MAKROFAG SEBAGAI ANTIGEN-PRESENTING CELL (APC)

            Antigen-presenting cell (APC) merupakan sel yang secara khusus menangkap mikrobia dan antigen lain, mempresentasikannya ke limfosit, serta menyediakan sinyal yang mampu menstimulasi proliferasi dan diferensiasi limfosit tersebut. APC umumnya adalah sel yang mempresentasikan antigen ke limfosit T. Makrofag mempresentasikan antigen ke sel T selama respon imun selular.

            Makrofag adalah APC yang secara aktif memfagositosis partikel besar, sehingga makrofag berperan penting dalam mempresentasikan antigen yang berasal dari organisme infeksius seperti bakteri dan parasit. Makrofag yang menelan mikrobia mempresentasikan antigen mikrobia tersebut ke sel T efektor terdiferensiasi. Sel T ini kemudian mengaktifkan makrofag untuk mengeliminasi mikrobia tersebut. Selain itu, makrofag yang telah menelan mikrobia juga berperan dalam mengaktifkan sel T naive untuk menginduksi respor primer terhadap antigen mikrobia, meskipun sel dendritik lebih efektif dalam menginduksi respon tersebut.

           Makrofag juga merupakan sel efektor yang penting dalam imunitas bawaan maupun adaptif. Makrofag memfagositosis mikrobia dan memproduksi sitokin yang merekrut dan mengaktifkan sel-sel inflamasi dalam imunitas bawaan. Dalam imunitas adaptif selular, makrofag yang diaktifkan oleh sel T akan teraktivasi oleh antigen untuk mengeliminasi mikrobia, sedangkan pada imunitas adaptif humoral, makrofag memfagositosis mikrobia yang telah diselubungi antibodi (opsonisasi) melalui reseptor permukaannya.

Sel T hanya dapat mengenali antigen dalam bentuk peptida yang dipresentasikan bersama dengan produk gen MHC pada permukaan APC. Sel T helper CD4⁺ mengenali antigen yang berasosiasi dengan produk gen MHC kelas II, sedangkan Sel T sitotoksik CD8⁺ mengenali antigen yang berasosiasi dengan produk gen MHC kelas II.

 Pada umumnya makrofag mengekspresikan molekul MHC kelas II pada tingkat yang rendah dan pada tingkat yang lebih tinggi saat terinduksi sitokin interferon-γ (IFN-γ). Hal ini merupakan mekanisme IFN-γ untuk meningkatkan presentasi antigen dan aktivasi sel T.

Makrofag menangkap antigen protein ekstraseluler, memasukkannya kedalam sel dan kemudian mempresentasikannya. Makrofag mempresentasikan antigen kepada sel T helper terdiferensiasi pada fase efektor imunitas seluler.

Pemrosesan antigen adalah pengubahan protein alami menjadi peptida yang berasosiasi dengan MHC. Proses tersebut terdiri dari pengenalan antigen protein ekstraseluler ke APC atau sintesis antigen di dalam sitosol, degradasi proteolitik protein tersebut menjadi peptida, pengikatan peptida ke molekul MHC, dan mempresentasikan kompleks peptida-MHC pada permukaan APC untuk dikenali oleh sel T. Proses tersebut melibatkan mekanisme proteolitik yang juga berlangsung di luar sistem imun. Peptida yang merupakan derivat protein self maupun protein asing dipresentasikan oleh molekul MHC.

           

MHC kelas II

Untuk presentasi antigen yang berasosiasi dengan molekul MHC kelas II, protein ekstraseluler diinternalisasi (melalui fagositosis yang diperantarai reseptor) menjadi endosom, kemudian protein tersebut didegradasi oleh enzim proteolitik pada kondisi pH asam. Molekul MHC kelas II disintesis di sitosol dan ditransport ke RE. Di dalam RE, molekul MHC melipat dan terangkai. Awalnya molekul MHC berupa dimer yang terdiri dari rantai α dan β, kemudian rantai ketiga (rantai invarian) yang disebut rantai Ii ditambahkan. Rantai tersebut mencegah molekul MHC berikatan dengan peptida yang disintesis secara endogen di dalam RE. Selanjutnya molekul MHC yang telah berasosiasi dengan Ii dan baru saja disintesis ditransport dari RE ke vesikel endosom. Ii kemudian dipotong dengan enzim proteolitik, dan peptida kecil sisa Ii (class II associated invariant chain peptide/CLIP) dibuang dari celah pengikat peptida molekul MHC oleh molekul DM. Selanjutnya peptida yang dihasilkan dari degradasi protein antigen ekstraseluler terikat pada celah tersebut. Kompleks (MHC-peptida) tersebut bergerak dan dipresentasikan pada permukaan sel. Peptida antigen yang tidak mampu berikatan dengan molekul MHC didegradasi di dalam lisosom.

Komplek molekul MHC kelas II-peptida dapat mengaktifkan sel T helper (CD4⁺) dan menginduksi proliferasinya serta sekresi berbagai sitokin. Tumor Necrosis Factor-α yang disekresikan oleh APC berperan penting dalam proses ini. Proses ini memicu sintesis oksigen radikal yang mampu mengeliminasi mikrobia intraseluler. Selain itu, sel T CD4⁺ yang teraktivasi dapat menstimulasi pembentukan antibodi oleh sel B.

Sumber :

Abbas, A.K. and A.H. Lichtman. 2007. Cellular and Molecular Immunology. Fifth edition. Elsevier, Inc. www.studentconsult.com.

Albert, B.,  Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., and Walter, P. 2002. Molecular Biology of the Cell. Garland Science. Taylor & Francis Group.