Asiyah, Rokhmatul and Prof. Dr. dr. Loeki Enggar Fitri, M. Kes, Sp.ParK and dr. Eviana Norahmawati, Sp.PA (K) (2022) Pengaruh Pemberian Probiotik Lactobacillus Casei Dan Bifidobacterium Longum Terhadap Kadar Ifn-Γ Lokal Dan Sistemik Serta Struktur Histologis Dan Anatomis Kolon Pada Mencit Yang Diinfeksi Plasmodium Berghei. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Malaria merupakan penyakit infeksi oleh protozoa yang ditemukan di hampir seluruh dunia terutama yang beriklim tropis dan subtropis. Terdapat 229 juta kasus malaria dengan kematian sebanyak 409.000 kasus pada tahun 2019. Indonesia yang beriklim tropis merupakan negara endemik malaria dengan 231.166 kasus pada tahun 2019. Gejala utama berupa demam dan terdapat gejala gastrointestinal berupa mual, muntah, nyeri perut dan diare. Diare pada kasus infeksi malaria yaitu sebanyak 26%. Salah satu mekanisme terjadinya diare diantaranya adalah disbiosis usus. Disbiosis pada malaria mempunyai peran penting dalam sistem imun inang saat menghadapi malaria hingga menentukan tingkat keparahan malaria yang terjadi. Saat infeksi Plasmodium, pada usus terjadi hemolisis dari eritrosit yang terinfeksi. Ketika hemolisis akan dikeluarkan berbagai metabolit, diantaranya hemozoin. Metabolit tersebut dapat memicu penurunan spesies oksigen reaktif (ROS) oleh neutrofil, yang kemudian menginduksi invasi berbagai bakteri ke dalam neutrofil sehingga terjadi disibiosis. Disbiosis yang terjadi membuat disregulasi sistem imun pada epitel usus diantaranya menurunkan produksi butirat yang berakibat peningkatan produksi sitokin proinflamasi seperti IL-6, IL-12, tumor necrosis factor α (TNF-α), IL-1β, dan interferon γ (IFN-γ) Kondisi ini bisa meningkatkan keparahan malaria karena IFN-γ berlebihan bisa meningkatkan permeabilitas, meningkatkan apoptosis dan menghambat proliferasi sel epitel usus dan kerusakan mukosa usus secara makroskopis maupun mikroskopis. Lactobacillus casei (L. casei) dan Bifidobacterium longum (B. longum) merupakan probiotik potensial yang terbukti sebagai imunomodulator dalam memperbaiki homeostatis mikrobiota usus. Suplementasi Lactobacillus spp. dan Bifidobacterium spp. akan meningkatkan short chain fatty acid (SCFA) terutama asetat, butirat, dan propionate. Butirat adalah metabolit yang diproduksi di usus besar, dan merupakan sumber energi pilihan untuk sel epitel usus besar, berkontribusi pada pemeliharaan fungsi penghalang usus, serta menunjukkan kemampuan imunomodulator dan anti-inflamasi. Sehingga peran L. casei dan B. longum dalam mempertahankan anti-inflamasi melalui kemampuan modulasi terhadap butirat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi L. casei dan B. longum terhadap profil anatomi (panjang kolon), perubahan histologi (inflamasi, erosi, dan ulserasi kolon), kadar IFN-γ plasma, dan jaringan kolon pada mencit (Mus musculus spp.) galur C57BL/6 yang diinfeksi Plasmodium berghei (P. berghei)i. Terdapat 5 kelompok penelitian yaitu kontrol negatif, kontrol positif yang diinfeksi P. berghei, kelompok yang diinfeksi dan diberikan L. casei 109 CFU/ hari, kelompok yang diinfeksi dan diberikan B. longum 109 CFU/ hari, dan terakhir kelompok yang diinfeksi dan diberikan L. casei 5x108 CFU/ hari + B. longum 5x108 CFU/ hari. Hasil pemeriksaan kadar IFN-γ plasma terendah terdapat pada kelompok B. longum dan berbeda bermakna antar kelompok dengan nilai p=0.022. Rata-rata kadar IFN-γ kolon terendah didapatkan pada kelompok L. casei + B. longum dan tertinggi pada kelompok kontrol negatif, disusul kelompok L. casei. Uji post hoc Games-Howell menunjukkan tidak didapatkan perbedaan bermakna antar kelompok (p= 0,918). Penilaian histologis kolon pada kelompok B. longum juga didapatkan inflamasi, erosi dan ulserasi terendah dengan signifikansi perbedaan antar kelompok sebesar p=0.007. Panjang kolon didapatkan rata-rata tertinggi pada kelompok kontrol negatif, disusul kelompok B. longum, namun tidak ada perbedaan yang signifikan antar kelompok (p= 0,341). Uji korelasi antara histologi kolon dan panjang kolon didapatkan hasil yang signifikan (p=0,044) serta antara histologi kolon dan kadar IFN-γ plasma (p=0,001) dengan nilai korelasi sebesar r= -0,455 dan r= 0,707 secara berturut-turut. Sementara antara histologi kolon dengan kadar IFN-γ kolon tidak ada korelasi yang signifikan (p = 0,382). x Sebagai kesimpulan, pemberian probiotik L.casei dan B.longum mencegah destruksi usus secara histologi, dan menurunkan kadar IFN-γ plasma, namun tidak mencegah pemendekan panjang kolon, dan tidak menurunkan kadar IFN-γ jaringan kolon mencit. Terdapat hubungan kuat antara nilai perubahan histologis pada kolon dengan kadar IFN-γ plasma dan panjang kolon. Sementara tidak didapatkan hubungan antara nilai histologis kolon dengan kadar IFN-γ kolon. Keunggulan B. longum kemungkinan dikarenakan potensi modulasi terhadap butirat yang lebih baik, namun memerlukan penelitian lebih lanjut untuk validasinya.
English Abstract
Malaria is an infectious disease caused by protozoa which is found all over the world, especially in tropical and subtropical climates. There were 229 million cases of malaria with 409,000 deaths in 2019. Indonesia, which has a tropical climate, is a malaria endemic country with 231,166 cases in 2019. The main symptoms are fever and gastrointestinal symptoms including nausea, vomiting, abdominal pain and diarrhea. Diarrhea in cases of malaria infection is 26%. One of the mechanisms of diarrhea is intestinal dysbiosis. Dysbiosis in malaria has an important role in the host's immune system when it encounters malaria and determines the severity of the malaria. During Plasmodium infection, haemolysis occurs in the intestine due to increasing of infected erythrocytes. During hemolysis, various metabolites will be released, including hemozoin. These metabolites can trigger a decrease in reactive oxygen species (ROS) by neutrophils, then induces the invasion of various bacteria into neutrophils resulting in disibiosis.. Dysbiosis that occurs causes dysregulation of immune system in the intestinal epithelium, including reducing butyrate production which results in increased production of proinflammatory cytokines such as IL-6, IL-12, tumor necrosis factor α (TNF-α), IL-1β, and interferon γ (IFN-γ). This condition can increase the severity of malaria because excessive IFN-γ can increase permeability, increase apoptosis and inhibit intestinal epithelial cell proliferation and intestinal mucosal damage both macroscopically and microscopically. Lactobacillus casei (L. casei) and Bifidobacterium longum (B. longum) are potential probiotics which are proven as immunomodulators in improving intestinal microbiota homeostasis. Lactobacillus spp. and Bifidobacterium spp. supplementation will increase short chain fatty acids (SCFA), especially acetate, butyrate, and propionate. Butyrate is metabolite produced in the large intestine. The functions of butyrate are source of energy for colon epithelial cells, contributes to maintenance of intestinal barrier function, and exhibits immunomodulatory and anti-inflammatory capabilities. So that the role of L. casei and B. longum in maintaining anti-inflammatory through the ability to modulate butyrate. This study aims to determine the potential of L. casei and B. longum on anatomical profile (colon length), histological changes (colon inflammation, erosion, and ulceration), plasma IFN-γ levels, and colonic tissue in mice (Mus musculus) strain C57BL/6 infected with Plasmodium berghei (P. berghei). There were 5 research groups namely negative control, positive control infected with P. berghei, group infected and given L. casei 109 CFU/day, group infected and given B. longum 109 CFU/day, and lastly group infected and given L casei 5x108 CFU/day + B. longum 5x108 CFU/day. The lowest plasma IFN-γ test results were found in group B. Longum and differed significantly between groups with p=0.022. The lowest average colonic IFN-γ levels were found in the L. casei + B. longum group and the highest in the negative control group, followed by the L. casei group. The Games-Howell post hoc test showed no significant differences between groups (p = 0.918). Administration of probiotics L.casei and B.longum prevented the shortening of the length of the mouse colon intestine. Colon length obtained the highest average in the negative control group, followed by the B. longum group, but there was no significant difference between groups (p = 0.341). Histological assessment of the colon was found in group B. longum also had a decrease in inflammation, erosion and ulceration with a significance p=0.007. Correlation test between colonic histology and colonic length showed significant results (p=0.044) and between colonic histology and plasma IFN-γ levels (p=0.001) with correlation values of r= -0.455 and r= 0.707 respectively. Meanwhile, there was no significant correlation between colonic histology and colonic IFN-γ levels (p = 0.382). In conclusion, administration of probiotics L.casei and B.longum prevented shortening of colon length, prevented histological intestinal destruction, reduced plasma xii IFN-γ levels, but could not reduce IFN-γ levels in mouse colon tissue. There is a strong relationship between the value of histological changes in the colon with plasma IFN-γ levels and colon length. While there was no relationship between colonic histological values and colonic IFN-γ levels. The superiority of B. longum is probably due to modulation of butyrate, but further research is needed for validation.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | '0423060007 |
| Uncontrolled Keywords: | Probiotik, Malaria, Imunitas usus, Disbiosis,-Probiotics, Malaria, Gut Immunity, Dysbiosis |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 616 Diseases > 616.02 Special topics of disease > 616.025 Medical emergencies / Emergency medicine / Emergency nursing / Triage (Medicine) |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Ilmu Biomedis, Fakultas Kedokteran |
| Depositing User: | Endang Susworini |
| Date Deposited: | 17 Jul 2023 07:37 |
| Last Modified: | 17 Jul 2023 07:37 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/201899 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
Rokhmatul Asiyah.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (4MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |