ASPEK IMUNOLOGI CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASES (COPD) | Wahyuni | Medika Tadulako: Jurnal Ilmiah Kedokteran Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan 9281 30317 1 PB
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
Januari 2017
ASPEK IMUNOLOGI
CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASES (COPD)
Rosa Dwi Wahyuni
Departemen Ilmu Patologi Klinik FKIK Universitas Tadulako
ABSTRAK
Pendahuluan: Chronic Obstruktive Pulmonary Diseases (COPD) adalah penyakit paru
kronik yang ditandai oleh hambatan aliran udara di saluran napas yang bersifat progressif
nonreversibel atau reversibel parsial. pada tahun 1990 COPD menempati urutan ke-6
sebagai penyebab utama kematian di dunia, sedangkan pada tahun 2012 telah menempati
urutan ke-3 setelah penyakit kardiovaskuler dan stroke.
Patogenesis: Penyempitan saluran nafas tampak pada saluran nafas yang besar dan kecil
yang disebabkan oleh perubahan konstituen normal saluran nafas terhadap respon
inflamasi yang persisten. Merokok merupakan faktor risiko lingkungan utama terjadinya
COPD. Paparan kronik partikel inhalasi akibat merokok memacu proses inflamasi seperti
produksi netrofil dan makrofag serta aktivasi faktor transkripsi seperti nuclear factor Kβ.
Diagnosis: Diagnosis dapat ditegakkan berdasarkan anamnesis, pemeriksaan fisis dan
pemeriksaan penunjang. Nilai Hb pada penderita COPD dapat bervariasi tergantung pada
beratnya penyakit dan riwayat hipoksia yang lama akibat adanya hipoventilasi. Menilai
terjadinya gagal napas kronik stabil dan gagal napas akut. Pada Kasus COPD analisa gas
darah sangat penting untuk menilai status respiratorik pasien. Proses inflamasi pada COPD
tidak hanya menyebabkan respon inflamasi paru yang abnormal tapi juga menimbulkan
inflamasi sistemik.
Kesimpulan: Merokok merupakan faktor risiko lingkungan utama terjadinya COPD.
Paparan kronik partikel inhalasi akibat merokok memacu proses inflamasi seperti produksi
netrofil dan makrofag serta aktivasi faktor transkripsi seperti nuclear factor Kβ. Interaksi
ini merupakan trias patologik COPD yang terdiri atas; inflamasi persisten yang ditandai
dengan peningkatan netrofil, makrofag dan limfosit T serta pelepasan beragam sitokin dan
mediator pro inflamasi, protease-antiprotease imbalance, dan oxidative stress.
Kata Kunci: COPD, Inflamasi, nuclear factor .
59
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
Januari 2017
IMMUNOLOGICAL ASPECTS
CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASES (COPD)
Rosa Dwi Wahyuni
Departement of Clinical Pathology FKIK Tadulako University
ABSTRACT
Introduction: Obstructive Chronic Pulmonary Diseases (COPD) is a chronic lung
disease characterized by the airway obstruction that is progressive nonreversibel or
partially reversible. in 1990 COPD ranks as the sixth leading cause of death in the
world, whereas in 2012 already ranks third after cardiovascular diseases and stroke.
Pathogenesis: constriction of airways visible in small and large airways caused by
change on normal constituent of the respiratory tract toward persistent inflammatory
response. Smoking is a major environmental risk factor contributing to the occurrence
of COPD. Chronic exposure to particles inhaled from smoking spur inflammatory
processes such as the production of neutrophils and macrophages as well as the
activation of transcription factors such as nuclear factor Kβ.
Diagnosis: The diagnosis can be established based on history, physical examination and
investigation. Hb level on patients with COPD can vary depending on the severity of the
disease and extensive history of hypoxia due to hypoventilation. Assesing the occurance of
stable chronic respiratory failure and acute respiratory failure. In the case of COPD,
blood gas analysis is vital to assess the patient's respiratory status. Inflammatory process
in COPD does not only cause abnormal inflammatory respons of the lungs, it also creates
systemic inflammation
Conclusion: Smoking is a major environmental risk factor for the occurrence of
COPD. Chronic exposure to particles inhaled from smoking spur inflammatory
processes such as the production of neutrophils and macrophages as well as the
activation of transcription factors such as nuclear factor Kβ. This interaction is a
pathological triad consisting of COPD; Persistent inflammation is characterized by an
increase in neutrophils, macrophages and T lymphocytes, and the release of various
cytokines and pro-inflammatory mediators, protease-antiproteases imbalance, and
oxidative stress.
Key words: COPD, Inflammatory, nuclear factor .
60
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
makrofag yang teraktivasi serta apoptosis
I. PENDAHULUAN
Berdasarkan
definisi
dari
Global
Initiative in Obstructive Lung Disease
(GOLD)
2013,
Januari 2017
Chronic
Obstruktive
Perubahan
struktural
pada
saluran
napas kecil yaitu: inflamasi, fibrosis,
adalah
metaplasia sel goblet dan hipertropi otot
penyakit paru kronik yang ditandai oleh
polos yang merupakan penyebab utama
hambatan aliran udara di saluran napas
terjadinya obstruksi jalan napas. Secara
yang bersifat progressif nonreversibel atau
umum COPD terdiri dari bronkitis kronik
reversibel parsial. Hambatan aliran udara
dan emfisema atau gabungan keduanya.
pada COPD berhubungan dengan adanya
Bronkitis kronik adalah kelainan saluran
respon inflamasi paru terhadap partikel
napas yang ditandai oleh batuk kronik
atau gas yang beracun atau berbahaya.1
berdahak minimal 3 bulan dalam setahun,
Pulmonary
Pada
(COPD)
sel endotelial dan sel alveolar.2
Diseases
peneliti
sekurang-kurangnya dua tahun berturut-
melaporkan adanya hubungan yang kuat
turut, tidak disebabkan oleh penyakit
antara defisiensi α1-antitrypsin dengan
lainnya sedangkan emfisema adalah suatu
terjadinya
tahun
kelainan anatomis paru yang ditandai oleh
kemudian dijelaskan bahwa neutrophil
pelebaran rongga udara distal bronchiolus
α1-
terminalis, disertai kerusakan dinding
elastase
tahun
1964,
COPD.
merupakan
para
Beberapa
target
dari
antitrypsin, bersamaan pula diketahui
alveoli.3
adanya peningkatan jumlah neutrofil dan
makrofag pada perokok yang merupakan
penyebab
terjadinya
neutrophil
elastase
proteinase
sebagai
dan
II. ETIOLOGI
peningkatan
Penyebab terjadinya COPD secara
macrophage
imunologik masih terus diteliti oleh para
efektor
utama
ahli. Adanya
keterlibatan mekanisme
terjadinya kerusakan jaringan paru pada
imunologik pada COPD secara umum
COPD. Mekanisme yang lain yaitu adanya
dapat
oxidative stress sebagai akibat merokok
innate immunity dan adaptive immunity.
disertai
Berbagai faktor yang saling berinteraksi
peningkatan
neutrofil
dan
dijelaskan
melalui
mekanisme
terhadap mekanisme terjadinya COPD
61
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
Januari 2017
yaitu; faktor lingkungan dan faktor host.
permukaan paru yang merupakan stress
Merokok merupakan faktor risiko utama
oksidatif dan menyebabkan terjadinya
yang mengawali mekanisme innate dan
injury pada
adaptive immunity.4
produksi ROS dan lipid peroxidation
sel paru. Meningkatnya
inhalasi
menjadi predisposisi utama terjadinya
partikel dan gas berbahaya kedalam paru-
inflamasi paru dan ketidak seimbangan
paru. Setiap satu kali inhalasi partikel
produksi enzim protease dan anti protease.
rokok
Ketidak
Merokok
menyebabkan
mengandung
lebih
dari
2000
seimbangan
aktivitas
enzim
xenobiotik yang terdiri dari 1014 radikal
protease dan anti-protease berdampak
bebas yang dapat menyebabkan trauma
pada peningkatan produksi elastin peptide
pada sel epitel. Hubungan antara rokok
atau
dengan COPD merupakan hubungan dose
(proline-glycine-proline/PGP). Peptida ini
response artinya lebih banyak batang
bertindak sebagai neoantigen dan memicu
rokok yang dihisap setiap hari dan lebih
terbentuknya anti-elastin antibody.6,7
lama kebiasaan merokok maka risiko
penyakit yang ditimbulkan akan lebih
besar. Paparan kronik terhadap partikel
dan gas berbahaya ini menyebabkan
respons inflamasi yang bersifat progressif
dan irreversible, hal ini memicu kerusakan
jaringan dan pelebaran ruang alveolar.1,5
collagen
breakdown
products
III. EPIDEMIOLOGI
Data World Health Organization
(WHO), menunjukkan bahwa pada tahun
1990 COPD menempati urutan ke-6
sebagai penyebab utama kematian di
dunia, sedangkan pada tahun 2012 telah
menempati urutan ke-3 setelah penyakit
kardiovaskuler dan stroke. Hasil survey
penyakit tidak menular oleh Direktorat
Jenderal PPM dan PL di 5 rumah sakit
propinsi di Indonesia (Jawa Barat, Jawa
Tengah, Jawa Timur, Lampung dan
Merokok
dalam
waktu
lama
menyebabkan pemaparan kronis reactive
oxygen
62
species
(ROS)
Sumatera Selatan) pada tahun 2004,
menunjukkan COPD menempati urutan
terhadap
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
pertama penyumbang angka kesakitan
IV. PATOGENESIS
(35%), diikuti asma bronkial (33%),
kanker paru (30%) dan lainnya (2%).8,9
Berdasarkan
hasil
survei
Riset
Januari 2017
Penyempitan saluran nafas tampak
pada saluran nafas yang besar dan kecil
yang
disebabkan
oleh
perubahan
Kesehatan Dasar (RISKESDAS) tahun
konstituen normal saluran nafas terhadap
2013, sebanyak 59% penduduk laki-laki
respon inflamasi yang persisten. Epitel
dan 3,7% perempuan merupakan perokok.
saluran nafas yang dibentuk oleh sel
Di Indonesia, COPD menduduki peringkat
skuamous akan mengalami metaplasia,
ke-3
kematian
sel-sel silia mengalami atropi dan kelenjar
terbanyak dari 10 penyebab kematian
mukus menjadi hipertropi. Proses ini akan
utama. Faktor yang berperan penting
direspon dengan terjadinya remodeling
dalam peningkatan insiden COPD di
saluran
sebagai
Indonesia yaitu :
penyebab
9
nafas,
hanya
saja
proses
remodeling ini justru akan merangsang
1. Kebiasaan merokok yang masih tinggi
(laki-laki di atas 15 tahun 60-70%).
dan
mempertahankan
inflamasi
yang
terjadi dimana T CD8+ dan limfosit B
2. Pertambahan penduduk.
menginfiltrasi lesi tersebut. Perbandingan
3. Meningkatnya usia rata-rata penduduk.
saluran napas orang normal dengan
4. Industrialisasi.
saluran napas penderita COPD, gambar
5. Polusi udara terutama di kota besar,
1.10
lokasi industri dan pertambangan.
Hubungan antara rokok dengan
COPD
merupakan
hubungan
dose
response artinya lebih banyak batang
rokok yang dihisap setiap hari dan lebih
lama kebiasaan merokok maka risiko
penyakit yang ditimbulkan akan lebih
besar.9
Hambatan aliran udara pada COPD
terjadi
akibat
inflamasi
jaringan
bronchioly (bronchiolitis) dan destruksi
63
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
Januari 2017
jaringan parenkimal paru (emphysema).
Pola
kerusakan
saluran
nafas
pada
emfisema ini menyebabkan terjadinya
pembesaran rongga udara pada permukaan
saluran nafas yang kemudian menjadikan
paru-paru terfiksasi pada saat inflasi.11
Merokok merupakan faktor risiko
Paparan kronik partikel inhalasi akibat
Gambar 2: Trias Patogenik COPD: Oxidative
Stres, Protease-Antiprotease Imbalance dan
Inflamasi (International Journal Of COPD 2011)
merokok memacu proses inflamasi seperti
Innate immunity dan adaptive immunity
produksi netrofil dan makrofag serta
merupakan mekanisme imun yang saling
aktivasi faktor transkripsi seperti nuclear
terintegrasi pada mekanisme pertahanan
factor Kβ. Perubahan patologik dan gejala
mukosa saluran napas pada respon awal
klinik merupakan hasil interaksi antara
dari paparan partikel inhalasi akibat
faktor host dengan faktor lingkungan.
merokok. Innate immunity dimulai dengan
Interaksi ini merupakan trias patologik
pelepasan pattern-recognition molecules
COPD
yang bekerja secara cepat, dan bersifat
lingkungan
utama
yang
persisten
terdiri
yang
peningkatan
terjadinya
COPD.
atas;
inflamasi
ditandai
dengan
netrofil,
makrofag
nonspesifik.13
dan
limfosit T serta pelepasan beragam sitokin
IVa. INNATE IMMUNITY
dan mediator pro inflamasi, protease-
a. EPITEL SALURAN NAPAS
antiprotease imbalance, dan oxidative
Epitel saluran napas merupakan sistem
stress, gambar 2. Semua faktor-faktor ini
pertahanan tubuh pertama pada saluran
menyebabkan metaplasia dan hiperplasia
napas kecil maupun besar. Merupakan
sel goblet, hipersekresi mukus, fibrosis,
barrier fisik pertama terhadap mikroba
gangguan
pathogen dan inhalasi toksin atau gas
otot
halus
dan
destruksi
12
jaringan paru.
berbahaya. Epitel saluran napas telah
diketahui mempunyai peranan yang sangat
64
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
penting dalam mengawali dan memediasi
respon inflamasi paru.
1,13
struktur
epitel
terjadinya
yang
yang
kuat
terhadap
makrofag terlokalisir disekitar jaringan
perubahan
rusak dan mengekspresikan mediator-
mengakibatkan
mediator pro inflamasi. Melalui sekresi
hilangnya fungsi barrier epitel saluran
matriks
metalloproteinase
napas, hal ini ditandai dengan penurunan
MMP-9,
makrofag
cleareance mucocilliary dan metaplasia
langsung
epitel
jaringan pada emfisema.13
skuamous.
derajat
infiltrasi dan progressi penyakit. Infiltrasi
Akibat paparan kronik terhadap rokok,
menyebabkan
korelasi
Januari 2017
Akibat
adanya
perubahan morfologi epitel saluran napas
alveolar
menyebabkan
Makrofag
misalnya
pada
secara
kerusakan
COPD
juga
transforming growth factor-β (TGF-β)
menyebabkan peningkatan pelepasan IL-8
dependent signaling menjadi teraktivasi
yang memicu infiltrasi neutrofil dan
sehingga memicu pelepasan sitokin pro
kerusakan jaringan melalui peningkatan
inflamasi seperti tumour necrosis factor-α
sekresi protease. Infiltrasi T-cell melalui
(TNF-α) dan interleukin-1β oleh makrofag
peningkatan ekspresi Th1/Tc1 dengan
alveolar yang mengawali kaskade pro
kemokin
inflamasi.13
CXCL10 dan CXCL11.13
Paparan terhadap rokok juga secara
langsung
dapat
memicu
ekspresi
kemokin
peningkatan
seperti
IL-8
dan
spesifik
seperti
CXCLl9,
c. SEL DENDRITIK
Sel dendritik merupakan sel “sentinel”
pada respons innate immunity
dan
chemokine (c-c motif) ligand 20 ( CCL20)
berperan
penting
yang memicu infiltrasi neutrofil, sel
presenting
cell
dendritik dan sel T kedalam paru.13
perantara antara innate dan adaptive
b. MAKROFAG ALVEOLAR
immunity. Sel dendritik terletak pada
Makrofag alveolar telah lama diketahui
berperan
penting
terhadap
respons
sebagai
(APC)
dan
antigen
menjadi
parenkim paru, mengalami migrasi ke
daerah
intraepithelial
dan
segera
inflamasi pada COPD, hal ini ditandai
berespons terhadap infeksi atau kerusakan
dengan peningkatan jumlah makrofag
jaringan melalui aktivasi naive Tcells.13
pada
65
jaringan
paru
dan
mempunyai
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
Januari 2017
IV b. ADAPTIVE IMMUNITY
COPD.
a. T Cells
responses merupakan mekanisme penting
Anti
elastin
autoimmune
Infiltrasi T cells teraktivasi, khususnya
yang berperan pada mekanisme autoimun
CD8+ cytotoxic Tcells telah lama diketahui
yang memicu kerusakan jaringan paru,
sebagai penyebab inflamasi kronik pada
sedangkan mekanisme elastolitik partikel
COPD. Infiltrasi CD8+ Tcells berkorelasi
dan
positif terhadap beratnya konstriksi aliran
peningkatan
udara inhalasi dan progresi penyakit, juga
gas
antibodies
dari
rokok
elastin
menyebabkan
specific
auto-
1,13
mempengaruhi peningkatan apoptosis sel
alveolar
melalui
perforin/granzyme
pelepasan
FasL
atau
dan
dependent
TNF-α.
Mekanisme
berperan penting terhadap
ini
destruksi
parenkim paru pada COPD.
b. B Cells
RESPON INFLAMASI PADA COPD
B lymphocytes meningkat pada saluran
sel
inflamasi
berperan
pasien
sebagai mediator inflamasi pada respon
COPD. Peranan B Cells pada COPD
penyakit COPD. Paparan terhadap rokok,
terutama pada peningkatan respons CD4+
partikel
Tcell dan produksi autoantibodi. Pada
mengaktivasi kaskade inflamasi yang
emfisema CD4 Tcells terdapat pada
disertai dengan pelepasan sejumlah sitokin
folikel
mengandung
dan kemokin yang berperan terhadap
germinal centers. Peningkatan jumlah
terjadinya inflamasi kronik dan kerusakan
folikel B cell pada paru berhubungan
jaringan. Sel epitelial yang teraktivasi
dengan
penyakit.
akan menghasilkan mediator inflamasi
Peningkatan kadar elastin specific auto-
seperti tumour necrosis factor (TNF-)α,
antibodies disertai dengan peningkatan
interleukin
bronchus
maupun
Beberapa
limfoid
derajat
bronchioly
yang
parahnya
atau
gas
berbahaya
(IL-)1b,
dapat
granulocyte-
jumlah B cells secreting anti-elastin pada
66
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
macrophage colony stimulating factor
(GM-CSF) dan CXCL8 (IL-8). Beberapa
sinyal kemotaktik yang berperan pada
rekruitmen neutrofil yaitu LTB4, IL-8,
dan CXC kemokin yang terdiri atas;
Gambar 4. Peranan neutrofil pada respon
inflamasi COPD
(Sumber :Cells and mediators of chronic
obstructive pulmonary diseases)
IV.d
dan
ENA-78
(epithelial
neutrophil-activating protein of 78 kDa ),
semuanya
meningkat
pada
COPD.
Mediator ini berasal dari makrofag alveoli
dan sel epithelial., sedangkan neutrofil itu
sendiri merupakan sumber IL-8. Migrasi
neutrofil ke traktus respiratorius bersama
dengan IL-8 dan leukotriene B4 (LTB4).
Neutrofil
akan
mensekresi
serine
protease, yang mengandung neutrophil
elastase (NE), Cathepsin G, Proteinase-3;
matrix metalloproteinase (MMP)-8 dan
MMP-9. Mediator-mediator ini berperan
pada destruksi alveolar, selain itu serine
protease merupakan stimulan terjadinya
sekresi mukus, gambar 4.8,9,14
PROTEASE-ANTIPROTEASE
IMBALANCE
CXCL1, CXCL8, GRO-a (growth related
oncogen-a )
Januari 2017
Paparan kronik terhadap inhalasi
asap rokok dan kandungan material di
dalamnya
menyebabkan
antiprotease
inaktivasi
endogen,
hal
ini
disebabkan karena aktivasi makrofag
alveolar yang memicu influx neutrofil
dan
CD8+ Tcells
kedalam
paru.
Makrofag dan neutrofil melepaskan
enzim-enzim
protease
seperti
neutrofilelastase, proteinase 3, MMP
dan cathepsin. Enzim-enzim proteinase
ini
akan
endogen,
menghambat
seperti
inhibitor
neutrofil
elastase
menghambat tissue inhibitors of MMPs
dan MMPs degrading α1-antitrypsin.
Enzim proteinase ini akan menyatu
dengan
komponen
matriks
ekstraseluler, elastin fibers, collagen
dan membentuk fragmen elastin atau
collagen-derived
peptides
proline-glycine-proline.
elastin
ini
merupakan
seperti
Fragmen
chemotactic
peptide fragments yang berfungsi pada
67
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
proses migrasi makrofag dan neutrofil
enzimatik. Perubahan keseimbangan
kedalam paru. Akumulasi makrofag
antara oksidan dan anti oksidan yang
dan neutrofil menyebabkan inflamasi
ada akan menyebabkan stres oksidasi
lokal yang memicu terjadinya nekrosis
pada
jaringan
mengaktivasi respon inflamasi pada
dan
menjadi
penyebab
kerusakan paru.7,8,9
Faktor genetik
paru-paru.
Hal
ini
akan
paru-paru. Ketidak seimbangan inilah
juga mengatur
yang kemudian memainkan peranan
aktivitas enzim protease di dalam paru
yang penting terhadap patogenesis
yang
COPD. Stres oksidatif terjadi ketika
menyebabkan
terjadinya
emfisema paru. Faktor risiko genetik
ROS
yang paling besar dan telah diteliti lama
mekanisme pertahanan anti oksidan dan
adalah defisiensi α1-antitriypsin, yang
mengakibatkan efek yang merugikan
merupakan protease serin inhibitor.
(kerusakan lemak, protein dan DNA).
Defisiensi α1- antitrypsin dapat muncul
Inflamasi
baik pada perokok maupun bukan
perubahan struktur sel saluran napas
perokok, tapi diperberat oleh paparan
disertai peningkatan produksi ROS,
rokok. Peranan MMPs, SERPINE2 dan
neutrofil, eosinofil
inhibitor
dengan
Superoxide anions (O2-) terbentuk
matriks
melalui reduksi nicotinamide adenine
ekstraseluler, terkait erat dengan faktor
dinucleotide phosphate oxidase dan ini
gen pada COPD.7,8,15
akan
aktivasi
terjadinya
MMP
kerusakan
yang
diproduksi
yang
diubah
endogen
oksidan
maupun
dan makrofag.
hydrogen
oleh
superoxide
dismutases. O2- dan H2O2 bereaksi
IVe. STRES OKSIDATIF
Paparan
melebihi
menyebabkan
menjadi
peroxide(H2O2)
68
Januari 2017
baik
eksogen
dari
terus-
dengan besi bebas membentuk radikal
reactive
hydroxyl
(OH).
Oxidative
menerus dialami oleh paru-paru. Sel
stress juga menjadi penyebab utama
paru-paru sendiri sebenarnya telah
oksidasi
memiliki proteksi yang cukup baik
terbentuknya mediator prostanoid yang
secara
disebut
enzimatik
maupun
non
arachidonic
isoprostanes.
acid
dan
Isoprostanes
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
Januari 2017
menyebabkan bronchokonstriksi dan
eksudasi
plasma.
Granulosit
peroksidase seperti mieloperoksidase
(MPO) pada neutrofil berperan penting
pada
mekanisme
terjadinya
stres
oksidatif.Pada neutrofil, H2O2 berasal
dari superoxide anions (O2-) yang
merupakan hasil metabolisme MPO
dengan ion chloride, juga menghasilkan
hypochlorous acid yang merupakan
oksidan yang kuat. Mieloperoksidase
Gambar 5. Peranan Stres Oksidatif pada
COPD
( Sumber : Cells and Mediators of Chronic
Obstructive Pulmonary Diseases, 2006)
juga merubah residu nitrat tirosin
IVf. AUTOIMUN PADA COPD
menjadi peroxynitrite.9,16
COPD
Mekanisme autoimun pada COPD
meningkatkan proses inflamasi dan
tergantung pada sistem regulasi imun,
proses destruksi sel epitel. Peningkatan
faktor gen, dan faktor lingkungan, hal ini
proteolisis
merupakan
dari
dapat menjadi faktor penghambat maupun
penurunan
anti
seperti
menjadi faktor pencetus terjadinya proses
inhibitor
autoimun pada COPD. Akibat paparan
(SLPI) dan α1-antitrypsin (α1-AT),
kronik terhadap material inhalasi dari asap
selain
oksidatifjuga
rokok menyebabkan peningkatan kadar
menyebabkan aktivasi nuclear factor
elastin spesific autoantibodies, hal ini
Stres
secretory
oksidatif
pada
efek
protease
leukoprotease
itu
stress
menyebabkan
terjadi karena material inhalasi dari asap
cytokines
rokok bersifat elastolytic yang mengurai
CXCL8(IL-8) dan tumour necrosis
elastin dari sel alveolar menjadi elastin
factor-α (TNF-α) serta peningkatan
peptides
atau
produksi isoprostanes8,9.
products
(proline-glycine-proline/PGP),
(NF)-kβ
peningkatan
yang
sekresi
collagen
breakdown
elastin peptides ini bersifat neoantigen
dan
69
menginduksi
respon
autoimun.
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
Respon autoimun pada COPD terjadi
akibat
peningkatan
menyebabkan
sel
peningkatan
B
yang
pelepasan
Januari 2017
- Dengan atau tanpa batuk
- Dengan atau tanpa produksi sputum
- Sesak napas dengan derajat sesak 0-1
secreting anti elastin antibodies yang
- Spirometri:
FEV1≥80%
prediksi
bereaksi dengan elastin peptides, sehingga
(normal
spirometri)
atau
menyebabkan
FEV1/KVP
Januari 2017
ASPEK IMUNOLOGI
CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASES (COPD)
Rosa Dwi Wahyuni
Departemen Ilmu Patologi Klinik FKIK Universitas Tadulako
ABSTRAK
Pendahuluan: Chronic Obstruktive Pulmonary Diseases (COPD) adalah penyakit paru
kronik yang ditandai oleh hambatan aliran udara di saluran napas yang bersifat progressif
nonreversibel atau reversibel parsial. pada tahun 1990 COPD menempati urutan ke-6
sebagai penyebab utama kematian di dunia, sedangkan pada tahun 2012 telah menempati
urutan ke-3 setelah penyakit kardiovaskuler dan stroke.
Patogenesis: Penyempitan saluran nafas tampak pada saluran nafas yang besar dan kecil
yang disebabkan oleh perubahan konstituen normal saluran nafas terhadap respon
inflamasi yang persisten. Merokok merupakan faktor risiko lingkungan utama terjadinya
COPD. Paparan kronik partikel inhalasi akibat merokok memacu proses inflamasi seperti
produksi netrofil dan makrofag serta aktivasi faktor transkripsi seperti nuclear factor Kβ.
Diagnosis: Diagnosis dapat ditegakkan berdasarkan anamnesis, pemeriksaan fisis dan
pemeriksaan penunjang. Nilai Hb pada penderita COPD dapat bervariasi tergantung pada
beratnya penyakit dan riwayat hipoksia yang lama akibat adanya hipoventilasi. Menilai
terjadinya gagal napas kronik stabil dan gagal napas akut. Pada Kasus COPD analisa gas
darah sangat penting untuk menilai status respiratorik pasien. Proses inflamasi pada COPD
tidak hanya menyebabkan respon inflamasi paru yang abnormal tapi juga menimbulkan
inflamasi sistemik.
Kesimpulan: Merokok merupakan faktor risiko lingkungan utama terjadinya COPD.
Paparan kronik partikel inhalasi akibat merokok memacu proses inflamasi seperti produksi
netrofil dan makrofag serta aktivasi faktor transkripsi seperti nuclear factor Kβ. Interaksi
ini merupakan trias patologik COPD yang terdiri atas; inflamasi persisten yang ditandai
dengan peningkatan netrofil, makrofag dan limfosit T serta pelepasan beragam sitokin dan
mediator pro inflamasi, protease-antiprotease imbalance, dan oxidative stress.
Kata Kunci: COPD, Inflamasi, nuclear factor .
59
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
Januari 2017
IMMUNOLOGICAL ASPECTS
CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASES (COPD)
Rosa Dwi Wahyuni
Departement of Clinical Pathology FKIK Tadulako University
ABSTRACT
Introduction: Obstructive Chronic Pulmonary Diseases (COPD) is a chronic lung
disease characterized by the airway obstruction that is progressive nonreversibel or
partially reversible. in 1990 COPD ranks as the sixth leading cause of death in the
world, whereas in 2012 already ranks third after cardiovascular diseases and stroke.
Pathogenesis: constriction of airways visible in small and large airways caused by
change on normal constituent of the respiratory tract toward persistent inflammatory
response. Smoking is a major environmental risk factor contributing to the occurrence
of COPD. Chronic exposure to particles inhaled from smoking spur inflammatory
processes such as the production of neutrophils and macrophages as well as the
activation of transcription factors such as nuclear factor Kβ.
Diagnosis: The diagnosis can be established based on history, physical examination and
investigation. Hb level on patients with COPD can vary depending on the severity of the
disease and extensive history of hypoxia due to hypoventilation. Assesing the occurance of
stable chronic respiratory failure and acute respiratory failure. In the case of COPD,
blood gas analysis is vital to assess the patient's respiratory status. Inflammatory process
in COPD does not only cause abnormal inflammatory respons of the lungs, it also creates
systemic inflammation
Conclusion: Smoking is a major environmental risk factor for the occurrence of
COPD. Chronic exposure to particles inhaled from smoking spur inflammatory
processes such as the production of neutrophils and macrophages as well as the
activation of transcription factors such as nuclear factor Kβ. This interaction is a
pathological triad consisting of COPD; Persistent inflammation is characterized by an
increase in neutrophils, macrophages and T lymphocytes, and the release of various
cytokines and pro-inflammatory mediators, protease-antiproteases imbalance, and
oxidative stress.
Key words: COPD, Inflammatory, nuclear factor .
60
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
makrofag yang teraktivasi serta apoptosis
I. PENDAHULUAN
Berdasarkan
definisi
dari
Global
Initiative in Obstructive Lung Disease
(GOLD)
2013,
Januari 2017
Chronic
Obstruktive
Perubahan
struktural
pada
saluran
napas kecil yaitu: inflamasi, fibrosis,
adalah
metaplasia sel goblet dan hipertropi otot
penyakit paru kronik yang ditandai oleh
polos yang merupakan penyebab utama
hambatan aliran udara di saluran napas
terjadinya obstruksi jalan napas. Secara
yang bersifat progressif nonreversibel atau
umum COPD terdiri dari bronkitis kronik
reversibel parsial. Hambatan aliran udara
dan emfisema atau gabungan keduanya.
pada COPD berhubungan dengan adanya
Bronkitis kronik adalah kelainan saluran
respon inflamasi paru terhadap partikel
napas yang ditandai oleh batuk kronik
atau gas yang beracun atau berbahaya.1
berdahak minimal 3 bulan dalam setahun,
Pulmonary
Pada
(COPD)
sel endotelial dan sel alveolar.2
Diseases
peneliti
sekurang-kurangnya dua tahun berturut-
melaporkan adanya hubungan yang kuat
turut, tidak disebabkan oleh penyakit
antara defisiensi α1-antitrypsin dengan
lainnya sedangkan emfisema adalah suatu
terjadinya
tahun
kelainan anatomis paru yang ditandai oleh
kemudian dijelaskan bahwa neutrophil
pelebaran rongga udara distal bronchiolus
α1-
terminalis, disertai kerusakan dinding
elastase
tahun
1964,
COPD.
merupakan
para
Beberapa
target
dari
antitrypsin, bersamaan pula diketahui
alveoli.3
adanya peningkatan jumlah neutrofil dan
makrofag pada perokok yang merupakan
penyebab
terjadinya
neutrophil
elastase
proteinase
sebagai
dan
II. ETIOLOGI
peningkatan
Penyebab terjadinya COPD secara
macrophage
imunologik masih terus diteliti oleh para
efektor
utama
ahli. Adanya
keterlibatan mekanisme
terjadinya kerusakan jaringan paru pada
imunologik pada COPD secara umum
COPD. Mekanisme yang lain yaitu adanya
dapat
oxidative stress sebagai akibat merokok
innate immunity dan adaptive immunity.
disertai
Berbagai faktor yang saling berinteraksi
peningkatan
neutrofil
dan
dijelaskan
melalui
mekanisme
terhadap mekanisme terjadinya COPD
61
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
Januari 2017
yaitu; faktor lingkungan dan faktor host.
permukaan paru yang merupakan stress
Merokok merupakan faktor risiko utama
oksidatif dan menyebabkan terjadinya
yang mengawali mekanisme innate dan
injury pada
adaptive immunity.4
produksi ROS dan lipid peroxidation
sel paru. Meningkatnya
inhalasi
menjadi predisposisi utama terjadinya
partikel dan gas berbahaya kedalam paru-
inflamasi paru dan ketidak seimbangan
paru. Setiap satu kali inhalasi partikel
produksi enzim protease dan anti protease.
rokok
Ketidak
Merokok
menyebabkan
mengandung
lebih
dari
2000
seimbangan
aktivitas
enzim
xenobiotik yang terdiri dari 1014 radikal
protease dan anti-protease berdampak
bebas yang dapat menyebabkan trauma
pada peningkatan produksi elastin peptide
pada sel epitel. Hubungan antara rokok
atau
dengan COPD merupakan hubungan dose
(proline-glycine-proline/PGP). Peptida ini
response artinya lebih banyak batang
bertindak sebagai neoantigen dan memicu
rokok yang dihisap setiap hari dan lebih
terbentuknya anti-elastin antibody.6,7
lama kebiasaan merokok maka risiko
penyakit yang ditimbulkan akan lebih
besar. Paparan kronik terhadap partikel
dan gas berbahaya ini menyebabkan
respons inflamasi yang bersifat progressif
dan irreversible, hal ini memicu kerusakan
jaringan dan pelebaran ruang alveolar.1,5
collagen
breakdown
products
III. EPIDEMIOLOGI
Data World Health Organization
(WHO), menunjukkan bahwa pada tahun
1990 COPD menempati urutan ke-6
sebagai penyebab utama kematian di
dunia, sedangkan pada tahun 2012 telah
menempati urutan ke-3 setelah penyakit
kardiovaskuler dan stroke. Hasil survey
penyakit tidak menular oleh Direktorat
Jenderal PPM dan PL di 5 rumah sakit
propinsi di Indonesia (Jawa Barat, Jawa
Tengah, Jawa Timur, Lampung dan
Merokok
dalam
waktu
lama
menyebabkan pemaparan kronis reactive
oxygen
62
species
(ROS)
Sumatera Selatan) pada tahun 2004,
menunjukkan COPD menempati urutan
terhadap
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
pertama penyumbang angka kesakitan
IV. PATOGENESIS
(35%), diikuti asma bronkial (33%),
kanker paru (30%) dan lainnya (2%).8,9
Berdasarkan
hasil
survei
Riset
Januari 2017
Penyempitan saluran nafas tampak
pada saluran nafas yang besar dan kecil
yang
disebabkan
oleh
perubahan
Kesehatan Dasar (RISKESDAS) tahun
konstituen normal saluran nafas terhadap
2013, sebanyak 59% penduduk laki-laki
respon inflamasi yang persisten. Epitel
dan 3,7% perempuan merupakan perokok.
saluran nafas yang dibentuk oleh sel
Di Indonesia, COPD menduduki peringkat
skuamous akan mengalami metaplasia,
ke-3
kematian
sel-sel silia mengalami atropi dan kelenjar
terbanyak dari 10 penyebab kematian
mukus menjadi hipertropi. Proses ini akan
utama. Faktor yang berperan penting
direspon dengan terjadinya remodeling
dalam peningkatan insiden COPD di
saluran
sebagai
Indonesia yaitu :
penyebab
9
nafas,
hanya
saja
proses
remodeling ini justru akan merangsang
1. Kebiasaan merokok yang masih tinggi
(laki-laki di atas 15 tahun 60-70%).
dan
mempertahankan
inflamasi
yang
terjadi dimana T CD8+ dan limfosit B
2. Pertambahan penduduk.
menginfiltrasi lesi tersebut. Perbandingan
3. Meningkatnya usia rata-rata penduduk.
saluran napas orang normal dengan
4. Industrialisasi.
saluran napas penderita COPD, gambar
5. Polusi udara terutama di kota besar,
1.10
lokasi industri dan pertambangan.
Hubungan antara rokok dengan
COPD
merupakan
hubungan
dose
response artinya lebih banyak batang
rokok yang dihisap setiap hari dan lebih
lama kebiasaan merokok maka risiko
penyakit yang ditimbulkan akan lebih
besar.9
Hambatan aliran udara pada COPD
terjadi
akibat
inflamasi
jaringan
bronchioly (bronchiolitis) dan destruksi
63
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
Januari 2017
jaringan parenkimal paru (emphysema).
Pola
kerusakan
saluran
nafas
pada
emfisema ini menyebabkan terjadinya
pembesaran rongga udara pada permukaan
saluran nafas yang kemudian menjadikan
paru-paru terfiksasi pada saat inflasi.11
Merokok merupakan faktor risiko
Paparan kronik partikel inhalasi akibat
Gambar 2: Trias Patogenik COPD: Oxidative
Stres, Protease-Antiprotease Imbalance dan
Inflamasi (International Journal Of COPD 2011)
merokok memacu proses inflamasi seperti
Innate immunity dan adaptive immunity
produksi netrofil dan makrofag serta
merupakan mekanisme imun yang saling
aktivasi faktor transkripsi seperti nuclear
terintegrasi pada mekanisme pertahanan
factor Kβ. Perubahan patologik dan gejala
mukosa saluran napas pada respon awal
klinik merupakan hasil interaksi antara
dari paparan partikel inhalasi akibat
faktor host dengan faktor lingkungan.
merokok. Innate immunity dimulai dengan
Interaksi ini merupakan trias patologik
pelepasan pattern-recognition molecules
COPD
yang bekerja secara cepat, dan bersifat
lingkungan
utama
yang
persisten
terdiri
yang
peningkatan
terjadinya
COPD.
atas;
inflamasi
ditandai
dengan
netrofil,
makrofag
nonspesifik.13
dan
limfosit T serta pelepasan beragam sitokin
IVa. INNATE IMMUNITY
dan mediator pro inflamasi, protease-
a. EPITEL SALURAN NAPAS
antiprotease imbalance, dan oxidative
Epitel saluran napas merupakan sistem
stress, gambar 2. Semua faktor-faktor ini
pertahanan tubuh pertama pada saluran
menyebabkan metaplasia dan hiperplasia
napas kecil maupun besar. Merupakan
sel goblet, hipersekresi mukus, fibrosis,
barrier fisik pertama terhadap mikroba
gangguan
pathogen dan inhalasi toksin atau gas
otot
halus
dan
destruksi
12
jaringan paru.
berbahaya. Epitel saluran napas telah
diketahui mempunyai peranan yang sangat
64
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
penting dalam mengawali dan memediasi
respon inflamasi paru.
1,13
struktur
epitel
terjadinya
yang
yang
kuat
terhadap
makrofag terlokalisir disekitar jaringan
perubahan
rusak dan mengekspresikan mediator-
mengakibatkan
mediator pro inflamasi. Melalui sekresi
hilangnya fungsi barrier epitel saluran
matriks
metalloproteinase
napas, hal ini ditandai dengan penurunan
MMP-9,
makrofag
cleareance mucocilliary dan metaplasia
langsung
epitel
jaringan pada emfisema.13
skuamous.
derajat
infiltrasi dan progressi penyakit. Infiltrasi
Akibat paparan kronik terhadap rokok,
menyebabkan
korelasi
Januari 2017
Akibat
adanya
perubahan morfologi epitel saluran napas
alveolar
menyebabkan
Makrofag
misalnya
pada
secara
kerusakan
COPD
juga
transforming growth factor-β (TGF-β)
menyebabkan peningkatan pelepasan IL-8
dependent signaling menjadi teraktivasi
yang memicu infiltrasi neutrofil dan
sehingga memicu pelepasan sitokin pro
kerusakan jaringan melalui peningkatan
inflamasi seperti tumour necrosis factor-α
sekresi protease. Infiltrasi T-cell melalui
(TNF-α) dan interleukin-1β oleh makrofag
peningkatan ekspresi Th1/Tc1 dengan
alveolar yang mengawali kaskade pro
kemokin
inflamasi.13
CXCL10 dan CXCL11.13
Paparan terhadap rokok juga secara
langsung
dapat
memicu
ekspresi
kemokin
peningkatan
seperti
IL-8
dan
spesifik
seperti
CXCLl9,
c. SEL DENDRITIK
Sel dendritik merupakan sel “sentinel”
pada respons innate immunity
dan
chemokine (c-c motif) ligand 20 ( CCL20)
berperan
penting
yang memicu infiltrasi neutrofil, sel
presenting
cell
dendritik dan sel T kedalam paru.13
perantara antara innate dan adaptive
b. MAKROFAG ALVEOLAR
immunity. Sel dendritik terletak pada
Makrofag alveolar telah lama diketahui
berperan
penting
terhadap
respons
sebagai
(APC)
dan
antigen
menjadi
parenkim paru, mengalami migrasi ke
daerah
intraepithelial
dan
segera
inflamasi pada COPD, hal ini ditandai
berespons terhadap infeksi atau kerusakan
dengan peningkatan jumlah makrofag
jaringan melalui aktivasi naive Tcells.13
pada
65
jaringan
paru
dan
mempunyai
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
Januari 2017
IV b. ADAPTIVE IMMUNITY
COPD.
a. T Cells
responses merupakan mekanisme penting
Anti
elastin
autoimmune
Infiltrasi T cells teraktivasi, khususnya
yang berperan pada mekanisme autoimun
CD8+ cytotoxic Tcells telah lama diketahui
yang memicu kerusakan jaringan paru,
sebagai penyebab inflamasi kronik pada
sedangkan mekanisme elastolitik partikel
COPD. Infiltrasi CD8+ Tcells berkorelasi
dan
positif terhadap beratnya konstriksi aliran
peningkatan
udara inhalasi dan progresi penyakit, juga
gas
antibodies
dari
rokok
elastin
menyebabkan
specific
auto-
1,13
mempengaruhi peningkatan apoptosis sel
alveolar
melalui
perforin/granzyme
pelepasan
FasL
atau
dan
dependent
TNF-α.
Mekanisme
berperan penting terhadap
ini
destruksi
parenkim paru pada COPD.
b. B Cells
RESPON INFLAMASI PADA COPD
B lymphocytes meningkat pada saluran
sel
inflamasi
berperan
pasien
sebagai mediator inflamasi pada respon
COPD. Peranan B Cells pada COPD
penyakit COPD. Paparan terhadap rokok,
terutama pada peningkatan respons CD4+
partikel
Tcell dan produksi autoantibodi. Pada
mengaktivasi kaskade inflamasi yang
emfisema CD4 Tcells terdapat pada
disertai dengan pelepasan sejumlah sitokin
folikel
mengandung
dan kemokin yang berperan terhadap
germinal centers. Peningkatan jumlah
terjadinya inflamasi kronik dan kerusakan
folikel B cell pada paru berhubungan
jaringan. Sel epitelial yang teraktivasi
dengan
penyakit.
akan menghasilkan mediator inflamasi
Peningkatan kadar elastin specific auto-
seperti tumour necrosis factor (TNF-)α,
antibodies disertai dengan peningkatan
interleukin
bronchus
maupun
Beberapa
limfoid
derajat
bronchioly
yang
parahnya
atau
gas
berbahaya
(IL-)1b,
dapat
granulocyte-
jumlah B cells secreting anti-elastin pada
66
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
macrophage colony stimulating factor
(GM-CSF) dan CXCL8 (IL-8). Beberapa
sinyal kemotaktik yang berperan pada
rekruitmen neutrofil yaitu LTB4, IL-8,
dan CXC kemokin yang terdiri atas;
Gambar 4. Peranan neutrofil pada respon
inflamasi COPD
(Sumber :Cells and mediators of chronic
obstructive pulmonary diseases)
IV.d
dan
ENA-78
(epithelial
neutrophil-activating protein of 78 kDa ),
semuanya
meningkat
pada
COPD.
Mediator ini berasal dari makrofag alveoli
dan sel epithelial., sedangkan neutrofil itu
sendiri merupakan sumber IL-8. Migrasi
neutrofil ke traktus respiratorius bersama
dengan IL-8 dan leukotriene B4 (LTB4).
Neutrofil
akan
mensekresi
serine
protease, yang mengandung neutrophil
elastase (NE), Cathepsin G, Proteinase-3;
matrix metalloproteinase (MMP)-8 dan
MMP-9. Mediator-mediator ini berperan
pada destruksi alveolar, selain itu serine
protease merupakan stimulan terjadinya
sekresi mukus, gambar 4.8,9,14
PROTEASE-ANTIPROTEASE
IMBALANCE
CXCL1, CXCL8, GRO-a (growth related
oncogen-a )
Januari 2017
Paparan kronik terhadap inhalasi
asap rokok dan kandungan material di
dalamnya
menyebabkan
antiprotease
inaktivasi
endogen,
hal
ini
disebabkan karena aktivasi makrofag
alveolar yang memicu influx neutrofil
dan
CD8+ Tcells
kedalam
paru.
Makrofag dan neutrofil melepaskan
enzim-enzim
protease
seperti
neutrofilelastase, proteinase 3, MMP
dan cathepsin. Enzim-enzim proteinase
ini
akan
endogen,
menghambat
seperti
inhibitor
neutrofil
elastase
menghambat tissue inhibitors of MMPs
dan MMPs degrading α1-antitrypsin.
Enzim proteinase ini akan menyatu
dengan
komponen
matriks
ekstraseluler, elastin fibers, collagen
dan membentuk fragmen elastin atau
collagen-derived
peptides
proline-glycine-proline.
elastin
ini
merupakan
seperti
Fragmen
chemotactic
peptide fragments yang berfungsi pada
67
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
proses migrasi makrofag dan neutrofil
enzimatik. Perubahan keseimbangan
kedalam paru. Akumulasi makrofag
antara oksidan dan anti oksidan yang
dan neutrofil menyebabkan inflamasi
ada akan menyebabkan stres oksidasi
lokal yang memicu terjadinya nekrosis
pada
jaringan
mengaktivasi respon inflamasi pada
dan
menjadi
penyebab
kerusakan paru.7,8,9
Faktor genetik
paru-paru.
Hal
ini
akan
paru-paru. Ketidak seimbangan inilah
juga mengatur
yang kemudian memainkan peranan
aktivitas enzim protease di dalam paru
yang penting terhadap patogenesis
yang
COPD. Stres oksidatif terjadi ketika
menyebabkan
terjadinya
emfisema paru. Faktor risiko genetik
ROS
yang paling besar dan telah diteliti lama
mekanisme pertahanan anti oksidan dan
adalah defisiensi α1-antitriypsin, yang
mengakibatkan efek yang merugikan
merupakan protease serin inhibitor.
(kerusakan lemak, protein dan DNA).
Defisiensi α1- antitrypsin dapat muncul
Inflamasi
baik pada perokok maupun bukan
perubahan struktur sel saluran napas
perokok, tapi diperberat oleh paparan
disertai peningkatan produksi ROS,
rokok. Peranan MMPs, SERPINE2 dan
neutrofil, eosinofil
inhibitor
dengan
Superoxide anions (O2-) terbentuk
matriks
melalui reduksi nicotinamide adenine
ekstraseluler, terkait erat dengan faktor
dinucleotide phosphate oxidase dan ini
gen pada COPD.7,8,15
akan
aktivasi
terjadinya
MMP
kerusakan
yang
diproduksi
yang
diubah
endogen
oksidan
maupun
dan makrofag.
hydrogen
oleh
superoxide
dismutases. O2- dan H2O2 bereaksi
IVe. STRES OKSIDATIF
Paparan
melebihi
menyebabkan
menjadi
peroxide(H2O2)
68
Januari 2017
baik
eksogen
dari
terus-
dengan besi bebas membentuk radikal
reactive
hydroxyl
(OH).
Oxidative
menerus dialami oleh paru-paru. Sel
stress juga menjadi penyebab utama
paru-paru sendiri sebenarnya telah
oksidasi
memiliki proteksi yang cukup baik
terbentuknya mediator prostanoid yang
secara
disebut
enzimatik
maupun
non
arachidonic
isoprostanes.
acid
dan
Isoprostanes
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
Januari 2017
menyebabkan bronchokonstriksi dan
eksudasi
plasma.
Granulosit
peroksidase seperti mieloperoksidase
(MPO) pada neutrofil berperan penting
pada
mekanisme
terjadinya
stres
oksidatif.Pada neutrofil, H2O2 berasal
dari superoxide anions (O2-) yang
merupakan hasil metabolisme MPO
dengan ion chloride, juga menghasilkan
hypochlorous acid yang merupakan
oksidan yang kuat. Mieloperoksidase
Gambar 5. Peranan Stres Oksidatif pada
COPD
( Sumber : Cells and Mediators of Chronic
Obstructive Pulmonary Diseases, 2006)
juga merubah residu nitrat tirosin
IVf. AUTOIMUN PADA COPD
menjadi peroxynitrite.9,16
COPD
Mekanisme autoimun pada COPD
meningkatkan proses inflamasi dan
tergantung pada sistem regulasi imun,
proses destruksi sel epitel. Peningkatan
faktor gen, dan faktor lingkungan, hal ini
proteolisis
merupakan
dari
dapat menjadi faktor penghambat maupun
penurunan
anti
seperti
menjadi faktor pencetus terjadinya proses
inhibitor
autoimun pada COPD. Akibat paparan
(SLPI) dan α1-antitrypsin (α1-AT),
kronik terhadap material inhalasi dari asap
selain
oksidatifjuga
rokok menyebabkan peningkatan kadar
menyebabkan aktivasi nuclear factor
elastin spesific autoantibodies, hal ini
Stres
secretory
oksidatif
pada
efek
protease
leukoprotease
itu
stress
menyebabkan
terjadi karena material inhalasi dari asap
cytokines
rokok bersifat elastolytic yang mengurai
CXCL8(IL-8) dan tumour necrosis
elastin dari sel alveolar menjadi elastin
factor-α (TNF-α) serta peningkatan
peptides
atau
produksi isoprostanes8,9.
products
(proline-glycine-proline/PGP),
(NF)-kβ
peningkatan
yang
sekresi
collagen
breakdown
elastin peptides ini bersifat neoantigen
dan
69
menginduksi
respon
autoimun.
Rosa Dwi Wahyuni, Aspek Imunologi ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 1
Respon autoimun pada COPD terjadi
akibat
peningkatan
menyebabkan
sel
peningkatan
B
yang
pelepasan
Januari 2017
- Dengan atau tanpa batuk
- Dengan atau tanpa produksi sputum
- Sesak napas dengan derajat sesak 0-1
secreting anti elastin antibodies yang
- Spirometri:
FEV1≥80%
prediksi
bereaksi dengan elastin peptides, sehingga
(normal
spirometri)
atau
menyebabkan
FEV1/KVP