Nobel Fisiologi atau Kedokteran 2011: Aktivasi Kekebalan Bawaan dan Penemuan Sel Dendritik

Tahun ini pemenang hadiah Nobel telah merevolusi pemahaman kita mengenai sistem kekebalan tubuh dengan menemukan prinsip-prinsip kunci untuk aktivasi sistem kekebalan manusia.

Para ilmuwan telah lama mencari “penjaga gerbang” dari respon kekebalan tubuh di mana manusia dan hewan lainnya membela diri terhadap serangan oleh bakteri dan mikroorganisme lainnya. Bruce Beutler dan Jules Hoffmann menemukan protein reseptor yang dapat mengenali seperti mikroorganisme dan mengaktifkan kekebalan bawaan, langkah pertama dalam respon kekebalan tubuh. Ralph Steinman menemukan sel-sel dendritik dari sistem kekebalan tubuh dan kemampuan mereka yang unik untuk mengaktifkan dan mengatur imunitas adaptif, tahap selanjutnya dari respon imun selama mikroorganisme yang dibersihkan dari tubuh.

Penemuan dari tiga pemenang Nobel telah mengungkapkan bagaimana fase bawaan dan adaptif dari respon imun diaktifkan dan dengan demikian memberikan wawasan baru ke dalam mekanisme penyakit. Karya mereka telah membuka jalan baru untuk pengembangan pencegahan dan terapi terhadap infeksi, kanker, dan penyakit inflamasi.

Dua garis pertahanan dalam sistem kekebalan tubuh
Kita hidup di dunia yang berbahaya. Mikroorganisme patogen (bakteri, virus, jamur, dan parasit) mengancam kita terus tapi kita dilengkapi dengan mekanisme pertahanan yang kuat. Baris pertama pertahanan, imunitas bawaan, dapat menghancurkan menyerang mikroorganisme dan memicu peradangan yang memberikan kontribusi untuk menghalangi serangan mereka. Jika mikroorganisme menerobos garis pertahanan, imunitas adaptif dipanggil untuk beraksi. Dengan sel T dan sel B, menghasilkan antibodi dan sel-sel pembunuh yang menghancurkan sel yang terinfeksi. Setelah berhasil memerangi serangan infeksi, sistem kekebalan tubuh kita adaptif mempertahankan memori imunologi yang memungkinkan mobilisasi lebih cepat dan kuat dari pasukan pertahanan saat serangan mikroorganisme yang sama. Ini garis pertahanan dua sistem kekebalan tubuh memberikan perlindungan yang baik terhadap infeksi tetapi mereka juga menimbulkan risiko. Jika ambang batas aktivasi terlalu rendah, atau jika molekul endogen dapat mengaktifkan sistem, penyakit inflamasi dapat mengikuti.

Komponen dari sistem kekebalan tubuh telah diidentifikasi langkah demi langkah selama abad 20. Berkat serangkaian penemuan dianugerahi Hadiah Nobel, kita tahu, misalnya, bagaimana antibodi yang dibangun dan bagaimana sel T mengenali zat asing. Namun, sampai karya Beutler, Hoffmann dan Steinman, mekanisme yang memicu aktivasi kekebalan bawaan dan menengahi komunikasi antara imunitas bawaan dan adaptif tetap misterius.

Menemukan sensor kekebalan bawaan
Jules Hoffmann membuat penemuan perintis pada tahun 1996, ketika ia dan rekan kerja menyelidiki bagaimana lalat buah memerangi infeksi. Mereka memiliki akses ke lalat dengan mutasi pada beberapa gen berbeda termasuk pulsa, gen yang sebelumnya ditemukan untuk terlibat dalam pembangunan embrional oleh Christiane Nüsslein-Volhard (Nobel 1995). Ketika Hoffmann terinfeksi buahnya lalat dengan bakteri atau jamur, ia menemukan bahwa mutan Pulsa meninggal karena mereka tidak bisa me suatu pertahanan yang efektif. Ia juga dapat menyimpulkan bahwa produk dari gen Tol terlibat dalam penginderaan mikroorganisme patogen dan aktivasi Tol yang dibutuhkan untuk berhasil pertahanan terhadap mereka.

Bruce Beutler sedang mencari reseptor yang dapat mengikat bakteri produk, lipopolisakarida (LPS), yang dapat menyebabkan syok septik, sebuah kondisi yang mengancam kehidupan yang melibatkan stimulasi berlebihan dari sistem kekebalan tubuh. Pada tahun 1998, Beutler dan koleganya menemukan bahwa tikus tahan terhadap LPS memiliki mutasi pada gen yang sangat mirip dengan gen Toll dari lalat buah. Ini reseptor Toll-like (TLR) ternyata menjadi reseptor LPS sulit dipahami. Ketika mengikat LPS, sinyal diaktifkan yang menyebabkan peradangan dan, ketika LPS dosis yang berlebihan, syok septik. Temuan ini menunjukkan bahwa mamalia dan lalat buah menggunakan molekul yang mirip untuk mengaktifkan imunitas bawaan ketika menghadapi mikroorganisme patogen. Sensor imunitas bawaan akhirnya telah ditemukan.

Penemuan Hoffmann dan Beutler memicu ledakan penelitian dalam kekebalan bawaan. Sekitar selusin TLRs yang berbeda kini telah diidentifikasi pada manusia dan tikus. Setiap salah satu dari mereka mengenali jenis tertentu dari molekul umum pada mikroorganisme. Individu dengan mutasi tertentu dalam reseptor-reseptor ini membawa peningkatan risiko infeksi sementara varian genetik lain dari TLR dikaitkan dengan peningkatan risiko untuk penyakit peradangan kronis.

Sebuah jenis baru sel yang mengontrol kekebalan adaptif
Ralph Steinman menemukan, pada tahun 1973, tipe sel baru yang ia sebut sel dendritik. Ia berspekulasi bahwa hal itu bisa menjadi penting dalam sistem kekebalan tubuh dan melanjutkan untuk menguji apakah sel-sel dendritik dapat mengaktifkan sel T, jenis sel yang memiliki peran penting dalam kekebalan adaptif dan mengembangkan memori imunologi terhadap zat yang berbeda. Dalam percobaan kultur sel, ia menunjukkan bahwa kehadiran sel-sel dendritik menghasilkan tanggapan yang jelas dari sel T untuk zat-zat tersebut. Temuan ini awalnya ditanggapi dengan skeptis tapi pekerjaan berikutnya oleh Steinman menunjukkan bahwa sel dendritik memiliki kapasitas yang unik untuk mengaktifkan sel T.

Penelitian lebih lanjut oleh Steinman dan ilmuwan lainnya melanjutkan untuk menjawab pertanyaan tentang bagaimana sistem imun adaptif memutuskan apakah atau tidak itu harus diaktifkan ketika menghadapi berbagai zat. Sinyal yang timbul dari respon imun bawaan dan dirasakan oleh sel dendritik yang ditampilkan untuk mengontrol aktivasi sel T. Hal ini memungkinkan untuk sistem kekebalan tubuh untuk bereaksi terhadap mikroorganisme patogen sambil menghindari serangan pada molekul tubuh sendiri endogen.

Dari penelitian dasar untuk penggunaan medis
Penemuan yang dianugerahi Hadiah Nobel 2011 telah memberikan wawasan baru ke dalam aktivasi dan regulasi sistem kekebalan tubuh kita. Mereka telah memungkinkan pengembangan metode baru untuk mencegah dan mengobati penyakit, misalnya dengan vaksin melawan infeksi dan ditingkatkan dalam upaya untuk merangsang sistem kekebalan tubuh untuk menyerang tumor. Penemuan ini juga membantu kita memahami mengapa sistem kekebalan tubuh dapat menyerang jaringan kita sendiri, sehingga memberikan petunjuk untuk pengobatan penyakit inflamasi.

Sumber:
1.www.nobelprize.com

Artikel yang berhubungan:
* Peta Genom: Peta Terhebat yang Pernah Ada
* Pro dan Kontra Rekayasa Genetika
* Nobel Kedokteran 2009 : Misteri Telomer Terpecahkan

Simpan halaman ini dalam PDF?

Post artikel ini di tempat lain? Bookmark and Share

Seluruh artikel di myhealing.wordpress.com dapat Anda perbanyak dan digunakan untuk keperluan apapun, asal tetap mencantumkan sumber URL. Silakan berikan rating untuk artikel ini.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: