Sistem imun adalah benteng pertahanan tubuh yang sangat kompleks. Di jantung mekanisme pertahanan ini terdapat interaksi spesifik antara dua molekul fundamental: antibodi dan antigen. Memahami bagaimana kedua komponen ini bekerja sama sangat penting untuk mengerti bagaimana tubuh melawan infeksi, bagaimana vaksinasi bekerja, dan dasar dari banyak penyakit autoimun.
Secara sederhana, antigen (singkatan dari *antibody generator*) adalah zat apa pun yang dapat memicu respons imun spesifik dalam tubuh. Antigen ini seringkali merupakan molekul asing yang ditemukan pada permukaan patogen (seperti bakteri, virus, jamur, atau parasit), tetapi juga bisa berupa zat kimia berbahaya, alergen, atau bahkan sel tubuh yang rusak atau bermutasi (seperti sel kanker).
Kunci dari fungsi antigen terletak pada strukturnya. Setiap antigen memiliki wilayah kecil yang disebut epitop. Epitop adalah 'sidik jari' molekuler tempat antibodi atau sel T akan menempel. Bentuk dan komposisi epitop ini sangat unik, memastikan bahwa respons imun yang dihasilkan bersifat spesifik hanya untuk antigen tersebut.
Contoh umum antigen yang sering kita kenal meliputi:
Antibodi, atau yang juga dikenal sebagai imunoglobulin (Ig), adalah protein berbentuk Y besar yang diproduksi oleh sel plasma (turunan dari limfosit B). Tugas utama antibodi adalah mengidentifikasi, menempel pada, dan menandai antigen spesifik agar dapat dihancurkan oleh komponen lain dari sistem imun.
Struktur antibodi terdiri dari empat rantai polipeptida: dua rantai berat (heavy chain) dan dua rantai ringan (light chain). Bagian ujung dari lengan Y—disebut daerah variabel (Fab)—adalah area yang sangat penting karena di sinilah pengikatan antigen terjadi. Daerah ini memiliki bentuk komplementer (cocok seperti kunci dan gembok) terhadap epitop antigen tertentu.
Terdapat lima kelas utama antibodi dalam tubuh manusia, masing-masing dengan fungsi spesifiknya:
Interaksi antara antibodi dan antigen adalah contoh klasik dari spesifisitas molekuler tinggi, yang sering disebut sebagai model 'kunci dan gembok'. Ketika antibodi menemukan antigen yang sesuai (yang epitopnya cocok dengan situs pengikatan Fab), terjadi ikatan yang kuat namun reversibel.
Setelah pengikatan terjadi, antibodi menjalankan beberapa fungsi penting untuk menetralisir ancaman:
Antibodi menempel pada situs aktif atau area penting pada permukaan patogen (seperti situs adhesi virus), secara fisik mencegah patogen tersebut menginfeksi sel inang atau melepaskan toksinnya.
Antibodi (terutama IgG) melapisi permukaan antigen (patogen). Hal ini bertindak seperti 'tanda seru' yang memudahkan sel fagositik (seperti makrofag) untuk mengenali dan menelan partikel asing tersebut. Proses ini disebut opsonisasi.
Pengikatan antibodi pada antigen dapat mengaktifkan sistem komplemen, serangkaian protein dalam darah yang bekerja secara kaskade untuk menghancurkan membran sel mikroorganisme target secara langsung (lisis).
Hubungan dinamis antara antibodi dan antigen adalah fondasi dari imunologi terapan. Tes diagnostik medis, seperti tes kehamilan atau tes HIV, bekerja dengan mendeteksi keberadaan antibodi spesifik terhadap antigen tertentu. Vaksinasi bekerja dengan memperkenalkan antigen yang dilemahkan atau mati ke dalam tubuh, memicu produksi antibodi memori sehingga tubuh siap melawan patogen sebenarnya di masa depan.
Sebaliknya, dalam penyakit autoimun, sistem imun keliru mengidentifikasi antigen normal tubuh sendiri sebagai ancaman, menyebabkan antibodi menyerang jaringan sehat, yang memicu peradangan dan kerusakan kronis.