Pengaruh Pemberian Escalating Dose Immunotherapy (EDI) Menggunakan Self Antigen dsDNA terhadap Jumlah Sel T Helper 17 (Th17) dan Kadar Interleukin 17A pada Mencit Balb/c Lupus Induksi Pristan

Albaar, Thoha Muhajir (2018) Pengaruh Pemberian Escalating Dose Immunotherapy (EDI) Menggunakan Self Antigen dsDNA terhadap Jumlah Sel T Helper 17 (Th17) dan Kadar Interleukin 17A pada Mencit Balb/c Lupus Induksi Pristan. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Lupus Eritematosus Sistemik (LES) adalah penyakit autoimun yang ditandai dengan adanya inflamasi tersebar luas, mempengaruhi setiap organ atau sistem dalam tubuh. Penyakit ini berhubungan dengan deposisi antibodi terhadap autoantigen (self antigen) dan kompleks imun, sehingga mengakibatan kerusakan jaringan. LES merupakan penyakit global yang berkaitan dengan peningkatan kematian usia muda yang terjadi di berbagai belahan dunia. Pasien LES diperkirakan sekitar 5 juta orang yang terdiagnosis dan setiap tahunnya ditemukan lebih dari 100 ribu penderita baru. Penyakit ini sering diderita oleh wanita usia produktif dan tidak sedikit dari wanita penderita LES tersebut yang mengalami penurunan produktivitas dan kemampuan dalam melakukan kegiatan sehari-hari. Pada LES terjadi hiperreaktivitas sistem imun akibat kegagalan proses toleransi tubuh dalam meregulasi sistem imun sehingga menyebabkan respon imun yang berlebihan serta pembentukan antibodi terhadap self antigen seperti antibodi dsDNA yang dihasilkan oleh sel plasma dan menyebabkan berbagai macam manifestasi klinis LES. Escalating Dose (Antigen-Spesifik) Immunotherapy / EDI adalah metode terapi untuk mensupresi respon imun melaui mekanisme toleransi dengan cara menginjeksikan self-antigen dengan dosis yang bertahap. Metode EDI telah diteliti pada penyakit autoimun multiple sclerosis dan terbukti mampu mengembalikan toleransi imun dengan menginduksi aktivasi dan fungsi pada Treg untuk sekresi sitokin IL- 10 dan TGF-β yang bekerja menekan sel imun autoreaktif termasuk sel T dan sel B. Pada LES, sel Th17 teraktivasi dan memproduksi IL-17A yang berperan dalam memfasilitasi aktivasi sel T dan infiltrasinya menuju jaringan dengan cara meningkatkan regulasi ekspresi intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) dan matrix metalloproteinase yang menyebabkan keradangan kronis dan kerusakan jaringan. Beberapa penelitian menunjukkan peningkatan Th17 berkorelasi yang positif dengan aktivitas penyakit LES. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui efek pemberian terapi EDI menggunakan self-antigen dsDNA dalam berbagai dosis pada mencit Balb/c lupus induksi pristan terhadap persentase sel Th17 dan kadar IL-17A. Metode penelitian yang dilakukan adalah desain eksperimen murni di laboratorium secara in vivo. Mencit betina Balb/c berusia 6-8 minggu dibagi kelompok kontrol negatif (mencit normal, n=5) dan kelompok mencit lupus induksi pristan. Kelompok mencit lupus induksi pristan diberi injeksi 0,5 cc (782μg/ml) pristan secara i.p. Dua belas minggu paska injeksi pristan, mencit dievaluasi manifestasi klinis dan serologis (kadar anti-dsDNA). Mencit yang menunjukkan tanda-tanda lupus atau mencit lupus induksi pristan dibagi menjadi empat kelompok diantaranya kelompok kontrol positif (n=5): mencit lupus induksi pristan tanpa terapi EDI dsDNA, kelompok terapi A (n=5): mencit lupus induksi pristan dengan terapi EDI dsDNA dosis I (0.01 μg/ml, 0.1 μg/ml, 1 μg/ml), kelompok terapi B (n=5): mencit lupus induksi pristan dengan terapi EDI dsDNA dosis II (0.1 μg/ml, 1 μg/ml, 10 μg/ml), dan kelompok terapi C (n=5): mencit lupus induksi pristan dengan terapi EDI dsDNA dosis III (1 μg/ml, 10 μg/ml, 100 μg/ml) diberikan satu kali setiap minggu secara berurutan. Persentase sel Th17 diukur menggunakan metode flowcytometry dari limpa sedangkan kadar IL-17A diukur menggunakan metode ELISA dari serum darah mencit. Analisis data dilakukan dengan tingkat kepercayaan 95%. Uji beda dilakukan dengan uji One Way ANOVA jika data terdistribusi normal dan homogen dan uji Kruskal Wallis jika data tidak terdistribusi normal dan atau tidak homogen. Uji post hoc dilakukan untuk mengetahui perbedaan antar kelompok. Hasil penelitian ini menunjukkan pemberian injeksi pristane secara i.p. dosis tunggal dapat menginduksi tanda-tanda lupus yaitu penurunan berat badan, bulu rontok, penurunan aktivitas dan peningkatan kadar anti-dsDNA secara signifikan. Hasil menunjukkan rata-rata persentase sel Th17 pada kelompok terapi A (3,62 ± 0,37), B (3,86 % ± 1,03), dan C (3,73 % ± 0,49) cenderung mengalami penurunan dibanding kelompok positif (K+) meskipun tidak signifikan. Rata-rata kadar IL-17A pada kelompok terapi A (29,28 ± 2,99) dan C (25,60 ± 3,91) cenderung mengalami penurunan dibanding kelompok positif (K+). Sedangkan rata rata kadar IL-17A pada kelompok terapi B (34,50 ± 12,85) cenderung mengalami peningkatan dibanding kelompok kontrol positif (K+). Pada penelitian ini pemberian EDI dsDNA pada kelompok mencit lupus induksi pristan dapat menurunkan jumlah sel Th17 melalui peningkatan sel T-Reg dan produksi sitokin imunomodulator IL-10 dan TGF-β. Pada penelitian sebelumnya, pemberian imunoterapi dengan antigen spesifik dengan metode EDI terbukti dapat menginduksi aktivasi dan fungsi pada Treg untuk sekresi sitokin IL-10 dan TGF-β yang bekerja menekan sel imun autoreaktif. Studi lain juga menunjukkan rasio antara Treg terhadap Th17 mengalami penurunan pada pasien LES yang mengalami eksaserbasi serta rasio yang meningkat dari Treg terhadap Th17 pada kelompok kontrol . Pemberian terapi EDI dsDNA pada kelompok perlakuan juga tidak menyebabkan perbedaan yang signifikan dibanding kelompok kontrol positif serta tidak ada perbedaan antara kelompok kontrol negatif dengan positif. Meskipun hasil ini tidak sesuai dengan banyak penelitian yang menjelaskan adanya hubungan kuat antara IL-17A dengan LES, namun terdapat beberapa studi lain yang melaporkan tidak adanya hubungan antara IL-17 dengan aktivitas penyakit. Selain itu, pada penelitian penyakit autoimun lain juga terdapat fluktuasi kadar IL-17A di berbagai waktu dari lamanya penyakit yang diderita. Hal ini menunjukkan kadar IL-17A dapat berfluktuasi bergantung pada perjalanan penyakitnya serta pemilihan waktu dalam mengamati kadar IL-17A merupakan hal yang penting dalam korelasinya dengan perjalanan serta aktivitas penyakitnya. Efek pemberian EDI dsDNA pada mencit lupus induksi pristan menunjukkan penurunan jumlah sel Th17 serta tidak terdapat penurunan kadar IL-17A.

English Abstract

Systemic Lupus Erythematosus (SLE) is an autoimmune disease which marked by wide inflammatory process, affecting multiple organs and systems in the body. This disease is associated with the deposition of antibodies against self antigen and led to destructions of tissues. SLE is a global disease that is associated with an increase in young age deaths that occur in various parts of the world. LES patients are estimated to be around 5 million diagnosed and each year more than 100 thousand newly diagnosed patients are found. This disease is often suffered by women of productive age and not a few of the women with SLE who experience decreased in productivity and ability to carry out daily activities. SLE is caused by hyperreactivity due to failure of the body's tolerance process in regulating the immune system, causing excessive immune responses and the formation of antibodies to self antigens such as dsDNA antibodies produced by plasma cells and causing various types of clinical manifestations of LES. Escalating Dose (Antigen-Specific) Immunotherapy / EDI is a therapeutic method for suppressing immune responses through a tolerance mechanism by injecting self-antigens in a gradual dose. The EDI method has been investigated in autoimmune disease multiple sclerosis and has been shown to restore immune tolerance by inducing the activation and function of Treg to produce IL-10 and TGF-β cytokines that work to suppress autoreactive immune cells including T and B cells. Th17 will activated in SLE and produced IL-17A which plays a role in facilitating T cell activation and infiltration into tissues by increasing regulation of expression of intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) and metalloproteinase matrix which causes chronic inflammation and tissue damage. Several studies have shown that an increase in Th17 has a positive correlation with LES disease activity. This study was aim to determine the effect of EDI therapy using self-antigen dsDNA in various doses to pristane induced lupus (PIL) Balb/c mice towards Th17 cell percentages and IL-17A levels. This research uses true experimental study design in laboratory with post-test-only control group design. Samples were selected using simple random sampling method. Balb/c female mice 6-8 weeks old and 20- 30 grams body weight separated randomly to negative control group (healthy mice) and pristane induced lupus (PIL) mice group. PIL mice groups were injected 0.5 cc (782μg / ml) pristane intraperitoneally. Twelve weeks after the injection of pristane, the mice were evaluated for clinical and serological manifestations (anti-dsDNA levels). Mice with lupus signs (PIL mice) were divided into four groups; positive control group: PIL mice without EDI dsDNA therapy, treatment A: PIL mice with EDI dsDNA therapy dose I (0.01 μg/ml, 0.1 μg/ml, 1 μg/ml), treatment B: PIL mice with EDI dsDNA therapy dose dose II (0.1 μg/ml, 1 μg/ml, 10 μg/ml), and treatment C: PIL mice with EDI dsDNA therapy dose III (1 μg/ml, 10 μg/ml, 100 μg/ml) was administered once every week respectively. This study was measured some variables including percentages of Th17 cells in spleen mice using flowcytometry method and IL-17A levels measured using ELISA. The data obtained were analyzed first using the normality and homogenicity test of variance with confidence level of 95%. Comparable tests performed by One Way ANOVA test if the data were normal distributed and homogenous and Kruskal Wallis test if the data were not normally distributed and or not homogeneous. Analysis can be continued post hoc test to know the differences between groups. The results of this study showed that a single dose of i.p. dose injection could induce signs of lupus including weight loss, hair loss, decreased activity and significantly increased anti-dsDNA levels. The results showed that the average percentage of Th17 cells in treatment group A (3,62 ± 0,37), B (3,86 % ± 1,03), and C (3,73 % ± 0,49) tended to decrease compared to positive group (K+) although not significant. Mean IL17A levels in treatment A (29,28 ± 2,99) and C (25,60 ± 3,91) tends to decrease compared to positive group (1.60 ± 0.51), While the average IL-17A level in the B therapy group (34.50 ± 12.85) tended to increase compared to the positive control group (K +). In this study, the administration of EDI dsDNA in the group of PIL mice can reduce the number of Th17 cells by increasing T-Reg cells and the production of IL-10 and TGF-β immunomodulatory cytokines. In previous studies, administration of immunotherapy with specific antigens with EDI methods was shown to induce T-Reg activation and function for IL-10 and TGF-β cytokine secretion that work suppresses autoreactive immune cells. Another study also showed a decrease in the ratio of Th17 to Treg in LES patients who had exacerbations and an increased ratio of Treg to Th17 in the control group. Administration of EDI dsDNA therapy in PIL mice treatment group also did not make a significant difference compared to the positive control group and there was no difference between PIL mice and negative control. Although these results are incompatible with many studies that explain the strong association between IL-17A and LES, there are several other studies that report no association between IL-17 and disease activity. In addition, in other autoimmune diseases studies there were also fluctuations in IL-17A levels at various times from the duration of the disease. This shows that IL-17A levels can fluctuate depending on the course of the disease. The timing of observing IL-17A levels is important in its correlation with the course and activity of the disease. The effect of EDI dsDNA administration on lupus induction pristan showed a decrease in the number of Th17 cells and no decrease in IL-17A levels.

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	TES/616.772/ALB/d/2018/041901508
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 616 Diseases > 616.7 Diseases of musculoskeletal system > 616.77 Diseases of connectives tissues > 616.772 Systemic lupus erythematosus
Divisions:	S2/S3 > Magister Ilmu Biomedis, Fakultas Kedokteran
Depositing User:	Endang Susworini
Date Deposited:	28 Jul 2022 02:36
Last Modified:	28 Jul 2022 02:36
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/192830

Text Thoha Muhajir Albaar.pdf Download (2MB)

Actions (login required)

View Item