Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi FK UNS/ RS. Dr. Moewardi, 2017 i
HUBUNGAN POLIMORFISME GEN INTERFERON-γ +874T/A DAN
INTERLEUKIN-10 -1082G/APADA KESEMBUHANPASIEN
MULTIDRUG RESISTANT TUBERCULOSIS
TESIS
Oleh Ita Haryatie S601208007
PROGRAM PENDIDIKAN DOKTER SPESIALIS PULMONOLOGI DAN KEDOKTERAN RESPIRASI
FK UNS/RSUD Dr. MOEWARDI SURAKARTA
Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi FK UNS/ RS. Dr. Moewardi, 2017 ii
HUBUNGAN POLIMORFISME GEN INTERFERON-γ +874T/A DAN
INTERLEUKIN-10 -1082G/APADA KESEMBUHANPASIEN
MULTIDRUG RESISTANT TUBERCULOSIS
Tesis ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar DOKTER SPESIALIS PARU DAN PERNAPASAN
Oleh Ita Haryatie
S601208007
PROGRAM PENDIDIKAN DOKTER SPESIALIS PULMONOLOGI DAN KEDOKTERAN RESPIRASI
FK UNS/RSUD Dr. MOEWARDI SURAKARTA
Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi FK UNS/ RS. Dr. Moewardi, 2017 iii
Penelitian ini dilakukan di Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi Fakultas Kedokteran Uiversitas Sebelas Maret/ Rumah Sakit Umum Daerah Dr. Moewardi Surakarta
Kepala Progam Studi : Ana Rima Setijadi, dr., Sp.P(K), FISR
Pembimbing : Dr. Reviono, dr., Sp.P (K) FISR
Dr. Harsini, dr., Sp.P (K), FISR
PENELITIAN INI MILIK BAGIAN PULMONOLOGI DAN KEDOKTERAN RESPIRASI FAKULTAS KEDOKTERAN
Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi FK UNS/ RS. Dr. Moewardi, 2017 iv
HUBUNGAN POLIMORFISME GEN INTERFERON-γ +874T/A DAN
INTERLEUKIN-10 -1082G/APADA KESEMBUHANPASIEN
MULTIDRUG RESISTANT TUBERCULOSIS
Tesis ini telah dipresentasikan pada tanggal 3 Juni 2017 di hadapan Dewan Penguji dan telah disetujui oleh:
1. Dr. Yusup Subagio Sutanto, dr., Sp.P (K), FISR ………
Ka KSM Paru RSUD Dr. Moewardi Surakarta
2. Ana Rima Setijadi, dr., Sp.P (K), FISR ………
Kepala Program Studi Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi FK UNS
3. Dr. Reviono, dr., Sp.P (K), FISR ………
Pembimbing I
4. Dr. Harsini, dr., Sp.P (K), FISR ...
Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi FK UNS/ RS. Dr. Moewardi, 2017 v KATA PENGANTAR
Penulis memanjatkan puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala anugerah-Nya sehingga tesis ini dapat terselesaikan sebagai bagian persyaratan akhir pendidikan spesialis dibagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyadari bahwa keberhasilan dalam menyelesaikan pendidikan dan tesis ini berkat anugerah Tuhan Yang Maha Esa dan kerjasama berbagai pihak. Bimbingan, pengarahan, dan bantuan dari para guru, keluarga, teman sejawat residen paru, karyawan medis dan non medis, serta para pasien selama penulis menjalani pendidikan sangat berperan dalam keberhasilan menyelesaikan pendidikan dan tesis ini.
Penghargaan setinggi-tingginya dan ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada:
1. Prof. Dr. Ravik Karsidi, Drs. MS
Selaku Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta
2. Prof. Dr. Suradi, dr., Sp.P(K), MARS, FISR
Guru besar program studi PPDS Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis mengucapkan terimakasih telah memberikan bimbingan dengan penuh kesabaran serta memberikan ilmu dan pengetahuan selama menjalani pendidikan dan menyelesaikan tesis ini.
3. Dr. Yusup Subagio Sutanto, dr., Sp.P(K), FISR
Kepala Bagian Pulmonologi RSU Dr. Moewardi Surakarta yang telah memberikan bimbingan, dorongan, dan saran yang baik selama menjalani pendidikan.
4. Ana Rima Setijadi, dr., Sp.P(K), FISR
Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi FK UNS/ RS. Dr. Moewardi, 2017 vi
bimbingan dan motivasi kepada penulis selama menjalani pendidikan dibagian Pulmonologi.
5. Dr. Eddy Surjanto, dr., Sp.P(K) FISR
Penulis mengucapkan terimakasih telah memberikan bimbingan dengan penuh kesabaran serta memberikan ilmu dan pengetahuan selama menjalani pendidikan.
6. Dr. Hadi Subroto, Sp.P(K),MARS
Penulis mengucapkan terimakasih atas nasehat dan saran beliau terhadap kemajuan ilmu Pulmonologi dan telah memberikan bimbingan selama menjalani pendidikan.
7. Dr. Reviono, dr., Sp.P(K), FISR
Penulis mengucapkan terimakasih kepada beliau sebagai pembimbing I yang telah dengan penuh kesabaran dalam memberikan petunjuk, bimbingan, saran, kemudahan, dukungan, dan kritik yang membangun dalam menyelesaikan penelitian ini. Terimakasih atas ilmu dan pengetahuan yang telah beliau berikan kepada penulis dalam menjalani pendidikan dibagian Pulmonologi.
8. Dr. Harsini, dr., Sp.P(K), FISR
Penulis mengucapkan terimakasih kepada beliau sebagai pembimbing II yang telah memberikan petunjuk, bimbingan, saran, kemudahan, dukungan, dan kritik yang membangun dalam menyelesaikan penelitian ini. Terimakasih atas ilmu dan pengetahuan yang telah beliau berikan kepada penulis dalam menjalani pendidikan dibagian Pulmonologi.
9. Prof. Dr. Muchsin Doewes, dr.,SU, AIFO, MARS
Penulis mengucapkan terimakasih kepada beliau sebagai penguji yang telah memberikan petunjuk, bimbingan, saran, kemudahan, dukungan, dan kritik yang membangun dalam menyelesaikan penelitian ini.
10. Jatu Aphridasari, dr., Sp.P(K), FISR
Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi FK UNS/ RS. Dr. Moewardi, 2017 vii 11. Ahmad Farih Raharjo, dr., Sp.P, M.Kes
Penulis mengucapkan terimakasih kepada beliau sebagai pengajar dibagian Pulmonologi yang telah membimbing selama menjalani pendidikan.
12. Dewi Nurul Makhabah, dr., Sp.P, M.Kes
Penulis mengucapkan terimakasih kepada beliau sebagai pengajar dibagian Pulmonologi yang telah membimbing selama menjalani pendidikan.
Penulis menyampaikan ucapan terimakasih juga kepada:
1. Direktur RSU Dr. Moewardi Surakarta
2. Direktur Pasca Sarjana UNS Surakarta
3. Dekan Fakultas Kedokteran UNS Surakarta
4. Kepala Bagian Bedah RSU Dr. Moewardi/FK UNS Surakarta
5. Kepala Bagian Penyakit Dalam RSU Dr. Moewardi/FK UNS Surakarta
6. Kepala Bagian Radiologi RSU Dr. Moewardi/FK UNS Surakarta
7. Kepala Bagian Kardiologi RSU Dr. Moewardi/FK UNS Surakarta
8. Kepala Bagian Kesehatan Anak RSU Dr. Moewardi/FK UNS Surakarta
9. Kepala Bagian Anestesi RSU Dr. Moewardi/FK UNS Surakarta
10.Kepala Instalasi Gawat Darurat RSU Dr. Moewardi Surakarta
11.Direktur Rumah Sakit Paru Dr. Ario Wirawan Ngawen Salatiga
12.Direktur Rumah Sakit Umum Sragen
13.Kepala BALKESMAS Semarang
14.Kepala BALKESMAS Klaten
15.Kepala BALKESMAS PATI
16.Kepala BALKESMAS Magelang
17.Seluruh staf pengajar SMF Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi atas
bimbingan dan dukungan dalam penulisan tesis.
Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi FK UNS/ RS. Dr. Moewardi, 2017 viii
19.Kepada suami dan anak tersayang terima kasih atas doa, pengertian, dan dukungan selama ini. Tidak ada yang lebih membahagiakan selain berada bersama kalian.
20.Kepada rekan-rekan PPDS paru atas segala persahabatan dalam pendidikan baik
suka maupun duka.
21.Kepada karyawan SMF paru dan mas Harnoko atas bantuan dan kerjasamanya selama ini.
22.Kepada semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang telah membantu proses penelitian ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan tesis ini masih banyak terdapat kekurangan, untuk itu penulis mohon maaf dan sangat mengharapkan saran dan kritik dalam rangka perbaikan penulisan tesis ini. Semoga dengan rahmat dan anugerah yang diberikan Tuhan Yang Maha Esa atas ilmu dan pengalaman yang penulis miliki dapat bermanfaat bagi semua.
Surakarta, Mei 2017
Penulis
Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi FK UNS/ RS. Dr. Moewardi, 2017 ix RINGKASAN
HUBUNGAN POLIMORFISME GEN INTERFERON GAMMA +874T/A DAN INTERLEUKIN-10 -1082G/A PADA KESEMBUHAN PASIEN MULTIDRUG
RESISTANT TUBERCULOSIS
Ita Haryatie
Latar belakang: Multidrug resistant (MDR) TB disebabkan oleh strain Mtb resisten
terhadap sedikitnya rifampisin dan isoniazid. Interferon gamma bertugas
mengaktivasi makrofag dan fagositosis untuk penghancuran Mtb. Interleukin 10 menyebabkan penurunan signifikan reactive nitrogen intermediates, peningkatan arginase 1, dan secara keseluruhan menurunkan fungsi makrofag. Mutasi gen menyebabkan produksi IFN-γ oleh sel T CD+4 kurang efektif dan menggangu respons imun melawan Mtb. Belum ada penelitian tentang hubungan polimorfisme gen IFN-γ dan IL-10 dengan kesembuhan TB di Indonesia, terutama pada penderita TB MDR. Tujuan: Penelitian ini bertujuan mengetahui hubungan polimorfisme gen IFN-γ +874 T/A dan IL-10 -1082G/A dengan kesembuhan MDR TB.
Metode: Penelitian ini merupakan uji klinis non eksperimental dengan desain kohort retrospektif. Penelitian dilakukan pada 105 pasien MDR TB yang berobat di RSUD Dr. Moewardi Januari 2011-Juni 2014 terdiri dari 84 pasien sembuh dan 21 pasien meninggal/gagal. Polimorfisme gen IFN-γ +874 T/A dan IL-10 -1082G/A dilakukan pemeriksaan PCR.
Hasil: Polimorfisme gen IFN-γ +874 T/A didapatkan nilai OR=0.703 (0.265-1.863) dan nilai p=0,477 yang berarti bahwa Gen IFN-γ +874 T/A tidak berhubungan dengan kesembuhan kasus MDR TB. Gen IL-10 -1082 G/A didapatkan nilai OR=0.657 (0.173-2.491) dan nilai p=0,785 yang berarti bahwa IL-10 -1082G/A tidak berhubungan dengan kesembuhan kasus MDR TB.
Kesimpulan: Tidak ada hubungan polimorfisme gen IFNγ +874T/A dan IL10 -1082G/A pada kesembuhan pasien MDR TB (p>0,05).
Kata kunci: MDR TB, polimorfisme gen IFNγ +874T/A, polimorfisme gen IL10
Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi FK UNS/ RS. Dr. Moewardi, 2017 x ABSTRACT
THE RELATIONSHIP OF INTERFERON GAMMA +874T/A AND INTERLEUKIN-10 -1082G/A GENE POLYMORPHISM TO THE RECOVERY OF MULTIDRUG RESISTANT TUBERCULOSIS PATIENTS
Ita Haryatie
Background: Multidrug resistant (MDR) TB caused by the Mtb strain is resistant toward at least rifampicin and isoniazid. Interferon Gamma is responsible for activating macrophages and phagocytosis for Mtb destruction. Interleukin 10 causes a significant decrease in reactive nitrogen intermediates, increased arginase 1, and overall decreased macrophage function. Gene mutation causes IFN production by CD4 - T cells less effective and disrupts the immune response against Mtb. There has been no research on the relationship between IFN-γ and IL-10 gene polymorphisms with TB recovery in Indonesia, especially in patients with MDR TB.
Objective: The aims of this study is to determine gene polymorphism relationship of IFN-γ +874T/A and IL-10 -1082G/A with MDR TB recovery.
Method: This study was a non experimental clinical trial with a retrospective cohort design. The study was conducted on 105 MDR TB patients treated in Dr. Moewardi hospital between January 2011-June 2014 consists of 84 recovered patients and 21 patients died / failed.
Result: Gene polymorphism of IFN-γ +874T/A was obtained OR = 0,703 (0,265-1,863) and p = 0,477 which mean IFN-γ +874 T / A gene was not related to recovered case of MDR TB. The IL-10 -1082G/A gene obtained the value of OR = 0.657 (0.173-2.491) and the value p = 0.785 which means that IL-10 -1082G / A is not related to the MDR TB case recovery.
Conclusion: There is no relationship of IFN-γ + 874T/A and IL-10 -1082G/A gene polymorphisms in the recovery of MDR TB patients (p> 0.05).
Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi FK UNS/ RS. Dr. Moewardi, 2017 xi DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ………. i
HALAMAN PENGESAHAN ……….. iv
KATA PENGANTAR ……… v
RINGKASAN ………. ix
ABSTRACT……… x
DAFTAR ISI ………. xi
DAFTAR GAMBAR ……….. xiv
DAFTAR TABEL ……… xv
DAFTAR LAMPIRAN ……….. xvi
DAFTAR SINGKATAN ………... xvii
BAB I. PENDAHULUAN A. Latar belakang masalah ……… 1
B. Rumusan masalah ……… 3
C. Tujuan penelitian ………. 3
D. Manfaat penelitian……… 3
BAB II. LANDASAN TEORI A. Tinjauan pustaka……… 4
1. Tuberkulosis a. Struktur M. tuberculosis……… 5
b. Patogenesis TB ……… 7
c. Sistem imun bawaan terhadap M. tuberculosis ……… 8
d. Sel imun bawaan pada tuberkulosis ……… 10
e. Sistem imun didapat terhadap M. tuberculosis ……… 15
Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi FK UNS/ RS. Dr. Moewardi, 2017 xii
g. Ketidakseimbangan respons Th1/Th2 ……… 17
h. Pembentukan granuloma ……….. 18
2. Diagnosis TB paru a. Gejala klinis ……… 19
b. Pemeriksaan fisik ……… 19
c. Pemeriksaan bakteriologi ……… 20
d. Pemeriksaan radiologi ……….. 20
3. Multidrug resistant tuberculosis a. Definisi ……… 21
b. Faktor resistensi OAT ……… 22
4. Polimorfisme gen a. Polimorfisme gen IFN-γ +874T/A ………. 24
b. Polimorfisme gen IL-10 -1082 G/A ……… 24
5. Human leukocyte antigen a. Definisi ………. 25
b. Klasifikasi ………. 26
c. Peran MHC ……… 28
6. Peran interferon gamma pada infeksi TB a. Aktivasi makrofag dan interaksi dengan Mtb ………. 29
b. Maturasi fagosom ………. 32
c. Penghambatan pertumbuhan Mtb ……… 33
7. Peran IL-10 pada kesembuhan TB ………. 34
B. Kerangka teori ……… 36
C. Kerangka konseptual ……….. 39
D. Hipotesis……… 41
BAB III. METODE PENELITIAN A. Rancanganpenelitian ……….. 42
B. Tempat dan waktu penelitian ……… 42
Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi FK UNS/ RS. Dr. Moewardi, 2017 xiii
D. Pemilihan sampel ……….. 42
E. Besar sampel ………. 42
F. Kriteria inklusi, eksklusi, dan drop out ……… 42
G. Variabel penelitian ……… 43
H. Definisi operasional ……….. 43
I. Prosedur pengambilan data ……….. 44
J. Teknik pemeriksaan ……….. 44
K. Etika penelitian ……….. 45
L. Analisa data ………. 45
M. Alur penelitian ……… 46
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil penelitian………... 47
1. Karatesritik dasar pasien MDR TB ………. 47
2. Hubungan antara polimorfisme gen IFN-γ +874T/A dengan kesembuhan kasus MDR TB ………... 49
3. Hubungan antara Polimorfisme gen IL-10 -1082G/A dengan kesembuhan kasus MDR TB ………. 51
B. Pembahasan 1. Karakteristik subjek penelitian ……….. 56
2. Hubungan polimorfisme gen IFN-γ +874T/A pada kesembuhan MDR TB ………. 58
3. Hubungan polimorfisme gen IL-10 -1082G/A pada kesembuhan MDR TB ……… 59
4. Analisis Komprehensif ………. 61
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ……….. 62
Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi FK UNS/ RS. Dr. Moewardi, 2017 xiv DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Struktur dinding sel Mycobacterium tuberculosis ……… 6
Gambar 2. Patogenesis TB ………... 7
Gambar.3. Sistem imun bawaan terhadap M. tuberculosis ………. 9
Gambar 4. Reseptor makrofag alveolar dalam mengenali M. tuberculosis ………... 11
Gambar 5. Netrofil pada sel imun bawaan ………... 12
Gambar 6. Sel dendritik pada sistem imun ……… 13
Gambar 7. Peran sel NK dalam menghambat replikasi M. tuberculosis ………….. 14
Gambar 8. Sistem imun adaptif terhadap M. Tuberculosis………... 15
Gambar 9. Keseimbangan respons Th1 dan Th 2 terhadap M. tuberculosis ………. 17
Gambar 10. Prinsip sel dan sitokin pada pembentukan granuloma ……….. 19
Gambar 11. Konsep perkembangan resistensi obat pada TB ……… 21
Gambar 12. Faktor yang mempengaruhi MDR TB ………. 22
Gambar 13. Struktur HLA pada kromosom 6 ………. 25
Gambar 14. Struktur biokimia HLA kelas I dan II ……… 27
Gambar 15. Peran IFN-γ pada infeksi M. tuberculosis ………. 30
Gambar 16. Interaksi makrofag dengan limfosit pada TB ……… 31
Gambar 17. Mekanisme penghambatan maturasi fagosom dalam makrofag …….. 33
Gambar 18. Regulasi respons imun oleh IL-10 ……….. 35
Gambar 19. Kerangka teori………... 38
Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi FK UNS/ RS. Dr. Moewardi, 2017 xv DAFTAR TABEL
Tabel 1. Interaksi makrofag terhadap M. tuberculosis pada respons imun pejamu… 29 Tabel 2. Karateristik subyek penelitian ……… 49 Tabel 3. Hubungan antara polimorfisme gen IFN-γ +874T/A dengan
kesembuhan kasus MDR TB ……… 50 Tabel 4. Hubungan antara polimorfisme gen IL-10 -1082G/A dengan
kesembuhan kasus MDR TB ……… 51 Tabel 5.Hubungan antara pasangan gen IFN-γ+874 dan IL-10 -1082
dengan penilaian kesembuhan kasus MDR TB ……… 52 Tabel 6. Hubungan antara pasangan Alel gen IFN-γ+874 dan IL-10 -1082
Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi FK UNS/ RS. Dr. Moewardi, 2017 xvi DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Lembar penjelasan kepada pasien ……….... 69
Lampiran 2. Lembar persetujuan mengikuti penelitian ……… 71
Lampiran 3. Lembar data pasien ……… 72
Lampiran 4. Lembar isian panitia kelaikan etik ………... 73
Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi FK UNS/ RS. Dr. Moewardi, 2017 xvii DAFTAR SINGKATAN
TB : Tuberkulosis
HIV : Human Immunodeficiency Virus
WHO : World Health Organization
ITBL : Infeksi TB laten
Mtb : Mycobacterium tuberculosis
CD4 : cluster of differentiation 4
CD8 : cluster of differentiation 8
TST : Tuberculin Skin Test
IGRAs : Interferon-γ Release Assays
QFT-GIT : QuantiFERON-TB Gold-in-tube
PPD : purified protein derivate
BCG : Bacille Calmette-Guérin
IFN-γ : interferon gamma
ELISpot : enzyme linked immunosorbent spot
ESAT-6 : early secreted antigenic target-6
CFP-10 : culture filtrate protein-10
RD1 : region of difference
ELISA : enzyme-linked immunosorbent assay
NTM : Nontuberculous Mycobacterium
RNA : ribonucleic acid
Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi FK UNS/ RS. Dr. Moewardi, 2017 xviii
DNA : deoxyribonucleic acid
CXCR : CX-chemokine receptor
CCR : C-C chemokine receptor
Gen gag : groupassociated antigen
Gen pol : polymerase
Gentat : transactivation of transcription
Gen rev : regulator of expression of virion
Nef : negative regulatory factor
IL : interleukin
TNF-α : tumor necrosis factor alpha
NK cell : natural killer cell
ADCC : antibody-dependent cellular cytotoxicity
CDC : Centers for disease Control and Prevention
DTH : delayed-type hypersensitivity
MCP-1 : monocyte chemoattractant protein-1
MIP-1α : macrophage inflammatory protein-1 alpha
TLR : toll-like receptors
CR : complement receptor
SP-A : surfactant protein A receptors
NOD : nucleotide-binding oligomerization domain
NLRs : like receptors
MMR : macrophage mannose receptor
Bagian Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi FK UNS/ RS. Dr. Moewardi, 2017 xix
MyD88 : myeloid differentiation primary response protein 88
(NF)-κB : dependant mengaktivasi nuclear transcription factor
PMN : polymorphonuclear neutrophils
MHC : mayor histocompatibility complex
Th : thymus-derived helper cell
GM-CSF : granulocyte-macrophag colony-stimulating factor
CTL : cytotoxic thymus lymphocyte
TGF-β : transforming growth factor
IDO : indoleamine 2,3, dioxygenase
PD-1 : programmed death-1
HLA-DR : human leukocyte antigen-DR
CCL : C-C chemokine ligan
MDMs : monocyte derived macrophages
APC : antigen presenting cell
TU : Tuberkulin Unit
MOTT : mycobacteriae other than tuberculosis
SFUs : Spot-forming units
INH : isoniazid