BAB II. TINJUAN PUSTAKA
2.9 Peranan VEGF Pada Endometriosis
Angogenesis didefinisikan sebagai pembentukan baru kapiler pembuluh darah dari pembuluh darah yang ada yang melibatkan interaksi dan regulasi molekular dari VEGF. VEGF yang berisi N-linked glycosylation terdiri dari sembian isoform yang dihasilkan dari transkripsi mRNA dari gen tunggal yang berisikan delapan exon. VEGF mRNA adalah protein yang banyak diekspresikan diberbagai jaringan dan organ. Gen VEGF manusia berlokasi pada kromosom 6p12. (33), (34)
Terdapat beberapa jenis VEGF yang dikenal, diantaranya VEGF-A, VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D, VEGF-E, VEGF-F dan PlGF. VEGF-A adalah
45
janis VEGF yang banyak ditemukan pada sel glandular epitel dan stroma dari endometrium baik eutopik maupun ektopik endometrium yang diketahui mempunyai peranan pada angiogenesis secara umum dan juga angiogenesis pada proliferasi endometrium. Dalam suatu penelitian juga ditemukan bahwa mRNA VEGF dan ekspresi protein VEGF ditemukan pada lesi endometriosis. (15), (18), (35), (36)
VEGF-A adalah ikatan glikoprotein disulfida dengan besar molekul 34-42 kDa. VEGF-A predominan berlokasi pada epitel kelenjar dari lesi
endometriosis. Makrofag pada cairan peritoneum merupakan sumber dari pembentukan VEGF-A pada cairan peritoneum. VEGF-A terdiri dari beberapa isoform yang memiliki potensi untuk proses angiogenesis, seperti VEGF 121, 145, 165, 183, 189 dan 206. Isoform terbesar yang paling banyak berikatan dengan komponen matrix ekstraselular, sedangkan VEGF 121 dan VEGF 165 merupakan isoform yang bebas berdifusi dalam ekstraselular dan dapat diidentifikasi pada cairan peritoneum dan serum darah. (7),(15), (36)
Gambar 9. Struktur gen VEGF-A, VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D. VEGF-A yang terdiri dari 8 exon menghasilkan tujuh isoform. (35)
47
VEGF-A menimbulkan efek biologisnya dengan berikatan dengan dua reseptor tyrosin kinase yaitu VEGFR-1 atau VEGFR-2. Ekspresi gen VEGF paling banyak diregulasi oleh keadaan hipoksia, hormon seks steroid dan beberapa sitokin. Sebuah penelitian mengobservasi bahwa produksi VEGF oleh makrofag dalam cairan peritoneum meningkat setelah stimulasi dengan estrogen dan progesterone. (7),(15), (36)
Ketika VEGF berikatan dengan reseptor targetnya, akan mengakibatkan peningkatan yang cepat Ca2+ intraselular dan konsentrasi inositol triphosphate di sel endotel. Fungsi fisiologis dari VEGF adalah untuk menginduksi angiogenesis untuk perbaikan sel endometrium secara sendiri pada saat menstruasi. VEGF juga memodulasi pembuluh darah yang baru dibentuk dengan mengkontrol permeabilitas mikrovaskular, pembentukan matriks fibrin untuk migrasi sel endotel dan juga proliferasi.
(33), (35)
Teraktifasinya VEGFR1 berimplikasi dalam meningkatkan ekspresi dari tipe urokinase dari plasminogen activator dan plasminogen activator inhibitor-1 di sel endotel, dimana molekul ini berperan pada degradasi matriks ekstraselular dan migrasi sel. VEGFR1 juga berperan pada kemotaksis dari monosit. VEGFR2 merupakan mediator yang predominan dari VEGF dalam menstimulasi migrasi sel endotel, proliferasi, ketahanan sel dan juga meningkatkan permeabilitas vaskular. VEGF menginduksi dimerisasi dari VEGFR2 yang menyebabkan autofosforilasi, aktifasi dan meningkatkan aktifitas kinase. Proses ini akan melibatkan berbagai enzim
dan protein yang kemudian akan berfungsi sesuai dengan efeknya masing-masing. (33)
Gambar 10. Signal transduksi dan fosforilasi VEGFR. (33)
Neoangiogenesis secara fisiologis pada wanita berkaitan dengan siklus menstruasi. VEGF-A penting pada angiogenesis fase luteal. mRNA VEGF-A dapat dideteksi pada sel granulosa yang mengelilingi oosit dan
49
sel theca pada folikel sebelum ovulasi. Setelah ovulasi, mRNA VEGF-A dapat ditemukan pada sel luteal yang berasal dari sel granulosa. Ekspresi VEGF-A pada korpus luteum ditemukan lebih tinggi pada fase luteal dan menurun setelah fase mid-luteal dan sangat sedikit bahkan tidak dijumpai pada fase late-luteal. (37) Dalam hal ini berarti VEGF dipengaruhi oleh steroid ovarium. Hormon gonadotropin, Luteinizing Hormone (LH) diketahui juga dapat meregulasi angiogenesis di ovarium. LH yang menstimulasi luteinisasi pada sel granulosa pada saat ovulasi berhubungan dengan peningkatan ekspresi VEGF di ovarium. (38)
Ekspresi VEGF-A dapat diinduksi dengan keadaan hipoksia. Kebutuhan oksigen ditransportasikan oleh eritrosit yang bersirkulasi, yang produksinya dikontrol oleh glycoprotein hormone erythropoietin (EPO). Dengan adanya peningkatan kebutuhan oksigen akan membutuhkan pertumbuhan pembuluh darah baru. Keadaan hipoksia akan meningkatkan dan mengaktifkan Hypoxia-Inducible Protein-1 (HIF-1) yang akan meningkatkan ekspresi gen VEGF dan gen reseptor VEGF. HIF-1 merupakan faktor transkripsi yang paling penting untuk gen regulasi-hipoksia. HIF-1 merupakan heterodimer yang terdiri dari HIF-1α dan HIF
keadaan hipoksia. Dalam keadaan normal HIF-1α akan dihidroksilasi oleh
prlyl hydroxylase (PH), kemudian akan berikatan dengan Von Hippel Lindau Protein (VHL) yang selanjutnya akan didegradasi. (35), (39)
Gambar 11. Regulasi gen VEGF yang dinduksi oleh HIF-1 (35)
Beberapa sitokin dan faktor-faktor pertumbuhan dapat meningkatkan ekspresi VEGF. Tumor Necrosis Factor – α (TNF-α)
merupakan sitokin inflamasi yang mempunyai aktifitas biologis yang kuat untuk meningkatkan VEGF. Sitokin lain seperti IL-1α, IL-1β dan IL-6 dapat menstimulasi VEGF. Faktor-faktor pertumbuhan seperti Tissue Growth Factor-β (TGF-β), Epidermal Growth Factor (EGF) dan Platelet Derived
Growth Factor – BB (PDGF-BB) juga dapat menginduksi VEGF. (35), (40) Pada suatu penelitian yang membandingkan antara wanita yang menderita endometriosis dengan wanita non-endometriosis, diketahui bahwa ekspresi VEGF-A lebih tinggi pada wanita dengan endometriosis. Ekspresi VEGFR-1 dan VEGFR-2 lebih rendah pada sel stroma dari wanita yang mengalami endometriosis dibandingkan wanita non-endometriosis. Sedangkan ditemukan bahwa ekspresi VEGFR-2 pada pada pembuluh darah lebih tinggi pada wanita dengan endometriosis pada fase sekresi. (36)
Lebih lanjut pada penelitian tersebut menemukan bahwa kadar VEGF-A di cairan peritoneum lebih tinggi pada wanita dengan endometriosis dibandingkan dengan non-endometriosis. (282,65 pg/mL vs 125,17 pg/mL ; p<0,05). Namun kadar VEGF-A pada serum ditemukan
51
tidak berbeda bermakna secara statistik antara wanita dengan endometriosis dan non-endometriosis. (36)
Suatu keadaan yang berbeda didapatkan pada penelitian lain bahwa ditemukan perbedaan kadar serum VEGF pada wanita dengan endometriosis (rerata kadar VEGF serum 241,6±164 pg/mL) dibandingkan wanita non-endometriosis (rerata kadar VEGF serum 221,6±128 pg/mL). Seperti yang sudah dijelaskan bahwa endometriosis dipengaruhi oleh sistem imun dan adanya peningkatan sitokin pada cairan peritoneum wanita dengan endometriosis yang dapat juga ditemukan peningkatan pada serum darah. Oleh karena itu, faktor-faktor yang dapat meningkatkan modulasi VEGF pada peritoneum juga akan dapat meningkatkan kadar VEGF pada serum darah. (15)
Pada penelitian lain yang membandingkan kadar VEGF serum pada wanita dengan severe endometriosis yang dibandingkan dengan wanita non-endometriosis mendapatkan hasil yang jauh berbeda. Dimana pada wanita dengan endometriosis didapatkan rerata kadar VEGF serum 735,1±100,6 pg/mL sedangkan wanita non-endometriosis didapatkan rerata kadar VEGF serum 97,1±12,1 pg/mL. (41)
Pada beberapa penelitian menunjukkan bahwa terdapat risiko terjadinya endometriosis akibat adanya polimorfisme dari gen VEGF. Dari beberapa gen VEGF seperti gen +936TC, gen -460CT, +405CG, -2578AC dan -1154GA, ternyata gen +936TC +405CG yang diindikasikan mempunyai hubungan terhadap risiko terjadinya endometriosis. (42), (43), (44)
