Radang usus atau Inflammatory Bowel Disease (IBD) adalah peradangan kronis pada saluran cerna yang ditandai dengan iritasi hingga luka pada dinding mukosa. Radang usus meliputi colitis ulseratif (UC) dan penyakit Crohn (CD) sulit diatasi dan sering dikeluhkan kambuh. Disfungsi pertahanan epitelial intestinal sangat kritikal dalam memicu onset IBD. Pertahanan epitel usus dibentuk oleh sel epitel usus dan lender, tight junction dan peptida antimikroba yang dianggap penting untuk menjaga integritas fungsional barier. Ketika fungsi penghalang usus melemah oleh faktor genetik atau lingkungan, bakteri komensal dalam lumen usus menyerang jaringan mukosa, menyebabkan respon imun yang berlebih dan pengumpulan neutrofil yang berlebihan. Akibatnya, pertahanan intestinal semakin rusak akibat protease dari neutofil.
Secretory Leukocyte Protease Inhibitor (SLPI) adalah inhibitor protease endogen kuat yang terutama dilepaskan dari sel-sel epitel paru-paru, gonad, dan kulit. SLPI secara khusus menghambat protease serin seperti netrofil elastase dan cathepsin G. Meskipun ekspresi SLPI sangat meningkat di usus besar pasien UC aktif, fungsi fisiologis dan patologis SLPI di usus masih belum jelas.
Kolitis yang diinduksi DSS adalah model yang banyak digunakan untuk meniru IBD manusia dan ditandai dengan penghancuran fungsi penghalang epitel usus dan produksi sitokin inflamasi oleh sel imun. Mencit dengan modifikasi genetik delesi SLPI diinduksi dengan bahan aktif garam sodium dekstran sulfat (DSS) sebagai model peradangan usus. Ditemukan bahwa progres penyakit pada mencit mutan secara signifikan lebih berat dibanding mencit kontrol. Pada hari ke-7 penurunan berat badan mulai Nampak disertai dengan peningkatan skor kolitis. Secara fenotip, mencit mutan mengalami penurunan berat badan sekitar 20% dan pemendekan panjang kolon sekitar 30% dengan penebalan dinding usus. Terlebih mencit mutan mayoritas tidak dapat mengalami fase pemulihan dan dibunuh.
Penemuan penting tamapak pada perubahan histologi saat akut colitis. Derajat ulserasi, hilangnya sel goblet dan infiltrasi submukosa sel inflamasi lebih parah pada mencit delesi SLPI dibandingkan dengan mencit kontrol. Pada tikus tipe liar yang diberi perlakuan DSS tampak fibrosis ringan terjadi di submukosa, sedangkan pada mencit mutan, fibrosis padat diamati di submukosa kolon dan lamina propria. Perubahan histologi ini diikuti dengan kenaikan signifikan dari sitokin dan kemokin level di kolon. Pemeriksaan real-time PCR menunjukkan mRNA dari pro-inflamasi IL-1尾, IL-6, IL-12p40, IL-25, IL-17A, IL-4, dan IL-13 mengalami kanikan pesat, disertai kenaikan kemokin CCL20 (MIP-1伪) yang dikenal berfungsi merekrut neutrofil. Adanya kenaikan IL-25 and IL-13 memungkinkan adanya peningkatan fungsi Innate Lymphoid Cells-2 (ILC2) yang memiliki peran mirip dengan CD4 T helper-2. ILC2 banyak terdapat pada mukosa pencernaan. Namun, pada pemeriksaan imunohistokimia tampak jumlah sel tuft di epitel sebanding antara mencit mutan dan kontrol.
Oleh karena SLPI banyak terdapat di system penghalang mukosa, maka dilakukan pengecekan permeabilitas epitel dengan level serum FITC-dekstran saat colitis akut. Pada hari ke-7 setelah pemberian DSS, mencit mutan dan kontrol diberikan FITC-dekstran secara oral. Empat jam kemudian, darah dan kolon diambil untuk pemeriksaan. Hasil menunjukkan serum FITC-dekstran pada mencit mutan meningkat tajam yang diartikan adanya peningkatan permeabilitas epitel. Analisis lanjutan membuktikan pengkatan proporsi apoptosis dan penurunan proliferasi dan hilangnya kripta pada kolitis akut mencit mutan.
Neutrofil elastase (NE) adalah salah satu neutrofil protease yang berkontribusi pada inflamasi epitel dan merupakan target spesifik SLPI. Ekspresi gen NE meningkat setelah perlakuan DSS, terutama pada mencit mutan. Hal ini menunjukkan hilangnya SLPI mengurangi kemampuan supresi aktivitas NE saat kolitis akut. Kolitis akut dengan induksi DSS juga merubah komposisi mikrobiota pencernaan. Mencit delesi SLPI menunjukkan peningkatan kelimpahan relatif Bakteroides dan penurunan Laktobasilaes. Bakteroides dikenal sebagai patogen penyebab infeksi oportunistik.
Mencit mutan tidak secara spontan memiliki gejala IBD, namun kolitis dengan induksi DSS menunjukkan pertahanan epitel yang melemah dan aktivitas protease. Mencit dengan perlakuan DSS diberikan NE inhibitor memperlihatkan bahwa derajat keparahan kolitis pada mencit mutan lebih rendah dan penurunan berat badan fase pemulihan yang tidak drastis dibandingkan tanpa pemberian NE inhibitor. Hasil ini menggambarkan hilangnya aktivitas anti-protease SLPI bertanggung jawab atas eksaserbasi peradangan jaringan dan pemulihan tertunda dari kolitis pada mencit mutan.
Penulis: Astri Dewayani dr.
Link:
