KEGIATAN PEMBELAJARAN 1
Fungsi dan Mekanisme Sistem Pertahanan Tubuh
A. Tujuan Pembelajaran
Sahabat Ilmu yang hebat, setelah melakukan kegiatan pembelajaran 1 ini , diharapkan kalian mampu menganalisis dan mendeskripsikan fungsi sistem pertahanan tubuh, mekanisme sistem pertahanan tubuh yang terdiri dari pertahanan non spesifik dan pertahanan spesifik.
B. Uraian Materi
Sahabat Ilmu secara alami tubuh memiliki zat yang berfungsi sebagai alat pertahanan menghadapi ancaman bibit penyakit. Banyak cara tubuh melakukan pertahanan, dan semua cara disebut kekebalan atau imunitas. Kekebalan tubuh berkaitan dengan zat asing yang masuk dan zat anti yang melawannya. Kekebalan tubuh atau imunitas merupakan reaksi tubuh terhadap zat asing yang masuk. Umumnya, zat asing itu adalah makromolekul. Semua zat yang direspons melalui imunitas disebut antigen atau imunogen. Apabila antigen masuk ke dalam jaringan tubuh, protein tubuh yang disebut antibodi atau imunoglobulin segera dikeluarkan, dan sel-sel khusus yang disebut sel T dibentuk. Mikroorganisme dan virus yang berhasil memasuki jaringan tubuh mengandung sejumlah antigen, kemudian terjadi respons imunisasi untuk mencegah dan mengendalikan munculnya penyakit
1. FUNGSI SISTEM PERTAHANAN TUBUH
Sahabat Ilmu, sistem Pertahanan Tubuh (Sistem Imunitas) adalah sistem pertahanan yang berkenan dalam mengenal, menghancurkan serta menetralkan benda-benda asing atau sel-sel abnormal yang berpotensi merugikan bagi tubuh. Sedangkan Imunitas (kekebalan) adalah kemampuan tubuh untuk menahan atau menghilangkan benda asing serta sel-sel abnormal.
Gambar 1. Ilustrasi Pertahanan Tubuh
Sumber: https://www.porosilmu.com
Agar kita lebih memahami sistem kekebalan tubuh, maka kita perlu mengetahui fungsi dari sistem kekebalan tubuh, yaitu :
1. Mempertahankan tubuh dari pathogen invasif (dapat masuk ke dalam sel inang), misalnya virus dan bakteri.
2. Melindungi tubuh terhadap suatu agen dari lingkungan eksternal yang berasal dari tumbuhan dan hewan (makanan tertentu, serbuk sari dan rambut binatang), serta zat kimia (obat-obatan dan polutan).
3. Menyingkirkan sel-sel yang sudah rusak akibat suatu penyakit atau cidera, sehingga memudahkan penyembuhan luka dan perbaikan jaringan.
4. Mengenali dan menghancurkan sel abnormal (mutan) seperti kanker.
Gambar 2. Ilustrasi Tubuh sehat
Sumber: https://pahamify.com/
2. MEKANISME PERTAHANAN TUBUH
Sahabat Ilmu, mekanisme pertahanan tubuh merupakan imunitas bawaan sejak lahir, berupa komponen normal tubuh yang selalu ditemukan pada individu sehat, dan siap mencegah serta menyingkirkan dengan cepat antigen yang masuk ke dalam tubuh. Tubuh manusia memiliki dua macam mekanisme pertahanan tubuh, yaitu pertahanan non Spesifik (alamiah) dan pertahanan tubh spesifik (adaptif). Sahabat Ilmu, mari kita bahas satu persatu.
A. Pertahanan Nonspesifik
1) Pertahanan Fisik, Kimia, dan Mekanis terhadap Agen Infeksi Kulit yang sehat dan utuh, menjadi garis pertahanan pertama terhadap antigen, membran mukosa yang melapisi permukaan bagian dalam tubuh, mensekresikan mucus sehingga dapat merangkap antigen,
serta menutup jalan masuk ke sel epitel. Cairan tubuh yang mengandung zat kimia antimikroba, Zat kimia ini membentuk lingkungan buruk bagi beberapa mikroorganisme. Pembilasan oleh air mata, saliva, dan urine, berperan juga dalam perlindungan terhadap infeksi dan mengandung enzim Lisozim.
2) Fagositosis
Merupakan garis pertahanan ke-2 bagi tubuh melalui proses penelanan dan pencernaan mikroorganisme dan toksin yang berhasil masuk ke dalam tubuh. Proses ini dilakukan oleh neutrofil dan makrofag, yang bergerak secara kemotaksis (dipengaruhi oleh zat kimia). Makrofag dibedakan menjadi makrofag jaringan ikat. Makrofag dan prekursornya (monosit) dan Sistem makrofag mononukleus.
Gambar 3. Fagositosis
Sumber: https:www.wordpress.com
Keterangan Gambar :
1 Membentuk sitoplasma pada saat bakteri atau benda asing melekat pada permukaan sel makrofag
2 Sitoplasma tersebut melekuk ke dalam membungkus bakteri atau benda asing, tonjolan sitoplasma yang saling bertemu akan melebur menjadi satu sehingga bakteri atau benda asing akan tertangkap di dalam vakuola.
3 Lisosom yang memiliki kemampuan untuk memecah materi yang berasal dari dalam maupun dari luar akan menyatu dengan vakuola sehingga bakteri atau benda asing tersebut akan musnah.
3) Inflamasi (Peradangan)
Sahabat Ilmu, apakah inflamasi itu? Kita uraikan disini ya. Inflamasi adalah reaksi lokal jaringan terhadap infeksi atau cedera, yang ditandai dengan kemerahan, panas, pembengkakan, nyeri, dan kehilangan fungsi. Tujuannya untuk membawa fagosit dan protein plasma ke jaringan yang terinfeksi untuk mengisolasi, menghancurkan, menginaktifkan agen penyerang, membersihkan debris, serta mempersiapkan penyembuhan dan perbaikan jaringan.
Gambar 4. Pertahanan saat terjadi luka
Sumber: Sumber: https://pahamify.com/
Keterangan gambar :
a. Jaringan mengalami luka, kemudian merangsang mastosit mengeluarkan baik histamine maupun senyawa kimia lainnya.
b. Terjadi pelebaran pembuluh darah yang mengakibatkan peningkatan kecepatan aliran darah sehingga permeabilitas pembuluh darah meningkat. Hal ini mengakibatkan terjadinya perpindahan sel-sel fagosit (neutrofil dan monosit) menuju jaringan yang terinfeksi
c. Sel-sel fagosit kemudian memakan patogen
4) Zat Antimikroba Spesifik yang Diproduksi Tubuh
Zat antimikroba terdiri dari Interferon, yaitu protein antivirus yang berfungsi menghalangi multiplikasi virus dan Komplemen, yaitu protein plasma yang tidak aktif dan dapat diaktifkan oleh berbagai bahan dari antigen.
Gambar 5. Mekanisme interferon
Sumber: https://biologyedustudy.wordpress.com/
Keterangan gambar :
1. Virus menginfeksi sel
2. Gen interferon virus masuk ke inti sel
3. Molekul interveron
4. Interferon masuk ke sel lain sebagai benda asing
5. Interferon menstimulasi sel untuk menyusun protein anti virus
6. Protein antivirus memblokir reproduksi virus
B. Pertahanan Spesifik (Adaptif)
Sahabat Ilmu, Sistem pertahanan tubuh spesifik merupakan sistem kompleks yang memberikan respons imun terhadap antigen yang spesifik, misalnya bakteri, virus, dan toksin yang dianggap asing. Apa saja yang berperan dalam sistem pertahanan tubuh spesifik? Mari kita uraikan dalam modul ini
1. Komponen Respons Imunitas Spesifik
Antigen, zat yang merangsang respons imunitas, terutama dalam menghasilkan antibodi.Terdiri atas bagian determinan antigen (epitop), yaitu bagian antigen yang membangkitkan respons imun, dan hapten, yaitu molekul kecil yang jika sendirian tidak dapat menginduksi produksi antibodi, melainkan harus bergabung dengan carrier yang bermolekul besar.
Gambar 6. Imunitas spesifik
Sumber: https://biologyedustudy.wordpress.com/
Keterangan Gambar.
1. Antibodi A akan berikatan dengan epitop pada permukaan antigen.
2. Antobodi B yang berbeda bereaksi dengan epitop yang berbeda pada molekul antigen besar yang sama.
3. Antobodi C yang berbeda bereaksi dengan epitop yang berbeda pada molekul antigen besar yang sama.
Antibodi, protein larut yang dihasilkan oleh sistem imunitas sebagai respons terhadap keberadaan antigen dan akan bereaksi dengan antigen tersebut. Merupakan protein plasma yang disebut imunoglobulin (Ig), yang terdiri atas 5 kelas.
1) IgA, melawan mikroorganisme, banyak terdapat pada zat sekresi seperti keringat, ASI, dan ludah.
2) IgD, membantu memicu respons imunitas, jumlah sedikit.
3) IgE, menyebabkan pelepasan histamin dan mediator kimia
4) IgG, jumlah paling banyak sekitar 80%. Jumlahnya akan lebih besar setelah pajanan pertama.
5) IgM, antibodi pertama yang tiba di lokasi infeksi, menetap di pembuluh darah.
Gambar.7 Bentuk-bentuk imunoglobulin
Sumber: https://www.pelajaran.co.id/
Keterangan Gambar
1. IgG, jumlah paling banyak sekitar 80%. Jumlahnya akan lebih besar setelah pajanan pertama.
2. IgD, membantu memicu respons imunitas, jumlah sedikit.
3. IgE, menyebabkan pelepasan histamin dan mediator kimia lain.
4. IgA, melawan mikroorganisme, banyak terdapat pada zat sekresi seperti keringat, ASI, dan ludah.
5. IgM, antibodi pertama yang tiba di lokasi infeksi, menetap di pembuluh darah.
2. Interaksi Antibodi dan Antigen
a) Fiksasi komplemen, yaitu aktivasi sistem komplemen (± protein serum) oleh antibodi. jika terjadi infeksi, protein pertama dalam rangkaian protein komplemen diaktifkan, memicu aktivasi protein-protein berikutnya. Hasilnya adalah virus dan sel-sel patogen mengalami lisis.
b) Netralisasi, terjadi jika antibodi menutup sistem determinan antigen, sehingga antigen menjadi tidak berbahaya.
c) Aglutinasi (penggumpalan), terjadi jika antigen berupa materi partikel.
d) Presipitasi (pengendapan) yaitu pengikatan silang molekul-molekul antigen yang terlarut dalam cairan tubuh.
3. Jenis Imunitas (Kekebalan Tubuh)
a) Imunisasi aktif, diperoleh akibat kontak langsung dengan toksin/patogen sehingga tubuh mampu memproduksi antibodi sendiri.
- Imunisasi aktif alami: jika seseorang terkena penyakit kemudian sistem imunitas memproduksi antibodi/limfosit khusus.
- Imunisasi aktif buatan: merupakan hasil vaksinasi. Vaksin adalah patogen yang dilemahkan atau toksin yang telah diubah, yang dapat merangsang imunitas namun tidak menyebabkan penyakit.
b) Imunisasi pasif, jika antibodi satu individu dipindahkan ke individu lain.
- Imunisasi pasif alami: terjadi melalui pemberian ASI dan saat IgG ibu masuk ke plasenta.
- Imunisasi pasif buatan: terjadi melalui injeksi antibodi dalam serum yang dihasilkan oleh orang atau hewan yang kebal karena pernah terpapar antigen tertentu.
4. Sel-Sel yang terlibat dalam Respons Imunitas
a) Sel B (limfosit B)
Berfungsi membentuk antibodi untuk melawan antigen. Sel B berdiferensiasi menjadi sel plasma (produksi antibodi) dan sel memori (berfungsi dalam respon imunitas sekunder).
b) Sel T (limfosit T)
Yaitu sel darah putih yang mempu mengenali dan membedakan jenis antigen/petogen spesifik. Saat pengenalan antigen, sel T berdiferensiasi menjadi sel T memori dan sel T efektor (sel T sitotoksik, sel T penolong, dan sel T supresor)
c) Makrofag
Adalah sel fagosit besar dalam jaringan, berasal dari perkembangan sel darah putih, berfungsi menelan antigen/bakteri untuk dihancurkan secara enzimatik.
d) Sel pembunuh alami (NK=Natural Killer)
Adalah sekumpulan limfosit non-T dan non-B yang bersifat sitotoksik.
5. Mekanisme Respons Imunitas Humoral (Diperantarai Antibodi)
a) Antigen masuk ke tubuh akan dibawa ke limfosit B.
b) Aktivasi limfosit B menyebabkan proliferasi menghasilkan tiruan sel B.
c) Tiruan sel B berdiferensiasi menyebabkan sel plasma mensekresi antibodi selanjutnya dibawa ke lokasi infeksi.
d) Kompleks antigen-antibodi menginaktifkan antigen.
e) Tiruan sel B yang tidak berdiferensiasi menetap di jaringan limfoid dan menjadi sel B memori, yang berfungsi dalam respos imunitas sekunder jika terjadi pajanan antigen yang sama secara berulang.
6. Mekanisme Respons Imunitas Seluler (Diperantarai Sel)
a) Ekstraseluler
- Antigen (misalnya bakteri) ditelan makrofag yang mengandung fragmen protein peptida dari anti gen tersebut
- Makrofag membentuk molekul MCH Kelas II
- MCH kelas II menangkap peptide antigen dan membawanya kepermukaan, serta memperlihatkannya ke sel T penolong
- Sel T penoling akan mengaktivasi makrofag untuk menghancurkan mikroorganisme yang ditelan
b) Intraseluler
- Antigen (misalnya virus) menginfelsi sel tubuh.
- Sel tubuh membentuk MCH kelas 1
- MCH kelas 1 menangkap peptide virus dan membawa ke permukaan sel dan memperlihatkannya ke sel T sitotoksik (CTL)
- CTL akan teraktivasi oleh kompleks : MCH kelas 1, peptide virus dan sel T penolong. CTL kemudian berdiferensiasi menjadi sel pembunuh aktif yang akan membunuh sel yang terinfeksi
- CTL tidak akan berdiferensiasi menjadi sel memori yang berfunsi dalam respons imunitas sekunder
C. Rangkuman
1. Sistem Pertahanan Tubuh (Sistem Imunitas) adalah sistem pertahanan yang berkenan dalam mengenal, menghancurkan serta menetralkan benda-benda asing atau sel-sel abnormal yang berpotensi merugikan bagi tubuh. Sedangkan Imunitas (kekebalan) adalah kemampuan tubuh untuk menahan atau menghilangkan benda asing serta sel-sel abnormal
2. Fungsi dari sistem kekebalan tubuh, yaitu :
a. Mempertahankan tubuh dari pathogen invasif (dapat masuk ke dalam sel inang), misalnya virus dan bakteri.
b. Melindungi tubuh terhadap suatu agen dari lingkungan eksternal yang berasal dari tumbuhan dan hewan (makanan tertentu, serbuk sari dan rambut binatang), serta zat kimia (obat-obatan dan polutan).
c. Menyingkirkan sel-sel yang sudah rusak akibat suatu penyakit atau cidera, sehingga memudahkan penyembuhan luka dan perbaikan jaringan.
d. Mengenali dan menghancurkan sel abnormal(mutan) seperti kanker.
3. Pertahanan tubuh non spesifik meliputi : Pertahanan Fisik, Kimia, dan Mekanis terhadap Agen Infeksi (Kulit, Membran mukosa, Cairan tubuh yang mengandung zat kimia antimikroba, Pembilasan oleh air mata, saliva, dan urine), fagositosis garis pertahanan ke-2 bagi tubuh melalui proses penelanan dan pencernaan mikroorganisme dan toksin yang berhasil masuk ke dalam tubuh.(dilakukan oleh neutrofil dan makrofag), Inflamasi yaitu reaksi lokal jaringan terhadap infeksi atau cedera, yang ditandai dengan kemerahan, panas, pembengkakan, nyeri, dan kehilangan fungsi dan Zat Antimikroba Spesifik yang Diproduksi Tubuh (interferon dan kompleen).
4. Pertahanan Spesifik (Adaptif), meliputi komponen Respons Imunitas Spesifik, Interaksi Antibodi dan Antigen, Jenis Imunitas (Kekebalan Tubuh), Sel-Sel yang terlibat dalam Respons Imunitas, Mekanisme Respons Imunitas Humoral, Mekanisme Respons Imunitas Seluler
D. Penugasan
1. Setelah beberapa hari cedera, terkadang timbul nanah (pus) disekitar jaringan yang terluka, Apa sebenarnya nanah tersebut ?
2. Dalam melawan Covid-19 dibutuhkan sistem kekebalan tubuh yang spesifik atau yang didapat. Imunitas inilah yang bisa melawan Covid-19. Coba jelaskan!
E. Latihan Soal
Pilihlah satu jawaban yang paling tepat !
1. Sistem pertahanan tubuh memiliki beberapa fungsi, kecuali....
a. Menyingkirkan sel-sel yang sudah rusak akibat cedera
b. Mengenali dan menghancurkan sel-sel normal
c. Mempertahankan tubuh dari patogen invasif
d. Melindungi tubuh terhadap serangan antigen dari lingkungan
e. Melakukan respons imunitas yang tidak tepat sehingga terjadi alergi
2. Zat antimikroba yang secara alamiah terkandung dalam air mata, urine dan keringat adalah....
a. Interferon
b. Antibody
c. Komplemen
d. Lisozim
e. Antigen
3. Interferon merupakan protein yang dapat disintesis oleh sel-sel tubuh sebagai
respons terhadap infeksi....
a. Bakteri
b. Cacing
c. Jamur
d. Protozoa
e. Virus
4. Seseorang yang pernah menderita penyakit cacar saat masih kecil kemungkinan besar tidak dapat terserang penyakit cacar yang sama, karena....
a. Tubuh telah mendapatkan imunitas pasif alami
b. Sistem imunitas telah membentuk antibody
c. Tubuh sudah menghasilkan antibiotik
d. Terjadi aglutinasi terhadap virus penyebab cacar
e. Mendapatkan vaksinasi saat terserang cacar pertama kali
5. Sebagian besar imunoglobulin yang dihasilkan tubuh termasuk dalam kelas ....
a. IgM dan IgB
b. IgA dan IgG
c. IgM dan IgG
d. IgD dan IgA
e. IgM dan IgD
Jawaban dan Pembahasan Soal Latihan
Cocokkanlah jawaban Anda dengan Kunci Jawaban yang terdapat di bagian akhir modul ini. Hitunglah jawaban yang benar. Kemudian, gunakan rumus berikut untuk mengetahui tingkat penguasaan Anda terhadap materi Kegiatan Belajar 1.
Nilai = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑃𝑒𝑟𝑜𝑙𝑒ℎ𝑎𝑛 x 100 %
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑀𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚
Konversi tingkat penguasaan:
90 - 100% = baik sekali
80 - 89% = baik
70 - 79% = cukup
< 70% = kurang
Apabila mencapai tingkat penguasaan 80% atau lebih, Anda dapat meneruskan dengan Kegiatan Belajar 2. Bagus! Jika masih di bawah 80%, Anda harus mengulangi materi Kegiatan Belajar 1, terutama bagian yang belum dikuasai.
F. Penilaian Diri
Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jujur dan bertanggungjawab! Setelah kegiatan pembelajaran dilakukan, saya ....
Bila ada jawaban "Tidak", maka segera lakukan review pembelajaran, terutama pada bagian yang masih "Tidak".
Bila semua jawaban "Ya", maka Anda dapat melanjutkan ke pembelajaran berikutnya.