Perkembangan Imunitas Seluler Pada Neonatus

Advertisements
Advertisements
Spread the love

Perkembangan Imunitas Seluler Pada Neonatus

Widodo Judarwanto Audi Yudhasmara

Perkembangan sistem kekebalan tubuh manusia dimulai pada tahap awal embrio. Awalnya hati janin diikuti oleh progenitor sel induk hematopoietik (HSC) di sumsum tulang menimbulkan limfosit dan sel polimorfonuklear – neutrofil, eosinofil dan sel mast. Setelah 7 minggu kehamilan, sel-sel progenitor sel T yang mengekspresikan reseptor CD34 bermigrasi ke timus dan berdiferensiasi menjadi subset dewasa dengan CD4, CD8 dan reseptor sel T (TCR). Sebagian kecil dari progenitor sel T di hati janin memiliki /δ TCR pada usia kehamilan 6-8 minggu dan tidak bermigrasi ke timus untuk pematangan.

Neonatus memiliki sedikit memori imunologi dan sistem kekebalan yang berkembang, yang meningkatkan kerentanan mereka terhadap agen infeksi. Kemajuan terbaru dalam pemahaman tentang imunitas neonatus menunjukkan bahwa baik respons bawaan maupun respons adaptif bergantung pada frekuensi prekursor limfosit, dosis antigenik, dan cara pemaparan. Studi pada model tikus neonatus dan sel darah tali pusat manusia menunjukkan kemampuan sel imun neonatus untuk menghasilkan respons imun yang serupa dengan orang dewasa dalam beberapa aspek tetapi tidak pada aspek lainnya. Tinjauan ini berfokus terutama pada mekanisme perkembangan dan fungsional dari sistem kekebalan neonatal manusia. Secara khusus, mekanisme imunitas bawaan dan adaptif dan peran neutrofil, sel penyaji antigen, perbedaan subkelas limfosit T (Th1, Th2, Treg) dan sel B dibahas. Perkembangan terbaru dalam sistem kekebalan tikus neonatal. Memahami kekebalan neonatal sangat penting untuk pengembangan vaksin terapeutik untuk memerangi agen infeksi yang baru muncul.

Neonatus memiliki sistem kekebalan yang berkembang, yang berbeda dari orang dewasa sebagai akibat dari awalnya hidup di lingkungan steril semi-alogenik kemudian terpapar ke lingkungan yang kaya mikroba, membuat bayi baru lahir sangat rentan terhadap infeksi. Diperkirakan 40% dari 3 juta kematian neonatus tahunan di seluruh dunia adalah akibat dari infeksi. Antibodi ibu yang ditransfer secara transplasenta berkontribusi pada pertahanan awal melawan organisme patogen pada neonatus. Namun, perlindungan pasif ini berumur pendek dan meluruh pada saat seorang anak berusia sekitar 6 bulan. Misalnya, perkiraan durasi perlindungan oleh antibodi ibu pada bayi adalah 3,3 bulan untuk campak, 2,7 bulan untuk gondongan, 3,9 bulan untuk rubella, dan 3,4 bulan untuk varisela. Pada neonatus, sistem kekebalan seluler matang dengan cepat dalam tiga bulan pertama kehidupan. Beberapa faktor mempengaruhi proses pematangan ini. Selama beberapa dekade terakhir, studi ekstensif tentang perkembangan kekebalan pada neonatus telah terjadi. Beberapa aspek perkembangan imunitas bawaan dan adaptif seluler pada neonatus manusia dan membahas perkembangan terkini dalam imunitas neonatus tikus.

Perkembangan imunitas seluler pada neonatus

Perkembangan sistem kekebalan tubuh manusia dimulai pada tahap awal embrio. Awalnya hati janin diikuti oleh progenitor sel induk hematopoietik (HSC) di sumsum tulang menimbulkan limfosit dan sel polimorfonuklear – neutrofil, eosinofil dan sel mast. Setelah 7 minggu kehamilan, sel-sel progenitor sel T yang mengekspresikan reseptor CD34 bermigrasi ke timus dan berdiferensiasi menjadi subset dewasa dengan CD4, CD8 dan reseptor sel T (TCR). Sebagian kecil dari progenitor sel T di hati janin memiliki /δ TCR pada usia kehamilan 6-8 minggu dan tidak bermigrasi ke timus untuk pematangan. Studi menggunakan darah tali pusat menunjukkan bahwa progenitor limfoid multipoten yaitu CD34+CD7+ dan CD34+CD10+CD19+ berdiferensiasi menjadi sel B [5]. Pematangan dan diferensiasi sel B janin melibatkan aktivasi faktor transkripsi secara bertahap dan rekombinasi somatik dari V, D, J dan H ekson gen imunoglobulin yang menyebabkan akumulasi molekul IgD dan IgM pada permukaan sel B.

Perkembangan dan pematangan progenitor limfoid neonatus sangat diatur oleh banyak faktor termasuk sitokin, sel stroma, faktor transkripsi, dan komponen matriks ekstraseluler. Misalnya diferensiasi progenitor granulosit diatur oleh sitokin IL-3 dan faktor perangsang koloni-makrofag granulosit (GM-CSF). GM-CSF bersama dengan IL-4 dan tumor necrosis factor (TNF-α) menginduksi ekspresi reseptor CD11b, CD11c dan CD86 pada sel dendritik. Selanjutnya, paparan lingkungan intrauterin yang berubah terhadap alergen, infeksi mikroba atau penyakit yang dimediasi kekebalan ibu juga dapat berdampak pada kekebalan saat lahir dan pada pematangan kekebalan selama awal kehidupan anak-anak. Sebagai contoh, sebuah penelitian yang menggunakan sel darah tali pusat manusia dan PBMC dari anak berusia 2 tahun yang lahir dari ibu yang alergi menunjukkan penurunan fosforilasi p38-MAPK monosit CD14+ dan sekresi IL-6 dibandingkan dengan bayi dengan usia yang sama dengan ibu yang tidak alergi. Sebagai konsekuensinya, penurunan respon anti-mikroba dari monosit CD14+ diukur pada anak-anak yang lahir dari ibu yang alergi.

Advertisements

Studi sebelumnya juga menunjukkan bahwa infeksi ibu yang terjadi pada trimester ketiga sangat terkait dengan peningkatan kerentanan terhadap parasitemia dan serangan malaria selama masa bay. Infeksi plasentadengan Plasmodium falciparum (agen penyebab malaria) atau antigen turunan parasit dalam rahim mengaktifkan sel penyaji antigen darah tali pusat (APC) dan memodulasi respons sitokin darah tali pusat terhadap ligasi TLR. Infeksi P. falciparum saat melahirkan dikaitkan dengan respons IL-6 dan IL-10 yang dimediasi TLR3 yang lebih tinggi pada anak dalam 3 bulan pertama kehidupan dan respons TNF-α yang dimediasi TLR3-, TLR7/8-, dan TLR9 secara signifikan lebih tinggi antara usia 6 sampai 12 bulan. Respon imun spesifik antigen parasit pada neonatus yang lahir dari ibu yang terinfeksi cacing menunjukkan pola sitokin tipe Th2 yang sangat miring, dengan peran penting untuk regulasi sitokin interleukin IL-10 yang menghambat ekspresi APC HLA dan respons sel T tipe Th1 . Infeksi P. falciparum pada plasenta juga telah terbukti memiliki efek jangka panjang pada respon sel T CD4 anak terhadap tuberkulin PPD 12 bulan setelah vaksinasi BCG. Infeksi filaria pada ibu juga mempengaruhi perkembangan imun neonatus dan ketidakseimbangan kadar sitokin dalam plasma.

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa ketidakseimbangan gizi ibu, baik kekurangan maupun kelebihan, dapat memiliki efek yang cukup besar pada kekebalan neonatal saat lahir dan pematangan kekebalan pada awal kehidupanStres gizi pada ibu mengakibatkan peningkatan kadar hormon hipotalamus-hipofisis-adrenal. (HPA) dan paparan janin terhadap HPA tinggi menghasilkan penurunan berat timus, penurunan jumlah limfosit kortikal dan aktivasi endonuklease endogen, yang pada gilirannya menghasilkan apoptosis timosit dan perkembangan sel B dan T yang imatur. Gangguan pada sistem kekebalan yang sedang berkembang pada neonatus akibat ketidakseimbangan nutrisi ibu dapat mengakibatkan kerentanan terhadap infeksi pada kelahiran dini atau risiko penyakit yang dimediasi kekebalan atau penyakit inflamasi di kemudian hari.

Studi yang menggunakan ASI menunjukkan bahwa ASI mengandung sel imunomodulator dan sitokin yang melindungi bayi baru lahir dan bayi dari infeksi saluran pernapasan seperti bronkiolitis virus pernapasan (RSV), serta alergi. ASI juga mengandung laktoferin, suatu glikoprotein pengikat besi yang penting untuk pertahanan inang imun bawaan saat lahir karena menunjukkan aktivitas antimikroba spektrum luas dan mencegah infeksi jamur invasif

Sistem komplemen, yang menyumbang 5% dari total fraksi globulin serum, mencakup lebih dari 30 protein, fragmen protein, protein serum, dan reseptor membran sel. Mereka menginduksi kemotaksis sel inflamasi dan menghasilkan fragmen proteolitik yang membantu fagositosis oleh neutrofil dan monosit. Komponen sistem komplemen (protein C) awalnya diekspresikan pada janin selama kehamilan dan meningkat ke tingkat dewasa pada 12-18 bulan pertama kehidupan. Protein C ditemukan pada janin dalam kondisi fisiologis termasuk rangsangan sitokin dan memainkan peran penting dalam meningkatkan aktivitas antibodi penetralisir dan melindungi janin dari sistem kekebalan ibu. Neonatus mengekspresikan C3, C4, dan komplemen hemolitik total (CH50). Kekurangan faktor-faktor ini menghasilkan peningkatan kerentanan terhadap infeksi pra atau perinatal

Referensi

  •  Haddad R, Guardiola P, Izac B, et al. Molecular characterization of early human T/NK and B-lymphoid progenitor cells in umbilical cord blood. Blood. 2004;104(13):3918–3926.
  • Kondo M. Lymphoid and myeloid lineage commitment in multipotent hematopoietic progenitors. Immunological reviews. 2010;238(1):37–46.
  • Saghafian-Hedengren S, Holmlund U, Amoudruz P, Nilsson C, Sverremark-Ekstrom E. Maternal allergy influences p38-mitogen-activated protein kinase activity upon microbial challenge in CD14+ monocytes from 2-year-old children. Clinical and experimental allergy : journal of the British Society for Allergy and Clinical Immunology. 2008;38(3):449–457
  • Borgella S, Fievet N, Huynh BT, et al. Impact of pregnancy-associated malaria on infant malaria infection in southern Benin. PloS one. 2013;8(11):e80624
  •  Gbedande K, Varani S, Ibitokou S, et al. Malaria modifies neonatal and early-life toll-like receptor cytokine responses. Infection and immunity. 2013;81(8):2686–2696. 
  • Broen K, Brustoski K, Engelmann I, Luty AJ. Placental Plasmodium falciparum infection: causes and consequences of in utero sensitization to parasite antigens. Molecular and biochemical parasitology. 2007;151(1):1–8.
  • Walther B, Miles DJ, Waight P, et al. Placental malaria is associated with attenuated CD4 T-cell responses to tuberculin PPD 12 months after BCG vaccination. BMC infectious diseases. 2012;12:6. 
  • Achary KG, Mandal NN, Mishra S, et al. Maternal filarial infection: association of anti-sheath antibody responses with plasma levels of IFN-gamma and IL-10. Parasitology. 2013;140(5):598–603.
  • Fisher RE, Steele M, Karrow NA. Fetal programming of the neuroendocrine-immune system and metabolic disease. Journal of pregnancy. 2012;2012:792934.
  • Palmer AC. Nutritionally mediated programming of the developing immune system. Advances in nutrition. 2011;2(5):377–395.
  • Foss B, Dyrstad SM. Stress in obesity: cause or consequence? Medical hypotheses. 2011;77(1):7–10.
  • Bryan DL, Hart PH, Forsyth KD, Gibson RA. Immunomodulatory constituents of human milk change in response to infant bronchiolitis. Pediatric allergy and immunology : official publication of the European Society of Pediatric Allergy and Immunology. 2007;18(6):495–502.
  • Manzoni P, Rinaldi M, Cattani S, et al. Bovine lactoferrin supplementation for prevention of late-onset sepsis in very low-birth-weight neonates: a randomized trial. JAMA : the journal of the American Medical Association. 2009;302(13):1421–1428
  • Manzoni P, Stolfi I, Messner H, et al. Bovine lactoferrin prevents invasive fungal infections in very low birth weight infants: a randomized controlled trial. Pediatrics. 2012;129(1):116–123.
  •  Lollgen RM, Lu VH, Middlebrook L, Gunja N, McCaskill M. Party bubbles: Friend or foe? A conjunctival burn in a paediatric emergency department. Emergency medicine Australasia : EMA. 2014
  • Cedzynski M, Swierzko AS, Kilpatrick DC. Factors of the lectin pathway of complement activation and their clinical associations in neonates. Journal of biomedicine & biotechnology. 2012;2012:363246.
Advertisements
Advertisements
Advertisements
Advertisements

Leave a Reply

Your email address will not be published.