klasifikasi, struktur dan fungsi antibodi.ppt
-
Upload
riky-ikhwan -
Category
Documents
-
view
275 -
download
44
description
Transcript of klasifikasi, struktur dan fungsi antibodi.ppt
Prof. Dr. Retno D. Soejoedono, MSDrh. Okti Nadia Poetri, MSi
KLASIFIKASI, STRUKTUR DAN FUNGSI ANTIBODI
PENDAHULUAN
KOMPOSISI DARAH:
CAIRAN & SEL-SEL DARAH
PLASMA
SERUM
CORPUSCLE (BENDA DARAH)
ANTIKOAGULAN TANPA ANTI KOAGULAN
1.ERITROSIT
2.LEUKOSIT
3.PLETELET
? GRANULOASIT
AGRANULOSIT
LEUKOSIT:
LIMFOSIT B DAN T
HUMORAL MEDIATED IMMUNITY (HMI)
PERAN SEL B YANG MATANG MENJADI SEL PLASMA MENGHASILKAN ANTIBODI (IMUNOGLOBULIN)
CELLULAR MEDIATED IMMUNITY(CMI)
PERAN SEL Tc (cytotoxic)
Antibodi DI DALAM SERUM:
Ig A, Ig M, Ig G, Ig D & Ig E
PRESIPITIN
AGLUTININ
OPSONIN
BLOCKING
AKTIVITAS BIOLOGIS ANTIBODI DALAM NETRALISASI ANTIGEN
ANTIBODI
Antigen+Limfosit B
Sel Plasma
Antibodi ~ Imunoglobulin
Interaksi, sel Th
Memiliki kemampuan khusus
Penyingkiran
penghancurannya
Antigen, dibantu fagositosis
(Tizzard, 1988)
Struktur Imunoglobulin Rantai berat/panjang
(Heavy Chains) & ringan/pendek (Light Chains)
Semua rantai disatukan oleh ikatan disulfidaDalam rantai (Inter-chain)Antar Rantai (Intra-chain)
CH1
VL
CL
VH
CH2 CH3
Wilayah Engsel (Hinge Region)
karbohidrat
Ikatan disulfida
Struktur Imunoglobulin
WilayahVariabel & KonstantVL & CL
VH & CH
Wilayah Engsel (Hinge Region)
CH1
VL
CL
VH
CH2 CH3
Wilayah Engsel (Hinge Region)
karbohidrat
Ikatan disulfida
Struktur ImmunoglobulinDomain penting
VL & CL
VH & CH1 - CH3 (kadang ada CH4)
Oligosakarida
CH1
VL
CL
VH
CH2 CH3
Wilayah Engsel (Hinge Region)
Karbohidrat
Ikatan Disulfida
Fragmen Imunoglobulin: Hubungan Struktur – Fungsi
Tempat Ikatan dengan
antigen (Ag Binding)
Tempat ikatan komplemen
Transfer Plasenta
Berikatan dengan Reseptor Fc
Klas ImmunoglobulinIgG - Gamma () heavy chainsIgM - Mu () heavy chainsIgA - Alpha () heavy chainsIgD - Delta () heavy chainsIgE - Epsilon () heavy chains
KELAS IMUNOGLOBULIN
Imunoglobulin G: jumlah terbesar, menstimulasi sistem fagositosis (Decker, 2000)
Imunoglobulin A: mencegah perlekatan mikroba pada
sel- sel epitel (outteridge, 1985)
Imunoglobulin M: dihasilkan utama pada tanggap kebal primer (Tizzard, 1988)
Imunoglobulin D: reseptor antigen (Tizzard, 1988)
Imunoglobulin E: reaksi hipersensitifitas, membantu eosinofil menghancurkan parasit (kuby, 1997; Decker, 2000)
IgG
- Ig dominan pada darah, sistem - MW = 150,000 Da- Berumur lebih panjang dibanding Ig lainnya- menyebabkan aglutinasi dan presipitasi Ag
- menetralkan toksin - menghentikan pergerakan bakteri - menetralkan virus- Mampu menembus plasenta- Ada pada kolostrum- Merupakan antibodi opsonin, mempermudah fagositosis- Mediates antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity (ADCC) – killing via NK cells- Mengaktivasi sistem komplemen -Disintesa di limpa dan limfonodul
IgM
- Ig pertama yg diproduksi pada respon imun-Ig serum ketiga terbanyak- Strukturnya molekul pentamer - MW = 900,000- Ig yg paling efisien dlm mengaktifkan sistem komplemen-Ig yg paling efesien untuk mengaglutinasi Ag -Diproduksi di limpa dan limfonodul
IgA-Ig terbanyak pd sekresi internal-Ig no. 2 terbanyak dalam serum-Ig sekretori utama (Kekebalan lokal dan mukosa) : Airmata, Air liur, sekresi lambung dan paru-paru- Pada serum struktur Ig A = monomer; pada sekresi = dimer- MW (monomer) = 165,000 Da- Penting pada pertahanan primer melawan infeksi lokal di saluran respirasi dan pencernaan; mencegah perlekatan agen patogen pd permukaan epitel•Memiliki aktivitas antibakteri•Antiviral yg efisien•Antibodi yg dpt mengaglutinasi Ag
IgD
- Jumlahnya sangat sedikit di dalam serum- MW = 180,000- co-expressed dengan IgM di permukaan sel B matang- Tidak sepenuhnya menguraikan, tp terlibat pada eliminasi self-reactive B cellsDiproduksi di limpa dan limfonodul
IgE
- Konsentrasi terendah dalam serum,dan berumur terpendek dari semua Ig - MW = 200,000- Bagian Fc-nya berikatan dgn afinitas tinggi pada reseptor sel mast dan basofil; berperan pd reaksi hipersensitivitas(alergi)-Berperan dalam pertahanan tyerhadap parasit-Pada saluran respirasi dan gastrointestinal
2 rantai berat (V)
2 rantai ringan (L)
Berat molekul 180.000 Dalton
Koefisien sedimentasi 7,8 S
Titik isoelektrik 5,6-7,6
IMUNOGLOBULIN Y (IgY): IgG Unggas…..!!!!!!!
4 rantai konstan (Cv1, Cv2, Cv3, Cv4)1 rantai variabel (VH)1 rantai konstan (CL)
1 rantai variabel (VL)
Struktur
( Sumber. Szabo et al., 1999)
SIFAT FISIK-KIMIA IMUNOGLOBULIN
Imunoglobuli
n
Rantai berat
Rantai ringan
Koefisien sedimentasi
Berat molekul
Berat rantai ringan
Kandungan karbohidrat
(%)
PH
IgG1 γ1 Κ, λ 7S 146.000 50.000 2-3 5,0-9,5
IgG2 γ2 Κ, λ 7S 146.000 50.000 2-3 5,0-8,5
IgG3 γ3 Κ, λ 7S 170.000 60.000 2-3 8,2-9,0
IgG4 γ4 Κ, λ 7S 146.000 50.000 2-3 5,0-6,0
IgM μ Κ, λ 19S 900.000 68.000 12 5,1-7,8
IgA1 α1 Κ, λ 7S 160.000 56.000 7-11 5,2-6,6
IgA2 α2 Κ, λ 7S 160.000 52.000 7-11 5,2-6,6
IgA3 α1,2 Κ, λ 11S 370.000 52-56.000 11 4,7-6,2
IgD δ Κ, λ 7S 184.000 68.000 12 -
IgE ε Κ, λ 8S 190.000 72.000 12 -
(Sumber. Biotech, 2000)
LEVEL IG DALAM SERUM PADA HEWAN DOMESTIK DAN
MANUSIASpesies Level Ig (mg/dl)
IgG IgM Ig A IgE
Kuda 1000-1500
100-200 60-350
Sapi 1700-2700
250-400 10-50
Domba 1700-2000
150-250 10-50
Babi 1700-2900
100-500 50-500
Anjing 1000-2000
70-270 20-150 1-7
Kucing 400-2000 30-150 30-150
Ayam 300-700 120-250 30-60
Manusia 800-1600 50-200 150-400 0,002-0,05
Sumber : Tizard 2009
Imunoglobulin:Isotipe, Alotipe dan Idiotipe
Terdapat tiga kelas determinan antigenik yang diekspresikan oleh daerah V dan C, yaitu :
(1) determinan isotypic, membedakan rantai ringan menjadi dua klas, yaitu kappa (κ) dan lamda (λ), sedangkan rantai berat mempunyai lima isotipe berbeda yang membagi imunoglobulin menjadi lima klas yang berbeda dengan fungsi yang berbeda-beda pula (pada manusia, IgG, IgM, IgA, IgE, IgD) (Saldanha 2000)
(2) determinan allotypic, dibedakan dari produk gen pada lokus yang sama (IgG1, IgG2a, IgG2b )
(3) determinan idiotypic, dihubungkan dengan spesifisitas ikatan antigen
IMMUNOGLOBULIN CLASSES AND SUBCLASSES IN MAMMALS
Spesies Kelas Ig
Ig G IgA IgM IgE IgDKuda G1,2,3,4,5
,6,7A M E D
Sapi G1,2,3 A M E D
Domba G1,2,3 A1,2 M E D
Babi G1,2a,2b,3,4
A M E D
Anjing G1,2,3,4 A M E1,2 D
Kucing G1,2,3,(?4)
A M E1,2? ?
Mencit G1,2a,2b,3 A1,2 M E D
Simpanse
G1,2,3 A M E D
Manusia G1,2,3,4 A1,2 M1,2 E DSumber : Tizard 2009
Antibodi Poliklonal dan Monoklonal
Antibodi Poliklonal : antibodi yang diperoleh dari hiperimunisasi, disebut juga serum hiperimun dan dapat bereaksi dengan sejumlah determinan antigen yang berbeda pada antigen (bereaksi pada banyak epitop)
Antibodi Monoklonal : antibodi yang hanya dapat bereaksi terhadap satu epitop, biasanya diperoleh dengan cara membuat klon sel hibrid sehingga akan tersekresi antibodi yg homogen
AntigenDefinisi antigen Antigen: substansi “non self“/ asing yg dapat menginduksi respon imun spesifik. Antigen . Tolerogen .Allergen
Tolerogen – antigen yang menyebabkan
imun spesifik tidak memberikan respon krn
bentuk molekulnya, namun apabila bentuknya
berubah bisa menjadi imunogen.
Allergen – Substansi yang dapat
menyebabkan reaksi alergi, reaksi yg terjadi
bersifat merugikan setelah tubuh terpapar via
oral, inhalasi, injeksi atau kontak pada kulit.
APAKAH ANTIGEN ITU?APAKAH ANTIGEN ITU?APAKAH ANTIGEN ITU?APAKAH ANTIGEN ITU?ANTIGEN: ANTIGEN: ANTI ANTI BODYBODY GEN GEN ERATING ERATING SUBSTANCESSUBSTANCESDapat berupa: Polisakarida, protein, lemak, asam inti atau Dapat berupa: Polisakarida, protein, lemak, asam inti atau lipoplisakarida, lipoprotein dll.lipoplisakarida, lipoprotein dll.
Suatu bahan bersifat Antigenik?Suatu bahan bersifat Antigenik?Artinya: mampu merangsang pembentukan Artinya: mampu merangsang pembentukan
antibodi spesifik terhadap senyawa tersebutantibodi spesifik terhadap senyawa tersebut
Apa syarat-sayarat suatu bahan bersifat Apa syarat-sayarat suatu bahan bersifat antigenik?antigenik?
UkuranUkuranKelarutanKelarutan
Kompleksitas susunan kimiawiKompleksitas susunan kimiawiDerajat keasinganDerajat keasingan
Kemampuan degradatifKemampuan degradatif
ANTIGEN: ANTIGEN: ANTI ANTI BODYBODY GEN GEN ERATING ERATING SUBSTANCESSUBSTANCESDapat berupa: Polisakarida, protein, lemak, asam inti atau Dapat berupa: Polisakarida, protein, lemak, asam inti atau lipoplisakarida, lipoprotein dll.lipoplisakarida, lipoprotein dll.
Suatu bahan bersifat Antigenik?Suatu bahan bersifat Antigenik?Artinya: mampu merangsang pembentukan Artinya: mampu merangsang pembentukan
antibodi spesifik terhadap senyawa tersebutantibodi spesifik terhadap senyawa tersebut
Apa syarat-sayarat suatu bahan bersifat Apa syarat-sayarat suatu bahan bersifat antigenik?antigenik?
UkuranUkuranKelarutanKelarutan
Kompleksitas susunan kimiawiKompleksitas susunan kimiawiDerajat keasinganDerajat keasingan
Kemampuan degradatifKemampuan degradatif
APAKAH ANTIGEN ITU?APAKAH ANTIGEN ITU?APAKAH ANTIGEN ITU?APAKAH ANTIGEN ITU?
• UkuranUkuran• KelarutanKelarutan• Derajat keasinganDerajat keasingan• Kemampuan degradatifKemampuan degradatif• Kompleksitas komposisi kimiawiKompleksitas komposisi kimiawi
• UkuranUkuran• KelarutanKelarutan• Derajat keasinganDerajat keasingan• Kemampuan degradatifKemampuan degradatif• Kompleksitas komposisi kimiawiKompleksitas komposisi kimiawi
APAKAH IMUNOGEN ITU?APAKAH IMUNOGEN ITU?APAKAH IMUNOGEN ITU?APAKAH IMUNOGEN ITU?IMUNOGEN: IMUNOGEN: IMMUN IMMUN ITYITY GEN GEN ERATING ERATING SUBSTANCESSUBSTANCES
Suatu bahan bersifat imunogenik?Suatu bahan bersifat imunogenik?Artinya: mampu merangsang pembentukan Artinya: mampu merangsang pembentukan
antibodi spesifik yang bersifat protektif antibodi spesifik yang bersifat protektif terhadap senyawa tersebut dan terhadap senyawa tersebut dan
meningkatkan respon kekebalan selularmeningkatkan respon kekebalan selular
Apa syarat-syarat suatu bahan bersifat Apa syarat-syarat suatu bahan bersifat imunogenik?imunogenik?
UkuranUkuranKompleksitas susunan kimiawiKompleksitas susunan kimiawi
Derajat keasinganDerajat keasinganKemampuan degradatifKemampuan degradatif
Merupakan faktor virulen mikrobaMerupakan faktor virulen mikroba
IMUNOGEN: IMUNOGEN: IMMUN IMMUN ITYITY GEN GEN ERATING ERATING SUBSTANCESSUBSTANCES
Suatu bahan bersifat imunogenik?Suatu bahan bersifat imunogenik?Artinya: mampu merangsang pembentukan Artinya: mampu merangsang pembentukan
antibodi spesifik yang bersifat protektif antibodi spesifik yang bersifat protektif terhadap senyawa tersebut dan terhadap senyawa tersebut dan
meningkatkan respon kekebalan selularmeningkatkan respon kekebalan selular
Apa syarat-syarat suatu bahan bersifat Apa syarat-syarat suatu bahan bersifat imunogenik?imunogenik?
UkuranUkuranKompleksitas susunan kimiawiKompleksitas susunan kimiawi
Derajat keasinganDerajat keasinganKemampuan degradatifKemampuan degradatif
Merupakan faktor virulen mikrobaMerupakan faktor virulen mikroba
PERBANDINGAN ANTIGEN & IMUNOGENPERBANDINGAN ANTIGEN & IMUNOGENPERBANDINGAN ANTIGEN & IMUNOGENPERBANDINGAN ANTIGEN & IMUNOGEN
__________________________________________________________________________________ANTIGENANTIGEN IMUNOGEN IMUNOGEN HAPTENHAPTEN
__________________________________________________________________________________BELUM TENTU IMUNOGENIK PASTI ANTIGENIKBELUM TENTU IMUNOGENIK PASTI ANTIGENIKPERLU CARRIER PERLU CARRIER
TIDAK HARUS FAKTOR VIRULENTIDAK HARUS FAKTOR VIRULEN HARUS FAKTOR VIRULEN KEDUANYA HARUS FAKTOR VIRULEN KEDUANYA
ANTIBODI TIDAK HARUS PROTEKTIF ANTIBODI PASTI PROTEKTIF ANTIBODI TIDAK HARUS PROTEKTIF ANTIBODI PASTI PROTEKTIF KEDUANYA KEDUANYA
SUATU SENYAWA YANG IMUNOGENIK PASTI SUATU SENYAWA YANG IMUNOGENIK PASTI ANTIGENIKANTIGENIK
TIDAK SELALU SENYAWA YANG ANTIGENIK PASTI TIDAK SELALU SENYAWA YANG ANTIGENIK PASTI
IMUNOGENIKIMUNOGENIK
__________________________________________________________________________________ANTIGENANTIGEN IMUNOGEN IMUNOGEN HAPTENHAPTEN
__________________________________________________________________________________BELUM TENTU IMUNOGENIK PASTI ANTIGENIKBELUM TENTU IMUNOGENIK PASTI ANTIGENIKPERLU CARRIER PERLU CARRIER
TIDAK HARUS FAKTOR VIRULENTIDAK HARUS FAKTOR VIRULEN HARUS FAKTOR VIRULEN KEDUANYA HARUS FAKTOR VIRULEN KEDUANYA
ANTIBODI TIDAK HARUS PROTEKTIF ANTIBODI PASTI PROTEKTIF ANTIBODI TIDAK HARUS PROTEKTIF ANTIBODI PASTI PROTEKTIF KEDUANYA KEDUANYA
SUATU SENYAWA YANG IMUNOGENIK PASTI SUATU SENYAWA YANG IMUNOGENIK PASTI ANTIGENIKANTIGENIK
TIDAK SELALU SENYAWA YANG ANTIGENIK PASTI TIDAK SELALU SENYAWA YANG ANTIGENIK PASTI
IMUNOGENIKIMUNOGENIK
Faktor yang Mempengaruhi antigenesitas suatu substansi kimia
UkuranSemakin besar semakin baik
KompleksitasSemakin kompleks semakin baikMolekul protein yang besar lebih antigenik
dibandingkan molekul yang kecilProtein lebih baik dibandingkan dengan
karbohidrat, lemak, dan asam nukleat.Stabilitas
Lebih stabil lebih baik Gelatin dan flagela bakteri bukan antigen yang
baik karena strukturnya berubah-ubahTapi harus dapat didegradasi
Plastik dan metal bukan antigenKeasingan
Semakin asing, semakin antigenikMisalnya: protein manusia pada domba… antigenik;
tetapi pada monyet dapat kurang antigenik.
Fungsi Antigen
1) Immunogenisitas Kemampuan antigen untuk menstimulasi
tubuh membangkitkan respon imun spesifik.
2) Immunoreaktivitas Kemampuan antigen untuk bergabung dengan Ab
koresponden atau sensitized T ymphocyte.
Struktur Antigen
Hapten and carrier Hapten: Only possess
immunoreactivity Carrier: enhance the
immunogenicity of hapten
Complete antigen(immunogens) :Possess both functions Hapten +carrier complete
antigen
Adjuvan
Adjuvant: The Latin "adjuvans" means to help, particularly to reach a goal.
An adjuvant is a substance that helps and enhances the pharmacological effect of a drug or increases the ability of an antigen to stimulate the immune system.
Klasifikasi Adjuvan
Freund’s adjuvant
♥ Complete Freund’s adjuvant(CFA)
♥ Incomplete Freund’s adjuvant(IFA)LiposomeInorganic compoundCytokineBiodegradable nanoparticles
Mekanisme Kerja Adjuvan
Memperluas permukaan antigen, membuat depo pada lokasi injeksi sehingga pelepasan antigen perlahan-lahan.
Meningkatkan sinyal ko-stimulator.
Menginduksi formasi granuloma.
Stimulasi proliferasi limfosit pada non spesifik
Faktor yang mempengaruhi Imunogenesitas: Hewan
GenetikSpesiesIndividu
Responders vs Non-responders Umur Cara Pemberian
DosisRoute
Subkutan> Intravena > IntragastrikAdjuvant
Substansi yang memperkuat respon imun terhadap antigen
Antigenik Determinan bagi Sel B dan Antibodi
KomposisiProtein: antigen terbaikpolisakarida, asam nukleat: bukan
antigen yang baik Determinan:
Linier (tergantung sekuens)Bukan lilier (tergantung konformasi)
Ukuran 4-8 Asam Amino (residu)
Antigenik Determinan bagi Sel B dan Antibodi
Komposisi Ukuran Jumlah
Terbatas, lebih dari satu
Berlokasi di bagian permukaan luar dari Ag
Fe
Antigenik Determinan bagi Sel T
KomposisiProteinTergantung sequence (linier)
Diproses terlebih dahuluPresentasi dengan MHC
Ukuran8 -15 Asam Amino
JumlahTerbatas pada antigen yang dapat berikatan
dengan MHC
Polisakarida (pati dan glikogen)Bukan antigen yang baikMudah didegradasiPolisakarida kompleks dapat sebagai antigen
terutama bila berikatan dengan proteinDinding sel bakteri gram negatifAntigen sel darah merah
Antibodi natural
Antigen & Imunogen
LemakBukan antigen yang baik
Ada dimana-mana (bukan bahan asing)SederhanaTidak stabil dan mudah didegradasi
Dapat sebagai antigen bila bergabung dengan protein atau polisakarida
Antigen & Imunogen
Asam nukleat mamaliaAntigen yang tidak baik
SederhanaFleksibelMudah didegradasi
Asam nukleat bakteriAntigen yang baik ??Struktur berbeda dengan eukaryot??Bertanggung-jawab dalam induksi auto-
antibodi pada penyakit auto-imun ??
Antigen & Imunogen