BAB III KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESIS MN / PMN LPS. NLRP3 ASC Adaptor protein OLIGOMERASI INFLAMMASOME. IL-1β SEPSIS SURVIVAL

Transkripsi

1 BAB III KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESIS 3.1. Kerangka Konseptual dan Hipotesis LPS CD14 TLR 4 TRAF poliubikuitinisa IKK MN / PMN LPS EKSTRA SEL SITOSOL Degradasi IKB NFƙB aktif Migrasi ke dalam nukleus NLRP3 ASC Adaptor protein OLIGOMERASI AKTIVASI TARGET GEN NUKLEUS INFLAMMASOME pro CASPASE 1 CASPASE 1 PYROPTOSIS pro IL-1β IL-1β IL-1β Pelepasan HMGB-1 Pelepasan SEPSIS CHLOROQUINE SURVIVAL Gambar 5. Kerangka Konseptual

2 Keterangan: : Mengaktivasi/Meningkatkan. : Menghambat/Menurunkan. : Variabel Bebas. : Variabel tergantung/varaibel yang diteliti. Keterangan Bagan Kerangka Konseptual Sepsis adalah Systemic Inflammatory Response Syndrome (SIRS) yang dipicu oleh adanya infeksi. Pada sepsis terjadi suatu kondisi hiperinflamasi yang dipicu oleh Pathogen Associated Mollecular Pattern (PAMP) dari mikroorganisme yang menginvasi. Mikroorganisme tersebut dapat berupa bakteri, baik gram negatif maupun gram positif, virus, jamur, maupun parasit. Setiap mikroorganisme mempunyai komponen-komponen yang dapat dikenali oleh sistem kekebalan tubuh dari tuan rumah. Komponen-komponen inilah yang disebut PAMP (Bianchi ME, 2007). Lipopolisakarida (LPS) adalah komponen dari membran sel bakteri gram negatif dan dianggap sebagai PAMP yang paling sering menginduksi sepsis. LPS di membran sel sistem kekebalan tubuh seperti makrofag, sel endotel, dan monosit, dikenali terutama oleh Toll Like Receptor- 4 (TLR4) dengan bantuan CD14. Hal ini kemudian akan memicu rekasi inflamasi dengan aktivasi IKK yang akan mendegradasi Inhibitor Kappa Beta (IkB) dengan cara ubiquitinisasi yang berujung pada aktivasi dari Nuclear Factor Kappa Beta (NFkB). NFKB yang teraktivasi akan bermigrasi ke dalam nukleus dan kemudian mengaktifkan transkripsi dari berbagai mediator inflamasi seperti TNF-α, IL-1β, IL-18, IL-6, dan sebagainya. Il-1β diproduksi tidak dalam bentuk aktif, tetapi dalam bentuk non-aktif yang disebut dengan pro IL-1β yang tidak dapat keluar dari sitosol sel. Pro Il-1B ini untuk dapat teraktivasi menjadi bentuk aktifnya dan agar dapat keluar dari dalam sel memerlukan peran dari Caspase-1 (Wen et al, 2013; Bournefield F, Hornung V, 2013).

3 LPS selain dikenali di membran luar sel sistem innate immunity oleh TLR, juga dapat dikenali oleh Nod Like Receptor (NLR) yang berada di dalam sitosol sel. LPS dapat masuk ke dalam sel melalui beberapa cara seperti proses fagositosis atau melalui sistem transport bakteri tipe III dan IV. Apabila LPS telah berada di dalam sel, maka LPS dikenali oleh NLR. NLR adalah Pattern Recognition Receptor (PRR) seperti TLR namun bertempat di dalam sitosol sel. NLR adalah susunan dari Leucine Rich Repeat (LRR) sebagai reseptor pengenal, NACHT sebagai badan NLR, dan domain N-terminal sebagai bagian efektor. Keluarga NLR dapat dibagi menjadi 4 keluarga besar yang dibedakan dari komposisi N-terminalnya; NLRP mempunyai domain Pyrin, NLRC mempunyai domain CARD, NLRB dengan domain baculoviral inhibitor of apoptosis repeat (BIR), dan NLRA dengan domain transactivator domain (AD). Semua NLR tersebut mempunyai jalur dan efek yang berbeda-beda dalam kaskade inflamasi (Kawai T, Akira S, 2010; Kawai T, Akira S, 2010). NLR yang sampai saat ini diketahui dapat mengaktivasi Caspase-1 adalah NLRP1/NALP1b, NLRC4/IPAF, NLRP3/NALP3, dan AIM2 yang mana dari semua NLR tersebut, yang paling banyak dipelajari adalah NLRP3. Hal ini dikarenakan kemampunnya yang dapat teraktivasi oleh berbagai macam stimulus, baik DAMP, PAMP maupun perubahan lingkungan intenal sel. Sitosilik LPS merupakan salah satu DAMP yang dapat mengaktivasi NLRP3. Aktivasi dari NLRP3 akan memicu domain Pyrin pada NLR untuk berikatan dengan sebuah adaptor protein yang disebut Apoptosis Associated Speck Like Protein Containing Card (ASC). ASC akan menyebabkan beberapa (biasanya 7 NLR) NLRP3 monomer untuk saling berikatan melalui proses oligoomerasi. Bangunan yang dihasilkan dari ikatan antar NLR inilah yang kemudian disebut sebagai Inflammasome yang mana merupakan sebuah komponen aktif dalam sistem inflamasi. Fungsi utama dari inflammasome adalah aktivasi pro caspase-1 menjadi

4 Caspase-1 yang aktif. Caspase-1 kemudian akan mengaktifkan pro IL-1B dan pro IL-18 menjadi IL-1B dan IL-18 yang dapat keluar dari sitosol sebagai DAMP dan mengirimkan sinyal amplifikasi inflamasi. Caspase-1 juga mempunyai fungsi mengaktifkan sistem kematian sel yang disebut Pyroptosis. Sel sistem imun yang lisis kemudian pecah dengan mengeluarkan berbagai macam sitokin pro-inflamasi seperti TNFa, IL-1, IL-6, dan HMGB-1 yang dikenal sebagi mediator fase akhir dari sepsis. (Fang R et al 2011; Bournefield F, Hornung V, 2013). Proses inflamasi bila berjalan dengan baik, berguna untuk membunuh mikroorganime yang menginvasi tubuh tuan rumah dan perbaikan jaringan. Hanya ketika terjadi deregulasi dari sistem imun dan menyebabkan suatu kondisi hiperinflamsi yang menyebabkan kerusakan jaringan yang luas yang dapat berbahaya. Hal inilah yang disebut sebagai sepsis (Guntur A, 2008). Chloroquine merupakan obat anti-malaria yang mempunyai efek anti-inflamasi dan telah digunakan sebagai salah satu regimen DMARD. Beberapa penelitian telah menunjukkan efek chloroquine pada inflamasi akut seperti sepsis. Efek pemberian chloroquine, seperti dibahas di atas mempunyai efek penghambatan pada jalur NFKB dan diduga mempunyai pengaruh pada sistem aktivasi inflammasome namun bukti-bukti di mana sebetulnya efek choloroquine pada inflammasome masih sedikit dan masih memerlukan bukti-bukti tambahan. Sepengetahuan peneliti, belum ada penelitian yang mengukur aktivasi dari Caspase-1 pada pemberian Chloroquine. Pada ranah hipotesis, pemberian chloroquine akan menurunkan ekspresi dari caspase-1 di dalam sel, menurunkan kadar IL-1B di dalam serum dan memperbaiki survival rate pada tikus model sepsis Hipotesis Penelitian

5 Terdapat pengaruh pada kadar IL-1β pada kelompok yang diberi Chloroquine dibanding dengan kelompok Kontrol dan yang diberi NaCl 0,9% Terdapat pengaruh pada aktivasi CASPASE-1 pada kelompok yang diberi Chloroquine dibanding dengan kelompok Kontrol dan yang diberi NaCl 0,9% Terdapat pengaruh pada Survival Rate yang pada kelompok yang diberi Chloroquine dibanding dengan kelompok Kontrol dan yang diberi NaCl 0,9%.