8
ATEROSKLEROSIS SEBAGAI FAKTOR RESIKO STROKE Atherosklerosis merupakan factor resiko utama dalam perkembangan emboli. Inflamasi merupakan faktor resiko yang penting untuk stroke iskhemi yang berperan dalam inisiasi, kemajuan dan proses maturasi aterosklerosis. Respon inflamasi sistemik meningkatkan regulasi sitokin tumor nekrosis faktor-α (TNF- α) dan interleukin-1 (IL-1) yang dipercaya berperan dalam pembentukan plak aterosklerosis. Data klinis mengindikasikan bahwa inflamasi sistemik berhubungan dengan hasil yang kurang baik dari pasien stroke. Bagaimanapun hubungan antara inflamasi sistemik dengan patologi stroke masih belum jelas. Low density lipoprotein (LDL) dan apolipoprotein B-100 (apoB 100) sebagai inisiator aterosklerosis. Aterosklerosis dipercaya sebagai bagian dari kondisi inflamasi yang merespon jejas, yang merupakan faktor resiko utama dari stroke iskhemik. Aterosklerosis adalah bentuk akumulasi pada tunika intima arterial terutama terdiri dari turunan lipid yaitu LDL merupakan pembawa utema kolesterol dalam sirkulasi. Aterosklerosis merupakan deposit dan akumulasi kolesterol, lipid lain dan debris seluler dalam dinding arteri medium sampai besar, yang membetuk plaque dan gangguan aliran darah. Disfungsi dan jejas pada endotel yang disebabkan oleh sejumlah faktor yang disebabkan oleh sejumlah faktor seperti homosistein, toksin (merokok), stres, agen infeksi (seperti Clamydia pneumoniae) dan LDL yang teroksidasi akan mengakibatkan respon inflamasi yang akan memicu terbentuknya dan pecahnya plaque, hal ini merupakan salah satu faktor resiko terbesar untuk terjadinya stroke iskhemik. Pada kondisi inflamasi (OxLDL, homosistein, asap rokok, stres maupun agen infeksius) sel endotel dari arteri akan mengekspresikan molekul adhesi sehingga monosit akan menuju ke endotel. Monocyte chemoatractant protein-1 (MCP-1) merupakan salah satu khemoatraktan yang akan menarik monosit melalui endotel menuju tunika intima arteri. Di dalam tunika intima monosit akan berdiferensiasi menjadi makrofag, sebagai jawaban atas diproduksinya agen lokal seperti monocyte colony stimulating factor. Adanya stres oksidatif, maka LDL akan teroksidasi menjadi OxDL. Hal ini akan menyebabkan makrofag mengekspresikan sejumlah reseptor seperti CD36, SR-A dan SR-B.

Peran Sitokin Pada Aterosklerosis-refda

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Peran Sitokin Pada Aterosklerosis-refda

ATEROSKLEROSIS SEBAGAI FAKTOR RESIKO STROKEAtherosklerosis merupakan factor resiko utama dalam perkembangan emboli.

Inflamasi merupakan faktor resiko yang penting untuk stroke iskhemi yang berperan dalam inisiasi, kemajuan dan proses maturasi aterosklerosis. Respon inflamasi sistemik meningkatkan regulasi sitokin tumor nekrosis faktor-α (TNF- α) dan interleukin-1 (IL-1) yang dipercaya berperan dalam pembentukan plak aterosklerosis. Data klinis mengindikasikan bahwa inflamasi sistemik berhubungan dengan hasil yang kurang baik dari pasien stroke. Bagaimanapun hubungan antara inflamasi sistemik dengan patologi stroke masih belum jelas.Low density lipoprotein (LDL) dan apolipoprotein B-100 (apoB 100) sebagai inisiator aterosklerosis.

Aterosklerosis dipercaya sebagai bagian dari kondisi inflamasi yang merespon jejas, yang merupakan faktor resiko utama dari stroke iskhemik. Aterosklerosis adalah bentuk akumulasi pada tunika intima arterial terutama terdiri dari turunan lipid yaitu LDL merupakan pembawa utema kolesterol dalam sirkulasi.

Aterosklerosis merupakan deposit dan akumulasi kolesterol, lipid lain dan debris seluler dalam dinding arteri medium sampai besar, yang membetuk plaque dan gangguan aliran darah. Disfungsi dan jejas pada endotel yang disebabkan oleh sejumlah faktor yang disebabkan oleh sejumlah faktor seperti homosistein, toksin (merokok), stres, agen infeksi (seperti Clamydia pneumoniae) dan LDL yang teroksidasi akan mengakibatkan respon inflamasi yang akan memicu terbentuknya dan pecahnya plaque, hal ini merupakan salah satu faktor resiko terbesar untuk terjadinya stroke iskhemik. Pada kondisi inflamasi (OxLDL, homosistein, asap rokok, stres maupun agen infeksius) sel endotel dari arteri akan mengekspresikan molekul adhesi sehingga monosit akan menuju ke endotel. Monocyte chemoatractant protein-1 (MCP-1) merupakan salah satu khemoatraktan yang akan menarik monosit melalui endotel menuju tunika intima arteri. Di dalam tunika intima monosit akan berdiferensiasi menjadi makrofag, sebagai jawaban atas diproduksinya agen lokal seperti monocyte colony stimulating factor. Adanya stres oksidatif, maka LDL akan teroksidasi menjadi OxDL. Hal ini akan menyebabkan makrofag mengekspresikan sejumlah reseptor seperti CD36, SR-A dan SR-B. Reseptor-reseptor tersebut akan menyebabkan masuknya OxDL sehingga akan terbentuk makrofag yang sitoplasmanya penuh dengan lipid yang dikenal dengan ”foam cell”. Foam cell akan memproduksi reactive oxygen synthetase (ROS), sekresi sitokin-sitokin baik TNF-α maupun IL-1 dan matrix metallo-proteinase-9 (MMP-9) yang akan meningkatkan terjadinya aterosklerosis. Sitokin-sitokin pro-inflamasi berperan dalam aterogenesis dan pecahnya plaque. Peningkatan kadar TNF-α dan IL-1 akan meningkatkan ekspresi molekul-molekul adhesi dan perekrutan monosit dalam perkembangan lesi aterosklerosis (gambar 1).

Matrix metalloproteinase-9 berperan untuk memecahkan pembungkus fibrous yang melingkupi plaque, sehingga plaque akan pecah dan terbentuk gumpalan-gumpalan darah. Jika gumpalan darah tersebut ikut aliran darah arteri, maka akan terbawa sampai otak sehingga akan terjadi emboli arteri serebral dan menyebabkan stroke iskhemik-4. Hasil penelitian terbaru menunjukan plaque aterosklerotik arteri karotis pada pasien yang menunjukan gejala mengekspresikan lipoprotein-

Page 2: Peran Sitokin Pada Aterosklerosis-refda

phospholipase A2 (Lp-PLA2)/PAF acetylhydrolase, Lyso-Pc, OxLDL, lebih tinggi dibandingkan aterosklerotik arteri karotis pada pasien yang tanpa gejala.

Lipoprotein-PLA2 (Lp-PLA2)Lipoprotein-PLA2 adalah protein dengan berat molekul 45 kDa, yang dikenal sebagai platelet activating factor (PAF) acetylhydrolase. Tingginya kadar Lp-PLA2 dihungkan dengan penyakit jantung koroner, stroke dan demensia. Lp-LPA2 diproduksi dan disekresikan oleh monosit/makrofag, limfosit T dan sel mast. Lp-PLA2 kelihatannya mempunyai peran ganda sebagai anti-inflamasi diketahui akan mengaktivasi trombosit, monosit dan makrofag. Metabolisme lipid berperan pada kematian sel-sel saraf iskhemik. Aktivasi fosfolipase (fosfolipase A2/PLA2, fosfatidilkolin fosfolipase C/PtdCho-PLC, fosfatidil-inositol fosfolipase C/PtdIns-PLC dan fosfolipase D/PLD) berikut iskhemi serebral akan menghasilkan pesan sekunder kedua dari fraksi lipid seperti 1-2 diasilgliserol/DAG, asam fosfatidil/PA, asam liso-fosfatidil/lyso-PA, asam dekosaheksaenoik/DHA, dan asam arahkhidonat/ArAc. ArAc lebih jauh akan dimetabolisme oleh COX/LOX untuk menggerakkan sinyal-sinyal yang penting dan eikosanoid vasoaktif. Sedangkan metabolit yaitu 10, 17 S-docasatriene akan bertindak sebagai neuroprotektor endogen dengan menghambat infiltrasi leukosit-3. Secara lebih jelas dapat dilihat pada gambar 2.

SITOKIN DAN STROKESitokin merupakan protein soluble dengan berat molekul yang rendah yang

diproduksi pada respon terhadap antigen dan bertindak sebagai mediator untuk mengatur sistem imunitas baik alamiah maupun adaptif. Sitokin merupakan messenger kimiawi dan termasuk diantaranya adalah tumor necrosis factor, interleukin, interferon, khemokin, dan faktor pertumbuhan. Peran sitokin sangatlah kompleks, satu sitokin dapat bertindak pada sejumlah tipe sel yang berbeda (pleiotropic), sitokin yang sama mengatur sejumlah fungsi yang berbeda (multifunctional), dan sejumlah sitokin yang berbeda dapat memiliki fungsi yang sama (redundant). Kesamaan tersebut dalam hal pemanfaatan komponen kunci pada jalur sinyal intraseluler.

Perhatian pada inflamasi pada tahun-tahun terakhir meningkat, sebagai penyebab aterosklerosis, penyakit arteri koroner, dan stroke. Penelitian-penelitian dasar dan hewan coba telah banyak meneliti peran mekanisme inflamasi pada patogénesis dan progesivitas aterosklerosis, seperti halnya peristiwa klinis berhubungan dengan pecahnya plaque dan peristiwa-peristiwa aterotrombotik lainnya-(4). Aterotrombosis arteri serebral dan koroner merupakan bentuk gangguan dari imunitas alamiah dan inflamasi, seperti halnya gangguan akumulasi lipid. Proses adhesi seluler, perlengketan monosit dan makrofag, dan transmigrasi sel-sel imun melewati endotel merupakan tahap awal aterogenesis yang penting dan pada tahapan akhir yaitu pecahnya plaque yang sudah yang sudah matur, terutama sekali plaque yang tidak stabil pada waktu trombosis akut. Pada keadaan ini terjadi peningkatan biomarker inflamasi.-(6). Biomarker inflamasi khususnya hsCRP, sebagai prediktor akan meningkatkan resiko terkena stroke, sehingga bisa digunakan untuk pencegahan stroke primer ataupun sekunder. Segala cara dilakukan untuk mengurangi inflamasi akan mampu membantu

Page 3: Peran Sitokin Pada Aterosklerosis-refda

untuk memodifikasi faktor resiko ini. Lebih lanjut, tentunya marker inflamasi merupakan bagian dari pemeriksaan rutin dalam mengevaluasi pasien stroke.

Pengguanaan respon inflamasi dicirikan oleh peran antara efek pro-inflamasi (memulai sinyal) dan anti-inflamasi (menghentikan sinyal) yang dimediatori oleh sejumlah sitokin. Pada umumnya sitokin-sitokin digolongkan menjadi sitokin pro-inflamasi seperti TNF-α, IL-1, interferon-α (IFN-α), IL-12, IL-18 dan granulocyte-macrophage colony stimulating factor (GM-CSF), seballiknya IL-4, IL-10, IL-13, IFN-4 dan transforming growth factor-β (TGF-β), dikenal sebagai sitokin anti-inflamasi. TGF-β, bertindak sebagai neuroprotectant pada lesi otak dalam stroke. Pada hewan coba pemberian soluble TGF β type II receptor pada tikus model stroke terbukti mengurangi volume infarknya. IL-6 mampu bertindak sebagai sitokin pro-inflamasi maupun anti-inflamasi-7,8

Yang menarik adalah seringkali ekspresi dari sitokin yang berbeda terkadang saling berkaitan. TNF-α mempengaruhi ekspresi IL-1 dan IL-6, sebaliknya IL-1 dapat mempengaruhi kedua-duanya baik TNF-α maupun IL-6. Lebih spesifik, IL-1β secara nyata lebih poten dalam merangsang pelepasan IL-6 dibandingkan IL-1(9). Dengan begitu setelah ada jejas di SSP, akan dimulai terjadinya peningkatan regulasi sitokin yang mengakibatkan infiltrasi mediator-mediator lainnya menuju tempat lesi.(10) TNF-α berperan dalam stroke. Efek biologi utama dari TNF-α adalah sitotoksisitas dan respon inflamasi. Beberapa efek yang disebabkan oleh TNF-α pada stroke adalah melalui penghambatan uptake dari glutamat oleh astrosit, induksi intracellular adhesion molecule (ICAM-1), peningkatan ekspresi MMP yang akan mengakibatkan gangguan sawar darah otak dan invasi lekosit inflamasi. Meskipun peran TNF-α pada patologi stroke masih kontroversi, utamanya penelitian mendukung bahwa efik yang ditimbulkan akibat TNF-α pada fase awal stroke (11). Pemberian antibodi TNF-α, maupun protein pengikat TNF-α dapat mengurangi gangguan yang ditimbulkan oleh TNF-α pada fase awal, pada hewan coba mampu mengurangi infark dan iskhemi cerebral. Ekspresi TNF-α yang berlebihan pada saat awal terjadinya jejas otak sangatlah mengganggu, sebaliknya ekspresinya pada fase lanjut justru dibutuhkan untuk pemulihan (12)

TNF-α dan IL-1 meningkatkan cPLA2 pada stroke. Peningkatan cPLA2 mRNA dan reactivitas imán terjadi estela iskhemi cerebral. Reaktivitas imán cPLA2 terlihat dalam sel-sel glia yang reaktif dimana terjadi kehilangan sel-sel saraf. Peningkatan TNF-α dan IL-1 akan mengawali kaskade asam arakhidonat melalui aktivasi cPLA2 dan COX-2 pada astrosit setelah stroke. Kegagalan energi dan peningkatan Ca⁺⁺ selama iskhemi cerebral mengakibatkan aktivasi fosfolipase dan peningkatan asam lemak bebas dalam jumlah besar termasuk asam arakhidonat.(2).

Penghentian aliran darah ke otak akan menyebabkan hilangnya energi dan kematian sel (nekrosis). Keadaan ini akan mengawali terjadinya respon imun, aktivasi sel-sel inflamasi termasuk microglia/makrofag dan membangkitkan ROS (reactive oxygen species) (termasuk radikal hidroksil, radikal anion superoksida). ROS lebih jauh akan mengakibatkan sel-sel iskhemik melepaskan sitokin-sitokin yang akan menyebabkan peningkatan regulasi molekul-molekul hadéis, movilizáis dan aktivasi lekosit, trombosit dan endotel yang akan menambah produksi ROS. Sel-sel inflamatori

Page 4: Peran Sitokin Pada Aterosklerosis-refda

yang teraktivasi ini lebih lanjut akan melepaskan sitokin-sitokin, MMPs, nitrik oksid dan ROS sebagai bentuk mekanisme umpan balik.

Iskhemi cerebral (stroke) dipicu oleh mekanisme yang kompleks baik mekanisme molekuler maupun biokimiawi yang akan menghasilkan gangguan fungsi neurologis melalui gangguan integritas seluler yang dimediatori oleh sinyal excitotoxic glutamatergik, ketidakseimbangan ion, reaksi radikal bebas dan lain-lain. Proses yang ruwet ini akan mengawali aktivasi mekanisme calcium/calmodulin-dependent kinase (CaMKs) dan mitogen activated proteína kinase (MAPKs) seperti ektracellular signal-regulated kinase (ERK), p38, dan c-Jun N-terminal kinase (JNK).-(13)

Terminologi SitokinSitokin merupakan protein-protein kecil sebagai mediator dan pengatur immunitas, inflamasi dan hematopoesis.1 Sitokin adalah salah satu dari sejumlah zat yang disekresikan oleh sel-sel tertentu dari sistem kekebalan tubuh yang membawa sinyal antara sel-sel lokal, dan dengan demikian memiliki efek pada sel-sel lain.2 Sitokin dihasilkan sebagai respon terhadap stimulus sistem imun.1 Sitokin bekerja dengan mengikat reseptor-reseptor membran spesifik, yang kemudian membawa sinyal ke sel melalui second messenger (tirosin kinase), untuk mengubah aktivitasnya (ekspresi gen).1

Respon-respon terhadap sitokin diantaranya meningkatkan atau menurunkan ekspresi protein-protein membran (termasuk reseptor-reseptor sitokin), proliferasi, dan sekresi molekul-molekul efektor.1 Sitokin bisa beraksi pada sel-sel yang mensekresinya (aksi autokrin), pada sel-sel terdekat dari sitokin disekresi (aksi parakrin).1,2 Sitokin bisa juga beraksi secara sinergis (dua atau lebih sitokin beraksi secara bersama-sama) atau secara antagonis (sitokin menyebabkan aktivitas yang berlawanan).1

2.1 Klasifikasi Sel Sitokin Sitokin adalah nama umum, nama yang lain diantaranya limfokin (sitokin yang dihasilkan limfosit), monokin (sitokin yang dihasilkan monosit), kemokin (sitokin dengan aktivitas kemotaktik),dan interleukin (sitokin yang dihasilkan oleh satu leukosit dan beraksi pada leukosit lainnya).1 Sitokin berdasarkan jenis sel penghasil utamanya, terbagi atas monokin dan limfokin. 4

Makrofag sebagai sel penyaji antigen (Antigen Presenting Cell / APC), mengekspresikan peptida protein Mayor Histocompatibility Complex (MHC) klas II pada permukaan sel dan berikatan dengan reseptor sel T (Tcr), sel T helper. Makrofag mensekresi Interleukin (IL)-1β, IL-6, IL-8, IL-12, dan TNF-α.5

Pada sel T terdiri atas dua kelompok yaitu kelompok sel Th1 memproduksi Interleukin-2 (IL-2), Interferon-γ (IFN- γ) dan Limfotoksin (LT).5 Kelompok sel Th2 memproduksi beberapa interleukin yaitu IL-4, IL-5, IL-6, IL-10.6

Page 5: Peran Sitokin Pada Aterosklerosis-refda

Tabel 1. Sitokin-sitokin Imun Selektif dan Aktivitasnya. (M.Decker, PhD,Janet.http://microzet.arizona.edu/Courses/MIC419/Tutorials/ cytokines.html.2006)-4

Sitokin Sel penghasil Sel target FungsiGM-CSF Sel Th Sel-sel progenator Pertumbuhan dan differensiasi

monosit dan DCIL-1αIL-1β

MonositMacrofagSel-sel BDC

Sel-sel Th Co-stimulasiSel-sel B Maturasi dan proliferasiSel-sel NK Aktivasibervariasi Inflamasi, fase respon akut,

demamIL-2 Sel-sel Th1 Pengaktifan sel T

dan sel B, sel-sel NKPertumbuhan, proliferasi, aktivasi

IL-3 Sel-sel ThSel-sel NK

Sel pokok Pertumbuhan dan differensiasiSel mast Pertumbuhan dan pelepasan

histaminIL-4 Sel-sel Th2 Pengaktifan sel B Prolifersai dan differensiasi IgG,

dan sintesa IgEMakrofag MHC klas IISel-sel T Proliferasi

IL-5 Sel-sel Th2 Pengaktifan sel B Proliferasi dan differensiasi sistesis IgA

IL-6 MonositMakrofagSel-sel Th2Sel-sel stromal

Pengaktifan sel B Differensiasi sel plasmaSel plasma Sekresi antibodiSel pokok DifferensiasiBervariasi Respon fase akut

IL-7 Stroma sum-sum timus

Sel pokok Differensiasi ke dalam progenitor sel T dan B

IL-8 Makrofag sel endotelium

Netrofil-netrofil Kemotaksis

IL-10 Sel-sel Th2 Makrofag Produksi sitokin

IL-12 Makrofag Sel-sel B

Sel-sel B AktivasiPengaktifan sel-sel Tc

Differensiasi CTL (dengan IL-2)

Sel-sel NK PengaktivanINF-α Leukosit Bervariasi Replikasi virus, ekspresi MCH IINF-β Fibroblas Bervariasi Replikasi virus, ekspresi MCH IIFN-γ Sel-sel Th1

Sel-sel Tc, Sel-sel NK

Bervariasi Replikasi virusMakrofag Respon MHCPengaktifan sel B Perubahan Ig menjadi IgG2aSel-sel Th ProliferasiMakrofag Eliminasi patogen

MIP-1α Makrofag Monosit sel-sel T Kemotaksis

Page 6: Peran Sitokin Pada Aterosklerosis-refda

MIP-1β Limfosit Monosit sel-sel T Kemotaksis

TGF-β Sel T, monosit

Monosit, makrofag KemotaksisPengaktifan makrofag

Sintesis IL-1

Pengaktifan sel B Sintesis IgABervariasi Proliferasi

TNF-α Makrofag Sel mast, sel-sel NK

Makrofag Ekspresi CAM dan sitokinSel tumor Sel mati

INF-β Sel Th1 dan Tc Fagosit-fagosit Fagositosis, tidak ada produksiSel tumor Sel mati

2.2 Reseptor Sitokin Dalam beberapa tahun terakhir, reseptor sitokin telah banyak menyita perhatian para ahli dibandingkan dengan sitokin itu sendiri, sebagian karena karakteristiknya yang luar biasa, dan sebagian karena defisiensi reseptor sitokin Universitas