Post on 11-Sep-2015
description
INTERAKSI MIKROBIA dengan HOST
Dr. drg. I Dewa Ayu Susilawati, M. Kes
Mikrobia(Faktor virulensi)HOSTRespons host:* Inflamasi/alami* adaptifBerlebihanMemadaiKerusakanPenyembuhanDefisiensiKerusakanKerusakan
Interaksi mikrobia dg host menentukan :* the course (perjalanan)* the extent (perluasan) penyakit
Mikroorganisme menyebabkan penyakit menyebabkan kerusakan jaringan:* efek langsung toksin merusak jar* tidak langsung menstimuli respons host merusak jar
Respons host (periodontal) sebenarnya ditujukan untuk: proteksi, prevensi perkembangan infeksi lokal menjadi infeksi sistemik yg membahayakan kehidupanakan tetapiInteraksi host-mikrobial menghasilkan perubahan dan kerusakan jaringan menghasilkan penyakit periodontal. Penyebaran infeksi periodontal berpotensi menjadi infeksi sistemik
Mikroorganisme periodontalYang utama:Porphyromonas gingivalisActinobacillus actinomycetemcomitansTannerella forsythiaFusobacterium nucleatumProvotella intermediaCampylobacter rectusPeptostreptococcus microsEikenella corrodents
Faktor virulensi patogen periodontalFaktor virulensi: sifat mikroorganisme yg mampu menyebabkan penyakitUntuk menyebabkan penyakit mikroorganisme harus:* berkoloni* berinvasi (bakteri atau produknya)* menghindar/mengatasi pertahanan host* menimbulkan kerusakan jaringan
Faktor virulensi dibagi 2 kelompok:
Faktor yg memungkinkan bakteri berkoloni dan berinvasi
2. Faktor yg memungkinkan bakteri menyebabkan kerusakan jaringan (secara langsung atau tidak langsung)
Agar dpt berkoloni bakteri harus melekat (beradesi) diperantarai oleh molekul adesi (adesin).Beberapa jenis adesin:* fimbriae (contoh, FimA, FimB)* OMP (outer membrane protein)* HSP (heat-sensitive protein), dll.Tempat perlekatan bakteri* akar gigi* jaringan* masa plak yg telah adaFaktor virulensi
Mikroba memproduksi:Enzim untuk mendegradasi protein & molekul host untuk keperluan nutrisi & perkembangan mikrobaMetabolit: amonia, indole, hidrogen sulfat, asam butiratFaktor virulensi
Enzim (exotoxin)Protease mendegradasi kolagen, elastin, fibronektin, fibrin, komponen ekstraselular jar epitel & jar ikat.Arg1-protease (gingipain)Leukotoxindll
Faktor virulensi
Lipopolysaccarida (LPS) (endotoxin)(dihasilkan oleh bakteri Gram negatif) menginduksi inflamasi & respons imunBerefek pada koagulasi darah, sistem komplemen, hemostasis, produksi sitokin proinflamatoriFaktor virulensi
LTA (Lipoteichoic acid) (asam lipoteikoat) (komponen dari membran sel bakteri Gram positif)
* Mengaktifkan mediator inflamasi yg menyebabkan peningkatan permeabilitas kapiler, khemotaksis, induksi produksi sitokin proinflamatoriFaktor virulensi
Invasi ke jaringan periodontalUlserasi epitelium sulkus/pocketPenetrasi ke jaringan ikat
Kerusakan jaringanDirek: produk bakteri menghambat atau mengubah metabolisme host: amonia, sulfur volatil, asam lemak, peptida, indol, Bakteri menghasilkan enzim pendegradasi jaringan host: kolagenase, tripsinlike, arilsulfat, neuramidase, fibronectin-degrading, fosfolipase A.
Enzim P. gingivalis (protease) :Merusak :* Kolagen* Fibronektin* imunoglobulin, dll
Enzim bakteri juga merupakan sarana untuk invasi
Kerusakan jaringanIndirek: bakteri menginduksi respons fagosit (netrofil/monosit/makrofag) menghasilkan :* MMPs (matrix metalloproteinase) = enzim pendegradasi matriks* Oksidan/radikal bebas:- radikal superoksid (O2-), - hidrogen peroksida (H2O2), - radikal hidroksil (OH-) dan - asam hipoklorit (HOCl).
Mikroba dapat Menghindari pertahanan host
Host defenseUntuk menghindari host defense bakteri menghasilkan:Antibodiprotease pendegradasi IgA/IgGPMNleukotoksin, heat-sensitive protein, kapsul, inhibisi produksi superoksid
Limfositleukotoksin, cytolethal toxin, supresi sitokin
IL-8inhibisi produksi IL-8 respons PMN
RESPONS HOST
Sistem imun melibatkan kompleks interaksi antara sel dan molekul-molekul regulator. Produk bakteri mengubah keseimbangan sistem imun, menghasilkan kerusakan jaringan. Respons host thd endotoksin (LPS) bakteri menyebabkan pelepasan IL-1, TNF dan Pg dari monosit, makrofag dan PMNs.Mediator-mediator yg dihasilkan host tsb dapat menstimuli resorpsi tulang dan menghambat/mengaktifkan sel imun yang lain
Beberapa mediator (sitokin) yg dihasilkan sel host karena stimulasi bakteriLPS Aa PMN IL-1LPS P. gin monosit IL-137 kD protein Aa makrofag IL-1LPS Aa PMN TNFLPS P. ging makrofag PgE2dll
Aspek imunologik interaksi mikrobial-hostPenyakit periodontal ditentukan oleh bakteriRespons imun thd bakteri:* Respons imun alami (komplemen, lekosit residen mengawali inflamasi* Respons Akut respons netrofil (PMN)* Respons Kronik/adaptif monosit/makrofag, limfositRespons adaptip: perubahan epitel, angiogenesis, remodelingRemodeling jar ikat: episodik ada siklus destruksi-rekonstruksiDestruksi eksesif or rekonstruksi in adekuat menghasilkan penyakit periodontal
RESPONS IMUNFungsi fisiologis : pertahanan terhadap mikroba infeksius.
Normalnya melindungi, tapi bisa menyebabkan kerusakan & penyakit
Imunitas : reaksi terhadap substansi asing, termasuk mikroba, dan makromolekul seperti protein dan polisakarida, tanpa melihat apakah reaksi itu fisiologis atau patologis. 1
Respons imun periodontal1. Innate immunity = natural immunity = respons imun alami
2. Adaptive immunity = specific immunity = respons imun adaptif
Imunitas alamiFirst line defensemekanisme yang terjadi sebelum infeksibereaksi dengan cepat merespon mikroba bereaksi dengan cara yang sama terhadap infeksi yang berulang
Komponen imunitas alamibarier fisik dan khemikal, seperti epithel dan bahan anti mikroba yang diproduksi pada permukaan epithel (2) sel-sel fagosit (neutrofil, makrofag) dan Natural Killer Cell(3) protein darah, yang meliputi sistem komplemen dan mediator-mediator inflamasi (4) protein, sitokin, yang mengatur dan mengkoordinasi aktivitas berbagai sel imun alami
Pengenalan imun alami* Komponen imun alami mengenali struktur mikroba patogen * Pengenalan oleh reseptor permukaan sel (germline)* Komponen yang dikenali & reseptor: - LPS TLR/CD14 - DNA bakteri unknown - RNA virus RNA-activated kinase - Glikoprotein reseptor manosa - Protein reseptor N-formilmetioni - Fosfolipid CRP-plasma
Komponen imun alami: barier epitelial* Epitel yang utuh* Produksi peptida = antibiotik alami =defensin* Epitelium mengandung limfosit T &B - lim T (CD1) - lim B mengenali LPS, menghasilkan IgM (normalnya ada = antibodi natural)* Epitelium mengandung sel mast menghasilkan substansi yg menstimulasi inflamasi
Komponen imun alami: * fagosit (netrofil, makrofag) INFLAMASI* NK cellAwal netrofil makrofagPengenalan antigen oleh reseptor fagosit menstimuli migrasi, meningkatkan fagositosis, produksi bahan mikrobisidal
Rekrutmen lekosit1. rolling2. aktivasi menghasilkan molekul adesi3. adesi pada endotel4. transmigrasi dari vasa 5. khemotaksis (menuju daerah infeksi)6. migrasi transepitelial Fagositosis Killing intrafagosomal
Fagositosis1. Mikroba terikat reseptor2. invaginasi membran (fagosom)3. Ingesti mikroba4. Fusi fagosom dg lisosom killing
Mekanisme Killing1. Oksidatif : ROS - radikal superoksid - radikal hidroksil - H2O2 - radikal peroksil - MPO ( netrofil)
2. Enzimatik/protein : - hidrolitik - proteolitik
NK cellJenis limfositMelisis sel yang mengandung virusMenghasilkan IFNDefens thd virus & mikroba intraselular
Komplemen Sistem komplemen terdiri dari sejumlah protein plasma yg berperan membantu (sbg komplemen) unt pengenalan mikroba thd fungsi efektor (imun alami & adaptif) - opsonisasi & fagositosis - menstimuli inflamasi - memediasi sitolisis
Protein lain pada imun alamimanose-binding lectin sbg opsoninC-reactive protein mengikat bakteri (fosfolipid) sbg opsoninSitokin menyebabkan rekrutman & aktivasi lekosit
IMUN ALAMI: FAGOSITOSIS
* Imun alami berperan lokal maupun sistemik
* Imun alami menstimuli imun adaptif
Imun adaptif* Respons imun yg spesifik* 2 jenis: - selular : limfosit T - Humoral : antibodi (limfosit B)* Komponen : limfosit & produknya* Stimulan : antigen
HumoralAntibodi : imunoglobulin (limfosit B) - mengenali - menetralkan - meningkatkan mek efektor (opsonin & aktivitas lekosit) - mikroba ekstraselular
Selular (cell-mediated)Limfosit TMikroba intraselular (virus)Meningkatkan destruksi mikroba intraselMeningkatkan lisis sel terinfeksi
Proteksi imunitasInduksi respons inang : imunitas aktif
Transfer serum atau limfosit dari individu yg telah diimunisasi : imunitas pasif
Sifat utama imun adaptif1. Spesifitas2. Diversitas3. Spesialisasi4. Memori5. Self-limitation6. Non reaktif thd self
Komponen selularlimfosit, asesori sel, efektor selLim B menghasilkan antibodiLim T helper (CD4+) : - aktivasi sel B & sel T - aktivasi makrofag - inflamasiLim T sitolitik (CD8+) : melisis sel terinfeksiNK-cell : meningk lisis sel terinfeksi
Fase respons imun adaptif* Pengenalan antigen* aktivasi* fase efektor* penurunan aktivasi* memori
Prosesi & presentasi antigenMikroba/protein ekstraselular endositosis prosesi antigen biosintesis MHC MHC klas II CD4+
Mikroba/protein intraselular prosesi antigen biosintesis MHC MHC klas I CD8+Antigen presenting cell (APC) : makrofag
Respons host penyebab Kerusakan jaringan pada periodontitisProteinase * terutama MMPsdihasilkan oleh netrofil, makrofag, fibroblas, epitel, osteoblas, osteoklas * yg lain: serin protease, elastase, katepsin G
Respons host penyebab Kerusakan jaringan pada periodontitisProteinase * terutama MMPsdihasilkan oleh netrofil, makrofag, fibroblas, epitel, osteoblas, osteoklas * yg lain: serin protease, elastase, katepsin G