Antigen

Antigen adalah sebuah zat yang merangsang respon imun,  terutama dalam menghasilkan antibodi. Antigen biasanya berupa protein atau polisakarida, tetapi dapat  juga berupa molekul lainnya, termasuk molekul kecil (hapten) yang bergabung dengan proetin-pembawaatau carrier.Antibodi adalah protein yang dapat  ditemukan pada  darah  atau kelenjar tubuh vertebrata lainnya, dan digunakan oleh sistem kekebalan tubuh  untuk mengidentifikasikan dan menetralisasikan benda  asing  seperti bakteri dan virus. Mereka terbuat dari sedikit struktur dasar  yang disebut rantai. Tiap antibodi memiliki dua rantai  berat besar dan dua [[rantai ringan]. Antibodi diproduksi oleh tipe sel darah  yang disebut sel B. Terdapat beberapa tiper yang berbeda dari rantai berat antibodi, dan beberapa tipe antibodi yang berbeda, yang dimasukan kedalam isotype yang  berbeda berdasarkan pada tiap rantai  berat mereka masuki. Lima isotype antibodi

yang berbeda diketahui berada pada tubuh  mamalia, yang memainkan peran  yang

berbeda dan menolong mengarahkan respon imun yang tepat  untuk  tiap tipe benda  asing yang berbeda yang ditemui.[1]

REAKSI ANTIGEN ANTIBODI

Kespesifikan reaksi  antara  antigen dan antibodi telah ditunjukkan melalui penelitian-penelitian yang dilakukan oleh Landsteiner. Ia menggabungkan radikal- radikal organik kepada protein dan menghasilkan antibodi terhadap antigen-

antigen tersebut. Keputusan yang diperolehi menunjukkan antibodi dapat membedakan antara  kelompok berbeda pada protein ataupun kumpulan kimia yang sama  tetapi  berbeda kedudukan.

A. Ikatan  kimia  antara  antigen dan antibodi

Terdiri dari ikatan  non kovalen, (seperti ikatan  hidrogen, van der Waals, elektrostatik, hidrofobik), sehingga reaksi ini dapat  kembali ke semula (reversible).

Kekuatan ikatan  ini bergantung kepada jarak antara  paratop dan bagian-bagian tertentu pada epitop.

B. Reaksi pelarutan (precipitation)

Antara antibodi khusus dengan antigen larut seperti protein. Penelitian yang dilakukan oleh Heidelberger dan Kendall menunjukkan reaksi  ini dapat  optimum pada zona  kesetaraan (equivalence zone)  di mana  antibodi dan antigen terbentuk pada kondisi yang paling  sesuai  untuk  membentuk satuan ikatan  (lattice). Pada zona antibodi berlebih (antibody excess zone)  dan zona antigen berlebih (antigen excess zone)  maka

pembentukan satuan ikatan  tidak optimum dan masih  terdapat antibodi atau antigen bebas  yang tidak terdapat dalam  larutan.

C. Reaksi pembekuan (aglutinasi)

Antara antibodi khusus dengan antigen partikulat seperti bakteria, sel dll. Prinsip- prinsip reaksi  pembekuan adalah sama  seperti reaksi  pelarutan.

Di dalam  percobaan di atas antibodi spesifik terhadap antigen dicairkan dalam  satu set telaga  piring  mikrotiter (baris  atas),  kemudian antigen pada kepekatan yang sama ditambah kepada setiap  telaga  yang mengandung antibodi. Selepas eraman untuk  jangka masa  yang sesuai  telaga-telaga dicerap untuk  melihat sama  ada terdapat pembentukan aglutinat (baris  kedua). Keputusan yang diperolehi menunjukkan terdapat aglutinat terbentuk dalam  telaga  2 - 5 dan tidak  dalam telaga-telaga lain. Dalam telaga  pertama aglutinat tidak terbentuk walaupun terdapat banyak antibodi kerana nisbah antigen:antibodi tidak optimum untuk pembentukan aglutinat. Kepekatan antibodi adalah terlalu tinggi  berbanding antigen. Ini dipanggil sebagai fenomenon prozon. Dalam telaga  6 dan 7 kepekatan antibodi adalah terlalu rendah

dan tidak cukup  untuk  untuk  menghasilkan aglutinat. Dalam percubaan di atas titer

antibodi terdapat pada telaga  5 kerana ini ialah cairan  tertinggi yang menghasilkan tindak  balas  positif, iaitu penglutinatan. Rajah  sebelah bawah menunjukkan mekanisme tindak  balas  penghemaglutinatan tak terus (indirect hemagglutination reaction). Dalam kaedah ini antigen larut diselaputkan ke permukaan eritrosit dan kehadiran antibodi terhadap antigen tersebut dikesan.

D. Mendakan dalam  tiub

Tindak balas pemendakan juga boleh  dilakukan dalam  medium separa pepejal seperti gel dan prinsip tindak  balas  adalah sama  seperti tindak  balas  dalam  larutan. Kaedah ini boleh  dilakukan dalam  tiub atau atas slaid.

Rajah  di atas menerangkan prinsip pemendakan dalam  tiub. Dalam kaedah pertama (gambar atas) larutan antigen ditambah kepada tiub yang mengandungi antibodi. Selepas eraman garis mendakan akan terbentuk pada zon kesetaraan antara larutan antigen dan antibodi. Kaedah kedua  (gambar tengah) menunjukkan tindak  balas  pemendakan dalam  gel. Antibodi dicampurkan dengan gel dan dibekukan dalam  tiub. Kemudian antigen ditambah dan tiub tersebut dieram. Antigen akan menyerap masuk ke dalam  gel dan membentuk satu cerun  kepekatan dan garis mendakan (precipitin line) terbentuk di mana  terdapat zon kesetaraan wujud. Lebih  dari satu garis  mendakan akan terbentuk jika terdapat lebih dari satu antigen yang dicam  oleh antibodi. Gambar ketiga  menunjukkan peralihan garis mendakan (pseudomigration) yang berlaku semasa eraman. Ini berlaku kerana semasa eraman lebih banyak antigen akan menyerap masuk ke dalam  gel dan bahagian di mana  terdapat zon kesetaraan akan bertukar kerana kepekatan antibodi dalam  gel adalah malar. Rajah  ini juga menunjukkan di mana  zon antigen dan antibodi berlebih wujud dalam  gel tersebut.

E. Kaedah imunoserapan bulatan

Kaedah ini berguna untuk  menentukan kehadiran atau  menentukan kepekatan antigen. Dalam rajah di bawah kepekatan IgG dalam  sampel ditentukan menggunakan kaedah

ini. Anti-IgG dicampurkan dengan gel dan dibekukan di atas slaid.  Kemudian telaga- telaga  ditebuk di dalam  gel tersebut dan satu set piawai IgG ditambah ke dalam  telaga. Selepas eraman garis mendakan berbentuk bulatan akan terbentuk di keliling setiap  telaga  dan diameter bulatan ini bergantung kepada kepekatan antigen (IgG)  yang  ditambah. Satu lengkok piawai diplot  dan jika terdapat satu telaga  yang mengandungi IgG yang tidak diketahui kepekatannya, kepekatan IgG dalam  sampel tersebut boleh  ditentukan berdasarkan diameter garis mendakan yang terdapat keliling telaga  tersebut dan lengkok piawai yang ada.

F. Kaedah Ouchterlony

Kaedah ini berguna untuk  menentukan perhubungan antigen (antigenic rela tionship). Corak  pertama di atas menunjukkan tindak  balas  seiras  (reaction of identity) yang  berlaku apabila epitop-epitop pada antigen 1 dan 2 yang dicam  oleh antibodi adalah sama.  Dalam tindak  balas  kedua  epitop-eitop yang terdapat pada antigen 1 dan 3 adalah berbeza dan tidak dikongsikan. Ini menghasilkan corak tindak balas  tak seiras  (reaction of non-identity). Jika terdapat epitop-epitop yang dikongsikan antara  dua antigen dan pada masa  yang sama  terdapat epitop-epitop unik pada satu antigen, corak  separa iras (reaction of partial identity) akan terhasil. Dalam corak  ketiga, antigen 1 dan 4 mempunyai epitop-epitop yang sepunya, tetapi antigen 1 mempunyai epitop- epitop  unik yang dicam  oleh antibodi dan ini akan menghasilkan pacu (spur). Dalam corak  keempat, antibodi hanya  mengcam epitop pada antigen 1 yang tidak

mempunyai epitop  yang dikongsikan dengan antigen 5.

G. Kaedah imunojerapan berpaut enzim  (ELISA)

Kaedah ini tergolong ke dalam  asai imunoenzim kerana melibatkan tindak  balas enzim  dengan substrat. Kaedah ELISA terus digunakan untuk  mengesan kehadiran antigen sementara kaedah tak terus digunakan untuk  mengesan kehadiran antibodi.

Rajah  di atas menunjukkan prinsip ELISA untuk  mengesan kehadiran antibodi. Telaga piring  mikrotiter diselaputkan dengan antigen (berwarna biru) kemudian sampel ujian  ditambah. Jika terdapat antibodi spesifik (berwarna merah) untuk antigen dalam  sampel tersebut ia akan  bergabung dengan antigen. Kehadiran antibodi ini dikesan menggunakan antibodi sekunder (biru)  berlabel enzim (kuning). Selepas penambahan substrat, warna  produk ditentukan berdasarkan serapan dan nilai serapan ini adalah berkadaran dengan kuantiti antibodi yang tergabung kepada antigen.

H. Kaedah pemblotan Western

Kaedah pemblotan Western digunakan untuk  mengesan kehadiran antigen. Dalam kaedah ini antigen tercampur dipisahkan menggunakan elektroforesis gel. Kemudian antigen-antigen tersebut dipindahkan kepada membran pepejal menggunakan arus elektrik. Kehadiran antigen spesifik pada  membran dikesan menggunakan antibodi spesifik untuk  sesuatu antigen.

Rajah  di atas menunjukkan antigen-antigen yang terpisah selepas elektroforesis (warna kuning) yang kemudian dipindahkan kepada membran. Kehadiran antigen spesifik pada membran dikesan dengan antibodi spesifik berlabel dan warna  boleh  dibangunkan menggunakan tindak  balas enzim-substrat. Kehadiran antigen-antigen

ini dibandingkan dengan satu gel lain (warna cokelat) yang diwarnakan untuk  mengesan semua antigen dalam  sampel.

I. Kaedah pewarnaan berpendarfluor

Kaedah ini menggunakan antibodi spesifik berlabel pendarfluor seperti fluorescein isothiocyanate (FITC). Rajah  di bawah menunjukkan pengesanan bakteria menggunakan antibodi berpendarfluor. Antibodi berlabel FITC  dicampurkan dengan sampel (E. coli) dan  kemudian sampel dicerap menggunakan mikroskop pendarfluor.