Download - Anna pratiwi (04121004010)
Makalah Individu Oral Biology I
PENGARUH TGFA (TRANSFORMING GROWTH FACTOR ALPHA)
TERHADAP CELAH BIBIR
Disusun Oleh:
Anna Pratiwi
NIM: 04121004010
Dosen Pembimbing :
drg. Shanty Chairani, M.Si
Program Studi Kedokteran Gigi
Fakultas Kedokteran
Universitas Sriwijaya
2013
Pengaruh TGFA (Transforming Growth Factor Alpha) terhadap Celah Bibir
Anna Pratiwi
04121004010
Program Studi Kedokteran Gigi Fakultas Kedokteran Universitas Sriwijaya
AbstractCleft lip with or without cleft palate (CL / P) is one of the most common
birth defect worldwide and is a public health problem both in terms of the most significant medical and economic burden for individuals and families who are concerned. Cleft lip is considered 'complex' or 'multifactorial in etiology, the interaction between genetic factors and environmental factors. The main candidate genes associated with cleft lip is a gene Transforming Growth Factor Alpha (tgfa). TGFA is one of the characteristics of mammalian growth factors, proteins that regulate cell proliferation, differentiation, migration and apoptosis. In facial morphogenesis to stage molecular pathophysiology, TGFA is a ligand for the EGFR extracellular matrix defects. TGFA has since been extensively investigated for linkage, association and gene-environment interactions with inconsistent results. This paper explain that TGFA influences risk to cleft lip.
Keywords : Cleft oral, cleft lip, TGFA transforming growth factor alpha
Pendahuluan
Perkembangan kraniofasial merupakan salah satu peristiwa yang paling
kompleks selama perkembangan embrio, yang dikoordinasi oleh jaringan terhadap
faktor transkripsi dan molekul signaling bersama dengan polaritas sel perundingan
protein dan interaksi beberapa sel. Gangguan pada proses tumbuh kembang ini
bisa terjadi, dalam lekuk wajah pada primodium yang mana akan gagal untuk
membentuk struktur yang sesuai pada akhirnya. Celah bibir dengan atau tanpa
langit-langit (CL / P) adalah salah satu cacat lahir yang paling umum di seluruh
dunia dan merupakan masalah kesehatan masyarakat yang paling signifikan baik
dari segi beban medis dan ekonomi bagi individu yang mengalami maupun
keluarga yang bersangkutan. Celah bibir mempengaruhi cara makan, berbicara,
mendengar dan perkembangan psikologis. Pasien akan menjalani beberapa kali
operasi perbaikan dimulai pada tahun pertama dan bisa berlanjut hingga berusia
18 atau 20 tahun. Kasus celah bibir terjadi sebagai nonsyndromic cacat lahir,
sedangkan 9% sampai 25% terjadi sebagai sindrom cacat lahir.1 Celah bibir
dengan atau tanpa langit-langit (CL / P) dianggap 'kompleks' atau 'multifaktorial’
dalam etiologinya. Multifaktorial disini ialah adanya interaksi antara faktor
genetik dan faktor lingkungan. Penelitian telah menunjukkan bahwa kombinasi
genetik dan faktor lingkungan memberikan kontribusi untuk pembentukan
sumbing pada manusia.2 Studi faktor lingkungan menunjukkan bahwa merokok
status kesehatan, pemberian obat1 dan asupan alkohol adalah faktor risiko celah
oral, sedangkan penelitian faktor genetik menunjukkan bahwa ada beberapa gen
yang terlibat. Transformasi growth factor alpha (TGFa) merupakan salah satu gen
yang terlibat dalam pengaruh resiko celah bibir.4 TGFa ialah modifikator genetik
pada celah manusia. Dalam hal ini menggunakan pemeriksaan Restriction
Fragment Length Polymorphism (RFLP) dan didukung dengan metode yang ada
serta teori yang berlaku, yang melibatkan diantaranya enzim- enzim restriksi
BamHI, RsaI, dan TaqI.
Celah Bibir (Cleft Lip)
Celah bibir merupakan bentuk abnormalitas dari bibir yang tidak terbentuk
sempurna akibat kegagalan proses penyatuan processus selama perkembangan
embrio di dalam kandungan. Tingkat pembentukkan celah bibir dapat bervariasi,
mulai dari yang ringan yaitu berupa sedikit takikan (notching) pada bibir, sampai
yang parah dimana celah atau pembukaan yang muncul cukup besar yaitu dari
bibir atas sampai ke hidung.1
Celah langitan yang disertai dengan celah bibir lebih sering terjadi.
Prevalensi celah bibir dan langitan sekitar 45% dari keseluruhan kasus, celah bibir
saja 25% dan celah langitan saja sekitar 35%. Celah bibir dengan atau tanpa celah
langitan lebih sering terjadi pada anak laki-laki sedangkan celah langitan lebih
sering terjadi pada anak perempuan.1,4 Perbandingan insiden celah bibir dengan
atau tanpa celah langitan antara anak laki-laki dan wanita yaitu 2:1.
TGFA (transforming growth factor alpha)
Single nucleotide polymorphism (SNP) pada genotipe menggunakan
spesifik alel kompetitif PCR yang telah dilakukan di 12 gen kandidat, salah
satunya TGFA. TGFA berkontibusi pada resiko celah oral non sindrom. TGFA
berperan penting di dalam keluarga protein yang mengatur proliferasi sel,
diferensiasi, migrasi dan apoptosis. Transforming growth factor alpha (TGFA)
adalah faktor pertumbuhan pada mamalia. Yang telah dipetakan untuk kromosom
2p13 (1, 2), terdiri dari 80 kilobases dari genom DNA, dan terdiri dari enam ekson
(ukuran: ekson 1, 40 pasangan basa, ekson 2, 57 pasangan basa, ekson 3, 118
pasangan basa; ekson 4, 150 pasangan basa, ekson 5, 110 pasangan basa).5
Gambar 1. Struktur genom transforming growth factor alpha (TGFA). Terkait Genebank entri AH013033. Kotak hitam adalah daerah coding; kotak putih adalah daerah yang diterjemahkan. Angka menunjukkan ekson, panah dan huruf menunjukkan lokasi dari TGFA.Vvarian yang dipelajari: (a) TaqI, (b) RsaI, (c) C3296T (C-to-T substitusi pada nukleotida 3296), (d, e, f) primer K, (f) C3827T (C-to-T substitusi pada nukleotida 3827), (g) primer P, dan (h) BamHI.7
. Ardinger et al. pada tahun 1989 yang pertama kalinya melaporkan
hubungan antara Taq I varian TGFA dengan kasus non sindrom cleft lip/palate.8
Dan baru-baru ini, dilaporkan hasil uji 17 SNP pada daerah sekitar TGFA pada
kromosom 2p13, dilaporkan over-transmisi rs3771494 sebagai alel minor kasus
celah bibir dalam empat populasi.6
Namun kasus celah bibir yang dipengaruhi oleh TGFA ini belum
dilakukan secara keseluruhan untuk pengaruhnya pada faktor geografi yang
berbeda-beda. Pada hasil review Vieira (2006) menunjukkan populasi yang telah
diteliti yaitu pada populasi di Kaukasian and Jepang.3
Pengaruh TGFA terhadap celah bibir
Perkembangan dari kraniofasial sangatlah kompleks serta melibatkan
beberapa gen yang dikombinasikan dengan pewarisan multigenik dan pengaruh
faktor-faktor non-genetik, mengidentifikasi gen utama pada manusia, menjadikan
CL / P merupakan tantangan yang besar. Gen TGFA terjadi dalam spektrum yang
luas pada jaringan normal dari periode praimplantasi pada embrio ke kehidupan
dewasa. Selama perkembangan kraniofasial, TGFA diekspresikan di tepi epitel
medial sekering palatal shelves.7 Perkembangannya yang meliputi gen dan dalam
morfogenesis wajah, patofisiologi molekuler secara garis besar terjadi melalui
tahap-tahap tertentu yaitu :
(a) defek pembentukan sel-sel neural crest
- klas transkripsi faktor homeoboks
- perlu untuk ekspresi gen Dlx sepanjang neural tube,
ectoderm dan mesenchyme dari neural crest.
(b) Defek proliferasi sel-sel neural crest
-ektoderm berfungsi untuk mempertahankan
poliferasi mesenchyme dari neural crest.
- protein Sonic hedgehog (SHH) memegang peran
(c) Defek diferensiasi sel-sel neural crest
- Famili TGFβ terlibat (1) dalam proliferasi, diferensiasi dan migrasi sel,
(2) regulasi deposisi matriks ekstraseluler dan (3) transformasi epitelial-
mesensimal.
- analisis genetik: fusi palatal perlu TGFβ.
(d) Defek matriks ekstraseluler
Defek adalah suatu keadaan dimana terjadi kehilangan struktur normal
pembentuk bagian tubuh.
- perkembangan organ fasial melibatkan EGFR signaling: regulasi sekresi
matriks metalloproteinase
- TGFα merupakan ligan EGFR.
TGFA mendorong sintesis matriks ekstraseluler dan migrasi sel
mesenkim, sehingga menjamin kuatnya langit-langit terfusi yang terkait kasus
celah bibir.
Celah bibir nonsyndromic adalah anomali kongenital yang umum pada
manusia. Prevalensi waktu lahir, celah bibir antara orang-orang keturunan Eropa
pada umumnya mendekati 1 dari 1.000 kelahiran, namun terdapat variabilitas
yang besar dan prevalensi yang lebih tinggi pada kelahiran untuk populasi Eropa
Utara. Dibandingkan dengan keturunan Eropa, prevalensi di Asia dan Amerika
India lebih tinggi dan pada keturunan Afrika lebih rendah.7
Tabel 1 . Hasil dari studi kasus-kontrol mengenai hubungan TGFA dan CL/P.3
Setelah adanya laporan studi pertama kali nya yang membahas mengenai
hubungan antara TGFA dan celah bibir, banyak bermunculan studi yang
membahas kasus yang sama dan pada tabel 1 terangkum beberapa hasil dari
penelitian yang menyelidiki kemungkinan hubungan / keterkaitan antara celah
oral dan lokus TGFA. Tabel tersebut menyajikan data dari semua laporan yang
tersedia, termasuk beberapa laporan yang pada dasarnya sama pada kumpulan
datanya, yang mana hal tersebut bertujuan untuk memungkinkan pendapat atau
hasil penelitian yang berbeda yang diperoleh dalam populasi yang sama. Hasil
yang bertentangan dilaporkan untuk populasi yang berbeda karena untuk
mekanisme studi, ukuran sampel, dan varian TGFA yang digunakan. Machida
dkk menguji SNP dalam 39 UTR dari TGFA dan melaporkan bahwa tidak ada
hubungan dengan NSCL / P8, tetapi Shiang et al. hubungan yang signifikan
dilaporkan antara TGFA dan cerah oral.3 Letra et al. baru-baru menggunakan
perhitungan fraksi disebabkan alel berisiko tinggi di TGFA.9
Pada studi kasus dengan mengkaitkan hubungannya TGFA dengan celah
bibir pada mutasi gen yang terjadi (C3827T, G3822A dan T3851C) dilaporkan
bahwa terdapat hubungan dengan celah bibir yang terjadi.9 Serta melakukan tes
pada 17 SNPs pada regio TGFA yaitu di kromosom 2p13 dan dilaporkan
transmisi signifikan dari alel minor dalam rs3771494 (OR = 1,59, p = 0,004).
Dalam studi ini, hubungan yang signifikan dengan rs3771494 (OR = 1,88, p,
0,0001) diamati dalam analisis kasus-kontrol. Analisis FBAT juga menunjukkan
over-transmisi alel C rs3771494 (p = 0,016). Hasil ini konsisten menunjukkan
bahwa TGFA sangat terkait dengan NSCL / P. Studinya juga mengamati
hubungan antara rs3771523 (OR = 1,73, p = 0,002) dan rs11466285 (OR = 1,81, p
= 0,001) dan over-transmisi alel
A dalam rs3771523 (p = 0,01)
dan alel C pada rs11466285 (p
= 0,03) berdasarkan analisis
FBAT.
Tabel 2 . Hasil FBAT untuk 12 SNPs
in case pasient trios
Dalam studinya yang melengkapi penelitian sebelumnya , menguji 12 SNP dalam
7 gen kandidat menggunakan teknik microarray. Penelitian ini menguji hubungan
antara SNP dan NSCL / P di timur laut Cina. Dan didapatkan kesimpulan yang
mengkonfirmasi bahwa varian TGFA sangat terkait dengan NSCL / P pada
populasi di timur laut Cina.
Gambar 2. RFPLs TGFA yang di gunakan dalam penelitian.
Semua studi telah meninjau gen DNA dari sampel darah atau kartu blood-
spot filter. Metode genotipe yang telah digunakan dalam studi ini telah konsisten
dengan teknik standar polymerase chain reaction (PCR), kinetik PCR, dan
sekuensing langsung. TGFA TaqI, RsaI, dan BamHI, alel varian dapat ditentukan
oleh Southern blot di gel agarosa yang akan dideteksi menggunakan probe untuk
wilayah gen yang ditunjukkan dalam referensi primer; ialah: TaqI, 3,0 kilobases
(common alel) dan 2,7 kilo-basa (rare alel), RsaI, 1,5 kilobases (common alel) dan
1.2 kilobases (rare alel), dan BamHI, 7.0 kilobases (common alel) dan 4,0
kilobases (rare alel). Untuk yang TGFA TaqI varian, PCR dengan fragmen allelic
dari 117 pasangan basa (common alel C1) dan 113 pasangan basa (rare alel C2)
tersedia.3
Peneliti menunjukkan hubungan yang signifikan antara fragmen 2,7 – kbp
Taq I dan 4,0 - kbp BamHI pada pemeriksaan TGFA dan celah bibir. Asosiasi ini
menunjukkan bahwa dalam gen ini terdapat ketidaknormalan terjadinya
predisposisi pada celah bibir untuk beberapa individu.
Dalam perkembangan oral, EGF / TGF-dan glukokortikoid diyakini untuk
mengatur proliferasi dan diferensiasi sel epitel in vitro dan in vivo. Selain itu,
kehadiran EGF lanjutan menghambat proses fusi, TGF-a mungkin memiliki efek
yang serupa. Studi biologi menunjukkan bahwa mutasi pada gen TGFA ikut serta
dalam hal terjadinya CL / P, khususnya pada mutasi gen yang memberikan efek
waktu dari ekspresi spesifik jaringan dari gen ini.
Kesimpulan
Kasus celah bibir, mengkaitkan hubungannya dengan TGFA pada mutasi
gen yang terjadi dilaporkan bahwa terdapat hubungan dengan celah bibir yang
terjadi. Serta melakukan tes pada 17 SNPs pada regio TGFA yaitu di kromosom
2p13 dan dilaporkan transmisi signifikan dari alel minor dalam rs3771494 (OR =
1,59, p = 0,004). Dalam studi ini, hubungan yang signifikan dengan rs3771494
(OR = 1,88, p, 0,0001) diamati dalam analisis kasus-kontrol. Analisis FBAT juga
menunjukkan over-transmisi alel C rs3771494 (p = 0,016). Hasil ini konsisten
menunjukkan bahwa TGFA sangat terkait dengan NSCL / P. Studinya juga
mengamati hubungan antara rs3771523 (OR = 1,73, p = 0,002) dan rs11466285
(OR = 1,81, p = 0,001) dan over-transmisi alel A dalam rs3771523 (p = 0,01) dan
alel C pada rs11466285 (p = 0,03) berdasarkan analisis FBAT. Sehingga
didapatkan kesimpulan bahwa gen TGFA mempengaruhi terjadinya celah bibir.
Referensi1. Murray JC. Gene/environment causes of cleft lip and/or palate. Clin Genet
Vol 61 : 248-56. 2002.2. Edison RJ, Muenke M. Central nervous system and limb anomalies in case
reports of first-trimester statin exposure. N Engl J Med Vol 350 : 1579–82. 2004.
3. Avila JR, Jezewski PA, Vieira AR, Orioli IM, Castilla EE. (2006) PVRL1 variants contribute to non-syndromic cleft lip and palate in multiple populations. Am J Med Genet A Vol 140: 2562–570. 2006.
4. Rahman Roselinda Abdul, Ahmad Azlina, Rahman Zainal Ariff Abdul, Mokhtar Khairani Idah, Lah Nik Ahmad Shah Nik, Zilfalil Alwi. Transforming Growth Factor-a and Nonsyndromic Cleft Lip With or Without Palate or Cleft Palate Only in Kelantan, Malaysia. Cleft Palate–Craniofacial Journal Vol. 45 : 583-6. 2008.
5. Vieira AR, Avila JR, Daack-Hirsch S. Medical sequencing of candidate genes for nonsyndromic cleft lip and palate. PLoS Genet Vol 1 : 64. 2005.
6. Sull JW, Liang KY, Hetmanski JB, Wu T, Fallin MD. Evidence that TGFA influences risk to cleft lip with/without cleft palate through unconventional genetic mechanisms. Hum Genet Vol 126: 385–94. 2009.
7. Mossey PA, Little J. Epidemiology of oral clefts: an international perspective. In: Wyszynski DF, ed. Cleft lip and palate: from origin to treatment. New York, NY: Oxford University Press : 127–58. 2002.
8. Machida J, Yoshiura K, Funkhauser CD, Natsume N, Kawai T. Transforming growth factor-alpha (TGFA): genomic structure, boundary sequences, and mutation analysis in nonsyndromic cleft lip/palate and cleft palate only. Genomics Vol 61: 237–42. 1999.
9. Letra A, Fakhouri W, Fonseca RF, Menezes R, Kempa I. Interaction between IRF6 and TGFA genes contribute to the risk of nonsyndromic cleft lip/palate. PLoS One Vol 7: 45441. 2012.