500 likes | 1.27k Views
SITOKIN. Dr. Haris Budi Widodo. Sitokin adalah suatu mediator protein yang larut , yang biasanya berupa glikoprotein dengan berat molekul relatif rendah (8 - 25 kDa ), dan sering terdiri dari satu rantai asam amino. .
E N D
SITOKIN Dr. Haris Budi Widodo
Sitokinadalahsuatu mediator protein yang larut, yang biasanyaberupaglikoproteindenganberatmolekulrelatifrendah (8 - 25 kDa), danseringterdiridarisaturantaiasam amino.
Sitokindisekresiolehselmakrofag, limfosit T dan B atauolehsel-sel lain sebagaisinyalinterseluler yang mengatursemuaprosesbiologi yang pentingsepertipertumbuhansel, aktivasisel, inflamasi, imunitas, perbaikanjaringandanmorfogenesis.
Sitokinmerupakanbahanpemodifikasi(modifier) responbiologi yang sangatpoten, olehkarenanyadalammengaturfungsisitokinmelibatkansejumlahmekanismeselulermaupunmolekuler. • Mekanismeutamaterhadappengaturanproduksisitokinterjadipada level transkripsi gen. • Secaraumumsitokintidaktersimpandidalamseltetapidiproduksisetelahaktivasi sel.
Beberapasitokin ( mis: IL-8) jugaberfungsisebagaikemotaktikuntukjenisseltertentu yang sekarangdisebutsebagaikemokin. • Kadar sitokindidalamdarahsangatrendah (dalamsatuan pg/ml), dancarakerjanyaharusberikatandenganreseptor yang terdapatpadapermukaan sel. • Jadisitokinbekerjasepertihormon, dapatdengansistemotokrin, parakrinatauendokrin.
Tetapididalambekerjanya, sitokinjugamempunyai inhibitor atauantagonis yang menghambatkerjadarisitokintersebut. • Sitokinikutberperandalamimunitasalamiahdandidapat.
Untukpembagiankelompoksitokinbanyakklasifikasi yang digunakan, dapatberdasarkansumbersel yang memproduksinya, atauefeknyapadasel, ataudapatjugaberdasarpadajenisikatandenganreseptornya. • Sedangkanpengelompokansitokinberdasarkanfungsinyadiketahuiadabeberapamacam, yaitu:
Sitokin yang berperandalamimunitas natural (alamiah): • Interferon tipe I • Tumor Necrosis Factor (TNF) • Interleukin - 1 • Interleukin - 6 • Kemokin
Sitokin yang mengaturaktivasi, pertumbuhandandiferensiasilimfosit: • Interleukin - 2 • Interleukin - 4 • Transforming Growth Factor-b
Sitokin yang mengatur mediator imunprosesinflamasi: • Interferon -g • Limfotoksin • Interleukin - 10 • Interleukin - 5 • Interleukin - 12 • Migration Inhibition Factor
Sitokinyang merangsanghematopoiesis: • C-kit Ligand • Interleukin - 3 • Granulocyte-Macrophage Colony Stimulating Factor (GMCSF) • Monocyte-Macrophage Colony Stimulating Factor (MMCGF) • Granulocyte Colony Stimulating Factor (GCSF) • Interleukin - 7
Sitokin yang termasukdalam mediator imunitas natural (alamiah): 1. INTERFERON TIPE-I (IFN-adan IFN-b) • Interferon tipe I secaraserologisdibedakanmenjadi 2 kelompok yang berbeda. • Kelompok yang pertamadisebut IFN-a yang terdiridari 20 strukturpolipeptidadengan BM 18 kD. Sumberutama IFN-aadalahfagositmononukleardaniniseringdisebut sebagai interferon lekosit. • Kelompokkeduaadalah IFN-bdengan BM 20 kD. Sumberutamanyaadalahfibroblas, dan IFN-biniseringdisebut interferon fibroblas.
Tetapiadabeberapasel yang memproduksikeduajenis interferon inisekaligus. • Kekuatan yang paling potendari interferon iniadalahmengeliminasiinfeksi virus yang bekerjasecara non-spesifik.
IFN tipe I bekerjadengan 4 carayaitu: • IFN tipe I menghambatreplikasi virus denganmensintesisenzim 2-5 oligoadenilatsintetase yang mengganggureplikasiRNA atauDNA virus. Kerja antivirus inisecaraparakrin, yaitubahwasel yang terinfeksi virus menghasilkanIFN untukmelindungiselyang belumterinfeksi. Keadaansel yang responsifterhadap IFN danresistenterhadapinfeksi virus disebutantiviral state.
IFN tipe I menghambatproliferasisel, denganmencegahsintesisenzimasam amino esensialtriptofandari virus sehinggareplikasi virus terhambat. Meskipunmekanismenyasedikitberbeda. Efek anti virus danantiproliferasidari IFN tidakdapatdipisahkanhubungannya. IFN-badalahinhibitor fisiologikdaripertumbuhansel normal dan IFN-adigunakansebagaibahanantiproliferatifuntukjenis tumor tertentu.
IFN tipe I meningkatkanefeklitikdarisel NK. Sel NK mempunyaifungsiutamamembunuhataumenghancurkansel yang terinfeksi virus. • IFN tipe I memodulasiekspresi MHC klas Idanmenghambatekspresi MHC klas II, karenakebanyakanlimfosit T sitolitikmengenaliantigen asing yang terikatpada MHC klas I.
2. INTERLEUKIN-1 (IL-1) • Interleukin-1dihasilkan olehbeberapaselberintiantara lain monosit - makrofag, Limfosit B, sel NK, limfosit T, keratinosit, seldendrit, astrosit, fibroblas, netrofil, selendoteldanselototpolos. • Terdapatduabentukmolekul yang berbedadari IL-1, yaitu IL-adan IL-b. Keduanyaberupapeptidadenganjumlahasam amino masing-masing 159 dan 153, danhanya 26% yang urutanasamaminonyasama.
Sejumlahseljugamengekspresikan gen ketigadengankode protein yang disebut IL-1 reseptorantagonis (IL-ra) yang secarabiologistidakaktif, tapiberkompetisidengan IL-1 untukberikatandenganreseptor IL-1, jadimerupakan inhibitor dari IL-1. • IL-1amerupakanpropeptidadengan BM 31 kDadansecarabiologikaktif, sedang IL-1b mempunyai BM 17 kDahanyamerupakanprekursorsaja.
Padakadar yang rendah IL-1 merupakan mediator padainflamasilokal, terutamaberperanterhadapfungsifagositmononuklear, danmeningkatkansintesis IL-1dari selendoteluntukmerangsangproseskoagulasidanmerangsangsintesis IL-6. • Padakadar yang tinggi IL-1 bekerjasebagaisistemendokrin, bersama TNF menyebabkanpanas, merangsangsintesisacute plasma protein olehhatidanmengawalimetabolismepembuangan.
3. INTERLEUKIN-6 • Adalahsitokindengan BM 26 kD yang disintesisolehselfagositmononuklear, selendotelpembuluhdarah, fibroblasdansel lain yang responterhadap IL-1 dan TNF. • IL-6 dapatdideteksidalamsirkulasipadainfeksibakteri gram negatif. • IL-6 tidakmenyebabkantrombosisvaskulerseperti yang disebabkanolehlipopolisakaridaatau TNF. • Aktivitas IL-6 padahepatositdanlimfosit B ialah: • IL-6 menyebabkanhepatositmensintesisbeberapa protein plasma, seperti fibrinogen yang termasukdalamacute phase protein.
IL -6 sebagai growth factor pada diferensiasi sel limfosit B. Selain itu IL-6 juga bekerja sebagai growth factor pada sel plasma ganas dimana secara otonomus sel ganas tersebut juga mensekresi IL-6 sebagai growth factor otokrin.
TUMOR NECROSIS FACTOR (TNF) • Tumor Necrosis Factor (TNF) adalah mediator utamadarirespontubuhterhadapbakteri gram negatif, danjugadariorganisme lain penyebabinfeksi. • Komponenaktifdaribakteri gram negatifadalahmolekullipopolisakarida (LPS) disebutsebagaiendotoksin, yang merupakanbagiandaridindingselbakteri.
Beberapapenelitimenyebut, TNF sebagai TNF-adanIimfotoksin (LT) sebagai TNF-b, halinidapatmembingungkankarenaadaistilah LT-b yang termasukdalamfamilisitokin yang lain. Jadisekarangdigunakannomenklatur, yang lebihsederhanadenganmenggunakanistilah TNF saja.
TNF pertamaditemukan sebagai mediator darinekrosis tumor pada serum binatang yang mendapatterapi LPS. Padakonsentrasirendah LPS merangsangfungsifagositdarimonositdanmengaktifkansellimfosit B, sehinggatubuhdapatmengeliminasibakteri. Tetapipadakonsentrasitinggi, LPS dapatmenyebabkanlesipadajaringan, DIC, syokdankematian. • Schartman reaction adalahsuatu model eksperimenuntukmempelajariefekpatologisdari LPS, danperan TNF sebagai mediator utamapadapengaruhdari LPS.
TNF terutamadihasilkanolehselfagosit yang diaktifkanoleh LPS, selainitujugadiproduksiolehlimfosit T, sel mast yang telahdiaktifkanoleh antigen. • Padakadarrendah TNF bekerja sebagai regulator parakrindanotokrindarilekositdanselendotel. • Aktivitasbiologis TNF padakadarrendahadalah: • TNF menyebabkanselendotelpambuluhdarahmemampilkanreseptorpermukaan yang baru (molekuladesi) sehinggalekositmenempelpadaendotel. Keadaaninimenyebabkanakumulasilekositpadatempatinflamasi.
TNF mengaktifkanlekosituntukmembunuhbakteri. Selainnetrofiljugapadaeosinofildanmonosit. • TNF merangsangmonositdansellainnyauntukmemproduksisitokin IL-1, IL-6, TNF sendiridankemokin. • TNF jugamempunyaiefekprotektifseperti interferon dalammelawan virus.
Bilarangsanganuntukmemproduksi TNF cukupkuat, makajumlah TNF akanlebihbesar. Padakeadaanini TNF akanikutdalamalirandarah, danbekerjasebagaisistemendokrin. Aktivitasbiologis TNF dalamjumlahbesaradalah: • TNF merupakansuatuendogenous pyrogenyang bekerjapadaseldihipotalamus yang mengatursuhutubuh. Peraninijugadimilikioleh IL-1dan sitokininiditemukanpada serum hewanataumanusia yang terpapar LPS yang merupakanbahanexogenous pyrogen. Panas yang dihasilkankarenapengaruh TNF dan IL-1 disebabkanpeningkatansintesis prostaglandin olehselhipotalamus.
Tetapi prostaglandin jugamerangsangsintesis inhibitor yang kerjanyaseperti aspirin yang mengurangidemamdengancaramemblokiraktivitasaktivasi TNF dan IL-1. • TNF bekerjapadaselfagositdanselendoteluntukmerangsang IL-1 dan IL-6 kedalamsirkulasi.
TNF bekerjapadahepatosituntukmeningkatkan protein serum tertentu, seperti protein amyloid A. Spektrum protein hepatosit yang dirangsangoleh TNF identikdengan yang dirangsangoleh IL-1 tetapiberbedadengan yang dirangsang IL-6. Protein darihepatosit yang dirangsangoleh TNF, IL-1, IL-6 disebutacute phase response.
TNF mengaktifkansistemkoagulasiterutamadenganmerubahkeseimbangandariaktivitasprokoagulandanantikoagulandariendoteIpembuluhdarah. • TNF menekanpembelahansel stem sumsumtulang. Pemberian TNF dalamjangkapanjang, dapatmenyebabkanlimfopeniadanimunodefisiensi.
Pemberian TNF dalamwaktu lama padabinatangpercobaandapatmenyebabkanperubahanmetabolik yang akanmenyebabkancachexiayaitukeadaan yang ditandaidenganwasting ataupembersihanselototdanlemak. TNF menekannafsumakandanmenekansintesis lipoprotein lipase, yaitusuatuenzim yang dibutuhkanuntukmelepaskanasamlemakdari lipoprotein disirkulasi, sehinggadapatdigunakanoIehjaringan.
Padakeadaan sepsis yang disebabkanolehbakteri gram negatif, terdapatproduksi yang berlebihandari TNF. • Padahewancoba, kadar TNF yang tinggimenyebabkankematiankarenaterjadinyakegagalansirkulatoridan DIC (disseminated intravascular coagulation).
KEMOKIN • Kemokinadalahsitokindenganstruktur homolog mempunyai BM 8-10 kD. • Kemokinmempunyaikemampuanmerangsangpergerakanlekosit (kemokinesis) danmenariklekosit (kamotaksis), menyebabkanlekositberakumulasiditempatinfeksi. Olehkarenaitukemokindisebutjugasebagaisistemkemotaktik.
Kemokindihasilkanolehfagositmononuklear yang diaktivasi, selendotel, fibroblasdanmegakariosit (meningkatkankandungankemokindalamtrombosit). • Molekulinibekerjaterutamapadanetrofilsebagai mediator padainflamasiakutdanaktivitas yang paling baikdalamfamilisitokininidimilikioleh IL-8.
Kemokininiakanterikatpadaheparansulfatproteoglycan yang terdapatpadapermukaanselendoteldanberfungsimerangsangkemokinesisdarilekosit yang akanditangkapolehendoteldenganbantuanmolekuladesi.
RINGKASAN • Sitokinadalahsuatu protein mediator yang larut, yang biasanyaberupaglikoprotein, mempunyai BM rendahdanberfungsisebagaisinyalinterselulerpadaberbagaiprosesbiologidalamtubuh. Cara kerjasitokinsepertihormonmembutuhkanreseptordandapatbekerjadengansistemotokrin, parakrinatauendokrin. Adajugasitokin yang mempunyai inhibitor atauantagonis yang menghambatkerjadarisitokinitusendiri.
Kelompoksitokin yang berperandalamimunitas natural adalah IFN tipe I, IL-1, IL-6, TNF, dankemokin. • IFN tipe I mempunyaifungsi sebagai antivirus danantiproliferatif, meningkatkanfungsisel NK danmemodulasiekspresi MHC klas I.
IL-1 terutamaberperanpadafagositmononuklear, selainitumeningkatkansintesis IL-1 dan IL-6, • Padakadartinggibersama TNF menimbulkanpanas, merangsangsintesisacute phase protein. • IL-6 merangsanghepatosituntukmanghasilkan acute phase protein dansebagaigrowth factorpadadiferensiasisellimfosit B.
TNF merupakan mediator utamapadainfeksibakteri gram negatif. Padakadarrendah TNF mengaktifkanlekosituntukmembunuhbakteri. Padakadartinggi TNF merupakan endogenous pyrogen yang bekerjapadahipotalamus yang mengatursuhutubuh. • Khemokinadalahsitokin yang merangsangkemokinesisdankemotaksislekosit, menyebabkanlekositmelekatpadaendoteldanberakumulasipadatempatinfeksi.