SISTEM PERTAHANAN TUBUH PADA IKAN

SISTEM PERTAHANAN TUBUH PADA IKAN

Oleh

Hambali Supriyadi

Laboratorium Penyakit Ikan Pasarminggu

Balai Riset Perikanan Budidaya Air Tawar

PENDAHULUAN

Penyakit ikan merupakan salah satu masalah yang harus dihadapi pada  usaha budidaya ikan. Kerugian yang diakibatkan biasanya tidak sedikit yaitu antara lain berupa kematian ikan dan penurunan kualitas ikan.

Cara penanggulangan penyakit dengan cara pengobatan telah banyak diusahakan. Bahan kimia dan antibiotika telah banyak digunakan dalam penaggulangan penyakit pada ikan. Namun demikian penggunaan bahan tersebut secara terus menerus tentu saja akan menimbulkan efek negatif baik bagi lingkungan, bagi ikan dan bagi konsumer ikan.

Saat ini  studi tentang respon kebal pada ikan telah banyak dilakukan. Oleh karena itu pencegahan penyakit dengan menggunakan bahan-bahan yang dapat menimbulkan kekebalan baik dengan menggunakan vaksin maupun imunostimulan lain telah banyak dilaksanakan.

Ikan  walaupun sistem pertahanan tubuhnya masih sangat sederhana ternyata mampu menunjukkan respon kebal, artinya ikan mampu memproduksi antibodi.

DASAR-DASAR PERTAHANAN TUBUH

1.                  Gerak balas imun (tanggap kebal/ immune response)

Suatu reaksi tanggap kebal akan timbul apabila ada benda asing (antigen) yang memasukki suatu inang yang bereaksi dengan sistem kekebalan dari inang tersebut.

Antigen/bahan-bahan asing bisa terdiri dari sel-sel seperti bakteri, virus,jamur, parasit atau bahan protein lainnya. Apabila benda asing tersebut memasuki tubuh inang maka akan merangsang jaringan limfosit untuk memproduksi sel-sel limfosit dan makrofag.

Limfosit yang dihasilkan oleh tubuh terdiri dari dua jenis sel yaitu :Limfosit-T dan limfosit –B. Perbedaan kedua limfosit ini adalah terletak pada cirri-ciri permukaan dan juga peranan dari setiap jenis sel tersebut. Misalnya dilihat dari fungsi sel-T atau limfosit-T mempunyai beberapa fungsi yaitu antara lain memainkan peran dalam pemusnahan jasad penyebab penyakit dengan jalan merangsang pembentukan “limfokin”. Limfokin adalah sekelompok bahan yang dapat meningkatkan aktifitas makrofag.

Fungsi lain dari  sel-T  yaitu yang sangat penting  meliputi membunuh sel target misalnya jasad patogen secara langsung (melalui imunitas perantara sel dan cytotoxicity) serta secara kerjasama dengan sel-B dalam meningkatkan produksi antibodi. Interaksi antara sel-T dan sel-B  diperantarai  paling tidak oleh dua kelas molekul yaitu 1) molekul permukaan sel, yang berperan dalam penempelan sel dan  sinyal transduksi 2) cytokine (termasuk interleukin) yang merupakan hormon polipeptid yang berperan dalam pertumbuhan, pembelahan dan diferensiasi sel dalam sistem kekebalan.

Tanggap kebal yang ditimbulkan oleh sel-T disebut dengan keimunan perantara sel (cell mediated immunity) sedangkan tanggap kebal yang dihasilkan oleh sel-B disebut dengan “humoral immunity”. Sifat dari kekebalan yang dihasilkan oleh sel-T adalah tidak spesifik, sedangkan yang dihasilkan oleh sel-B bersifat spesifik.

Perbedaan tanggap kebal spesifik dengan yang tidak spesifik adalah: a) kespesifikan, b) keheterogenan dan c) ingatan/memori immunology.

Kespesifikan  adalah pemilihan yang tepat baik oleh antibodi maupun limfosit untuk bereaksi dengan antigen atau benda asing lain dengan konfigurasi yang sama dengan antigen tersebut. Sifat keheterogenan dari tanggap kebal spesifik adalah terbentuknya berbagai jenis sel maupun hasil sel yang dikeluarkan sewaktu tubuh inang tersebut dimasuki oleh antigen. Sel-sel yang beraneka jenis tersebut akan menghasilkan antibodi dan limfosit  sensitif yang bersifat heterogen. Sifat ketiga adalah terbentuknya “memori immunology” dalam sel-sel limfosit. Jadi apabila sewaktu waktu inang  tersebut dimasuki oleh antigen yang sejenis maka inang tersebut akan cepat bereaksi untuk membentuk antibodi. Dengan adanya  memori imunologi ini akan mempercepat dan meningkatkan terbentuknya zat anti (antibody) pada tubuh inang.

2.                  Antigen

            Pada dasarnya antigen merupakan suatu benda asing yang memasuki suatu inang., yang biasanya  benda asing tersebut tidak terdapat pada tubuh inang tersebut. Antigen yang mampu menimbulkan  antibody disebut dengan immunogen, sedangkan sifat dari antigen tersebut adalah immunogenik.

            Berdasarkan atas ukuran berat molekul dan kecepatan pembentukan antibody maka antigen dibagi menjadi : a) antigen kuat, yaitu antigen yang mampu merangsang  terbentuknya antibody dengan cepat dan levelnya tinggi. b) antigen lemah, yaitu antigen yang mengambil masa cukup lama  dalam memproduksi antibody dan levelnya juga rendah.

            Pada umumnya suatu antigen dapat dikatakan sebagai antigen  yang kuat apabila berat molekulnya melebihi 10.000. Namun demikian ada kekecualian bagi hormon polipeptin glukagon yang memiliki berat molekul 4.600, dan insulin yang mempunyai berat molekul 5.000 dapat berfungsi  sebagai immunogen.

            Kandungan kimia dari suatu bahan merupakan faktor penting untuk menentukan keimunogenan. Pada umumnya protein merupakan  imunogen yang baik. Makromolekul seperti  polisakarid dapat juga dianggap sebagai antigen kuat, sedangkan lipid dan asam nukleat biasanya merupakan antigen lemah. Tetapi apabila lipid atau asam nukleat digabungkan dengan dengan protein terlebih dahulu sehingga terbentuk makromolekul (lipo protein atau nukleo protein) maka akan dapat menghasilkan zat anti dengan level yang tinggi. Lipopolisakarid yang terdapat pada permukaan dinding sel bakteri gram negatif mempunyai keimunogenan yang tinggi.

3.         Antibodi

      Antibodi atau zat anti adalah suatu senyawa protein (gama-globulin, immunoglobulin) yang terbentuk karena adanya antigen (benda asing) yang masuk kedalam tubuh.. Sifat dari antibodi yang dihasilkan biasanya sangat spesifik artinya hanya dapat bereaksi terhadap suatu organisme yang memiliki susunan molekul yang sama dengan perangsangnya (antigen asal).

4.         Hapten

            Suatu bahan kalau dimasukkan kedalam suatu inang tidak dapat menimbulkan antibodi, tetapi apabila bahan tersebut digabungkan secara kovalen dengan suatu bahan pembawa misalnya  protein , maka bahan tersebut dapat menimbulkan antibodi yang sesuai bagi bahan tersebut. Bahan  sedemikian itu disebut dengan “hapten”. Sebagai contoh dinitropenil (DNP) apabila berkonjugasi dengan protein misalnya Bovin Serum Albumin (BSA) maka akan merangsang timbulnya antibody yang spesifik terhadap DNP. Demikian juga apabila inang tersebut disuntik ulang (booster) dengan konjugat yang sejenis maka akan mempercepat pembentukan antibody yang spesifik terhadap DNP.

5.         Komplemen.

Suatu komplek enzyme yang terdiri dari kira-kira 11 komponen protein, terdapat pada  serum  dan disintesis oleh makrofag. Fungsinya adalah  untuk melisiskan fatogen baik yang dilakukan bersama  dengan antibodi maupun sendiri.

6.         Adjuvant

Jika sifat keimunogenan suatu antigen lemah sehingga hanya menghasilkan antibody yang rendah, maka keimunogenan antigen tersebut  dapat ditingkatkan dengan jalan menggunakan adjuvat. Adjuvant biasanya dapat berupa garam-garam aluminium, natrium alginat, endotoksin dari beberapa bakteri yang bersifat gram negatif.

Adjuvant yang umum digunakan dalam suatu penyelidikan misalnya  Adjuvan komplit Freud (Complete Freud adjuvant)  basanya terdiri atas minyak mineral ditambah dengan bakteri Mycobacterium.

Adjuvant tidak komplit Freud juga sering digunakan . Bedanya adalah bahwa bahan tersebut tidak dilengkapi dengan sel bakteri Mycobacterium.

SISTEM PERTAHANAN TUBUH PADA IKAN.

Ada beberapa substansi sel dan organ yang berperan dalam sistem pertahanan tubuh suatu organisme. Elemen-elemen tersebut sering disebut dengan sistem kekebalan (immune system).  Organ yang terbasuk dalam sistem kekebalan adalah sistem “Reticulo Endothelial” , limfosit, plasmosit, dan fraksi serum protein tertentu.  Sistem retkulo endothelial pada ikan terdiri atas : bagian depan ginjal, thymus, limfa (spleen), dan hati (pada awal perkembangan). Suatu jaringan yang menyerupai jaringan limfoid pada usus ikan diduga mempunyai peranan  dalam mekanisme kekebalan tubuh.

Sel  yang berperan dalam sistem tanggap kebal terdiri dari dua jenis sel limfosit yaitu limfosit –B dan limfosit-T. Aktivitas yang pasti dari sel –T pada ikan belum banyak diketahui tapi yang jelas peran utamanya  adalah dalam sitem kekebalan seluler dan biasanya disebut dengan keimunan perantara sel (cell mediated immunity). Sel –B berperan dalam produksi imunoglobulin melalui rangsangan pada limfa dan mungkin hati pada ikan. Ikan tidak memiliki nodulus limfatikus.

Tabel1. Saat perkembangan organ Sitem reticulo Endothelial pada ikan (hari) pada

  berbagai  suhu

Spesies ikan	Suhu (oC)	Saat perkembangan organ (hari)setelah menetas
		Thymus	ginjal	limfa	galt
Barbus conchonius Cyprinus carpio Oreochromis niloticus	23 22 suhu ruang 24	4 3 6-8 9	4 6 13-16 14	7 8 30-80 -	5 - - 14

Ada beberapa kelas imunoglobulin pada binatang kelas tinggiyaitu: IgG, IgA, IgM, IgD dan IgE. Konsentrasi IgM pada binatang kelas tinggi pada mulanya tinggi, tetapi setelah kadarnya menurun maka mulai terdapat IgG dan pada akhirnya kadar IgG makin tinggi dan IgM menurun.

Pada ikan immunoglobulin merupakan makroglobulin. Ikan juga hampir tidak memiliki immunoglobulin kelas IgG. Padahal fungsi dari  IgG adalah sebagai komponen yang sangat penting bagi anti viral, antibacterial dan anti toksin. Immunoglobulin pada ikan lebih banyak yang menyerupai IgM pada binatang kelas tinggi. Jadi pada ikan reaksi terhadap virus dan bakteri berlainan dengan binatang tingkat tinggi dimana pada ikan reaksi tersebut lebih banyak dengan IgM.

FILOGENI PERTAHANAN TUBUH

Mekanisme perthanan tubuh dari hewan yang paling sederhana ialah fagositosis. Perkembangan sistem pertahanan mengalami evolusi dari sistem sederhana sampai yang sifatnya komlek (spesifik) seperti yang terdapat pada manusia.  Golongan protozoa dan  Echinodermata mempunyai sistem pertahanan tubuh berupa sitem fagositosis, sedangkan kerang-kerangan memiliki sistem pertahanan tubuh berupa agregasi.

Golongan tunicata sistem pertahanan tubuhnya berupa limfosit, moluska dan cacing berupa sistem agglutinasi, sedangkan arthropoda mempunyai sistem komplemen.

Ikan bertulang belakang memiliki sistem pertahanan berupa sel-T , Sel-B dan immunoglobulin. Sedangkan ikan bertulang rawan mempunyai imunoglobulin, sel-T , sel plasma dan IgM. Amphibia memiliki sel-T, IgG, IgM dan  nodulus limfatikus, sedangkan reptilia memiliki sel-T, IgG, dan IgM.

Tabel 2. Jenis antibodi yang ada pada beberapa golongan ikan.

Golongan ikan	Limfosit-B	Limfosit-T
	antibodi	penolakan	Toksisitas sel	Koordinasi dg sel-B
Agnatha Chondroichthyes Osteichthyes Dip[noi	- IgM, IgX, IgR IgW IgM, IgD IgM, IgY	- + + ?	- ? ? ?	- ? + ?

VAKSIN

Substansi yang sering dipakai untuk merangsang timbulnya ketahanan tubuh adalah bakterin. Sediaan vaksin dapat dibuat dengan berbagai macam cara yaitu antara lain sel utuh yang dimatikan, sel bakteri yang disonikasi, atau merupakan hasil sonikasi yang dimampatkan.

Cara pelemahan atau proses mematikan fatogen untuk sediaan antigen ada berbagai macam yaitu: dengan  pemansan, penambahan formalin 0.45%, phenol atau dengan menggunakan chloroform. Preparasi sel/bakterin tersebut dapat dengan menggunakan salin atau dengan adjuvant. Sediaan vaksin tersebut dapat bersifat monovalen atau polivalen.

Penggunakan vaksin pada ikan  dapat dengan berbagai cara yaitu : dengan cara perendaman, suntikan, memlalui pakan dan melalui semprotan dengan tekanan tinggi.

Keuntungan  pemberian vaksin dengan melalui perendaman adalah dapat menghemat tenaga dan waktu sert tidak menimbulkan stress pada ikan. Kelemahan metode ini adalah kita tidak dapat menaksir berapa banyak antigen yang dapat diserap oleh ikan.

Metoda pemberian vaksin melalui suntikan dapat memasukkan vaksi kedalam tubuh ikan secara tepat jumlahnya jadi effektivitasnya sangat terjamin. Tetapi metoda ini tidak effisien untuk digunakan pada ikan yang ukurannya kecil dan dalam jumlah yang banyak.

Penggunaan vaksin melalui pakan kalau ditinjau dari effisiensinya belum tentu semua vaksin yang diberikan melalui pakan akan dimakan oleh ikan. Selain itu dosis yang diberikan harus tinggi jadi  penggunaan vaksin tersebut sangat boros.  

DAFTAR PUSTAKA.

Post, G. 1983. Textbook of Fish Health.TFH Publication, Inc. Ltd

Snieszko, S.F. 1973. The effect of environmental stress on outbreak of infection diseases of fishes. J. Fish. Biol. (6) : 197‑208.

Supriyadi, H. dan P. Taufik. 1983. Penelitian pendahuluan         immunisasi ikan dengan cara vaksinasi. Bull. Pen. PD .4 (1): 34 ‑36.

Supriyadi, H and A. Rukyani. 1990. The use of antibiotics and drugs for treatment of bacterial disease on fish and shrimp in Indonesia. In. Disease in Asian Aquaculture I. M. Shariff, R.P. Subashinghe and J.R. Arthur (eds), p. 515-517. Fish Health Section, Asian Fisheries Society, Manila, Philippines.

Supriyadi, H and M. Shariff. 1995. Evaluation of the immune response and protection confered in walking catfish, Clarias batrachus, administered  inactivated Aeromonas hydrophila bacterin by immersion. In Diseases in Asian Aquaculture II. M. Shariff, J.R. Arthur and Subasinghe (eds) p. 405-412. Fish Health Section, Asian Fisheries Society, Manila. Philippines.

Warr, G.W. 1997. The Adaptive Immune System of Fish. In . Gudding, R; Lillehaug A; Midtlyng, P.J; Brown,F (eds) Fish Vaccinology . Dev. Biol Stand. Basel, Karger. 90: 15-21.

Zapata, A.G. M. Torroba. A. Varas and E. Jimenez. 1997. Immunity in Fish Larvae. In . Gudding, R; Lillehaug A; Midtlyng, P.J; Brown,F (eds) Fish Vaccinology . Dev. Biol Stand. Basel, Karger 90: 23-32.