Sistem Komplemen dan Komponennya

Complement System PUTU O KY A RI. T Sistem Komplemen dan Komponennya Nomenclature komplemen Aktivasi Komplemen Fungsi Komplemen akibat Pengaktifannya Defisiensi Komplemen

Sistem Komplemen

Kemampuan molekul sistem imun utk mengenal

dan berikatan dg benda asing (seperti molekul

patogen)  merupakan pusat pertahanan imunitas

innate/ non spesifik (Kidmose et al. 2012) 

salah satunya diperankan oleh komplemen

Komplemen

Complement

Istilah komplemen (complement = C)  awalnya dianggap sbg “Complementary” / pelengkap antibodi dlm membunuh mikroba
Komplemen terdiri dari 9 komponen besar (C1-

C9)

Sistem enzimatik yg terdiri dari sejumlah protein

> 30 proteins plasma ( enzymes, receptors, and

complement inhibitors/ regulator )

Sifat Komplemen

Aktivasi merupakan reaksi cascade : reaksi satu berikatan dengan reaksi selanjutnya
Komplemen yang aktif  sejumlah molekul efektor yg memiliki efek biologik) : Phagocytosis (opsonisasi) dan

MAC (Membrane-Attack Complex)

Bersirkulasi di plasma darah dalam bentuk inaktif

C selama 30 min)

Heat labile (inaktif pada 56
Keberadaannya 10% dari total protein serum
• Disintesis di hepatosit, sel T, sel epitel, sel endotel, neuron,
dsb.
Sistem komplemen berlangsung sgt cepat & efisien tiap reaksinya

Peran Komplemen

M AC, fagositosis _{Sebagai efektor} _{Kelley's Text book of Rheumatology ,9 ed.; Gary S. Firestein, Ralph C. Budd,} t h Komponen Komplemen

T erdiri dari serangkaian kompleks protein (C1-C9)
C5b – C9 disebut juga komponen komplemen terminal

M erupakan sistem enzimatik ada yg bertindak sbg enzim  • dan substrat

Aktivasi dpt terjadi melalui 3 jalur : Klasik, Alternatif , dan

Lektin

M asing-masing jalur aktivasi memiliki komponen berikut :

1. Komponen Aktivator

2. Komponen Komplemen

3. Komponen Regulator (ex. inhibitor)

4. Komponen Reseptor Komplemen

Komponen Aktivator

1 . J a lu r K la si k Aktivator : semua bahan yg bersifat imunogenik, adanya kompleks imun (Antigen dan I gM/ I gG)

2 . J a lu r A lt e rn a ti f Aktivator : kompleks imun I gA dan antigen; tripsin,

Liposakarida

pd permukaan

patogen, polisakarida pd perm. sel hewan atau tumbuhan

(nonpatogen)

3 . J a lu r L e k ti n Aktivator : molekul mannosa (Karbohidrat) atau golongan asetil yang terdapat pd perm patogen atau jaringan self yang rusak

Komponen Komplemen

Komponen yang terlibat pada tiap jalur :

Jalur Klasik

C1 sampai C9
Jalur Alternatif

(properdin)
Komponen C3
Faktor B • Properdin • Faktor D • Komplemen terminal Jalur Lektin •
M ASP 

M ASP 

C4
C2
Komplemen terminal

Komponen Regulator

• Aktivasi komplemen sangat cepat dan efisien, saat ini jaringan

self akan dilindungi oleh protein regulator plasma atau membran

Normalnya : Komponen komplemen teraktivasi 

menempel pd molekul perm. Patogen sistem komplemen  teraktivasi  M AC  eliminasi antigen

Namun terkadang terjadi penyimpangan yaitu penempelan

host komplemen teraktivasi pd protein sel lisis sel tubuh



diperlukan komponen Regulator

(dengan menghambat formasi komplemen atau menghancurkan komplemen yang teaktivasi)

T erdapat beberapa kondisi patologis yang terjadi akibat

aktivasi komplemen yang berlebihan

Komplemen Regulator pada Jalur Aktivasi Komplemen dan Fungsinya

^{*Sumber : Kindt et al., 2007}

Komponen Reseptor Komplemen

Reseptor berfungsi utk mengenali komplemen pada permukaan sel sasaran
T erdapat 5 jenis reseptor komplemen yg sudah dikenali ;

CR1 yang mengenali C3b cth : Fungsi reseptor komplemen M assey and M cpherson, 2011

C : singkatan dari Complement
Komplemen merupakan sistem enzimatis ada



komponen yg aktif dan inaktif

Komponen aktif : terdapat garis diatas huruf , cth : C1
Komponen inaktif : tambahan huruf i didepan, cth : iC3b
Angka dibelakang huruf C menunjukkan
munculnya pada cascade , cth. C5 aktif sebelum
C6, C6 aktif sebelum C7, dst. Kecuali C4 aktif sebelum C2
Komponen komplemen yg berfungsi sbg substrat dpt dipecah mjd fragmen yg lebih kecil, cth : C4 dipecah mjd C4 a dan C4b  fragmen yg lebih kecil diberi tambahan huruf a , fragmen yg lebih besar di tambahkan huruf

b, dst  perkecualian

utk C2

Pada jalur alternatif, komponen protein yang terlibat disebut ‘faktor’ (faktor B, faktor D)
Untuk komponen reseptor disebut dengan singkatan, cth. CR1 (complement reseptor 1)

tiga jalur aktivasi komplemen

Terdapat

Jalur klasik

Pengaktifan komplemen melalui merupakan bagian dari imun spesifik  bergantung

Ag pada kompleks Ab

Jalur alternatif : jalur aktivasi komplemen yg

ditemukan setelah jalur klasik, tp merupakan jalur

Walaupun pengaktifan komplemen diawali oleh 3 jalur berbeda  berujung pd aktivasi C3b 

MAC (membrane attack complex atau )  lisis membran

Membrane-Attack Complex

Jalur Klasik

Aktivasi komplemen jalur klasik dicetuskan dari dibentuknya kompleks Ag Ab

kompleks imun yaitu ikatan antigen

Dipicu oleh dan antibodi (IgM dan beberapa IgG)
Dimulai oleh C1 yg berikatan dg Fc IgM atau IgG
Melibatkan 9 komponen komplemen utama (C1 sampai C9)

 diaktifkan scr berurutan

Antigen beberapa bakteri, Mycoplasma, RNA virus, komponen lipid A bakteri endotoksin; antigen endogenus spt kristal asam urat, deposit myloid, DNA dan sel yang rusak/ apoptosis  mengaktifkan C1q (Johnston, 2011)

Jalur Klasik

C1 is a complex consist ing _{molecules each of Clr, Cls,} _{of C1q, C1r, C1s: Two} _{• Act ivat ion occurs w hen} _{of Clq.} are bound to one molecule

C1q bind Fc of IgM MAC Lisis membran 

Jalur Alternatif

Diawali dengan pengenalan permukaan sel asing

 kompleks imun (IgA-Antigen)

Aktivasi dimulai dari C3
Terdiri dari 4 komponen : C3, factor B, factor D, properdin
Faktor B scr struktur dan fungsi homolog dg C2

 berikatan dg C3b

Dipicu oleh asam tekoat atau endotoksin bakteri, sel yang terinfeksi virus, kompleks IgA-Ag, membran dialisis renal

Jalur Alternatif

Jalur Lektin Lektin

: protein larut yg mengikat manosa (KH dari dinding sel mikroba) Protein fase akut yg meningkat pada respon inflamasi

Produksi di liver

Disebut juga jalur MBL  Mannose Binding Lektin

Diawali : ikatan polisakarida (PSK) dg lektin dlm sirkulasi

MB-lectin forms a complex

with two protease : MBL associated serine protease; MASP-1 and MASP-2 MASPs berfungsi seperti C1s memecah C2

 •

Aktivasi komplemen melalui 3 jalur

_{Aktivasi C3}

_{adalah target esensial}

_{Kelley's Text book of Rheumatology ,9 ed.; Gary S. Firestein, Ralph C. Budd, Sherine E.} t h

Aktivasi komplemen menghasilkan efek

biologikal sehingga berfungsi sbg :

1.Lisis

2.Opsonisasi

3.M engaktifkan respon inflamasi

4.Clearance kompleks imun

1. Lisis

Aktivitas komplemen yg terjadi dipermukaan sel bakteri  membentuk MAC  lisis osmotik sel bakteri

bakteri gram negatif krn

Umumnya melisikan memiliki lapisan peptidoglikan yg tipis  mudah mengalami MAC
• Komponen komplemen yang berperan tdh lisis
antigen: komplemen terminal (C5b- C9)

2. Opsonisasi

Opsonin : molekul yang dpt diikat oleh bakteri

(antigen) dan oleh reseptornya pada sel fagosit  memudahkan fagositosis

Opsonin disebut juga binding enhancer pd proses fagositosis
Bagaimana fagositosis pada respon imun primer  fagosit tdk memiliki reseptor kuat pada Fc pd IgM

komplemen

 opsonisasi sangat terbantu dg adanya

Komponen komplemen yang berperan: C3b, C4b

Skema opsonisasi oleh C3b dan Ab

Inflamasi terjadi : 1.  suplai darah ke tempat infeksi 2.  permeabilitas kapiler

3. Migrasi Ab dan sel fagosit dari sirkulasi ke

Aktivasi komplemen(C3 dan C5) 

anafilatoksin C3a, C5a dan C4a 

degranulasi mastosit atau basofil  melepas

 respon inflamasi

Terjadinya kompleks imun (Ag-Ab)  mengendapkan reseptor komplemen di permukaan kompleks tsb
Jika kompleks Ag Ab tsb tidak disingkirkan  deposit di jaringan yang normal  inflamasi dan penyakit autoimun
C3b dan kompleks imun  selanjutnya diikat reseptor CR1 di eritrosit

 hati dan limpa utk dihancurkan

C3b, CR1

Komplemen yang teribat :
Proses clearance kompleks imun terkadang gagal dikarenakan beberapa kondisi :

1. Defisiensi komponen jalur klasik

2. Defisiensi komplemen reseptor

3. Pembentukan antibodi non jalur klasik, seperti I gG4, I gA

4. Disfungsi hepar yang parah

5. Splenoctomy

Komponen Komplemen dan fungsinya

Defisiensi komplemen rentan ter hadap suatu

 penyakit , atau justr u menimbulkan ker usakan jar ingan yang parah

1. Jalur klasik : defisiensi C1q, C4 dan C2 plg ser ing ter jadi pada pasien SLE

2. Jalur alter natif : defisiensi C3 ter kait dengan infeksi pyogenik ber ulang defisiensi properdin, faktor B, atau faktor D  infeksi meningococal, tidak terkait autoimun

 Contoh : defisiensi inhibitor C1 angiodem  herediter – oedem di kulit , saluran cer na dan napas.

 Defisiensi DAF dan CD59 (regulator komplemen) Paroxysmal Noctur nal Hemoglobinur ia

 hemolisis RBC int er mit t ent karena deposisi yg tdk teratur akibat aktivasi komplemen pada per mukaan sel C1 C3 mer upakan komplemen yang umumnya

 • ber fungsi sebagai opsonin

Defisiensi C1 C3 rentan thd infeksi dar i enkapsulasi

  bakter i, dimana opsonisasi diper lukan pada per tahanan pr imer host dar i enkapsulasi bakter i ; cth : St r ept ococcus pneumoniae, St r ept ococcus pyogenes dan Haemophilus influenzae

Komplemen ter minal ber fungsi sbg

 bakter isida (MAC



Defisiensi C5 C9 : rentan thd infeksi spesies Neisser ia

 bakter isida sgt diper lukan utk per tahanan ter hadap

 bakter i tsb Sullivan and Grum ach (2014) M iddleton's Allergy; Principles and Pract ice , Eight h Edit ion

Thank You

_{Barataw ijaya, 2 9, Imunologi dasar, edisi 9, UI Press.} Pust aka _{Chapel, Helen, 1999, Essent ial of Clinical Immnuology, 4 ed.}  _{t h} _{Johnston, RB., 2011, complement system; Nelson Text book of Pediat rics , 19 ed.} Firestein, Gary S., RC. Budd, SE. Gabriel, IB. M cInnes, and JR. O'Dell, 2013, Kelley's Text book of _{Rheumatology 9 ed.} _{t h} _{t h} _{Kidmose, RT, NS. Laursen, J. Dobo, TR. Kjaer et al., 2012, St ruct ural Basic for act ivat ion of t he} Karp, D.R., and Holers V.M ., Complement in Healt h and Disese, Goldman& apos's Cecil M edicineTwent y- _{4 ed.} _{t h}

_{O’gorman, M aurice R. G. and Donnenberg, A.D., 2 8, Handbook of Human Immunology, 2 ed. CRC}

_nd

_{Subowo, 2  9, Imunologi, edisi 2, Sagung Seto}

_Press



_{Winkelstein, JA., and KE. Sullivan, 2  1, Complement : deficiency Disease,Encyclopedia of Life Science.}

_{Sullivan and Grumach, 2014, M iddleton's Allergy; Principles and Pract ice , 8 ed.}

Nat ure Pub. Group

QUIZ

1. Komplemen merupakan prot ein heat st abile yang sudah

2. Akt ivasi komplemen jalur alt ernat if t idak memerlukan kompleks imun dan diakhiri dengan akt ivasi komplemen t erminal C1-C3 (B/ S)

3. Komplemen no.2 fragmen kecil yang akt if disimbolkan C2b (B/ S)

4. Reaksi berant ai komplemen melepaskan komponen medit or C3b yang berfungsi unt uk lisis sel t arget (B/ S)

5. Angiodem heredit er t erjadi karena defisiensi komponen

regulat ory

Sistem Komplemen dan Komponennya