RESPONS IMUN TERHADAP HELMINTH Yoes Prijatna Dachlan Facultas

RESPONS IMUN TERHADAP HELMINTH Yoes Prijatna Dachlan Facultas Kedokteran Universitas Wijaya Kusuma Surabaya (YPD/06. 2014)

Multiseluler, berukuran besar, tidak selalu bermultiplikasi didalam tubuh host Sekalipun helminth lebih mudah diakses oleh sistem imun → penderita masih mengandung sejumlah kecil parasit (carrier) HELMINTHS Sistem imun memberikan perlawanan yang tidak kuat → derajat imunitas terhadap helminth seringkali sangat lemah Nematoda mempunyai kutikula tebal → melindungi nematode dari efek toksik respons imun Tegumen schistosoma tebal sebagai sarana proteksi Mantel permukaan helminth tersebut dapat mengelupas (slough off) ketika mendapat serangan imun • Tapeworms elastase inhibitor elastase netrofil • Mengembangkan metoda untuk menghalangi oxidative burst • Helminth → sekresi protease → memecah molekul antibody (imunoglobulin) (Yoes Prijatna Dachlan, 2014)

MORFOLOGI PARASIT NEMATODA Kutikula Hipodermis Otot Traktus digestivus Sistem syaraf Sistem ekskretori Sistem reproduktif Bentuk larva CESTOIDEA Tegumen Parenchyme Otot parenchym Scolex Calcareous corpuscle Osmoregulatory system System syaraf Sistem reproduktif TREMATODA Tegumen Traktus digestivus Sistem syaraf dan otot Osmoregulatory system Sistem reproduktif (Yoes Prijatna Dachlan 2014)

The functions of tegument TREMATODA CESTOIDEA • • A dynamic, cellular structure, a generally homogenous layer • Glycocalyx (surface coat) : to absorb exogenous molecules. Hydrolytic enzymatic activity facilitates the uptake of certain molecules from the environment. Also a protective structure, shielding the worm from host antibodies and digestive enzymes • Spine : may serve as ancillary holdfast mechanisms; storage sites for certain essential molecules • Proximal cytoplasm for the repair and maintenance of the distal cytoplasm (Yoes Prijatna Dachlan 2014) • • • Microthrix (microvilli) provide resistance to the peristaltic movement of the intestine Glycocalyx (a surface layer of carbohydrate) protecting the parasite from host digestive enzymes, enhancing nutrient absorption, and maintaining the parasite’s surface membrane Proximal cytoplasm (cyton) involved in protein synthesis and packaging Tegumental musculature consisting of an outer and inner layer with its contractile fibrils

Cuticle • Lapisan elastis menyelaputi permukaan nematoda. Tidak semata-mata sebagai lapisan pembungkus tetapi juga melakukan metabolisme aktif karena mengandung enzym • Umumnya permukaan kutikula halus, tetapi pula mengandung berbagai struktur, seperti spina, papila, dll. • Terdiri dari 4 lapisan : - epi-kutikula : pelindung - exo-kutikula : terdiri dari 2 sublayer, eksternal dan internal - meso-kutikula : fleksibel untuk memudahkan kesemua arah dan tebalnya menunjukkan umur cacing - endo-kutikula (Yoes Prijatna Dachlan 2014)

IMMUNITY TO PARASITES (1) • Memahami imunologi penyakit parasitik yang penting guna mengendalikan penyakit tersebut melalui imunisasi • Mempelajari respons host terhadap parasit yang kemudian penting untuk lebih memahami tentang respons imun itu sendiri. Contoh : Response to schistosome eggs For studying the formation and regulation of granulomatous inflammation Schistosomula as in vitro experimental model For elucidating the function of eosinophil (Yoes Prijatna Dachlan 2014)

Schistosoma species Egg Delayed-type hypersensitivity An inflammatory granuloma forms with epithelial, giant, plasma and eosinophil cells and fibroblasts. There is subsequent fibrosis and calcification (Yoes Prijatna Dachlan 2014) (Chiodini, Moody, Manser, 2001) Atlas of Med. Helminth. & Protozool.

Helminth dapat mengaktifkan komplemen jalur alternatif • Molekul permukaan parasit mengikat C 3 b dan selanjutnya komplemen jalur alternatif teraktifkan dan berakhir dengan lisisnya membran permukaan parasit Polysaccharide Polisakarida pada permukaan parasit Factor B constituents of the parasites express at their outer surfaces and bind the C 3 b Factor D C 3 b. Bb C 3 b. Bb 3 b C 3 C 5 b C 5 - 9 MAC C 6 C 7 C 8 C 9 • C 3 b selalu dibentuk secara berkesinambungan di sirkulasi (serum) oleh C 3 konvertase (enzim pemecah C 3 menjadi C 3 b). • MAC ( Membrane attack complex ) : gabungan komponen komplemen C 5, C 6, C 7, C 8, C 9 menyebabkan osmotic lysis dari sel-sel permukaan parasit YPD/2014

INNATE IMMUNITY TERHADAP PARASIT Golongan protozoa dan helminth yang memasuki tubuh hospes melalui aliran darah dan jaringan seringkali mampu bertahan hidup dan kemudian melakukan replikasi, ini karena parasit berhasil menyesuaikan diri dengan baik dalam mempertahankan diri terhadap pertahanan alami hospes A. Parasit dapat mengaktifkan komplemen jalur alternatif. B. Parasit dapat menghindar dari lisis oleh aktivasi komplemen jalur alternatif dengan cara parasit menghilangkan molekul permukaannya sendiri sehingga tidak terjadi pengikatan C 3 b, dan selanjutnya mencegah aktivasi komplemen jalur alternatif. C. Atau dengan cara lain, permukaan parasit menyerap protein hospes yang berperan sebagai regulator, seperti DAF ( decay accelerating factor ). D. DAF menghambat ikatan C 3 b dengan Bb, sehingga tidak terbentuk enzim C 3 b. Bb (pemecah C 3 menjadi C 3 b). dengan demikian lysis permukaan parasit tercegah. E. Beberapa protozoa tahan terhadap fagositik makrofag, bahkan parasit memperbanyak diri di dalam makrofag. F. Tegumen helminth tahan terhadap mekanisme sitosidal ( cytocidal ) neutrofil dan makrofag.

HOST PROTEIN: DAF Decay accelerating factor b+ C 3 Bb 1 DAF 2 RA SIT E (Yoes Prijatna Dachlan, 2014) Bb b C 3 PA 3

Respons imun terwujud Schistosoma mansoni untuk melawan (KUBY) (Yoes Prijatna Dachlan, 2014)

Pertahanan untuk melawan infeksi helminth → diperantarai oleh aktivasi TH 2 cells → yang menghasilkan produksi antibodi Ig. E dan aktivasi eosinofil ADCC (Yoes Prijatna Dachlan, 2014)

Trichinella spralis larva + Eosinophil + Specific Antibodies (Virella G. , Tomlinson S. , 2007) Medical Immunology 6 th Ed (Yoes Prijatna Dachlan, 2014)

EXPULSION OF INTESTINAL WORMS • It depends on Th 2 responses and requires the coordinated action of : • Antibody : Ig. G and Ig. E • The release of mucin by cytokine-stimulated Goblet. cells • The production of intestinal contraction and diarrhea by mast cell mediators (Roitt IM, et al. , 2011) (Yoes Prijatna Dachlan 09/06/2014)

Helminths PRR Epitope DC TCR PAMPs Naive cell T Th 2 MHC class II IL-4 IL-9 Il-5 Il-13 Development of the immune response to helminth (Male, Brostov, Roth, Roitt, 2006) (Yoes Prijatna Dachlan, 2014)

reseptor innate yang terlibat dalam mengenal parasit FAMILY MEMBER PARASITE LIGAND(s) TLR 2 (with TLR 1/TLR 6) Lyso-phosphatidylserine From Schistosoma spp TLR 3 Double-stranded RNA from Schistosoma spp TLR 4 (with CD 14) LPS-like molecules from the filarial endosymbiont Wolbachia spp (Male, Brostoff, Roth, Roitt, 2006) (Yoes Prijatna Dachlan, 2014)