Bab 1 Pendahuluan
2.2. Gastritis
2.2.3. Gastritis Helicobacter pylori
Infeksi H. pylori di Negara US, berhubungan dengan daerah pemukiman yang padat, keterbatasan pendidikan, etnis Amerika-Afrika atau Amerika Meksiko, daerah perkampungan, dan kelahiran di luar US. Angka kolonisasi melebihi 70% pada sebagian kelompok dan bervariasi dari 10-80% di dunia. Daerah dengan prevalensi yang tinggi menghubungkan antara angka kolonisasi dengan umur pasien, dan sering didapatkan pada masa anak-anak dan kemudian menetap hingga beberapa dekade. Cara penularan organism ini belum pasti, namun diketahui bahwa hanya manusia yang merupakan host-nya, melalui infeksi mulut ke mulut, fekal ke mulut dan penyebaran lingkungan. Penyakit yang hampir sama dihubungkan dengan infeksi organisme Helicobacter heilmannii, dimana reservoir-nya adalah kucing, anjing, babi dan primate yang bukan manusia. Perbedaan morfologi antara Helicobacter pylori
terhadap Helicobacter heilmannii sangat sulit. Pengenalan terhadap Helicobacter heilmannii penting, dalam penanganan binatang peliharaan dan untuk mencegah infeksinya ke manusia.1,2,3,14,18,21
Helicobacter pylori
Helicobacter pylori merupakan bakteri gram negatif yang ditemukan pada permukaan epitel lambung, dan pertama kali diisolasi oleh Warren dan Marshall pada tahun 1983 (gambar 2.4).6,18
Gambar 2.4. H. pylori merupakan bakteri gram-negatif dengan bentuk batang melengkung. mempunyai flagela, yang membantu menembus lapisan mukous
lambung yang tebal.6,18
Bakteri ini merupakan kuman gram negatif, mikroaerofilik, berbentuk batang melengkung, berukuran panjang 1-3μm dan lebar 0,3-0,6μm serta berflagela pada salah satu ujung ‘pole’nya. Dapat menimbulkan peradangan kronik pada pemukaan mukosa lambung. Infeksi ini biasanya terjadi pada usia anak-anak, dan cendrung menetap dengan pengobatan yang tidak tepat. Prevalensi meningkat sesuai dengan bertambahnya umur dan status sosioekonomi yang rendah selama masa anak-anak dan mempunyai keragaman di seluruh dunia.4,5,6,7,8
Genom H. pylori (1,65 juta pasangan basa) mengkode sekitar 1500 protein. Di antara semua genom tersebut, ada dua proyek sekuensi gen H. pylori yang telah ditemukan berupa satu keluarga besar dari 32 protein yang berhubungan dengan protein membran bagian luar (Hop proteins) yaitu adhesi H. pylori dan berbagai gen yang dapat men-switched on dan men-switched off dengan mutagenesis yang diperantarai oleh kesalahan pasangan slippedstrand. Protein yang dikode oleh beragam fase termasuk enzim yang memodifikasi struktur molekul permukaan antigen, mengontrol masuknya DNA asing ke dalam bakteri dan peningkatan pergerakan bakteri. Perubahan genom H. pylori berlangsung terus menerus selama kolonisasi kronik dari individu host dengan mengirim potongan kecil DNA asing dari strains H. pylori yang lain selama infeksi menetap maupun sementara.6,8,16
H. pylori dapat melekat erat pada sel epitel dengan komponen permukaan bakteri yang multipel. Adhesi yang paling khas adalah BabA, yaitu suatu protein 78-kD membran luar yang terikat pada antigen kelompok darah Lewis B fucosylated. Beberapa anggota keluarga protein Hop lainnya juga memperantarai perlekatan pada sel epitel. Dari berbagai penelitian terhadap binatang percobaan membuktikan bahwa adhesi terutama BabA yang berhubungan dengan penyakit H. pylori dapat meningkatkan beratnya keadaan penyakit, walaupun pada sebagian penelitian masih diperdebatkan.1,2,16,21
Pada umumnya strains H.pylori menampilkan vakuola sitotoksin VacA 95-kD yang mensekresi eksotoksin. Toksin yang dihasilkan masuk ke sel membran epitel dan membentuk suatu heksamerik anion yang selektif, saluran yang tergantung voltase dilalui bikarbonat dan anion organik dapat dilepaskan, yang mungkin menyiapkan makanan untuk bakteri. VacA juga ditargetkan untuk membran mitokhondria, yang menyebabkan pelepasan sitokhrom c dan merangsang apoptosis. Patogenesis peran toksin masih diperdebatkan. Mutan VacA negatif dapat berkolonisasi pada binatang percobaan, dan strain dengan gen VacA yang inaktif telah dapat terisolasi dari pasien, ini mengindikasikan bahwa VacA bukan yang mendasari kolonisasi. Di Negara Barat, varian gen VacA tertentu berkaitan dengan penyakit yang lebih berat. Namun, hal ini tidak ditemukan di Negara Asia, dan dasar fungsional yang mendasarinya masih belum diketahui. Sebagian besar strain H. pylori menunjukkan cag–PAI (pulau patogenisitas cag), suatu fragmen genomik 37-kb. Sebagian komponen pengkodean ini diperkirakan mensekresi apparatus jenis IV yang memindahkan protein CagA 120-kD ke dalam sel host. Setelah memasuki sel epitel, CagA berphosphorilasi dan mengikat phosphatase tyrosin SHP-2, mengawali respon seluler yang menyerupai faktor pertumbuhan dan sel host menghasilkan sitokin.1,2,3,6,8,21
Starin H. pylori yang menimbulkan penyakit (Strain tipe I) mengandung pulau patogenisitas cag (daerah kromosom dengan 37,000 bp dan 29 gen), yang terletak
pada daerah yang ditandai dengan ‘tanda panah’. Susunan gen pada strain 26695, merupakan suatu susunan genom yang dipublikasi pertama kali (gambar 2.5).7
Gambar 2.5. Pulau patogenisitas cag.7
Pada sebagian strain, pulau tersebut dipisah menjadi dua bagian. Diduga banyak gen Cag yang terlibat dalam perpindahan sekresi protein CagA ke dalam sitoplasma sel epitel lambung. Ada lima jenis gen (ditandai dengan warna orange) yang mirip komponen sistem sekresi tipe-IV dari patogen tumbuhan Agrobacterium tumefaciens (Vir proteins). Protein yang dikode oleh pulau tersebut terlibat di dalam dua proses utama, merangsang sel epitel untuk menghasilkan IL-8 dan perpindahan
CagA dari bakteri ke dalam sel host. Seluruh gen (dalam ‘panah besar’), berperanan
penting dalam menginduksi IL-8; sedangkan pada panah yang terputus-putus mengindikasikan gen yang tidak terlibat dalam proses ini. Garis panah yang berwarna biru mengindikasikan gen yang dibutuhkan untuk translokasi CagA; garis orange mengindikasikan gen yang tidak penting untuk bertranslokasi.1,3,6,7,8,21
Respon host terhadap Helicobacter pylori
H. pylori menimbulkan peradangan lambung pada semua pasien yang terinfeksi. Respon peradangan awal terdiri dari perekrutan sel radang neutrofil, yang diikuti oleh sel limfosit T dan B, sel plasma, dan makrofag, dan kerusakan sel epitel.
H. pylori jarang menginvasi mukosa lambung, respon host terutama dipicu oleh melekatnya bakteri ke sel epitel. Patogen berikatan dengan molekul permukaan MHC
kelas II (class II major-histocompatibility-complex) pada sel epitel lambung, dan merangsang apoptosis. Selanjutnya terjadi perubahan sel epitel yang tergantung pada protein yang dikode oleh cag-PAI dan pada translokasi CagA di dalam sel epitel lambung. Urease dan porin H. pylori dapat menimbulkan ekstravasasi dan kemotaksis sel radang neutrofil (gambar 2.6).1,7,16
Gambar 2.6. Interaksi antara pathogen-host di dalam patogenesis infeksi
Epitel lambung pasien yang terinfeksi H. pylori menunjukan peningkatan kadar
IL-1, IL-2, IL-6, IL-8, dan TNF-α. Di antara semua kemokin ini, IL-8 merupakan tampilan kemokin yang paling kuat dan paling penting untuk mengaktifasi neutrofil pada sel epitel lambung. Strain H. pylori yang memiliki cag-PAI memberi rangsangan respon interleukin yang lebih kuat dibandingkan strain H. pylori dengan
cag yang negatif. Respon ini tergantung pada aktifasi NFk B (Nuclear Factor k B) dan respon awal aktifator dari faktor transkripsi protein 1 (AP-1). Protein permukaan
H. pylori mempunyai berat molekul 150-kD, merupakan protein pengaktif fagositosis neutrofil, namun hubungannya terhadap keadaan klinis masih belum diketahui. Infeksi H. pylori dapat merangsang respons sistemik dan humoral mukosa. Produksi antibodi ini tidak mengeradikasi infeksi, namun dapat menambah kerusakan jaringan. Sebagian pasien yang terinfeksi H. pylori mempunyai respon auto-antibodi yang langsung terhadap H+/K+–ATPase sel parietal lambung yang berkorelasi dengan meningkatnya atrofi pada korpus. Selama respon imun spesifik, berbagai sub-group sel T akan terpicu. Sel-sel ini berpartisipasi dalam proses proteksi mukosa dan membantu membedakan bakteri patogen dari yang komensal. Sel T-helper (Th-0) yang imatur menampilkan CD4 yang dapat berdiferensiasi menjadi dua sub-tipe fungsional yaitu: sel Th1, yang mensekresi IL-2 dan interferon; dan sel Th2 yang mensekresi IL-4, IL-5 serta IL-10. Sel Th2 merangsang sel B dalam meresponi patogen ekstraseluler, sedangkan sel Th1 merangsang respon terhadap patogen intraseluler. Karena H.pylori bersifat non-invasi dan kuat merangsang respon humoral, maka yang diharapkan adalah respon sel Th2. Secara bertolak belakang, sel-T mukosa lambung H. pylori spesifik menunjukkan fenotipe Th1. Penelitian tikus targeting gen selanjutnya menunjukkan sitokin Th1 yang menimbulkan gastritis, sementara sitokin Th2 memproteksi peradangan lambung. Orientasi Th1 ini meningkatkan produksi IL-18 antral dalam meresponi infeksi H. pylori.1,4,7,8,
Biasanya respons Th1 ini, bersamaan dengan apoptosis yang diperantarai Fas
dari klon sel-T H.pylori spesifik, cendrung menyebabkan H pylori menetap. Sebagai tambahan terhadap kerusakan yang dihubungkan dengan translokasi protein yang
diperantarai cag-PAI, infeksi H.pylori menghasilkan jejas epitel dengan berbagai mekanisme. Kerusakan sel epitel karena reaksi oksigen atau spesies nitrogen yang dihasilkan oleh aktifasi neutrofil. Peradangan kronik juga meningkatkan pergantian dan apoptosis sel epitel, yang merupakan campuran efek kontak yang diperantarai
Fas langsung terhadap epitel dan sel Th1 serta IF-ɤ. Kadar tampilan Fas, NF-kB, dan
MAP (mitogenassociated protein kinase), sebaliknya dipengaruhi oleh IL-1b. Polimorfisme pro-inflammasi dari gen IL-1b cendrung berkembang dari gastritis terutama pada korpus lambung yang berkaitan dengan hipokhlorhidria, gastrik atrofi, dan adenokarsinoma lambung. Pada gastritis yang tidak ditemukan polimorfisme pro-inflamasi perkembangannya lebih cendrung di antrum yang dikaitkan dengan kadar sekresi asam normal hingga tinggi.1,7,8
Morfologi. Pada umumnya infeksi H. pylori dijumpai pada jaringan biopsi lambung. Organisme ini berada pada mukosa permukaan sel epitel di daerah
permukaan dan bagian leher dari ‘pit’. Penyebarannya tidak merata, daerah dengan
kolonisasi yang banyak organism dapat berbatasan dengan daerah yang kolonisasinya sedikit. H. pylori terdapat pada epitel lambung, dan pada umumnya tidak dijumpai pada metaplasia intestinal lambung maupun epitel duodenum. Namun pada daerah metaplasia pilorik yang terjadi karena jejas yang kronik di duodenum maupun mukosa jenis lambung pada esofagus Barrett mungkin dapat ditemukan. Pada lambung, H. pylori sering terdapat pada antrum. Pada pemeriksaan endoskopi mukosa antral yang terinfeksi tampak eritema, permukaan kasar, kadang-kadang berupa nodular. Sebukan sel-sel radang neutrofil terdapat pada lamina propria, kadang-kadang dapat ditemukan intra-epitel (gambar 2.7) dan terkumpul pada lumen
‘pit’ lambung menbentuk ‘abses pit’. Pada lamina propria superfisial terdapat sebukan berat atau kelompokan sel plasma, limfosit dan makrofag. Sel neutrofil intra-epitel dan sel plasma pada sub-intra-epitel merupakan ciri khas pada gastritis Helicobacter pylori, Sebukan peradangan dapat membentuk penebalan pada lipatan rugae, yang menyerupai lesi awal sebukan.3,4,5,7
Gambar 2.7. Gastritis Helicobacter pylori.
(A). H. pyloriberbentuk spiral dengan pewarnaan ‘Warthin-Starry silver’.
Organism banyak dijumpai pada permukaan mukosa; (B). Neutrofil banyak terdapat pada intra-epithelial dan lamina propria; dan (C). Kelompokan limfoid
dengan ‘germinal center’ dan sel plasma yang banyak dijumpai pada sub-epitel di lamina propria superfisial merupakan ciri khas gastritis H. pylori.3
Gastritis Helicobacter pylori yang kronis dapat meluas hingga ke korpus dan fundus lambung, mukosa mengalami atrofi. Kelompokan limfoid kadang disertai
‘germinal center’ (gambar 2.7.C), membentuk jaringan limfoid mukosa (MALT/ Mucosa-associated lymphoid tissue), yang dapat berubah menjadi limfoma.1,2,3,4,9
Pengidentifikasian Helicobacterpylori
Helicobacterpylori dapat dikenali dengan pewarnaan hematoksilin-eosin rutin. Mikro-organisme ini berupa eosinofilik batang yang sedikit melengkung mirip dengan cairan mukus di lambung, dapat mengkontaminasi flora mulut dan membran sel epitel lambung (Gambar 2.7.A dan 2.8). Selama pengobatan, organisme ini dapat
berubah bentuk berupa huruf ‘U’, melingkar, bentuk batang yang ireguler maupun
kokoid.3,5,7,14
Gambar 2.8. H. pylori yang melekat pada epitel lambung, berupa batang kecil kehitaman (panah), terdapat pada permukaan epitel dan di dalam lumen kelenjar.
Pada bagian mukosa dijumpai sebukan sel-sel radang.3,5,7
Secara histologi, bentuk kokoid yang solid, bulat, basofilik, berukuran
0,4-1,2μm. Bentuk ini menyerupai bakteri non-patogen, spora jamur dan cryptosporidia. Namun densitas Helicobacterpylori ini rendah, sehingga untuk mendeteksinya dapat dibantu dengan pewarnaan spesial termasuk Giemsa, Warthin-Starry atau Steiner silver (gambar 2.8.), Alcian yellow-toluidine blue, Wright-Giemsa, Brown-Hopps,
acridine orange, Diff-Quik stains, pewarnaan Genta dan imunohistokimia. Tidak ada kelebihan antara satu jenis pewarnaan dengan yang lainnya, namun diagnosa yang pasti dengan menggunakan pewarnaan imunohistokimia.4,19,20 Teknik pemeriksaan
pemeriksaan PCR untuk mendeteksi Helicobacter pylori didapatkan sekitar 20% terdeteksi pada kasus dengan biopsi lambung yang negatif.3,5,6,7,8
