Peran Leukosit pada Proses Inflamasi setelah Perdarahan Otak

dikonversi menjadi bilirubin oleh biliverdin reduktase. Bilirubin yang tidak terkonjugasi dapat dideteksi pada perdarahan dalam 8 – 12 jam. Perdarahan otak menyebabkan deposisi besi dan kadar besi yang berlebihan dalam otak dapat mengakibatkan peroksidasi lipid dan formasi radikal bebas sehingga merusak neuron. Proses hemolisis dan toksisitas yang dimediasi oleh heme atau besi terjadi 2 – 3 hari setelah perdarahan otak. Pemecahan hemoglobin, akumulasi besi dan peningkatan konsentrasi HO mengakibatkan kerusakan otak lebih lanjut, edema otak, infiltrasi neutrofil dan kematian neuronal sehingga memperburuk luaran klinis neurologis. Hal ini juga sering dikaitkan dengan volume perdarahan dan edema otak Wang dan Doré, 2007; Ziai, 2013.

2.5.2. Peran Leukosit pada Proses Inflamasi setelah Perdarahan Otak

Sel leukosit merupakan salah satu sel dalam komponen darah yang penting dalam proses inflamasi seperti pada perdarahan otak. Setelah terjadi perdarahan otak, leukosit tampak mengelilingi daerah perdarahan. Peningkatan jumlah leukosit ini dapat ditemukan di cairan serebrospinal dan darah perifer. Peningkatan jumlah leukosit pada darah perifer dan jumlahnya akan meningkat sesuai dengan besarnya ukuran perdarahan. Peningkatan hitung leukosit pada darah perifer disebabkan oleh respon tubuh terhadap stres dan kerusakan jaringan. Tingginya jumlah leukosit dikatakan berkorelasi dengan perburukan klinis neurologis awal pada stroke hemoragik Hoffbrand dan Petit, 2000; Wang dan Doré, 2007; Yabluchanskiy, 2012. Masuknya leukosit ke otak yang mengalami perdarahan dimulai dengan adhesi pada endotel dan sampai di jaringan otak. Migrasi leukosit dari darah ke otak dimulai dengan interaksi leukosit-endotel dengan rolling yang diperantarai oleh P-selektin dan E-selektin pada permukaan endotel dan L-selektin pada leukosit. Sejak aktivasi ini leukosit melekat pada tepi endotel melalui reseptor glikoprotein dinding leukosit disebut CD-18 atau β2-integrin dan ligand dari endotel, ICAM-1. Membran leukosit yang terdiri dari glikoprotein kompleks yang bertanggung jawab terhadap perlekatan ini disebut CD-18 β2-integrin. Kompleks ini terdiri dari 3 heterodimers, ketiganya mempunyai unit beta yang sama seringkali disebut CD-18 dan yang membedakan satu dengan yang lainnya adalah subunit α. Tiga subunit α ini dinamakan lymphocyte function associated antigen atau LFA-1 CD-11a, ada pada semua leukosit, Macrophage-1 Antigen atau MAC-1 CD-11b, ada pada kebanyakan PMN dan monosit dan P150 CD- 11c, ada pada neutrofil dan monosit. Reseptor yang sesuai untuk CD-18 integrin complex adalah golongan molekul adhesi seperti ICAM. Intracelullar Adhesion Molecule-1 secara luas terdapat pada banyak sel dan berikatan dengan LFA-1 dan MAC-1, ICAM-2 hanya terdapat pada sel endotel dan leukosit dan hanya berikatan dengan LFA-1 saja. Tidak seperti pada ICAM-2 yang ada pada keadaan normal, ICAM-1 muncul dengan adanya induksi oleh sitokin peradangan seperti IL-1 dan TNF- α. Seperti yang disampaikan didepan bahwa CD-18ICAM-1 merangsang peningkatan adhesi neutrofil setelah stroke. Leukosit tampak pada jaringan SSP yang mengalami perdarahan, sebagai respon patofisiologi terhadap adanya lesi. Bukti lain yang baru mengatakan bahwa leukosit bisa juga secara langsung terlibat dalam patogenesis dan perluasan dari perdarahan otak. Leukosit melepaskan enzim hidrolisis, lemak peroksidase dan pelepasan radikal bebas Caplan, 2009 ; Nai-Wen Tsai et al., 2010 . Leukosit muncul setelah terjadi pelepasan sitokin pada area perdarahan yang merangsang leukosit yang berada di marginal pool dan leukosit matur di sumsum tulang memasuki sirkulasi. Jenis leukosit yang dikerahkan pada peradangan akut ini adalah neutrofil. Leukosit itu sendiri dapat menimbulkan lesi yang lebih luas pada daerah perdarahan otak dengan cara infiltrasi ke neuron kemudian melepaskan enzim hidrolisis, pelepasan radikal bebas dan peroksidase lemak Nai-Wen Tsai et al., 2010. Leukosit yang melakukan infiltrasi dipercaya memiliki peranan pada stroke hemoragik yang menginduksi kerusakan otak sekunder. Sebuah penelitian praklinis pada tikus dengan perdarahan otak menunjukkan bahwa pada pemeriksaan histopatologis terdapat infiltrasi dari leukosit di sekitar perdarahan Wang dan Doré, 2007. Setelah terjadi perdarahan otak, leukosit dilepaskan dalam sirkulasi serta jaringan dan memerlukan waktu beberapa jam. Jenis leukosit yang dikerahkan pada proses peradangan akut adalah sel PMN yaitu neutrofil yang mengadakan infiltrasi dan predominan di sekitar perdarahan yang dimulai kurang dari 1 hari yaitu 3 – 6 jam dan meningkat dalam 12 – 24 jam, kemudian dominasi ini akan digantikan dengan monosit dalam 24 – 48 jam. Neutrofil mencapai puncaknya pada 2 – 3 hari dan menghilang pada 4 – 7 hari Nguyen et al., 2007; Joice et al., 2009; Ziai, 2013. Neutrofil dapat melekat dan bermigrasi melewati dinding pembuluh darah karena adanya agen kemotaktik yaitu peptida dan protein yang menyebar di tempat terjadinya perdarahan yang melekat pada reseptor di permukaan sel Schmaier dan Petruzzelli, 2003. Neutrofil merupakan sel leukosit yang pertama kali menginfiltrasi otak yang mengalami perdarahan, dan hal ini dapat membuat kerusakan jaringan otak secara langsung dengan memproduksi spesies oksigen reaktif, pelepasan protease proinflamasi dan memodulasi permeabilitas sawar darah otak Nguyen et al., 2007; Joice et al., 2009; Ziai, 2013. Neutrofil mempercepat kematian sel neuron yang diinduksi oleh eksitotoksisitas atau deprivasi oksigen-glukosa Dinkel et al., 2004. Neutrofil berkontribusi pada proses kerusakan otak setelah terjadi perdarahan otak. Neutrofil menginduksi kerusakan sawar darah otak, kerusakan substansia alba akson dan mielin dan respon glia serta inflamasi baik secara permanen maupun sementara. Deplesi dari neutrofil mengurangi kebocoran pada daerah di sekitar perdarahan. Matrix metalloproteinase 9 yang berkontribusi terhadap kerusakan sawar darah otak juga berkurang dengan adanya deplesi neutrofil. Kerusakan akson awal di sekitar perdarahan dapat terlihat pada satu hingga tiga hari setelah terjadi perdarahan otak berkurang seiring dengan deplesi neutrofil, dan pada waktu yang lebih lanjut yaitu tujuh hingga empat belas hari, respon astrosit, mikrogliamakrofag juga berkurang pada daerah di sekitar perdarahan. Hal ini menunjukkan bahwa deplesi neutrofil mengurangi infiltrasi mikrogliamakrofag yang teraktivasi pada daerah di sekitar perdarahan, traktus substansia alba dan pengurangan fragmentasi mielin dan kerusakan akson. Sebuah studi eksperimental memberikan hasil bahwa neutrofil memproduksi MMP 9 dan berkontribusi terhadap kerusakan pembuluh darah, sawar darah otak, akson dan menginduksi respon astrosit dan mikrogliamakrofag yang terjadi setelah perdarahan otak Emre et al., 2011 . Sekali mereka masuk ke dalam daerah otak yang mengalami perdarahan, leukosit akan mati oleh apoptosis dalam dua hari Savill dan Haslett, 2001. Kemudian proses inflamasi ini didominasi oleh monosit pada hari ketiga dan jumlahnya mulai menurun pada hari kelima. Leukosit yang mati ini dapat menambah beratnya kerusakan otak dengan menstimulasi mikroglia atau makrofag untuk mensekresi faktor toksik proinflamasi Wang 2010. Selain leukosit, dalam waktu 4 jam setelah terjadi perdarahan otak ditemukan TNF- α disekeliling dari perdarahan. Tumor Necrosis Factor- α memediasi peningkatan jumlah dan sekaligus apoptosis dari sel PMN. Tumor Necrosis Factor- α diproduksi oleh makrofag. Selain TNF-α, berbagai antibodi yang diproduksi oleh tubuh juga ikut berperan dalam lama hidup sel PMN Wang dan Doré, 2007; Yabluchanskiy, 2012. Proses inflamasi berkontribusi terhadap kerusakan otak sekunder dan kehilangan neuron setelah terjadi perdarahan otak. Pada studi yang dilakukan pada tikus, penyuntikan darah autolog pada striatum berhubungan dengan infiltrasi sel-sel inflamasi yang mengandung neutrofil, monosit dan sel dentritik. Deplesi neutrofil menghasilkan pengurangan dari infiltrasi monosit dan memperbaiki luaran fungsional pada hari ketiga setelah terjadi stroke perdarahan. Temuan ini mengindikasikan bahwa infiltrasi neutrofil pada lokasi terjadinya perdarahan berkontribusi terhadap kerusakan otak secara langsung maupun adanya monosit. Pengurangan kerusakan otak secara langsung dimediasi oleh degranulasi neutrofil dan penurunan keterlibatan monosit. Setelah neutrofil bermigrasi ke jaringan dan melakukan ekstravasasi segera akan dilepaskan granula-granula dari neutrofil. Granula-granula ini meliputi kolagenase, elastase dan mieloperoksidase yang dapat menyebabkan kerusakan langsung pada neuron dan astrosit dan berkontribusi terhadap luaran buruk setelah terjadi perdarahan otak. Neutrophil-derived serine proteases juga meregulasi respon imun lewat aktivasi dan pelepasan sitokin, termasuk IL-8, IL-6, TNF- α dan IL-1β yang berkontribusi terhadap kerusakan lebih lanjut. Neutrofil memiliki peranan dalam akumulasi monosit pada lokasi terjadinya perdarahan, kerusakan atau infeksi otak. Ketika neutrofil berikatan dengan permukaan endotel, isi dari granula sekretori akan dilepaskan meliputi protein antimikrobial kationik dari 37 kd cationic antimicrobial protein CAP37azurocidin and proteinase 3 yang akan menyebabkan aktivasi sel endotel, peningkatan ekspresi molekul adhesi seluler dan peningkatan adhesi monosit. Neutrofil juga berkontribusi dalam kemotaktik monosit dengan melepaskan LL-37 dan cathepsin G dan mempercepat sel endotel untuk melepaskan protein kemoatraktan monosit-1. Deplesi neutrofil menyebabkan pengurangan infiltrasi monosit setelah perdarahan otak. Akan tetapi, hilangnya respon monosit belum jelas dapat memperbaiki luaran fungsional. Monosit berkontribusi terhadap kerusakan otak akut dengan melepaskan sitokin proinflamasi dan kemokin. Monosit juga berkontribusi untuk perbaikan melalui fungsi fagositosis dari sel darah merah dan debris seluler Sansing et al., 2011. Infiltrasi neutrofil juga dimediasi oleh trombin. Selain itu, trombin juga merusak sawar darah otak dan memicu formasi edema otak. Trombin dihasilkan dari influks protrombin dalam beberapa jam setelah perdarahan otak. Perubahan ini dimediasi oleh faktor Xa pada kaskade koagulasi. Trombin kemudian mengubah fibrinogen menjadi fibrin yang sangat penting untuk membatasi ukuran perdarahan. Sebuah penelitian in vitro menyatakan bahwa trombin pada konsentrasi rendah bersifat neuroprotektif sedangkan dalam konsentrasi tinggi dapat membunuh neuron dan astrosit. Trombin menginduksi reseptor proteinase teraktivasi pada mikrogliamakrofag. Aktivasi dari sel ini melalui keterlibatan mitogen protein kinase teraktivasi yang memperbanyak produksi beberapa mediator-mediator inflamasi termasuk TNF- α, IL-1β dan NO sehingga berkontribusi terhadap kerusakan neuron dan edema. Aktivasi trombin dan reseptor proteinase teraktivasi akan meningkat dimulai dalam 3 jam dan mencapai puncaknya dalam 2 hari setelah perdarahan otak Ziai, 2013. Peran leukosit pada proses inflamasi ini selain menginduksi kerusakan otak ternyata juga memiliki peran lain yaitu untuk membersihkan jaringan- jaringan yang rusak akibat perdarahan otak. Destruksi jaringan yang rusak pada stadium awal inflamasi terjadi melalui pelepasan enzim bioaktif oleh sel PMN di tempat terjadinya perdarahan otak seperti gelatinase, kolagenase, glukoronidase, elastase, mieloperoksidase, fosfatase dan sebagainya. Jumlah leukosit yang masih meninggi pada hari ketujuh sampai keempatbelas setelah terjadi perdarahan otak dikaitkan juga dengan perannya dalam proses perbaikan jaringan yang mengalami kerusakan. Yabluchansky, 2012.

2.6 Peran Leukosit pada Luaran Stroke Hemoragik