Peran Interferon- pada Tuberkulosis

Tuberkulosis (TB) masih menjadi penyebab kesakitan dan kematian utama

khususnya di negara-negara berkembang. Pada tahun 1997 kasus baru secara total

diperkirakan 7,96 juta (rentang 6,3–11,1 juta) dengan 3,52 juta (44%) merupakan

kasus menular (rentang 2,8–4,9 juta) dengan kuman positif (smear positive) dan

sekitar 16,2 juta (12,1 – 22,5 juta) kasus tercatat sebagai pasien tuberkulosis.

Diperkirakan kematian berkisar 1,87 juta (1,4 – 2,8 juta) setiap tahun dan angka

kematian global sekitar 23%, serta lebih dari 50% di Afrika karena angka kasus

HIV (Human Immunodeficiency Virus). Angka prevalensi secara global adalah

32% (1,86 juta orang). Sekitar 80% dari seluruh kasus tuberkulosis terdapat di 22

negara dan lebih dari separuhnya berasal dari Asia Tenggara. Diperkirakan satu

kematian terjadi setiap 15 detik (lebih dari 2 juta pertahun). Tanpa pengobatan,

60% kasus tuberkulosis akan meninggal (Kusuma, 2007). Dari data-data inilah

dapat disimpulkan bahwa tuberkulosis masih merupakan masalah kesehatan

masyarakat yang penting di dunia ini.

Tuberkulosis paru disebabkan oleh bakteri batang gram positif,

Mycobacterium tuberculosis. Infeksi Mycobacterium tuberculosis memiliki

kekhasan tersendiri karena bakteri tersebut hidup intraselular. Kondisi ini

merupakan salah satu faktor yang mempersulit upaya pengobatan. Mycobacterium

tuberculosis dapat menular dari individu yang satu ke individu lainnya melalui

percikan yang terbawa udara (airborne droplets), seperti batuk, dahak atau

percikan ludah. Penderita tuberkulosis paru pada umumnya adalah orang dewasa.

Anak-anak dengan tuberkulosis paru primer pada umumnya tidak menularkan

bakteri pada orang lain. Tuberkulosis paru pada orang dewasa dapat berkembang

dari: (1) progresi suatu infeksi paru primer, (2) progresi lesi paru dari kuman

melalui aliran darah, (3) reaktivasi lesi primer lama, atau (4) reaktivasi lesi paska-

primer lama. Gambaran patologi anatomi tuberkulosis paru yang khas

menunjukkan adanya nekrosis perkejuan yang dikelilingi sel epiteloid dan sel

datia Langhans (Widjaja dkk., 2010).

Pada saat ini para ahli menduga adanya gangguan sistem imun pada

penderita tuberkulosis. Sel T helper-1 (Th1) sangat berperan pada sistem

pertahanan tubuh terutama dalam menghadapi infeksi bakteri intraseluler. Salah

satu sitokin yang diproduksi sel Th1 adalah interferon gamma (IFN-γ) yang

berperan penting dalam mengeliminasi bakteri Mycobacterium tuberculosis.

Interferon gamma bertugas untuk memperkuat potensi fagosit dari makrofag yang

terinfeksi bakteri Mycobacterium tuberculosis yaitu dengan cara menstimulasi

pembentukan fagolisosom. IFN-γ juga menstimulasi pembentukan radikal bebas

untuk menghancurkan komponen bakteri Mycobacterium tuberculosis yaitu DNA

dan dinding sel bakteri. Terjadinya gangguan atau penurunan aktivitas sel Th1 dan

sitokinnya yaitu IFN-γ cukup bermakna dalam mempengaruhi mekanisme

pertahanan tubuh terhadap penyakit tuberkulosis paru.

Saat terjadi infeksi, kuman tuberkulosis akan difagositosis oleh sel

makrofag alveolar dan tetap bertahan hidup dalam fagosom. Respon makrofag

terhadap infeksi awal ini merupakan innate immune responses yang utama.

Selanjutnya rekrutmen sel-sel dendritik merupakan respon imun selular termasuk

di dalamnya keterlibatan sel T CD4 + dan CD8 + dengan kemungkinan

terbentuknya granuloma. Pada umumnya sebagian besar individu mampu

bertahan agar tidak sakit, tetapi tidak mampu mengeleminasi kuman sehingga

kuman tetap berada di dalam granuloma yang kelak dapat menimbulkan infeksi

laten tuberkulosis. Para peneliti tertarik pada kuman tuberkulosis terutama dinding

selnya. Beberapa faktor penentu virulensi kuman yang ada di dalam dinding sel

kuman tuberkulosis dan dapat menjelaskan immunopatogenesis adalah

lipoarabinomannan (LAM), sulfolipida, asam mikolat yang mengandung

glikolipida, dan lipoprotein 19- kDa.

Dinding sel lipid kuman tuberkulosis mempunyai efek terhadap migrasi sel

neutrofil, sel monosit dan sel makrofag. Lapisan dinding sel terutama LAM dan

trehalose dimycolate (TDM) menimbulkan aktifasi pembentukan granulositik di

dalam paru. LAM secara langsung dapat menghambat aktifasi makrofag oleh IFN-

γ, dan merangsang produksi tumor growth factor beta (TGF- β) makrofag

sehingga dapat menghambat aktifasi sel makrofag serta sel T dengan akibat terjadi

pergeseran ke arah perkembangan sel tipe Th2 dan berakibat terjadinya imunitas

yang tidak efektif terhadap kuman tuberkulosis. Eliminasi kuman tuberkulosis

sangat bergantung pada keberhasilan interaksi antara sel makrofag dan sel limfosit

T. Sel TCD4+ dengan produksi sitokin utama IFN-γ setelah mendapat stimulasi

antigen kuman tuberkulosis menimbulkan efek protektif. Sel subset T yang lain

yaitu TCD8+ mempunyai kontribusi dalam proteksi terhadap kuman melalui

sekresi sitokin dan melisis sel yang terinfeksi. Respon sel T merupakan

spesifik antigen dengan antigen imunodominan tertentu. Bersama

major histocompatibility complex (MHC) serta adanya polimorfisme di

MHC, maka setiap individu mempunyai suseptibilitas berbeda terhadap

infeksi dan terjadinya penyakit tuberkulosis. Pengenalan kuman

tuberkulosis oleh sel fagosit memicu terjadinya aktifasi dan produksi

sitokin dan kemokin. Terdapat dua macam kelompok sitokin yang

berperan di dalam respon imun terhadap kuman tuberkulosis, yaitu

sitokin proinflamasi dan sitokin anti inflamasi. Beberapa sitokin

proinflamasi yang terlibat di dalam proses infeksi kuman tuberkulosis

adalah tumor necrosis factor (TNF)-α, IL-1β, IL-6, IL-12, IL-8, IL-15 dan

IFN-. Sitokin anti inflamasi adalah IL-10, tumor growth factor (TGF)-β

dan IL-4. Kemokin yang terlibat dalam proses respon imun terhadap

infeksi kuman TB adalah IL-8 dan monocyte chemo atractant protein 1

(MCP-1).

Peran protektif IFN- pada tuberkulosis sangat dikenal dan

sudah sering dibuktikan kebenarannya terutama dalam konteks

antigen – specific T – cell immunity. Produksi IFN- terhadap antigen

yang spesifik pada penyakit tuberkulosis invitro dapat dijadikan marker

yang penting. Beberapa sel yang berperan memproduksi IFN- karena

respon imun terhadap kuman tuberkulosis adalah sel NK, makrofag

paru, sel TCD1 , sel Tgd, TCD4 + dan sel TCD8 +.

Respon imun humoral terhadap antigen kuman tuberkulosis

seperti LAM, SL-1, TDM dan lipoprotein 19-kDa dapat terjadi setelah

manusia diinfeksi oleh kuman tuberkulosis. Imunoglobulin G terhadap

LAM menimbulkan aktifasi komplemen klasik yang penting didalam

fagositosis. Imunoglobulin M anti LAM meningkatkan pembersihan LAM

yang ada di serum. Pemberian TDM dapat meningkatkan pembentukan

respon antibodi IgM dan menginduksi sitokin IL-4, IL-6 dan IL-10 yang

selanjutnya sitokin tersebut menjadi milieu yang kondusif untuk

meningkatkan produksi antibodi. Antibodi anti LAM yang terbentuk

selama infeksi adalah isotipe IgG2, tetapi apabila yang terbentuk

adalah isotipe IgG1

maka antigennya lipoprotein 19-kDa. Antibodi

terhadap antigen lipid mikobakteri sudah banyak diteliti sebagai

sarana diagnostik tuberkulosis yang potensial. Secara umum uji

diagnostik terhadap keberadaan antibodi memberikan hasil sensitifitas

dan spesifisitas yang tidak optimal dan sampai saat ini tidak

direkomendasikan untuk digunakan dalam program pemberantasan

penyakit TB.

Terdapat beberapa antigen spesifik yang berhasil diidentifikasi,

diantaranya berasal dari dinding sel kuman tetapi juga dijumpai dalam

filtrat kultur yaitu antigen kompleks 85A, 85B, 85C atau lebih dikenal

dengan protein 30 – 32 kDa. Antigen spesifik yang berasal dari protein

filtrat kultur yang berhasil diidentifikasi adalah protein 16-kDa, suatu

antigen utama yang dikenal oleh serum pasien tuberkulosis, dan

merupakan elemen yang mengatur kuman TB tetap laten dan tetap

berada di dalam pejamu. Antigen spesifik yang berasal dari filtrat

kultur lain adalah early secretory antigenic target 6 (ESAT-6), culture

filtrate protein 10 (CFP-10) yang keduanya disandi oleh gen RD-1

(region of difference 1) dan antigen TB10.4. Ketiganya merupakan

famili ESAT-6 dan ketiganya merupakan antigen imunodominan yang

dikenal oleh mayoritas pasien TB. Antigen ESAT-6 sangat kuat dikenal

oleh sel-sel limfosit yang memproduksi IFN-. Protein ESAT- 6 sebagai

antigen mempunyai bermacam-macam epitop yang semuanya dikenal

oleh sel T pada berbagai populasi dengan genetik yang tidak sama.

Membuat diagnosis TB merupakan masalah yang sering

dihadapi, terlebih pada kasus yang mempunyai jumlah kuman sedikit

atau pada tuberkulosis luar paru. Cara lama untuk mendiagnosis

tuberkulosis meliputi uji tuberkulin, pemeriksaan radiologis, gejala

klinis, histopatologis, kultur dan pemeriksaan melalui mikroskop

dengan pengecatan yang seluruhnya memiliki keterbatasan. Ada

beberapa cara pemeriksaan untuk menegakkan diagnosis tuberkulosis

yaitu dengan cara konvensional dan tidak konvensional. Cara

konvensional terdiri dari pemeriksaan mikroskopik, biakan kuman, uji

kepekaan terhadap obat, dan identifikasi keberadaan kuman isolat

serta pemeriksaan histopatologis.

Untuk pertamakali dikembangkan teknik baru secara in-vitro dan

in-vivo sebagai alternatif pengganti uji tuberkulin yaitu pemeriksaan

sel T limfosit dengan mengukur produksi interferon gamma (IFN-).

Pemeriksaan IFN- tersebut berdasarkan prinsip bahwa sel limfosit T

dari individu yang disensitisasi oleh antigen kuman tuberkulosis akan

memproduksi IFN- apabila dirangsang oleh pemberian antigen kuman

tuberkulosis. Peningkatan kadar IFN- atau peningkatan produksi IFN-

disimpulkan sebagai indikasi ditemukan kuman tuberkulosis (Kusuma,

2007).

Pada awalnya pemeriksaan dilakukan cukup dengan mengukur

kadar IFN- di dalam darah tepi tetapi kemudian berkembang menjadi

pengukuran produksi IFN- oleh sel mononuklar. Apabila pada awal

pemeriksaan menggunakan cara yang tidak otomatis maka selanjutnya

dikembangkan teknik otomatis. Jika semula yang diukur kadar produksi

IFN- selanjutnya dikembangkan teknik menghitung jumlah sel yang

memproduksi IFN- (spot). Kekurangan teknik pemeriksaan dengan

menggunakan kadar IFN- atau menentukan jumlah sel yang

memproduksi IFN- hanya mengindikasikan bahwa seseorang pernah

mengalami sensitisasi oleh kuman TB tetapi tidak dapat membedakan

antara seseorang menderita tuberkulosis laten atau tuberkulosis aktif

(ECDC, 2011).

Teknik pemeriksaan IFN- yang beredar di pasaran adalah

Quantiferon-TB (Cellestis, Australia) dan T spot- TB (Oxford Immunotec,

UK). Kedua teknik tersebut mengukur cell-mediated immunity(CMI)

dengan mengukur produksi IFN- oleh sel T setelah dirangsang oleh

antigen kuman tuberkulosis dengan menggunakan metode ELISA dan

ELISPOT (enzyme-linked immunospot). Generasi pertama Quantiferon-

TB adalah mengukur kadar IFN- di darah tepi (whole blood) dengan

metode ELISA setelah diberi PPD. Pengembangan Quanti- feron-TB

adalah Quantiferon-TB Gold yang telah menggunakan ESAT-6 dan CFP-

10.

Adapun teknik T spot-TB tidak menggunakan whole blood tetapi

memakai peripheral blood mono- nuclear cells (PBMCs) dengan

menggunakan antigen ESAT-6 dan CFP-10 dengan teknik ELISPOT

untuk mendeteksi jumlah sel T yang memproduksi IFN-. Masa inkubasi

untuk teknik tersebut berkisar antara 24–48 jam tetapi penelitian di

laboratorium (in-house assays) memerlukan waktu yang lebih lama

yaitu 5–6 hari.

Beberapa peneliti menyatakan bahwa teknik ELISPOT lebih

sensitif dari teknik ELISA dalam menetapkan infeksi kuman

tuberkulosis pada penderita tuberkulosis aktif dan tuberculosis laten

dengan hasil masing-masing 95,4% dan 70,1%. Teknik ELISA lebih

spesifik dibandingkan teknik ELISPOT dengan hasil 91,6% dan 84,7%

namun peneliti lain menyatakan bahwa sensitifitas keduanya sama.

Dalam kaitannya dengan status BCG dibuktikan bahwa uji IFN-

berbasis antigen RD1 mempunyai spesifisitas yang lebih tinggi

dibandingkan dengan uji tuberkulin dan uji IFN- berbasis PPD. Sama

halnya dengan uji ELISPOT berbasis ESAT-6 menunjukkan bahwa sama

sekali tidak berkorelasi dengan status BCG tetapi uji tuberkulin dan uji

ELISPOT berbasis PPD mempunyai hubungan yang bermakna dengan

status BCG, artinya bahwa kedua uji tersebut lebih banyak

memberikan hasil positif pada mereka yang telah mendapat BCG.

Pembuktian TB aktif pada anak dengan menggunakan teknik

ELISPOT memberikan sensitifitas sampai 83%; pasien tuberkulosis aktif

anak terbukti memberi respon yang lebih besar dibandingkan anak

dengan tanpa gejala. Teknik pemeriksaan dengan ELISPOT jauh lebih

sensitif dari uji tuberkulin, dan tidak dipengaruhi oleh faktor umur,

status HIV, serta malnutrisi.

Di Indonesia, penelitian yang dilakukan oleh Widjaja, dkk (2010)

dan Roostati (2008) menunjukkan bahwa kadar interferon gamma

pada penderita tuberkulosis lebih rendah daripada bukan penderita

tuberculosis. Beberapa hal yang dapat menjadi penyebab menurunnya

kadar interferon gamma, antara lain faktor genetik, usia, status gizi,

dan jenis kelamin seseorang.

DAFTAR PUSTAKA

European Centre for Disease Prevention and Control. 2011. Use of Interferon-Gamma Release Assays in Support of TB Diagnosis. Stockholm: ECDC.

Kusuma, Chandra. 2007. Diagnostik Tuberkulosis Baru dalam Sari Pediatri, Vol. 8, No. 4 (Suplemen). Malang : SMF Ilmu Kesehatan Anak, FK Universitas Brawijaya, RSU Dr. Saiful Anwar.

Roostati, Rina Liza. 2008. Analisis Kadar Interferon Gamma Pada Penderita Tuberkulosis Paru dan Bukan Penderita Tuberkulosis. Bandung: Bagian Pulmonologi dan Farmakologi, FK Universitas Kristen Maranatha.

Widjaja, dkk. 2010. Analisis Kadar Interferon Gamma Pada Penderita Tuberkulosis Paru dan Orang Sehat. Bandung: Bagian Pulmonologi dan Farmakologi, FK Universitas Kristen Maranatha.