IMUNOLOGI Sistem Komplemen

Sistem Komplemen

1. Apa yang dimaksud dengan komplemen?

Kompelemen adalah sistem enzimatik dari protein yang diaktivasi oleh berbagai reaksi antigen dan antibodi dan memiliki peranan yang penting dalam peristiwa hemolisis dan bakteriolisis. Kompelemen juga berperan penting dalam beberapa proses lain seperti fagositosis, opsonisasi, kemotaksis, dan sitolisis. Kompelemen terdiri dari sistem dari 11 protein yang ditemukan dlam konsentrasi yang berbeda-beda dalam serum.

2. Sebutkan peranan komplemen dalam reaksi biologis!

Komplemen dalam reaksi biologis memiliki peranan sebagai: (1) kemotaksis (C5a adalah kemotaktik untuk makrofag dan polimorph); (2) opsonisasi dan aktivasi sel (C3a dan C5a dapat mengaktivasi sel mast dan basofil, dan C3b penting untuk opsonisasi); (3) melisiskan sel target; (4) memprimerkan respon imun adaptif (kompleks imun mengikat C3b akan sangat efisien dalam memprimerkan sel B); (5) dapat membunuh mikroorganisme secara langsung (sistem membran attack complex berdampak langsung membunuh bakteri dan virus enveloped).

3. Sebutkan penyusun activation of complement!

Sistem komplemen tersusun dari dua puluh macam protein yang terdapat dalam plasma dan cairan tubuh lainnya. Komponen utama dari sistem komplemen terbagi atas Sembilan komponen protein, yakni dari C1 – C9. Protein-protein ini berperan besar dalam proses fagositosis dan kompleks imun lainnya. Aktivasi dari komplemen dapat berlangsung dalam dua jalur utama, yakni Classical pathway dan Alternative pathway. 

4. Terdiri dari apa saja sistem komplemen?

Suatu sistem komplemen terdiri dari fragmen-fragmen komplemen (C1-C9) dimana masing-masing fragmen tersebut memiliki fungsi biologisnya masing-masing. Selain itu, suatu system komplemen terdiri dari reseptor komplemen (CR1-CR4) yang dapat berikatan dengan fragmen dan membentuk suatu reaksi. Anafilatoksin juga merupakan bagian dari system komplemen yang merupakn suatu peptida komplemen dapat menyebabkan sel mast mengalami degranulasi dan kontraksi otot halus. Dalam system komplemen juga terdapat enzim-enzim yang dapat merubah dan menstimulasi pemecahan fragmen-fragmen komplemen, dan membrane attack complex (MAC) yang dapat memberikan dampak langsung terhadap bakteri dan virus.

5. Apa manfaat sistem komplemen?

Sistem komplemen merupakan pusat dari perkembangan reaksi inflammatory dan salah satu bentuk dari system imunitas atau pertahanan tubuh. Komplemen bertujuan untuk melabelkan patogen dan zat-zat toksik yang terdapat dalam tubuh untuk segera dieliminasi dari dalam tubuh.

6. Kelas immunoglobulin apa saja yang dapat mengaktifkan sistem komplemen?

Imunoglobulin-G (IgG) dan immunoglobulin-M (IgM)

7. Bagian struktur immunoglobulin apa yang berperanan dalam hal aktivasi sistem komplemen?

Perbedaan struktur Fc dari tiap kelas immunoglobulin menyebabkan hanya IgG dan IgM saja yang mampu berikatan dengan C1.

8. Bagaimana dengan subkelas IgG, apakah mempunyai kemampuan yang sama dalam mengaktifkan sistem komplemen?

IgG1 dan IgG3 dapat berikatan secara baik dengan komplemen, IgG2 sederhana, dan IgG4 tidak dapat berikatan dengan baik.

9. Jelaskan mengenai komponen komplemen yang pertama (C1)!

C1 adalah molekul protein dengan berat molekul 750 kDa yang terdiri atas satu subkomponen C1q, dua subkomponen C1r, dan dua subkomponen C1s. C1q, C1r, C1s ini membentuk C1 kompleks yang bergantung pada ketersediaan Ca2+. C1q memiliki konsentrasi dalam serum sekitar 100-200 μg/ml, dengan berat molekul 400 kDa, memiliki thermoability, dan terdapat dalam gamma globulin pada saat dilakukan immunoelectrophoresis. 

10. Berapa macam immunoglobulin yang diperlukan untuk mengaktifkan sistem komplemen?

Setidaknya dua dari subunit pengikatan-Ig (Ig binding subunit) yang tersusun dari rantai peptida harus berikatan dengan situs CH2 immunoglobulin untuk mengaktivasi C1q.

11. Jelaskan mekanisme aktivasi komplemen classical pathway pada gambar berikut!

Mekanisme rekasi pada classical pathway yakni, C1 teraktivasi saat berikatan dengan kompleks antigen-antibodi. C1 yang telah teraktivasi akan merangsang pembelahan C2, menjadi C2a dan C2b, serta pembelahan C4, menjadi C4a dan C4b. C2b dan C4b bergabung dan membentuk senyawa protease yang dikenal sebagai C3-convertase. C3-convertase ini kemudian berperan dalam pembelahan C3 menjadi C3a dan C3b. C3a berperan dalam reaksi inflamasi karena mampu merangsang pelepasan histamine dari sel mast. C3b dapat menjadi C3-convertase dengan bantuan Factor D dan Factor B ataupun C3b berikatan dengan dinding sel bakteri, dimana sel fagosit memiliki kemampuan pengenalan terhadap situs C3b, hal ini disebut opsonization.

12 Mekanisme alternative pathway dapat diaktifkan oleh apa saja?

Alternative pathway dapat dipicu oleh dinding sel polisakarida, seperti endotoxin dari bakteri dan zymosan dari yeast.

13. Apakah yang dimaksud dengan anaphylatoxin?
Anaphylatoxin merupakan senyawa yang dilepaskan oleh C3a dan C5a. Senyawa ini dapat memberikan stimulasi pada sel mast untuk melepaskan histamine, histamine berperan dalam meningkatkan permeabilitas pembuluh dan kontraksi otot polos.

14. Apakah yang dimaksud dengan immune adherence?
Immune adherence adalah proses pengikatan kompleks antibodi-antigen, kompleks antibodi-bakteri, atau partikel lain yang membawa C3b dan C4b, dengan sel ekspresi reseptor komplemen satu (Complement Reseptor 1 [CR1] expressing cells). 

15. Ceritakan tentang kemampuan biologis pada C3a dan C5a!

C3a dan C5a berperan dalam inflamasi (inflammation) hal ini berkaitan dengan keduanya yang mampu melepas senyawa kimia, anaphylatoxin, yang merangsang sel mast untuk melepaskan histamine. Selain itu, C5a juga memiliki peranan sebagai chemoattractant bagi sel fagosit.

16. Apakah yang dimaksud dengan chemotaxis?
Kemotaksis (Chemotaxis) adalah sebuah proses dimana suatu senyawa kimia menyebabkan perubahan arah dan orientasi dari pergerakan suatu sel. Kemotaksis dinyatakan positif jika pergerakan sel menuju arah asal zat kimia, dan sebaliknya. 

17. Apa saja komponen pada komplemen dalam reaksi alternative pathway?
Komponen komplemen terutama dalam reaksi “alternative pathway” adalah C3. Hal ini karena C3 dengan bantuan C3-convertase menjadi C3a yang berperan dalam inflamasi dan C3b yang berperan dalam opsonization dan pembentukan C5-convertase. Selain C3 komponen penting komplemen lainnya berupa Faktor D, Faktor B, C5, properdin, C6-C9.

18. Jelaskan yang dimaksud dengan jalur alternatif!

• Antibodi tidak perlu berperan sebagai mekanisme pemicu.
• Faktor inisiasi berupa properdin.
• Properdin mengaktivasi faktor D.
• Faktor D mengaktivasi C3 melalui proses pembelahan produk faktor B, sebanding dengan C2.
• C3 merupakan protein utama yang berperan, sama halnya dengan jalur biasa.
• C3 berfungsi sebagai donor B pada sistem properdin dan meningkatkan proses aktivasi, sementara C3b menghambat aktivasi.

19.Jelaskan mekanisme aktivasi komplemen alternative pathway pada gambar berikut!

Mekanisme tentang proses aktivasi komplemen melalui jalur alternatif yakni,  jalur alternatif biasanya terpicu oleh adanya polisakarida berupa endotoksin. Endotoksin mengaktifkan C3 convertase yang akan mengaktifkan C3 melalui rangakaian proses. Endotoksin mengaktifkan properdin. Properdin akan mengaktifkan faktor D. Faktor D bersama dengan ion Mg2+ akan mengaktifkan aktivator C3, yaitu C3bB

20. Jelaskan peranan sistem kompelemen pada sistem pertahanan!

Dalam sistem pertahanan, kompelemen berperan dalam proses:

• Sitolisis. Komplemen sistem yang lengkap akan mengakibatkan kerusakan membrane sel bakteri. Pada bakteri gram negative, kerusakan membrane dapat mengakibatkan bacteriolysis dengan bantuan dari enzim lysozyme .
• Adherensi C3b. C3b memiliki peranan dalam membantu proses fagositosis dari mikroorganisme setelah proses aktivasi kompelemen melalui jalur alternative. C3b mengakibatkan makrofag dapat mengenali antigen. Setelah proses fagositosis, C3b akan mengaktifkan pengeluaran enzim lisozyme.
• Immunoconglutinin. Proses ini dilakukan dengan melakukan aglutinasi dari sejumlah kompleks kecil yang tertempel oleh C3, sehingga dapat dikenali oleh fagosit.
• Inflamasi. Aktivasi sistem kompelemen akan mengakibatkan beberapa bentuk respons, misalnya adalah timbulnya inflamasi.

21. Jelaskan pengertian the cascade method of complement action?

• Antibodi menempel dengan determinan dari antigen pada membran sel.
• Komponen kompelemen C1 menempel pada antibodi. C1 mengenali antibodi dan mengaktifkan sistem.
• Komponen C1 berikatan dengan C2 dan C4. Kompleks ini berikatan dengan permukaan sel dan melepaskan C-kinin. Proses ini diikuti dengan pembengkakan jaringan.
• Kompleks C4 dan C2 memproduksi tryptic convertase yang mengaktivasi C3. C3 terbagi menjadi C3a dan C3b. C3b bergabung dengan C4b dan C2a untuk mengaktifkan permukaan sel.
• C3 bergabung dengan sel mast dan menghasilkan histamine.
• C3 yang menempel pada permukaan sel mengaktifkan C5, C6, dan C7 kemundian membentuk kompleks dan akan berfungsi untuk menarik sel darah merah sebanyak mungkin.
• C8 dan C9 menyerang makromolekul dan mempercepat kerusakan sel melalui lisis.

22. Jelaskan hubungan reaksi antigen-antibodi dengan sistem komplemen?

Hubungan antara anigen-antibodi dengan system komplemen adalah: (1) hanya permukaan yang berikatan dengan antibody IgG dan IgM yang dapat mengaktifkan komplemen (activator komplemen); (2) sel B yang belum matang secara langsung mengikat partikel luar melalui rsesptor sel B yang mengenali antigen spesifik pada partikel, dan melalui CR2 mengenali C3d – ini adalah co-ligasi yang menstimulasi pematangan sel B yang selanjutnya akan bermigrasi ke organ limfoid; (3) organ limfoid akan menangkap antigen melalui fragmen C3 dan menggunakan hal ini untuk memilih aktivasi sel B yang benar dan mengubahnya ke pematangan dan proliferasi selanjutnya.

23. Bagaimana pembentukan komplemen dalam tubuh?

(a) Jalur klasik. Jalur ini diinisiasi oleh antibody yang terikat pada permukaan sel target (antigen). Kompleks imunnya mengandung IgM, IgG1, IgG2, dan IgG3. (b) Jalur alternatif. Jalur ini dijelaskan pada tahun 1950. Jalur ini menyediakan mekanisme antibody bebas untuk aktivasi komplemen pada permukaan patogen. Jadi pada system ini terlibat C3 dan faktor B, D, P, H, dan I yang akan berinteraksi di sekitar permukaan permukaan activator untuk membantuk jalur ini. (d) Jalur lectin. Jalur aktivasi komplemen ini diinisiasi oleh mannan binding lectin yang akan memotong jalur klasik.

24. Jelaskan sejarah istilah dari komplemen!

Jules J. Border merupakan orang yang pertama kali menemukan sistem kompelemen, tetapi baru dinamai kompelemen oleh Paul Eldrich. Sistem tersebut diberi nama kompelemen dikarenakan bekerja secara kompelementer dengan respons imun antibodi, setelah terjadi reaksi spesifik antigen-antibodi.

25. Sebutkan reaksi akhir dari aktivasi sistem komplemen!

Reaksi yang terjadi adalah proses rangkaian reaksi yang mengakibatkan peristiwa sitolisis tanpa adanya proses pengikatan terhadap antibodi. Hasil akhir dari aktivasi sistem kompelemen adalah penghancuran sel.

26. Bagaimana mekanisme kerja complement fixation test?

Pertama, serum diisolasi dalam hal ini serum dari Guinea-pig. Kemudian dalam serum diberikan antigen yang ingin diuji-cobakan (antigen of interest). Terakhir serum tersebut diberikan sel darah merah domba (Sheep red blood cells; sRBCs). Jika dalam serum terdapat antibodi terhadap antigen yang diberikan, maka pada saat antigen diberikan akan terbentuk kompleks antigen-antibodi dan menghabiskan complement protein sehingga tidak terjadi lisis pada sRBCs. Tetapi jika tidak ada antibodi terhadap antigen yang dimasukan, maka kompleks antibody-sRBCs akan dilisis oleh complement protein.