapy--replacing defective or
missing genes, or adding helpful genes. A prime candidate for gene therapy is severe
combined immunodeficiency disease. SCID is caused by the lack of an enzyme due to
a single missing gene. The missing gene can be introduced into cells taken from the
patient’s bone marrow. After the treated marrow cells begin to produce the enzyme,
they can be injected back into the patient.
Another target for gene therapy is cancer. In pioneering experiments, scientists
are removing cancer-lighting lymphocytes from the cancer patient’s tumor, inserting a
gene that boosts the lymphocytes’ ability to make quantities of a natural anticancer
product, then growing the restructured cells in quantity in the laboratory. These cells
are injected back into the patient, so they can seek out the tumor and deliver large
doses of the anticancer chemical.
Research into the delicate checks and balances that control the immune
response is increasing knowledge of normal and abnormal immune functions.
Someday it may be possible to treat diseases such as systemic lupus eiythematosus
by suppressing parts of the immune system that are overactive and stimulating those
that are underactive.
By transplanting immature human immune tissues an/or immune cells into SCID
mice, scientists nave created a living model of the human immune system.
This animal model promises to be of immense value in helping us to understand the
immune system, and to manipulate it to our benefit.
________________________________
This document was created by NYSERNet, Inc. through a grant funded by the New
York State Science and
Technology Foundation as part of the Breast Cancer Information Clearinghouse.
The material contained herein is provided for informational purpose only and should not
be considered as medical advice or relating to a medical problem or condition.
This information has been provided to you via:
MED HELP INTERNATIONAL
E-mail : [email protected]