MN / PMN

BAB III
KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESIS
3.1.
Kerangka Konseptual dan Hipotesis
LPS
MN / PMN
TLR 4
CD14
EKSTRA SEL
SITOSOL
TRAF
IKK
poliubikuitinisa
si
LPS
Degradasi IKB
NLRP3
ASC
(MONOMER)
Migrasi ke
dalam nukleus
Adaptor protein
NFƙB aktif
OLIGOMERASI
AKTIVASI
TARGET GEN
INFLAMMASOME
NUKLEUS
CASPASE 1
pro CASPASE 1
PYROPTOSIS
pro IL-1β
IL-1β
Pelepasan
IL-1β
Pelepasan
HMGB-1
SEPSIS
CHLOROQUINE
SURVIVAL
Gambar 5. Kerangka Konseptual
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).
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
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.
3.2.
Hipotesis Penelitian
3.2.1. Terdapat pengaruh pada kadar IL-1β pada kelompok yang diberi Chloroquine dibanding
dengan kelompok Kontrol dan yang diberi NaCl 0,9%.
3.2.2. Terdapat pengaruh pada aktivasi CASPASE-1 pada kelompok yang diberi Chloroquine
dibanding dengan kelompok Kontrol dan yang diberi NaCl 0,9%.
3.2.3. Terdapat pengaruh pada Survival Rate yang pada kelompok yang diberi Chloroquine
dibanding dengan kelompok Kontrol dan yang diberi NaCl 0,9%.