Disertasi

Efek Lactococcus lactis subsp. lactis strain Y-PDH terhadap Keparahan Lesi dan Modulasi Mikrobiota pada Tikus Sprague-Dawley dengan Mukositis Rongga Mulut yang Diinduksi 5- Fluorourasil = The effect of Lactococcus lactis subsp. lactis strain Y-PDH on the Lesion Severity and Microbiota Modulation of the 5-Fluorouracil-Induced Oral Mucositis.

Latar Belakang: Mukositis rongga mulut merupakan efek samping yang sering dijumpai pada pasien yang mendapatkan anti kanker, termasuk 5-fluorourasil (5- FU). Mukositis dapat mengganggu asupan nutrisi dan pasien serta menginterupsi rejimen anti kanker. Kemoterapi memicu disbiosis yang berkorelasi dengan keparahan mukositis. Penggunaan probiotik merupakan suatu pendekatan baru untuk mengurangi keparahan mukositis dengan mengatasi disbiosis. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui efek L. lactis subsp. lactis strain Y-PDH terhadap keparahan lesi dan modulasi mikrobiota terkait mukositis rongga mulut. Metode: Sebanyak 48 tikus Sprague Dawley dibagi menjadi enam kelompok: normal (N), normal dan L. lactis subsp. lactis strain Y-PDH dosis tinggi (N + LL HD), kelompok induksi 5-FU secara intraperitoneal (5FU), induksi 5-FU dan diberikan L. lactis subsp. lactis strain Y-PDH dosis rendah (5FU + LL LD), induksi 5-FU dan diberikan LL HD (5FU + LL HD), serta induksi 5-FU dan diberikan L. reuteri DSM 17983 (5FU + LR). Eksperimen dilakukan selama sepuluh hari. Pada hari terakhir dilakukan penilaian keparahan klinis, biopsi mukosa bukal tikus untuk penilaian histopatologi, penilaian mediator inflamasi TNFα, IL-6, dan IL-10 dengan ELISA penanda penyembuhan luka FGF7 dan MMP2 dengan imunohistokimia, dan swab mukosa mulut untuk analisis metagenomik dengan sekuensing 16S rRNA. Hasil: Pemberian LL LD dapat menurunkan keparahan secara klinis dan histopatologis pada kelompok yang diinduksi 5-FU. Terjadi penurunan sitokin inflamasi TNFα, IL-6, dan IL-10, serta penurunan ekspresi FGF7 dan peningkatan ekspresi MMP2. Analisis metagenomik menunjukkan pemberian LL LD menurunkan kelimpahan genus Fusobacterium, meningkatkan kelimpahan Rothia, serta meningkatkan richness dan evenness pada kelompok kemoterapi 5-FU. Namun, pemberian LL HD meningkatkan keparahan klinis dan mengubah komposisi bakteri secara signifikan dibandingkan kelompok normal. Kesimpulan: Pemberian LL LD dapat mengurangi keparahan lesi mukositis rongga mulut yang diinduksi 5-FU secara klinis dan histopatologis. Perbaikan oleh LL LD disertai dengan penurunan kadar sitokin inflamasi, modulasi penanda penyembuhan serta restorasi disbiosis.
Kata kunci: mukositis, 5-FU, Lactococcus lactis, sitokin inflamasi, disbiosis


ackground: Oral mucositis is one of the most common side effects in patients who receive anti-cancer treatment, including 5-fluorouracil (5-FU). Mucositis can disrupt nutrition intake and interrupt anti-cancer regimens. The severity of oral mucositis correlates with dysbiosis that is induced by chemotherapy. The use of probiotics becomes a novel potential therapy to reduce mucositis severity by restoring dysbiosis. This research aimed to evaluate the effect of L. lactis subsp. lactis strain Y-PDH on lesion severity and microbiota modulation in oral mucositis. Method: We randomly divided 48 Sprague-Dawley into six groups: normal (N), normal and high dose L. lactis subsp. lactis strain Y-PDH (N + LL HD), 5-FUinduced mucositis i.p. (5FU), 5-FU induced and low dose L. lactis subsp. lactis strain Y-PDH (5FU + LL LD), 5-FU induced and high dose L. lactis subsp. lactis strain Y-PDH (5FU + LL HD), and L. reuteri DSM 17983 (5FU + LR). The experiment was conducted for ten days. On the last day, we observed clinical severity, as well as buccal mucosa biopsy for histopathology analysis, inflammatory mediators (TNFα, IL-6, and IL-10) quantifications, wound healing markers (FGF7 and MMP2) evaluation with immunohistochemistry and oral mucosal swab for metagenomic analysis with 16S rRNA sequencing. Result: LL LD can reduce clinical and histopathological severity in 5-FU-induced groups. There were decrease in inflammatory cytokine levels (TNFα, IL-6, and IL- 10). The expression of FGF7 was diminished and the expression of MMP2 was increased. The metagenomic analysis showed that LL LD can lower the abundance of Fusobacterium, increase the abundance of Rothia, and increase the richness and evenness of 5-FU groups. In contrast, LL HD increased clinical severity and significantly changed the bacterial composition compared to the normal group. Conclusion: Administration of LL LD can reduce clinical and histopathological severity in 5-FU induced oral mucositis. The improvement was concurrent with the decrease of inflammatory level, modulation of wound healing marker and restoration of dysbiosis.
Keywords: mucositis, 5-FU, Lactococcus lactis, inflammatory cytokines, dysbiosis