Skripsi

Ekspresi Sitokin Proinflamasi Tumor Necrosis Factor-alfa dan Antiinflamasi Interleukin-10 pada Kultur Peripheral Blood Mononuclear Cells dari Penduduk Permukiman Kumuh dan Nonkumuh yang Distimulasi Lipopolisakarida = Expression of Pro-inflammatory Cytokine Tumor Necrosis Factor-alpha and Anti-inflammatory Cytokine Interleukin-10 on Peripheral Blood Mononuclear Cells Culture between Rural and Urban Residents.

Pendahuluan: Penduduk permukiman kumuh dan nonkumuh memiliki intensitas pajanan mikroorganisme yang berbeda. Frekuensi pajanan yang lebih banyak dan persisten pada penduduk permukiman kumuh diduga mampu memodulasi sistem imun sehingga fungsi regulasi sistem imun dapat menjaga homeostasis antara kondisi proinflamasi yang diperlukan untuk mengeradikasi mikroorganisme patogenik dan kondisi antiinflamasi yang diperlukan untuk merestorasi jaringan dan mengurangi collateral damage. Aberasi pada keseimbangan sitokin pro- dan antiinflamasi memiliki implikasi pada predisposisi dan perjalanan klinis suatu penyakit. Oleh karena itu, studi ini bertujuan untuk mencari tahu hubungan antara status permukiman sebagai proksi dari pajanan mikroorganisme dengan keseimbangan sitokin proinflamasi dan antiinflamasi. Metode: Penelitian dengan desain studi potong lintang analitik ini menggunakan data sekunder dari disertasi berjudul “Regulasi Respons Imun Subyek di Permukiman Kumuh: Studi Imunitas Seluler pada Kultur Sel Darah yang Distimulasi Malaria, Vaksin BCG, dan LDL” di mana kelompok yang tinggal di permukiman kumuh diambil dari masyarakat yang bermukim di sekitar TPST Bantar Gebang (n=10), sedangkan kelompok permukiman nonkumuh diambil dari mahasiswa Universitas YARSI (n=8). Penelitian tersebut merupakan penelitian eksperimental yang dilaksanakan dengan menstimulasi kultur PBMC dari sampel darah permukiman kumuh dan nonkumuh dengan LPS. Kadar TNF-alfa dan IL-10 diukur menggunakan luminex assay pada kondisi basal (sebelum stimulasi), pascastimulasi, dan kedua data tersebut dibandingkan menjadi suatu nilai rasio stimulasi:basal yang menggambarkan besarnya peningkatan produksi setelah terpajan stimulus dari keadaan basal. Hasil: Pada keadaan basal, kadar TNF-alfa lebih tinggi pada kelompok kumuh, namun tidak bermakna secara statistik (p=0,202). Kadar IL-10 pada keadaan basal lebih tinggi pada kelompok nonkumuh, namun juga tidak bermakna (p=0,108). Kadar TNF-alfa pascastimulasi LPS dan dalam bentuk rasio stimulasi:basal lebih tinggi secara bermakna pada kelompok kumuh (masing-masing p=0,000 dan p=0,005), sementara kadar IL-10 pascastimulasi LPS maupun dalam bentuk rasio stimulasi:basal lebih tinggi pada kelompok kumuh, namun tidak bermakna secara statistik (masing-masing p=0,893 dan p=0,423). Korelasi antara kadar TNF-alfa dan IL-10 sangat kuat dan signifikan pada kelompok kumuh (r=0,881, p=0,000), sementara korelasi yang lebih lemah da tidak signifikan diamati pada kelompok nonkumuh (r=0,611, p=0,054). Kesimpulan: Penduduk permukiman kumuh memiliki potensi produksi sitokin proinflamasi TNF-alfa yang lebih besar, namun potensi tersebut diimbangi dengan produksi sitokin antiinflamasi IL-10 secara seimbang. Hal ini tidak diamati pada penduduk permukiman nonkumuh.
Kata kunci: Tumor necrosis factor-alfa; Interleukin-10; Lipopolisakarida; Peripheral Blood Mononuclear Cells (PBMC); Lingkungan kumuh dan nonkumuh


Introduction: Rural and urban dwellers are differently exposed to microorganisms in terms of frequency and variety. Microorganism exposure is much more abundant and persistent in rural dwellers which is thought to have a modulation property on the immune system. The phenomenon thereof helps to maintain homeostasis between a proinflammatory condition that is needed to eradicate pathogens and an anti-inflammatory condition that is needed to restore and minimize the collateral damage inflicted on the tissues. Aberation on the balance between pro- and anti-inflammatory condition has an implication on disease predisposition and clinical course. Therefore, the aim of this study is to assess the association between residential status—a proxy for microorganism exposure—and the balance of pro- and anti-inflammatory cytokine production. Method: The study is done using an analytic cross-sectional study design and secondary data was obtained from a parent study titled "Regulation of Immune Response to People Living in The Slum Area: A Study of Cellular Immunity on Whole Blood Cultures Stimulated Malaria, BCG, and LDL". Subjects for the rural group were sampled from Bantar Gebang landfill (n=10) while subjects for the urban group were sampled from a population of YARSI University students (n=8). The parent study used an experimental method where blood sampled from the subjects was cultured using peripheral blood mononuclear cells (PBMC) method and stimulated using Lipopolysaccharide. The measurement for the concentration of TNF-alpha and IL-10 was undertaken using a luminex assay in basal and after stimulation condition. Both data were then made into a ratio (stimulated:basal) that represents the amount of cytokine production increment from basal. Result: At the basal condition, TNF-alpha concentration was higher in rural group, but the association was not significant (p=0,202). Meanwhile, IL-10 concentration at the basal condition was higher in urban group, but the association was not significant as well (p=0,108). The concentration of TNF-alpha after stimulation and the stimulated:basal ratio were significantly higher for rural group (p=0,000 and p=0,005, respectively), while the concentration of IL-10 after stimulation and the stimulated:basal ratio were higher for rural group, but the mean differences were statistically insignificant (p=0,893 dan p=0,423, respectively). Correlation between the concentration of TNF-alpha and IL-10 was very strong and statistically significant for rural group (r=0,881, p=0,000), while a weaker insignificant correlation was observed for urban group (r=0,611, p=0,054). Conclusion: Rural population have a greater potential to produce pro-inflammatory cytokine TNF-alpha but this potential was followed and balanced by the production of anti-inflammatory cytokine IL-10. This relationship was not observed in the urban population.
Key words: Tumor necrosis factor-alfa; Interleukin-10; Lipopolysaccharide; Peripheral Blood Mononuclear Cells (PBMC); Rural and urban environment