Sabtu, 1 Agustus 2020

I Wayan Teguh Wibawan: Kekebalan Diperantarai Sel

I Wayan Teguh Wibawan: Kekebalan Diperantarai Sel

Foto: dok. trobos
I Wayan Teguh Wibawan

Perannya dalam menekan “shedding virus” dan menjaga keajegan produksi telur 
 
 
Pemahaman tentang respon imun spesifik (specific immune response) di lapangan, khususnya bagi awam sering kurang pas. Respon imun spesifik sering diidentikkan dengan antibodi (immunoglobulin) saja. Dalam diskusi tentang respon vaksin penyakit tertentu, perhatian sering hanya terfokus pada tinggi rendahnya titer, keseragaman titer dan durasi titer protektif. Antibodi biasanya bisa dideteksi dengan teknik sederhana seperti Haemagglutination Test (HI-test) untuk virus yang memiliki hemaglutinin atau dengan ELISA. Perlu dipahami respon imun spesifik bukan hanya berkaitan dengan kerja antibodi, tetapi juga ada yang disebut dengan kekebalan diperantarai sel (cellular mediated immunity/CMI). Jadi, respon kekebalan spesifik itu dapat dibagi menjadi 2 bagian: 1) humoral mediated immunity/HMI dan 2) cellular mediated immunity/CMI dengan fungsi khasnya masing-masing.
 
 
Humoral mediated immunity utamanya diperankan oleh antibodi spesifik terhadap agen tertentu (yang homolog). Jika berbicara agen penyakit viral (misalnya Newcastle Disease/ND atau Avian influenza/AI atau virus lainnya), antibodi spesifiknya hanya bekerja dan mampu bereaksi dengan virus tersebut selama virus itu belum masuk ke dalam sel. Dalam hal ini antibodi bisa bekerja sebagai inhibin (menghambat adhesi/attachment virus ke reseptor yang ada permukaan sel target), bisa berfungsi sebagai agglutinin (penggumpal virus), bisa sebagai presipitin (pengendap virus), bisa sebagai opsonin (antibodi membungkus virus) dan mencuatkan Fc-IgY yang membuat agregat ini mudah dikenali makrofag atau heterofil dalam proses fagositosis dan juga antibodi mampu mengaktivasi komplemen secara “cascade” yang pada akhirnya mengakibatkan lisisnya antigen. Sengaja peran antibodi sebagai sarana penetral antigen diuraikan lebih lengkap, sehingga awam memahami antibodi itu bekerja bukan hanya menghambat “perlekatan agen”, tapi jauh lebih kompleks. 
 
 
Antibodi sebagai Inhibin 
Antibodi sebagai inhibin artinya antibodi berfungsi sebagai kompetitor reseptor agen penyakit yang ada di permukaan sel targetnya. Antibodi seolah-olah “bentuk reseptor yang terlepas dan bebas beredar dalam aliran darah”, sementara reseptor spesifik terhadap agen penyakit “tidak bergerak” dan “menunggu” kedatangan agen penyakit. Antibodi tentu mempunyai kesempatan yang lebih leluasa dan cepat bereaksi dan menutup “epitope” antigen yang berfungsi sebagai faktor virulen agen penyakit tersebut. 
 
 
Tertutupnya faktor virulen tersebut oleh antibodi, tidak memungkinkan agen penyakit tersebut menempel pada permukaan sel targetnya (kalau diibaratkan dengan gambaran lebih mudah, seolah “kunci” yang ujungnya telah dilekati permen karet, sehingga kunci tersebut tidak mampu lagi masuk ke dalam lubang gembok). Kejadian ini akan menggagalkan adhesi atau attachment agen penyakit ke reseptor pada permukaan sel target dan terjadi kegagalan pada tahap awal infeksi. 
 
 
Antibodi sebagai Penggumpal (Agglutinin) atau Pengendap (Presipitin)
Antibodi bereaksi dengan agen penyakit membentuk agregat kompleks, bisa dalam bentuk aglutinat atau presipitat. Terjadi bentuk aglutinat jika agen penyakit berukuran “besar” atau ‘utuh” dan tidak terlarut, jika bereaksi dengan antibodi spesifiknya maka terjadi reaksi aglutinasi. 
 
 
Jika antara antibodi bereaksi dengan komponen homolognya dalam kondisi larut, maka dalam beberapa lama akan terbentuk presipitat kompleks antigen-antibodi (menjadi tidak larut). Bentuk kompleks aglutinat maupun presipitat, keduanya bentuk yang tidak larut, kondisi sesuatu yang tidak larut tidak akan memberi efek biologis yang berarti (semisal gula dalam keadaan “tidak larut” maka gula tersebut hilang kemampuannya untuk menimbulkan rasa manis).
 
 
Antibodi sebagai Opsonin
Antibodi sebagai opsonin dipahami seolah antibodi yang berikatan spesifik dengan agen penyakit akan lebih mudah difagositosis oleh sel fagosit (makrofag dan heterofil). Ikatan agen penyakit dengan antibodi terjadi pada bagian Fab-IgY (antigen binding site) sementara fraksi Fc-Antibodi mencuat pada permukaan agen. 
Sedangkan sel fagosit (makrofag) memiliki reseptor terhadap Fc (Fc-reseptor) sehingga agen penyakit yang dibungkus oleh antibodi spesifiknya akan lebih mudah difagositosis dan dibersihkan oleh sel-sel fagosit. Inilah yang dikenal dengan opsonisasi (seolah agen penyakit dibumbui dan membuat sel fagosit lebih senang dan lebih aktif melakukan proses fagositosis.
 
 
Antibodi sebagai pengaktif “Complement” 
Selanjutnya, mekanisme lain dari antibodi dalam sistem imun adalah mampu menginisiasi aktifnya kerja Complement (C1-9). Aktivasi C ini terjadi secara bertahap dan bertingkat. Aktifnya komponen komplemen satu akan mengaktikan komponen komplemen berikut, ini dikenal dengan reaksi “cascade” (reaksi air terjun). Pada akhir reaksi yakni aktifnya C 7-8-9 akan menyebabkan hancurnya agen penyakit (lisis) akibat kerja C1-9.
 
 
Pada setiap tahapan reaksi C, masing-masing memiliki “aktivitas biologis” yang beragam dan berbeda. Aktivasi C ini akan berbahaya jika terjadi penumpukan Ag-Ab kompleks pada arteriole yang rumit (baca: glomerulus), jika ini terjadi maka terjadi juga penghancuran glomeruli tempat Ag-Ab  tersangkut. Disinilah pentingnya kecepatan proses “clearance” agar agregat Ag-Ab-kompleks tidak terlalu lama beredar dalam sistem peredaran darah. Efek klinis dan patologis akibat adanya agregat Ag-Ab-kompleks dikenal dengan penyakit immune disease. Proses clearance dipermudah jika CMI, Natural Killer (NK) dan sel fagosit bekerja lebih trengginas.
 
 
Antibodi itu bisa melekat pada agen penyakit, di saat agen penyakit itu belum masuk ke dalam sel. Pertanyaan yang mungkin muncul adalah ”Apakah mungkin virus itu lolos dari sergapan antibodi spesifiknya sehingga berhasil masuk ke dalam sel inangnya?” Tentu bisa terjadi, bilamana paparan virus lapangan dalam jumlah banyak (akibat penerapan biosekuriti yang kurang baik, ada wabah, dan lain-lain) sementara titer antibodi dalam tubuh ayam “tanggung”, sehingga sebagian virus yang tidak tertangkap oleh antibodi berhasil masuk ke dalam sel, maka jika ini terjadi antibodi tidak mampu lagi “bekerja”. Untuk itu diperlukan mekanisme kekebalan lain untuk menyelesaikan masalah ini, yakni CMI. Jadi CMI itu bekerja untuk agen-agen penyakit yang sudah berhasil masuk ke dalam sel. 
 
 
Sel yang berperan dalam CMI disebut sel T-cytotoxic (sel Tc). Sel Tc ini akan mengeluarkan metabolit yang mampu menghancurkan sel-sel yang terinfeksi virus (infected cells). Setelah sel-sel yang terinfeksi virus ini hancur, virus akan berada di luar sel dan segera difagositosis oleh sel-sel fagosit, proses ini dikenal dengan istilah “clearance” (pembersihan) sehingga tidak ada virus hidup yang keluar dari tubuh ayam, yang umumnya dikeluarkan lewat feses/kotoran atau lewat pernapasan. Adanya virus yang keluar dari tubuh ayam ini sering disebut sebagai viral shedding.
 
 
Viral shedding dan Produksi
Viral shedding sangat erat kaitannya dengan produktivitas. Mengapa? Seperti diuraikan sebelumnya bahwa jika titer antibodi “tidak memadai” dan tantangan virus lapang tinggi, bisa terjadi tidak semua virus tertangkap oleh antibodi dan kemudian virus tersebut masuk ke dalam sel. Jika respon CMI kurang “cepat” (mungkin sel Tc masih naïve/polos dan belum terlatih) maka virus yang masuk ke dalam sel akan mempunyai kesempatan bereplikasi dan menulari banyak sel-sel lain di sekitarnya. 
 
 
Seandainya target sel virus tersebut adalah sel telur, maka banyak sel telur (bakalan telur) yang dihancurkan oleh sistem kebal ayam itu sendiri. Maka dari itu sel Tc yang “terlatih” sangat diperlukan agar virus yang masuk ke dalam sel, bisa segera dibersihkannya. Bagaimana cara melatih atau mengaktifkan sel Tc?  
 
 
Cellular Mediated Immunity 
Cellular Mediated Immunity (CMI) diperankan oleh sel Tc, aktivasi sel Tc secara spesifik terhadap antigen (agen) tertentu bisa diinduksi dengan aplikasi vaksin aktif (vaksin hidup), bisa oleh infeksi virus lapang atau oleh komponen virus “tertentu” yang dibuat hidup di dalam virus carriernya yang mempunyai sifat “cell associated” (misalnya vaksin rekombinan virus tertentu dengan virus Marek sebagai pembawa). Respon imun spesifik CMI memegang peran penting dalam clearance virus sehingga shedding virus bisa ditekan. 
 
 
CMI ini seperti pedang bermata dua, satu sisi CMI menghancurkan sel yang terinfeksi dan di sisi lain CMI memfasilitasi proses pembersihan virus. Jadi, sangat penting untuk menyiapkan agar ayam memiliki sel Tc yang aktif, dan mampu menyegerakan proses clearance sebelum terjadi replikasi virus dalam satu sel yang bisa ditularkan ke sel-sel tetangganya di jaringan dalam sistem organ. Ingat CMI bekerja bersama-sama dengan HMI (antibodi), CMI bekerja jika ada virus yang lolos dari tangkapan antibodi yang bisa disebabkan oleh titer antibodi rendah (kegagalan aplikasi vaksin, bahan imunosupresan, stres atau asupan nutrisi yang tidak seimbang/buruk).
 
 
Kesimpulan dan Maknanya di Lapangan 
Vaksin aktif, atau vaksin yang dibuat seolah aktif (baca: vaksin ND, vaksin rekombinan live) memiliki peran penting dalam sistem imun, yakni sebagai : 
1. “Priming”, melatih sel-sel limfoid (sel limfosit B, sel limfosit Th, Sel sel limfosit Tc) yang semula naïve menjadi sel terlatih yang akan siap berespon terhadap agen yang sama jika nanti ada paparan, ini disebut dengan “sel memori”. 
 
Sebagai catatan, infeksi virus lapang juga bisa menimbulkan ini namun jumlah virus yang memapar tidak terukur dosisnya, kapan waktunya, dan lain-lain, sehingga menyebabkan variasi titer antibodi yang sangat besar, berbeda dengan vaksin yang dosis dan waktu aplikasinya terukur dan diharapkan diperoleh titer antibodi yang seragam.
 
2. Vaksin aktif yang diaplikasikan peroral, spray, tetes mata atau hidung merangsang timbulnya kekebalan lokal (kekebalan mukosa), HMI tidak dominan.
 
3. Vaksin aktif merangsang respon CMI, yang sangat berguna untuk melenyapkan virus yang sudah masuk ke dalam sel.
 
4. Vaksin inaktif (killed vaccine+adjuvant) berperan dalam menginduksi kekebalan humoral (HMI), yakni terbentuknya antibodi yang sirkulatif. Antibodi hanya bekerja selama agen penyakit belum masuk ke dalam sel. Titer antibodi yang cukup sangat penting dalam pertahanan tubuh dan juga berperan sebagai opsonim dalam clearance agen. Titer antibodi yang tanggung (rendah) dapat memicu adanya infeksi subklinik (ayam tampak sehat tetapi di dalam tubuhnya ada agen virus), biasanya ditunjukkan oleh gangguan produksi, karena adanya penghancuran sel-sel oleh sistem imun ayam itu sendiri.
 
5. Biosekuriti penting, dalam rangka mengurangi paparan virus lapang dan hal ini sangat membantu ayam untuk melakukan proses clearance sehingga shedding virus bisa dihindari.
 
6. CMI dan HMI bekerja secara sinergis dan saling menguatkan. Dalam evaluasi di lapangan HMI (antibodi) lebih mudah dideteksi dengan teknik diagnosa yang sederhana dan praktis. Respon CMI hanya bisa diuji pada laboratorium tertentu menggunakan teknik yang lebih rumit dan dikerjakan oleh ahli di bidangnya. Namun dalam pelayanan kepada peternak di lapangan berkaitan dengan respon CMI semua pihak yang terkait harus memberi perhatian dan mencarikan teknik-teknik diagnosa yang lebih praktis.
 
7. Respon imun spesifik tidak terpisahkan dengan respon imun non spesifik, karena sebelum vaksin direspon oleh sel limfosit terlebih dahulu diolah dan dipresentasikan oleh sel makrofag (deundritic cells) sebagai salah satu bentuk respon imun non spesifik. Yang penting untuk diketahui bahwa hanya ayam yang sehat dan bugar mampu merespon vaksin secara sempurna. Variasi titer antibodi yang lebar atau keseragaman titer yang buruk juga bisa menggambarkan kondisi kesehatan dan kebugaran dari ayam yang ada dalam suatu populasi. 
 
 
Semua yang diuraikan di atas tentu harus dilandasi oleh :
a. Asupan pakan (nutrient) yang seimbang. Pakan yang kurang baik memiliki efek buruk terhadap kerja sel-sel limfoid. Di lapangan akan tampak a.l. 1) ayam lebih peka terhadap penyakit; 2) gambaran respon imun tidak optimal; 3) varisasi titer antibodi yang sangat beragam; 4) durasi titer antibodi protektif lebih pendek; 5) bisa terjadi manifestasi subklinis; dan 6) pada akhirnya gangguan produksi.
 
b. Hindari stres, yakni stres ekstrinsik (panas, kelembapan, akibat proses deleksi, perlakuan vaksinasi yang kurang nyaman, dan lain-lain). Stres dapat menurunkan respon imun, karena saat stres dihasilkan hormone glukokortikoid yang menekan kerja sel-sel kekebalan dalam sistem imun. TROBOS
 
 
 
*Guru Besar FKH IPB
Ketua Komite Kesehatan Unggas
Anggota Komisi Ahli Kesehatan Hewan Kementerian Pertanian 
Konsultan Industri Perunggasan 
 

 
Livestock Update + Moment Update + Cetak Update +

Artikel Lain