BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.3. Tumor Necrosis Factor Alpha (TNF α)
Terdapat banyak teori yang menerangkan tentang efek destruktif (erosi) dari kolesteatoma. Pada awalnya disebut bahwa penyebab destruksi adalah tekanan yang diakibatkan akumulasi keratin dan produk akhirnya. Teori biokemikal akhirnya diterima sebagai suatu dalil, dimana enzim dan sitokin yang dilepaskan oleh kolesteatoma akan menyebabkan lisis tulang dan destruksi (Chole & Nason 2009).
Sitokin merupakan suatu grup protein sistem imun yang mengatur interaksi antar sel dan memacu reaktifitas imun, baik pada imunitas non spesifik maupun spesifik (Baratawidjaja 2012).
Sesuai dengan daerah kerjanya, sitokin bekerja sebagai autokrin (sewaktu bekerja dalam sel induknya), parakrin (sewaktu bekerja pada sel tetangga) dan endokrin yaitu sewaktu bekerja pada tempat yang jauh (Vitale & Ribeiro 2007; Baratawidjaja 2012).
Sitokin adalah polipeptida yang diproduksi sebagai respon terhadap rangsang mikroba dan antigen lainnya dan berperan sebagai mediator pada reaksi imun dan inflamasi. Kerjanya sering pleiotropik (satu sitokin bekerja terhadap berbagai jenis sel yang menimbulkan berbagai efek) dan redundant atau berbagai sitokin menunjukkan efek yang sama (Baratawidjaja 2012).
Sitokin juga berpegaruh terhadap sintesis dan efek sitokin yang lain. Respon selular sitokin terdiri atas perubahan ekspresi gen terhadap sel sasaran yang menimbulkan ekspresi fungsi baru dan kadang proliferasi sel sasaran. Sitokin proinflamasi dan inflamasi diinduksi berbagai sel atas pengaruh mikroba, trauma atau kerusakan sel pejamu. Sitokin mengawali, mempengaruhi dan meningkatkan respon imun non spesifik. Makrofag dirangsang oleh Interferon-ɣ (IFN-ɣ), TNF-α dan IL-1 disamping juga memproduksi sitokin-sitokin tersebut. TNF-α, IL-1 dan lL-6 merupakan sitokin proinflamasi dan inflamasi spesifik (Baratawidjaja 2012).
TNF-α ditemukan oleh Carswell et al. pada tahun 1967; yang dianggap merupakan salah satu sitokin utama pada respon inflamasi akut terhadap
bakteri gram negatif dan mikroba lainnya. TNF-α juga mempunyai peranan penting dalam sistem imunitas serta mengontrol proliferasi, diferensiasi, dan apoptosis dari sel (Cho et al. 2003; Van Horssen, Tenhagen & Eggermont 2006).
Penelitian mengenai efek TNF-α dalam kolesteatoma dimulai pada awal 1990-an, dimana TNF-α diperiksa dengan cara menambahkan preparat supernatan fragmen kolesteatoma ke kultur jaringan tulang sehingga menstimulasi pembentukan sel multinukleotida dan munculnya lakuna permukaan tulang. Sel multinukleotida yang sebenarnya adalah osteoklas, ditemukan di lakuna (Howship’s lacunae) dan menyebabkan destruksi
TNF-α memiliki beberapa efek pada tubuh. Sewaktu dikeluarkan pada konsentrasi rendah, TNF-α bekerja pada sel endotel menyebabkan vasodilatasi dan menstimulasi sel ini untuk mensekresi grup leukosit- kemotaksis sitokin yang dinamakan kemokin. Inflamasi lokal yang dihasilkan melawan infeksi. Di hipotalamus TNF-α merupakan pirogen endogen yang menyebabkan demam. Pada hepar, TNF-α menstimulasi produksi acute phase inflammatory proteins dan fibrinogen
tulang (Vitale & Ribeiro 2007).
TNF-α dalam jumlah
besar yang menimbulkan reaksi sistemik (Baratawidjaja 2012).
Pada awal tahun 1990 terdapat publikasi penelitian pertama yang menyebutkan TNF-α merupakan sitokin yang penting pada proses destruksi tulang (Vitale & Ribeiro 2007). Sitokin ini terutama diproduksi oleh makrofag, keratinosit dan osteoblas sebagai respon terhadap antigen bakterial dan menstimulasi makrofag untuk menunjang fibroblas memproduksi prostaglandin E2. Peningkatan level TNF-α juga telah terlihat pada makrofag, keratinosit dan sel epitel kolesteatoma. Kadar TNF-α dalam jaringan kolesteatoma lebih tinggi 3,8 kali dibandingkan dengan kulit normal dan hasil ini sesuai dengan penelitian sebelumnya oleh Yetiser et al.(2002). Kolesteatoma melepaskan sitokin proinflamasi
yang bertanggung jawab terhadap proses inflamasi telinga tengah (Kuczkowski et al. 2010; 2011 ).
Sitokin yang dikeluarkan pada proses inflamasi terdapat pada peri- matriks merupakan salah satu faktor yang bertanggung jawab pada destruksi tulang oleh kolesteatoma. Namun TNF-α berkerja sama dengan RANKL, IL-1 dan IL-6, menyebabkan destruksi dan remodeling tulang. Ada dua reseptor untuk TNF-α, yaitu TNF-R1 dan TNF-R2. Cara kerja masing-masing masih belum jelas diketahui (Vitale et al. 2011).
TNF-α dikeluarkan pada semua infeksi telinga tengah, tidak hanya dalam kolesteatoma. Pada infeksi kronis telinga yang lain tidak terdapat destruksi tulang seperti yang terlihat pada kolesteatoma. Chung & Yoon (1998) sebagaimana dikutip oleh Vitale & Ribeiro (2007) menyimpulkan bahwa interleukin (yang menstimulasi matriks kolesteatoma untuk mendestruksi tulang) dilepaskan dalam perimatriks. Destruksi tulang tidak terlihat ketika jaringan epitel (matriks) dipisahkan dari jaringan subepitel (perimatriks) kolesteatoma. Perbedaan ini dapat diterangkan oleh adanya dan distribusi reseptor TNF-α dalam epitel kolesteatoma atau matriks. Jumlah TNF-α dan jumlah reseptor berhubungan dengan destruksi tulang. Beberapa peneliti telah menghubungkan kadar TNF-α dengan temuan intraoperasi. TNF-α banyak didapati pada kolesteatoma dengan peningkatan destruksi tulang, hal tersebut dapat terlihat pada kolesteatoma congenital maupun acquired. Resorpsi osikel terdapat pada area yang terlokalisir dekat dengan peri-matriks kolesteatoma atau jaringan granulasi (Vitale & Ribeiro 2007).
Peri-matriks kolesteatoma mengandung limfosit, monosit, fibroblas dan sel endotel yang merupakan sumber proinflamasi (TNF-α, IL-1 dan IL-6) dan immunoregulator (IL-2, IL-4, IL-5, IL-10, TGF-ß dan GM-CSF), sitokin dan mediator seperti RANKL (Kuczkowski et al. 2011).
TNF-α menyebabkan destruksi tulang dengan cara bekerja secara langsung dalam diferensiasi dan maturasi osteoklas, dan secara tidak langsung mengekspos matriks tulang. Proses ini terjadi bersamaan
dengan IL-1 dan RANKL yang juga banyak terdapat pada daerah inflamasi yang disertai dengan destruksi tulang. Secara bersama substansi tersebut dapat merekrut, mendiferensiasi dan mengaktivasi osteoklas. Inilah sinergi antara TNF-α dan RANKL yang bekerja sama meningkatkan fungsi osteoklas, di mana dapat ditambahkan IL-1 dan IL-6 (Vitale & Ribeiro 2007).
Osteoklas berasal dari sel hematopoetik yaitu monosit atau makrofag. Hamzei et al. (2003) seperti dikutip olek Kuczkowski et al. (2011) melaporkan tingginya konsentrasi osteoclast progenitor cell lineage dan makrofag dalam kolesteatoma dibandingkan dengan kulit normal liang telinga.
Nason et al. (2009) seperti yang dikutip oleh Kuczkowski et al. (2011) menyatakan bahwa infeksi bakteri telinga tengah berhubungan dengan perkembangan osteolisis tulang. Lipopolisakarida bacterial (LPS) yang merupakan antigen sangat kuat dari Pseudomonas aeruginosa (bakteri yang paling banyak diisolasi dari kolesteatoma yang terinfeksi), telah terlebih dulu diperlihatkan sebagai induktor kuat dari osteoklastogenesis. LPS menginduksi ekspresi reseptor untuk IL-1 dan TNF dalam RANKL precursor osteoklas utama yang telah dilakukan dengan RT-PC analisis. IL-1 menstimulasi limfosit, fibroblas dan keratinosit dan osteoklas tehadap proses resorpsi tulang. Sitokin ini terutama berada pada membran basal dari epitel kolesteatoma dan pada monosit di subepitel.
Perbandingan kadar sitokin proinflamasi dan faktor klinikopatologi mengindikasikan derajat destruksi tulang dan perluasan invasi kolesteatoma yang berkorelasi satu sama lain. Peningkatan kadar sitokin proinfamasi dalam kolesteatoma menyebabkan eksaserbasi inflamasi kronik dan menyebabkan komplikasi. Destruksi tulang yang luas pada pasien otitis media kronik dengan kolesteatoma (sebagai contoh osteolisis labirin atau liang telinga luar) harus dioperasi dengan teknik terbuka dengan sangat hati-hati untuk membersihkan permukaan tulang. Peningkatan aktifitas TNF-α , IL-1 dan IL-6 dalam jaringan patologis yang
dibersihkan mengindikasikan perlunya operasi kedua setelah beberapa bulan. Dengan kata lain, peningkatan kadar sitokin proinflamasi dapat menstimulasi pertumbuhan cepat dari kolesteatoma (Kuczkowski et al. 2011).
Setelah diproduksi dan dikeluarkan, TNF-α terhubung ke reseptor spesifik yang disebut TNF reseptor I dan II (TNF-R) untuk memproduksi efek biologis. TNF reseptor (khususnya TNF-RII) juga menginisiasi apoptosis. Mekanisme mana yang lebih dominan belum dapat diterangkan sepenuhnya. Efek fisiologis utama dari TNF-α adalah untuk menunjang respon imunologi dan inflamasi dengan cara merekrut dan mengaktivasi neutrofil dan monosit ke tempat infeksi
2007).
TNF-α dapat dihambat oleh cairan antagonis yang dapat memblok reseptornya. Assuma et al. (1998) seperti yang dikutip oleh (2007) meneliti berkurangnya kerusakan tulang sebanyak 60% dengan cara memakai antagonis tersebut. TNF-α juga dapat dihambat oleh anti-TNF-α antibodies. Blokade TNF-α akan mengurangi resorpsi tulang.
Gambar 2.3. Kerja TNF-α di dalam sel. Setelah berikatan dengan reseptornya, TNF-α
mengaktivasi NF-κB, yang memproduksi dan mengeluarkan berbagai zat yang terlibat dalam respon inflamasi dan imunologi
