PHYSIOLOGY OF AQUATIC ORGANISM

QUIZJelaskan pengertian pernapasanJelaskan jenis ikan berdasarkan letak perkembangan embrionyaJelaskan mekanisme rangsangan pada ikan sehingga menjadi behaviornyaTuliskan bagaimana pola bioenergetik pada ikanPHYSIOLOGY OF AQUATIC ORGANISMIMUNOLOGYMuhamad Fadillan Amir, S.Pi., M.Si

IntroductionImunitas atau kekebalan adalah sistem mekanisme pada organisme yang melindungi tubuh terhadap pengaruh biologis luar dengan mengidentifikasi dan membunuh patogen serta sel tumor. Sistem ini mendeteksi berbagai macam pengaruh biologis luar yang luas, organisme akan melindungi tubuh dari infeksi, bakteri, virus sampai cacing parasit, serta menghancurkan zat-zat asing lain dan memusnahkan mereka dari sel organisme yang sehat dan jaringan agar tetap dapat berfungsi seperti biasa.Sistem ImunFungsi: Melindungi tubuh dari invasi penyebab penyakit; menghancurkan & menghilangkan mikroorganisme atau substansi asing (bakteri, parasit, jamur, dan virus, serta tumor) yang masuk ke dalam tubuhMenghilangkan jaringan atau sel yg mati atau rusak (debris sel) untuk perbaikan jaringan.Mengenali dan menghilangkan sel yang abnormalSasaran utama: bakteri patogen & virusLeukosit mrpkn sel imun utama (disamping sel plasma, makrofag, & sel mast)

PLASMA & SEL DARAH

Darah ikan Tinca tinca L. (Cyprinidae) a: limfosit; b: metamyelocyte; c: eritrosit (Scobodova et al., 2001)Human blood components (Minnet et al., 1989)LEUKOSIT

Agranulosit: limfosit & monositGranulocyte: neutrophils, eusinophils dan basophil Fungsi kekebalan tubuhAgranulositLimfosit Dibentuk pada sistem limfa, tidak bersifat fagositis Limfosit B (sel B) menghasilkan antibodi, limfosit T (sel T) terlibat dlm penarikan makrofag dan neutrofil ke tempat infeksi, melepas agent toksik untuk membunuh benda asing atau sel mati, dan membantu sel B menghasilkan antibodi. Sel B dan sel T menyusun imunitas adaptif Proporsi 70 90% dari leukosit. Limfosit ikan Teleost berukuran 4,5 dan 8,2 mikron.Monosit Pada mamalia segera meninggalkan aliran darah dan masuk cairan interstitial dan menjadi makrofag, dengan fungsi fagositik. Beberapa makrofag ditemukan di dinding pembuluh darah dlm hati dan limfa Pada ikan jumlah sedikit, Beberapa spesies bahkan tidak punya, dibentuk di ginjal, muncul bilamana terdapat senyawa asing masuk jaringan atau darah. GranulositNeutrofil leukosit yang umum pd darah vertebrata. Sel imun ini menelan sel-sel rusak, mikroorganisme, patogen asing lain dgn fagositosis Pada ikan trout neutrofil 25% dari total leukosit, mengandung peroksida untuk membunuh bakteri, memp. aparattus Golgi, mitokondria, ribosom, retikulum endoplasma, vakuola, dan glikogen, bentuk inti spt bentuk ginjal. Eusinofil Melakukan fagositosis, tetapi fungsi utamanya sebagai vesikula pembawa untuk senyawa kimia sitotoksik. Jumlah sedikit (3 % dr total leukosit), tetapi jumlahnya dapat meningkat dlm responnya thd stimulus spt infeksi berat cacing parasit Pada ikan jumlahnya juga sedikit, bentuk bulat, terdapat granula dalam sitoplasmanya. Basofil Bentuknya bulat atau oval Meninggalkan sistem sirkulasi dan terakulmulasi dalam cairan interstitial pada tempat infeksi atau peradangan, melepas toksin yang membunuh mikroorganisme penyusup dan parasit. Juga melepas faktor parakrine meliputi histamine dan prostaglandin yang meningkatkan aliran darah ke tempat infeksi. Karena melepas senyawa kimia peradangan, basofil memainkan peran penting dalam reaksi alergi Trombosit Pada darah ikan - bulat, bulat lonjong atau spindle, pada mamalia berbentuk cakram shg disebut platelet. Memainkan peran penting dalam pembekuan darah. Proses pembekuan darah terjadi dalam tiga tahapJaringan limfoid ikan menyatu dengan jaringan mieloid disebut sebagai jaringan limfomieloidPada ikan teleost jaringan limfomieloidnya adalah limfa, timus dan ginjal depanPada ikan terdapat populasi sel B dan sel T. Sel-sel ini sangat berperan dalam respon imunitas baik seluler maupun humoral.Respon humoral merupakan respon yang bersifat spesifik dilakukan oleh suatu substansi yang dikenal sebagai antibodi atau imunoglobulin, sedangkan respon seluler ikan bersifat non spesifik dilakukan oleh "cell mediated imunity"Struktur Sistem ImunSistem ImunPertahanan lapis pertama: Pertahanan fisik (physical barrier)Ada 2 sistem kekebalan tubuh:1. Sistem kekebalan nonspesifik (didapat) (innate immune system)2. Sistem kekebalan spesifik (dipelajari/adaptif) (learned/adaptive immune system)

Respons ImunTahap:Deteksi & mengenali benda asingKomunikasi dg sel lain untuk beresponsRekruitmen bantuan & koordinasi responsDestruksi atau supresi penginvasi antibodi & sitokinRespons Imun Respons imun alami nonspesifik- ada sejak lahir- tdk memiliki target tertentu- terjadi dlm bbrp menit jam Reaksi inflamasiRespons imun didapat spesifik- spesifik untuk jenis tertentu- respons thd paparan I tjd dlm bbrp hari, paparan berikutnya lebih cepatPertahanan Lapis PertamaSisik pada ikan yang bersisikKelenjar mukus pada lapisan epidermisFlora normalSistem Kekebalan Non-spesifikDapat mendeteksi adanya benda asing & melindungi tubuh dari kerusakan yang diakibatkannya, namun tdk dpt mengenali benda asing yang masuk ke dalam tubuh.Yang termasuk dlm sistem ini:1. Reaksi inflamasi/peradangan 2. Protein antivirus (interferon) 3. Sel natural killer (NK)4. Sistem komplemenInflamasi/ PeradanganMerupakan respons lokal tubuh thd infeksi atau perlukaanTidak spesifik hanya untuk infeksi mikroba, tetapi respons yg sama juga terjadi pada perlukaan akibat suhu dingin, panas, atau traumaPemeran utama: fagosit, a.l: neutrofil, monosit, & makrofagTahap inflamasiMasuknya bakteri ke dalam jaringanVasodilatasi sistem mikrosirkulasi area yg terinfeksi meningkatkan aliran darah (RUBOR/kemerahan & CALOR/panas)Permeabilitas kapiler & venul yang terinfeksi terhadap protein meningkat difusi protein & filtrasi air ke interstisial (TUMOR/bengkak & DOLOR/nyeri)Keluarnya neutrofil lalu monosit dari kapiler & venula ke interstisialPenghancuran bakteri di jaringan fagositosis (respons sistemik: demam)Perbaikan jaringanfaal_imun/ikun/200619InterferonSel yang terinfeksi virus akan mengeluarkan interferonInterferon mengganggu replikasi virus (antivirus); interfereInterferon juga memperlambat pembelahan & pertumbuhan sel tumor dgn meningkatkan potensi sel NK & sel T sitotoksik (antikanker)Peran interferon yg lain: meningkatkan aktivitas fagositosis makrofag & merangsang produksi antibodifaal_imun/ikun/200620Sel Natural Killer (NK)Merusak sel yg terinfeksi virus & sel kanker dengan melisiskan membran sel pd paparan IKerjanya = sel T sitotoksik, ttp lebih cepat, non-spesifik, & bekerja sebelum sel T sitotoksik mnjd lebih banyak & berfungsifaal_imun/ikun/200621Sistem KomplemenSistem ini diaktifkan oleh:(1) paparan rantai karbohidrat yg ada pd permukaan mikroorganisme yg tdk ada pd sel manusia(2) paparan antibodi yang diproduksi spesifik untuk zat asing tertentu oleh sistem imun adaptifBekerja sbg komplemen dari kerja antibodifaal_imun/ikun/200622Komplemen yg teraktivasi akan:Berikatan dg basofil & sel mast & menginduksi penglepasan histamin reaksi inflamasiBerperan sbg faktor kemotaksis yang meningkatkan fagositosisBerikatan dg permukaan bakteri & bekerja sbg opsonin (opsonisasi) fagositosisMenempel pd membran & membentuk struktur berbentuk tabung yg melubangi membran sel & menyebabkan lisis sel.

Sistem Kekebalan SpesifikAtau sistem kekebalan adaptif dapat menghancurkan patogen yang lolos dari sistem kekebalan non-spesifik.Mencakup:(1) kekebalan humoral produksi antibodi oleh limfosit B (sel plasma)(2) kekebalan selular produksi limfosit T yg teraktivasi Harus dapat membedakan sel asing yg harus dirusak dari sel-diri antigen (molekul besar, kompleks, & unik yg memicu respons imun spesifik jika masuk ke dalam tubuh)Sistem Kekebalan HumoralAntigen (Ag) merangsang sel B berubah menjadi sel plasma yg memproduksi antibodi (Ab).Ab disekresi ke darah atau limf lokasi sel plasma yg teraktivasi; semua Ab akan mencapai darah gamma globulin = imunoglobulin (Ig) Imunoglobulin (Ig)Ada 5 kelas:Ig M berperan sbg reseptor permukaan sel B & disekresi pd tahap awal respons sel plasmaIg G Ig terbanyak di darah, diproduksi jika tubuh berespons thd antigen yg samaIg M & IgG berperan jika tjd invasi bakteri & virus serta aktivasi komplemenIg E melindungi tubuh dr infeksi parasit & mrp mediator pd reaksi alergi; melepaskan histamin dari basofil & sel mastIg A ditemukan pd sekresi sistem perncernaan, pernapasan, & perkemihan (cth: pd airmata & ASI)Ig D terdapat pada banyak permukaan sel B; mengenali antigen pd sel BInteraksi Sistem Imun-Saraf- Endokrin

THANK YOU