Mekanisme Pertahanan Saluran Nafas


Infeksi saluran pernafasan adalah infeksi yang paling sering terjadi dibanding organ lain. Hal ini disebabkan sistem pernafasan adalah sistem yang berkontak langsung dengan dunia luar. Infeksi yang paling umum terjadi di saluran napas atas, seperti common cold dan faringitis biasanya disebabkan oleh virus. Untuk menghindari infeksi yang terus menerus tubuh menyusun mekanisme pertahanan jalan nafas. Bagaimana mekanismenya ? 

Mekanisme pertahanan selalu terkait dengan adanya pertahanan tubuh dari benda asing. Proses pertahanan yang paling sering dilakukan tubuh adalah respon inflamasi yang mengikutsertakan sel imun adapatif tubuh untuk bekerja. Tidak hanya itu tubuh juga memiliki cara-cara lain untuk membentuk mekanisme pertahanan saluran nafas atas. 

Peran hidung dalam pertahanan saluran pernafasan

Hidung merupakan penjaga utama dari udara yang masuk pertama kali. Dalam sehari, kita menghirup sekitar 10.000-20.000 liter udara. Fungsi hidung selain sebagai jalan masuk udara, menghangatkan udara, dan melembabkan udara, juga sebagai penyaring udara. Mekanisme pertahanan utama dari saluran napas adalah epitel permukaannya yang cukup istimewa yaitu epitel respiratorius atau epitel bertingkat (berlapis semu) silindris bersilia dan bersel goblet.

Epitel ini terdiri dari lima macam jenis sel yaitu: 
1. Sel silindris bersilia: sel terbanyak (1 sel mengandung 300 silia). Silia ini terus bergerak utuk menangkap dna mengeluarkan partikel asing. 
2. Sel goblet mukosa: bagian apikal mengandung droplet mukus yang terdiri dari glikoprotein.
3. Sel sikat (brush cells): sel yang memiliki ujung saraf aferen pada permukaan basal (reseptor sensorik penciuman).
4. Sel basal (pendek) 
5. Sel granul kecil: mirip sel basal tetapi mempunyai banyak granul dengan bagian pusat yang padat.

Lamina propria dibawah dari epitel ini banyak mengandung pembuluh darah yang berguna untuk menghangatkan udara masuk serta dibantu dengan silia yang membersihkan udara dari partikel asing dan kelenjar serosa dan mukosa yang melembabkan udara masuk. Kombinasi hal ini memungkinkan tubuh untuk mendapatkan udara lembab, hangat serta bersih. 

Selain itu, epitel respiratorius dilapisi oleh 5-10 μm lapisan mukus gelatinosa (fase gel) yang mengambang pada suatu lapisan cair yang sedikit lebih tipis (fase sol). Lapisan gel/mukus dan cair/sol mengandung mekanisme pertahanan imunitas humoral dan seluler.
  • Lapisan gel terdiri atas albumin, glikoprotein, IgG, IgM, dan faktor komplemen.
  • Lapisan cair terdiri atas sekresi serosa, laktoferin, lisozim, inhibitor sekresi leukoprotease, dan sekretorik IgA.
Silia pada sel-sel epitel berdenyut secara sinkron, sehingga ujungnya dijumpai pada fase gel dan menyebabkannya bergerak ke arah mulut, membawa partikel dan debris seluler bersamanya (transpor mukosilier atau bersihan). Banyak faktor dapat mengganggu mekanisme tersebut, termasuk peningkatan viskositas atau ketebalan mukus, membuatnya lebih sulit untuk bergerak (misalnya peradangan, asma), perubahan pada fase sol yang menghambat gerakan silia atau mencegah perlekatan pada fase gel dan gangguan aktivitas silia (diskinesia silia). Transpor mukosilier ini menurun performanya akibat merokok, polutan, anestetik, dan infeksi serta pada fibrosis kistik dan sindrom silia imotil kongenital yang jarang terjadi. Transpor mukosilier yang berkurang menyebabkan infeksi respirasi rekuren yang secara progresif merusak paru, misalnya bronkiektasis. Pada keadaan tersebut dinding bronkus menebal, melebar, dan meradang, secara permanen.

Mukus (sekret kelenjar) dihasilkan oleh sel-sel goblet pada epitel dan kelenjar submukosa. Unsur utamanya adalah glikoprotein kaya karbohidrat yang disebut musin yang memberikan sifat seperti gel pada mukus. Fluiditas dan komposisi ionik fase sol dikontrol oleh sel-sel epitel. Mukus mengandung beberapa faktor yang dihasilkan oleh sel-sel epitel dan sel lain atau yang berasal dari sel plasma: antiprotease seperti α1-antitripsin yang menghambat aksi protease yang dilepaskan dari bakteri dan neutrofil yang mendegradasi protein, defisiensi α1-antitripsin merupakan predisposisi terjadinya gangguan elastin dan perkembangan emfisema. Protein surfaktan A, terlepas dari aksinya pada tegangan permukaan, memperkuat fagositosis dengan menyelubungi atau mengopsonisasi bakteri dan partikel-partikel lain. Lisozim disekresi dalam jumlah besar pada jalan napas dan memiliki sifat antijamur dan bakterisidal; bersama dengan protein antimikroba, laktoferin, peroksidase, dan defensin yang berasal dari neutrofil, enzim tersebut memberikan imunitas non spesifik pada saluran napas. 

Imunoglobulin sekretori (IgA) adalah imunoglobulin utama dalam sekresi jalan napas dan dengan IgM dan IgG mengaglutinasi dan mengopsonisasi partikel antigenik; IgA juga menahan perlekatan mikroba ke mukosa. IgA sekretori terdiri dari suatu dimer dua molekul IgA yang dihasilkan oleh sel-sel plasma (limfosit B teraktivasi) dan suatu komponen sekretori glikoprotein. Komponen tersebut dihasilkan pada permukaan basolateral sel-sel epitel, tempatnya mengikat dimer IgA. Kompleks IgA sekretori kemudian dipindahkan ke permukaan luminal sel epitel dan dilepaskan ke dalam cairan bronkial. Kompleks tersebut merupakan 10% protein total dalam cairan lavase bronkoalveolar.

Jaringan Limfoid
Struktur jaringan limfoid membentuk sistem limfoid yang terdiri dari limfosit, sel epitelial, dan sel stromal. Terdapat dua organ limfoid yaitu primer dan sekunder. Organ limfoid primer merupakan tempat utama pembentukan limfosit (limfopoesis) yaitu timus dan sumsum tulang. Limfosit dewasa yang diproduksi organ limfoid primer akan bermigrasi menuju organ limfoid sekunder. Organ limfoid sekunder merupakan tempat terjadinya interaksi antara limfosit dengan limfosit dan antara limfosit dengan antigen, dan diseminasi respons imun. Organ limfoid sekunder yaitu limpa dan jaringan limfoid pada mukosa seperti tonsil, BALT (bronchus-associated lymphoid tissue), GALT (gut-associated lymphoid tissue)/Peyer’s patch. Sirkulasi limfe akan berlanjut menuju duktus torasikus yang akan berhubungan dengan sistem pembuluh darah sehingga dapat mengirimkan berbagai unsur sistem limfoid.
Di dalam jaringan limfoid mukosa (MALT) terdapat sel dendrit yang berasal dari sumsum tulang. Sel dendrit berfungsi sebagai Antigen Presenting Cell (APC) dan mengirim sinyal aktivasi kepada limfosit T naive atau virgin untuk memulai respon imun, karena itu sel dendrit disebut juga imunostimulatory cells. Sel dendrit dapat mengekspresikan MHC-kelas II sendiri pada level yang tinggi serta MHC-kelas I dan reseptor komplemen tipe 3. Sinyal dari Th (CD4+) akan menginduksi limfosit untuk menghasilkan sitokin. Aktivasi limfosit B dibantu oleh sel Th2 (IL-2, IL-4, IL-5) serta membentuk diferensiasi sel B menjadi klon yang memproduksi antibodi berupa sekretorik IgA. MALT tidak ada di saluran napas bawah.

Sistem Khusus Traktus Respiratorius Atas

1. Refleks nasofaringo-bronkial
Refleks ini mengurangi puncak aliran ekspirasi akibat alergen yang memasuki hidung. Baru-baru ini dilaporkan, sekitar 6 jam setelah refleks ini menyebabkan penurunan FEV1 dan forced vital capacity yang signifikan. Refleks ini biasa dikenal dengan refleks bersin. Mekanisme refleks bersin sama halnya dengan refleks batuk. Hanya saja, refleks ini terjadi pada kavitas nasal bukan pada saluran napas bawah. Mekanisme refleks sebagai berikut: bronkus dan trakea sedemikian sensitifnya terhadap sentuhan halus, sehingga benda asing dalam jumlah berapa pun atau penyebab iritasi lainnya akan menimbulkan refleks batuk. Laring dan karina (tempat di mana trakea bercabang menjadi bronkus) adalah yang paling sensitif, dan bronkiolus terminalis dan bahkan alveoli bersifat sensitif terhadap rangsangan bahan kimia yang korosif seperti sulfur dioksida dan klorin. 
Impuls aferen yang berasal dari saluran napas terutama berjalan melalui nervus vagus ke medula. Di sana, suatu rangkaian peristiwa otomatis digerakkan oleh lintasan neuronal medula, menyebabkan efek sebagai berikut: pertama, kira-kira 2,5 liter udara diinspirasi. Kedua, epiglotis menutup; dan pita suara menutup erat-erat dan menjerat udara dalam paru. Ketiga, otot-otot perut berkontraksi dengan kuat mendorong diafragma, sedangkan otot-otot ekspirasi lainnya, seperti interkostalis internus, juga berkontraksi dengan kuat. Keempat, pita suara dengan epiglotis terbuka lebar, sehingga udara bertekanan tinggi dalam paru meledak keluar. Kemudian, penekanan kuat pada paru yang menyebabkan bronkus dan trakea menjadi kolaps sehingga bagian yang tidak berkartilago ini berinvaginasi ke dalam, akibatnya udara yang meledak tersebut benar-benar mengalir melalui celah-celah bronkus dan trakea bersama partikel asing. Peristiwa ini terjadi sama persis dengan refleks batuk, namun ketika refleks bersin terjadi penekanan uvula, sehingga sejumlah besar udara dengan cepat melalui hidung, dengan demikian membantu membersihkan saluran hidung dari benda asing. 

2. Fungsi protektif hidung: menghangatkan dan melembabkan udara, menyaring partikel atau iritan, dan produksi nitrit oksida (NO). Hal ini ditujukan agar udara yang diinhalasi bisa mencapai saluran napas bawah dalam keadaan yang tidak membahayakan homeostasis. Panas dihasilkan dari banyak kapiler yang berada di subepitelial yang berpenestrasi menuju permukaan lumen serta membantu tranportasi air menuju interstisium. Melembabkan udara dimediasi oleh aktivasi sekitar 45.000 kelenjar seromukosa pada kavitas nasal dan sel goblet yang menghasilkan sejumlah air yang signifikan. Adanya “kolam” yang terisi oleh sejumlah besar volume darah yang berasal dari sinusoid vena yang terletak di subepitelial bisa membuat jaringan submukosa untuk menyerap udara dan menambah perluasan kontak dengan aliran udara. Mukus hidung dan mukosiliar merupakan komponen penting dalam pembersihan. Partikel dengan diameter aerodinamik 5-10 μm ditangkap dalam mukosa nasal. Gas yang larut dalam air akan dihilangkan total dari udara yang diinhalasi di saluran masuk hidung. Gas yang bersifat iritan dapat menstimulasi saraf sensorik hidung dan menginduksi sekresi yang membuat deposit yang lebih besar. NO dihasilkan dari saluran napas atas (terutama sinus paranasal) yang berperan protektif untuk cabang respiratorius. NO memiliki aktivitas antiviral dan bakteriostatik yang kuat, meningkatkan oksigenasi, menghasilkan efek bronkodilator, dan menjaga masuknya udara melalu saluran napas bawah.

3. Peran inflamasi pada nasal: sejumlah eosinofil di mukosa saluran napas bawah akan meningkat yang mengekspresikan molekul adesi setelah diinduksi oleh alergen hidung. 

4. Drainase material inflamatori. 
Saluran napas atas terdiri dari hidung, telinga, dan tenggorok. Salah satu struktur penunjang yang terletak di sistem ini adalah tuba eustachius yang menghubungkan nasofaring dengan telinga tengah. Struktur ini berfungsi dalam menjaga tekanan atmosfer tetap seimbang. Kompleks osteomeatal (OMC) adalah daerah kavum nasalis antara meatus media dan inferior, tempat pertemuan drainase dari sinus frontal, etmoidalis (etmoidalis anterior), dan maksilaris. Terjadinya penurunan tekanan oksigen dalam kompleks ini juga bisa memicu rasa pusing. Seperti halnya saluran napas atas, OMC juga memiliki transpor silia.

0 komentar:

Poskan Komentar