BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Perkembangan TB paru dan MDR TB di Indonesia
Tuberkulosis (TB) merupakan penyakit menular yang masih menjadi permasalahan di dunia kesehatan hingga saat ini. Dalam situasi TB di dunia yang memburuk dengan meningkatnya jumlah kasus TB dan pasien TB yang tidak berhasil disembuhkan terutama di 22 negara dengan beban TB paling tinggi di dunia, World Health Organization (WHO) melaporkan dalam Global Tuberculosis Report 2011 terdapat perbaikan bermakna dalam pengendalian TB dengan menurunnya angka penemuan kasus dan angka kematian akibat TB dalam dua dekade terakhir ini. Insidens TB secara global dilaporkan menurun dengan laju 2,2% pada tahun 2010--2011. Walaupun dengan kemajuan yang cukup berarti ini, beban global akibat TB masih tetap besar. Diperkirakan pada tahun 2011 insidens kasus TB mencapai 8,7 juta (termasuk 1,1 juta dengan koinfeksi HIV) dan 990 ribu orang meninggal karena TB. Secara global diperkirakan insidens TB resisten obat adalah 3,7% kasus baru dan 20% kasus dengan riwayat pengobatan. Sekitar 95% kasus TB dan 98% kematian akibat TB di dunia terjadi di negara berkembang. (Depkes,2013)
2007, data kasus MDR TB diantara kasus baru TB adalah sebesar 4,1 % dan pada TB yang pernah diobati sebelumnya adalah 19,2 %. Hasil Survei terbaru yang dilakukan di Provinsi Jawa Timur pada tahun 2010 menunjukkan angka 2% untuk kasus baru dan 9,7% untuk kasus pengobatan ulang. Hasil penelitian Nofizar dkk. (2010) menyimpulkan sebanyak 92% pasien TB MDR telah memiliki riwayat pengobatan TB lebih dari satu kali sebelumnya. Sebagian besar kasus merupakan kasus kronik/gagal pengobatan kategori dua. Hasil penelitian Sihombing. (2012) menyimpulkan dari 85 subyek penelitian di RSUP H. Adam Malik Medan ditemukan resistensi primer sebanyak 35 orang (41,18%), terdiri atas: monoresistensi primer sebanyak 18 orang (21,18%), poliresisten primer sebanyak 13 orang (15,29%), dan MDR primer sebanyak 4 orang (4,71%).
Meskipun Program Pengendalian TB Nasional telah berhasil mencapai target angka penemuan dan angka kesembuhan, penatalaksanaan TB di sebagian besar rumah sakit dan praktik swasta belum sesuai dengan strategi Directly Observed Treatment Short--course (DOTS) dan penerapan standar pelayanan berdasar International Standards for Tuberculosis Care
(ISTC). Laporan hasil evaluasi Joint External TB Monitoring Mission (JEMM) 2011 menyebutkan, dari sekitar 1523 rumah sakit di Indonesia, hanya 38% yang melaksanakan program DOTS. Berdasarkan laporan Subdit TB Depkes RI tahun 2009, proporsi putus obat pada pasien TB paru kasus baru dengan hasil basil tahan asam (BTA) positif berkisar antara 0,6%--19,2% dengan angka putus obat tertinggi yaitu di provinsi Papua Barat; angka putus obat di Jakarta pada tahun 2009 sebesar 5,7%.
• Pada tahun 2011 Indonesia merupakan negara dengan pasien TB terbanyak ke-4 di dunia
setelah India, Cina, dan Afrika Selatan. Menurut WHO tahun 2015, Indonesia menduduki peringkat kedua setelah India. Diperkirakan jumlah pasien TB di Indonesia sekitar 5,7% dari total jumlah pasien TB dunia, dengan setiap tahun ada 450.000 kasus baru dan 65.000 kematian. Penemuan kasus TB apusan dahak basil tahan asam (BTA) positif sejumlah 19.797 pada tahun 2011.
• Pada tahun 2009, prevalens HIV pada kelompok TB di Indonesia adalah sekitar 2,8%. • Prevalens TB resisten OAT ganda (multidrug resistance = MDR) di antara kasus TB baru
adalah sebesar 2%, dan di antara kasus pengobatan ulang adalah sebesar 12%, sesuai laporan WHO tahun 2012.
• Pada tahun 2005, hasil Survei Kesehatan Rumah Tangga (SKRT) menunjukkan bahwa
penyakit TB merupakan penyebab kematian nomor tiga setelah penyakit kardiovaskular dan penyakit saluran napas pada semua kelompok usia, dan nomor satu dari golongan penyakit infeksi.
•
Hasil survei TB di Indonesia pada tahun 2004 menunjukkan bahwa prevalens TB dengan apusan dahak BTA positif secara nasional adalah 110 per 100.000 penduduk.
WHO merekomendasi pemeriksaan uji resistensi rifampisin dan/atau isoniazid terhadap kelompok pasien berikut ini pada saat mulai pengobatan:
• Semua pasien dengan riwayat OAT TB resisten obat banyak didapatkan pada pasien
dengan riwayat gagal terapi.
• Semua pasien dengan HIV yang didiagnosis TB aktif khususnya mereka yang tinggal di
daerah dengan prevalens sedang atau tinggi TB resisten obat.
• Semua pasien baru di daerah dengan kasus TB resisten obat primer >3%.
• Pasien baru atau riwayat OAT dengan apusan dahak BTA tetap positif pada akhir fase
intensif maka sebaiknya melakukan apusan dahak BTA pada bulan berikutnya. Jika hasil apusan BTA tersebut masih positif maka biakan M.tuberculosis dan uji resistensi obat atau pemeriksaan Gen-Xpert MTB/RIF harus dilakukan.
Tabel 1. Laporan kasus TB tahun 2013.
2.2. Kuman Tuberkulosis Paru
Basil tuberkulosis berukuran sangat kecil berbentuk batang tipis, agak bengkok, bergranular, berpasangan yang hanya dapat dilihat di bawah mikroskop. M. tuberculosis
memiliki kekhasan tersendiri, karena bakteri tersebut hidup intraselular. Berukuran panjang 1-4 µm dan lebar 0,3-0,6 µm.1,2,5 dan tumbuh secara optimal pada suhu sekitar 37°C dengan tingkat pH optimal (6,4-7,0) membelah diri yang membutuhkan waktu 14-20 jam. Kuman tuberkulosis terdiri dari lemak lebih dari 30% berat dinding kuman, asam stearat, asam mikolik, mycosides, sulfolipid serta cord factor dan protein terdiri dari tuberkuloprotein/tuberculin. Kuman tidak berspora dan tidak berkapsul. Pada pewarnaan Ziehl-Neilsen tampak kuman berwarna merah dengan latar belakang berwarna biru. Kuman sulit diwarnai dengan cara Gram, tetapi bila
berhasil maka hasilnya adalah gram positif. Pemeriksaan menggunakan mikroskop elektron memperlihatkan dinding sel yang tebal, mesosom yang mengandung. lemak. Besarnya kandungan lemak memberikan sifat khas pada mikobakterium, yaitu tahan terhadap kekeringan, alkohol, zat asam, alkali dan germisida tertentu. Menurut Barsdake dan Kim, sifat tahan asam dari sel mikobakterium oleh adanya perangkap fuksin intrasel, suatu pertahanan yang dihasilkan dari kompleks mikolat fuksin yang terbentuk di dinding (Hasan, 2010)
Gambar. 1 Bakteri Mycobacterium tuberculosis pada pengecatan Ziehl Neelsen
Kuman ini cepat mati dengan sinar matahari langsung tetapi dapat bertahan hidup dalam keadaan dingin. Hal ini terjadi karena kuman berada dalam sifat dormant. Dari sifat dormant ini kuman dapat bangkit kembali dan menjadikan TB aktif lagi. Di dalam jaringan, kuman hidup sebagai parasit intraselular yakni dalam sitoplasma makrofag. Makrofag yang semula memfagositosis malah kemudian disenanginya karena banyak mengandung lipid. Sifat lain kuman ini adalah aerob. Sifat ini menunjukkan bahwa kuman lebih menyenangi jaringan yang tinggi kandungan oksigennya.
Berdasarkan sifat metabolisme basil, terdapat 4 jenis populasi basil tuberkulosis, yaitu:
2. Populasi B, terdiri atas bakteri yang tumbuhnya sangat lambat dan berada dalam lingkungan pH rendah, yang melindunginya terhadap obat anti-tuberkulosis tertentu. 3. Populasi C, terdiri atas bakteri yang berada dalam keadaan dormant hampir sepanjang
waktu, sehingga jarang mengadakan metabolisme secara aktif dalam waktu yang singkat. 4. Populasi D, terdiri atas bakteri yang sepenuhnya bersifat dormant sehingga sama sekali
tidak bisa dipengaruhi oleh obat-obat antituberkulosis (Hasan,2010)
Sumber penularan yang utama adalah penderita TB paru dengan BTA positif, yang ditularkan melalui percikan dahak (droplet) yang mengandung basil TB pada saat batuk, bersin maupun bicara (Miller, 2002). Orang lain akan tertular apabila droplet tersebut terhirup dan masuk ke dalam tubuh melalui saluran pernafasan, dan dari paru ke bahagian tubuh lainnya (extrapulmonar) melalui melalui bronchus (saluran napas), sistem peredaran darah, sistem saluran limfe, atau percontinuitatum (melalui penyebaran langsung). Daya penularan dari seseorang penderita ditentukan oleh konsentrasi droplet dalam udara dan lamanya menghirup udara tersebut. Penderita TB paru yang dalam pemeriksaan dahak BTA (-), penderita tersebut dianggap tidak menular (PDPI, 2011)
2.3. Diagnosis
selalu memberikan gambaran yang khas pada TB paru, sehingga sering terjadi overdiagnosis (Depkes,2013)
A. Gejala klinis
Gejala klinis tuberkulosis dapat dibagi menjadi 2 golongan, yaitu gejala lokal (gejala lokal sesuai organ yang terlibat) dan gejala sistemik, bila organ yang terkena adalah paru maka gejala lokal ialah gejala respiratori.
1.Gejala respiratori
- batuk> 2 minggu - batuk darah - sesak napas - nyeri dada
Gejala respiratori ini sangat bervariasi, dari mulai tidak ada gejala sampai gejala yang cukup berat tergantung dari luas lesi. Bila bronkus belum terlibat dalam proses penyakit, maka pasien mungkin tidak ada gejala batuk. Batuk yang pertama terjadi karena iritasi bronkus, dan selanjutnya batuk diperlukan untuk membuang dahak keluar.
2.Gejala sistemik
- Demam meriang lebih dari satu bulan
-Gejala sistemik lain adalah malaise, keringat malam tanpa kegiatan fisik, anoreksia dan berat badan menurun
Semua orang dengan batuk produktif dua sampai tiga minggu yang tidak dapat dijelaskan sebaiknya dievaluasi untuk TB (Standar 1 International Standards for Tuberculosis Care )
3. Gejala tuberkulosis ekstraparu
Gejala tuberkulosis ekstraparu tergantung dari organ yang terlibat, misalnya pada limfadenitis tuberkulosis akan terjadi pembesaran yang lambat dan tidak nyeri dari kelenjar getah bening, pada meningitis tuberkulosis akan terlihat gejala meningitis, sementara pada pleuritis tuberkulosis terdapat gejala sesak napas dan nyeri dada pada sisi yang rongga pleuranya terdapat cairan.
B. Pemeriksaan Jasmani
Pada pemeriksaan jasmani kelainan yang akan dijumpai tergantung dari organ yang terlibat. Pada tuberkulosis paru, kelainan yang didapat tergantung luas kelainan struktur paru.Pada permulaan (awal) perkembangan penyakit umumnya tidak (atau sulit sekali) menemukan kelainan. Kelainan paru pada umumnya terletak di daerah lobus superior terutama daerah apeks dan segmen posterior (S1 dan S2) , serta daerah apeks lobus inferior (S6). Pada pemeriksaan jasmani dapat ditemukan antara lain suara napas bronkial, amforik, suara napas melemah, ronki basah, tanda-tanda penarikan paru, diafragma dan mediastinum (PDPI,2011) Defenisi pasien TB
• Pasien TB berdasarkan konfirmasi hasil pemeriksaan bakteriologis.
Adalah seorang pasien TB yang hasil pemeriksaan spesimen dahaknya positif dengan pemeriksaan mikroskopis, biakan atau diagnostik cepat yang dicatat tanpa memandang apakah pengobatan TB sudah dimulai ataukah belum.
1. Sekurang-kurangnya 2 dari 3 spesimen dahak Sewaktu-Pagi-Sewaktu (SPS) hasilnya BTA positif.
2. Satu spesimen dahak SPS hasilnya BTA positif dan foto toraks dada menunjukkan gambaran TB.
3. Satu spesimen dahak SPS hasilnya BTA positif dan biakan kuman TB positif.
4.Satu atau lebih spesimen dahak hasilnya positif setelah 3 spesimen dahak SPS pada pemeriksaan sebelumnya hasilnya BTA negatif dan tidak ada perbaikan setelah pemberian antibiotika non OAT.
5.Pasien TB yang hasil pemeriksaan sediaan dahaknya positif dengan cara pemeriksaan mikroskopis langsung, biakan atau tes diagnostik cepat (misalnya GenXpert)
Pasien TB paru BTA negatif :
Kasus yang tidak memenuhi definisi pada TB paru BTA positif. Kriteria diagnostik TB paru BTA negatif harus meliputi: 1. Paling tidak 3 spesimen dahak SPS hasilnya BTA negatif 2. Foto toraks abnormal menunjukkan gambaran TB.
3. Tidak ada perbaikan setelah pemberian antibiotika non OAT. 4. Ditentukan (dipertimbangkan) oleh dokter untuk diberi pengobatan.
lnterpretasi hasil pemeriksaan mikroskopik dari 3 kali pemeriksaan ialah bila : 2 kali positif, 1 kali negatif → Mikroskopik positif
1 kali positif, 2 kali negatif → ulang BTA 3 kali , kemudian bila 1 kali positif, 2 kali negatif →
Mikroskopik positif
Interpretasi pemeriksaan mikroskopik dibaca dengan skala IUATLD (International Union Against Tuberculosis and Lung Disease)
• Negatif, tidak ditemukan kuman BTA dalam 100 lapang pandang
• Scanty: Ditemukan 1-9 BTA dalam 100 lapang pandang, ditulis jumlah kuman yang
ditemukan
• 1+: Ditemukan 10-99 kuman BTA dalam 100 lapang pandang • 2+: Ditemukan 1-10 kuman BTA dalam 1 lapang pandang
• 3+: Ditemukan > 10 kuman BTA dalam 1 lapang pandang (PDPI,2011)
C. Pemeriksaan Radiologik
Pemeriksaan standar ialah foto toraks PA dengan atau tanpa foto lateral. Pemeriksaan lain atas indikasi : foto apiko-lordotik, oblik, CT-Scan. Pada pemeriksaan foto toraks, tuberkulosis dapat memberi gambaran bermacam-macam bentuk (multiform).
Gambaran radiologik yang dicurigai sebagai lesi TB aktif :
• Bayangan berawan / nodular di segmen apikal dan posterior lobus atas paru dan
segmensuperior lobus bawah
• Kaviti, terutama lebih dari satu, dikelilingi oleh bayangan opak berawan atau nodular
• Bayangan bercak milier
• Efusi pleura unilateral (umumnya) atau bilateral (jarang)
Gambaran radiologik yang dicurigai lesi TB inaktif:
• Kalsifikasi
Pembagian secara radiologis ( Luas lesi )
• Tuberkulosis minimal, yaitu terdapatnya sebagian kecil infiltrat non kavitas pada satu
paru maupun kedua paru, tapi jumlahnya tidak melebihi satu lobus paru.
• Moderate advanced tuberkulosis, yaitu adanya kavitas dengan diameter tidak lebih dari 4
cm, jumlah infiltrat bayangan halus tidak lebih dari satu bagian paru. Bila bayangannya kasar tidak lebih dari satu pertiga bagian satu paru.
• Far advanced tuberkulosis, yaitu terdapatnya infiltrat dan kavitas yang melebihi keadaan
pada moderate advanced tuberculosis (Hasan,2010)
Guna menghindari terjadinya over diagnosis dan situasi yang merugikan pasien, pemberian pengobatan TB berdasarkan diagnosis klinis hanya dianjurkan pada pasien dengan dengan pertimbangan sebagai berikut :
• Keluhan, gejala dan kondisi klinis sangat kuat mendukung TB
• Kondisi pasien perlu segera diberikan pengobatan misal : pada TB meningen, TB milier,
pasien dengan HIV positif dsb.
• Tindakan pengobatan untuk kepentingan pasien dan sebaiknya diberikan atas persetujuan
tertulis dari pasien atau yang diberi kuasa.
• Apabila fasilitas memungkinkan, segera diupayakan pemeriksaan penunjang yang sesuai
misal : pemeriksaan biakan, pemeriksaan diagnostik cepat untuk memastikan diagnosis. Semua orang dengan batuk produktif dua sampai tiga minggu yang tidak dapat dijelaskan sebaiknya dievaluasi untuk TB (Standar 1 International Standards for Tuberculosis Care )
2.4. Multidrug Resistant Tuberkulosis (MDR TB)
Multidrug resistant tuberkulosis didefinisikan sebagai kasus tuberkulosis yang dinyatakan resisten terhadap dua atau lebih OAT lini pertama, minimal terhadap Rifampicin dan Isoniazid berdasarkan hasil uji kepekaan antimikroba. Penyebab utama terjadinya adalah man made phenomenon. Dari sisi mikrobiologi, resistensi tersebut akibat mutasi genetik sehingga obat tidak lagi efektif melawan kuman TB. Dari segi klinis dan program, penatalaksanaan yang tidak adekuat dapat menyebabkan strain kuman yang resisten menjadi dominan.
dapat menularkan penyakitnya sebelum ia menjadi sakit. Oleh karena itu, prevalensi TB-MDR dapat 3 kali lebih besar dari insidensi sebenarnya yaitu mendekati atau melampaui 1 juta. Data penelitian di RS Persahabatan tahun 1997 menunjukkan angka resisten terhadap rifampisin 1.6%, INH 5.92%, dan streptomisin 2.1%.
Resisten TB secara klinis dibagi atas dua jenis, yaitu primer dan sekunder. Resisten primer terjadi pada pasien yang belum pernah menggunakan OAT. Resisten sekunder adalah resisten yang terjadi pada pasien yang pernah menggunakan OAT minimal 4 minggu atau lebih. Resisten inisial adalah bila tidak diketahui pasti apakah sudah ada riwayat pengobatan OAT sebelumnya. Resisten inisial digunakan oleh WHO untuk kasus yang belum jelas apakah pasien sudah pernah mendapat OAT. Resisten inisial mencerminkan kualitas dan efikasi program pengobatan TB dan angka resisten inisial tinggi menunjukkan buruknya program pengobatan TB (PDPI,2011)
Secara bakteriologis suatu populasi Mycobacterium tuberculosis (M.Tb) dikatakan resisten jika 1% atau lebih kuman pada suatu populasi resisten terhadap obat dengan konsentrasi yang dianjurkan. Faktor-faktor risiko pada kelompok tertentu untuk yang dicurigai sebagai TB-MDR dan dilakukan uji resistensi adalah:
1. Gagal Kategori 2/ Kasus kronik dibuktikan dengan rekam medis sebelumnya
2. Dahak tetap postif setelah bulan ke-3 pengobatan kategori 2 dibuktikan dengan register TB
atau rekam medik
3. Pasien yang pernah diobati, termasuk pemakaian OAT lini kedua seperti kuinolon dan
kanamisin
5. Pasien dengan hasil pemeriksaan dahak tetap positif setelah bulan ke-3 pengobatan dengan
OAT lini pertama (kategori 1)
6. Kasus TB kambuh
7. Pasien yang kembali setelah lalai/default (setelah pengobatan kategori 1 dan atau kategori 2) 8. Suspek TB dengan keluhan yang tinggal dekat dengan pasien TB-MDR konfirmasi,
termasuk petugas kesehatan yang bertugas dibangsal TB-MDR
9. TB dengan komorbid HIV - AIDS
Kasus MDR-TB memerlukan pengobatan yang sangat lama bahkan bisa 24 bulan dengan obat yang lebih mahal namun aktivitas antimikroba yang lebih lemah daripada rifampisin dan INH. Tingkat keberhasilan pengobatan MDR-TB sampai saat ini pun masih rendah. Kegagalan terapi TB dengan resisten akan menyebabkan rantai penularan kuman resisten terus terjadi terhadap orang disekitarnya dan meningkatkan terjadinya resisten primer (Hasan,2010)
Gambar 4. Alur Diagnosis MDR TB (sumber: Depkes,2013)
Tinjauan biologis tuberkulosis resisten obat
dibunuh dengan rifampisin dan resisten mutasi rifampisin dapat dibunuh dengan obat INH
(Mirsyam, 2015)
Genom pada kebanyakan spesies mikobakteria mengandung elemen DN repetitif. Gen
M.Tuberculosis kompleks yaitu 1S6110 dan M.paratuberculosis 1S900 metode DNA sequencing-based untuk mendeteksi mutasi gen obat resisten. Elemen yang sifatnya spesifik untuk spesies tertentu ini digunakan sebagai pelacak hibridisasi dan target amplifikasi DNA untuk mendeteksi dan identifikasi mikobakteria di dalam spesimen.
Tabel 2. Gen yang berperan pada resisten terhadap OAT
Obat antituberkulosis Mutasi gen % mutasi Produksi gen
Mekanisme imunologis tuberkulosis resisten obat
Sistem imun adaptif terhadap M. tuberculosis terutama mengandalkan sel T CD4. Peranan sel T CD 4 yang menghasilkan sitokin interferon gamma (IFN-γ) terhadap kejadian resistensi primer tuberkulosis telah berhasil diidentifikasi. Meski demikian, sel T CD8 juga memainkan peranan penting dalam pengendalian TB MDR, hal ini dibuktikan dengan keadaan dimana terjadi penurunan jumlah sel T CD8, ternyata penderita memiliki kerentanan yang lebih tinggi terhadap tuberkulosis. Efek mikobakterisidal dari sel T yang menghasilkan IFN-γ melibatkan produksi nitrit oksida dan berbagai radikal reactive oxygen (Pinheiro, 2008).
Sebagaimana telah dibuktikan pada studi terhadap mencit, IFN-γ memainkan peranan penting dalam proteksi TB. Hal ini dikuatkan dengan fakta dari beberapa penelitian yang menyatakan bahwa adanya mutasi pada gen yang menyandi IFN-γ reseptor, IL-12 dan reseptornya dan gen STAT-1 akan meningkatkan kerentanan seseorang mengalami infeksi tuberkulosis.
Berbagai studi mencoba mengidentifikasi peran ESAT-6 (Early secreted antigenic target 6 kDa) sebagai antigen mikobakteri yang menentukan produksi IFN-γ dari sel limfosit T. Studi tersebut menemukan bawa pasien MDR TB memperlihatkan kadar IFN-γ yang lebih rendah dan meningkat jauh lebih lambat dibandingkan dengan TB biasa, baik sebelum maupun sesudah pengobatan. (Pinheiro, 2008).
Sitokin penting lainnya yang turut terlibat adalah TNFα. Telah terbukti bahwa pasien yang diterapi dengan antagonis TNFα ternyata lebih rentan mengalami infeksi tuberkulosis yang mana ini berarti TNFα penting dalam pertahanan seluler terhadap pathogen intrasel. (Pinheiro,
dikarenakan adanya IL-10 yang beredar dan menghambat akitivitas TNFα. Studi yang senada juga menemukan fakta tambahan bahwa ternyata pada pasien MDR TB, sel T mengalami polarisasi lebih cenderung ke arah Th2 (Sujay,2015)
Meskipun hasil penelitian sangat beragam terhadap peranan dikotomi Th1 (IFN-γ) dan Th2 (IL4 dan IL10) sebagai faktor yang bertanggung jawab dengan resistensi atau suseptibilitas TB terhadap OAT, tentunya masih diperlukan lebih banyak studi lagi untuk benar benar memahami respons imun pada kasus MDR TB.
Gaffner (2009) melakukan penelitian yang menyatakan data bahwa strain kuman M.Tb yang berbeda beda akan menginduksi reaksi imun yang berbeda juga. M.Tb strain M akan menghasilkan respon IFN-γ yang lemah dibandingkan dengan strain N. Akan tetapi strain M akan menginduksi kadar IL-4 yang paling tinggi dari sel T CD4 dan CD8 pada pasien MDR TB, meskipun aktivitas limfosit T sitotoksik sangat rendah.
2.5. GenXpert MTB/RIF
GenXpert MTB/RIF adalah suatu alat uji yang menggunakan catridge berdasarkan
Meskipun metode molekuler yang telah ada sebelumnya untuk mendiagnosa TB resisten OAT, tetapi alat uji yang ada seperti PCR konvensional atau LPA, memakai metode yang terlalu rumit untuk selalu dilakukan di negara berkembang. Sampel yang selalu diproses dan DNA yang diekstraksi menambah kesulitan untuk dilakukan karena sumber daya manusia kurang.
GenXpert, suatu perangkat platform, yang diluncurkan oleh Cepheid pada tahun 2004 dan menyederhanakan uji molekuler yang terintegrasi dan automatis dengan 3 proses (persiapan sampel, amplifikasi, dan deteksi) berdasarkan real time PCR (WHO, 2013). Uji Xpert MTB/RIF dikembangkan oleh Foundation for Inovative New Diagnostic (FIND),Chepeid, University of Medicine and Dentistry of New Jersey yang dipimpin oleh David Alland (Boulware et al, 2013; WHO, 2013) dengan pembiayaan dari National Institutes of Health (NIH) Amerika Serikat dan
the Bill andMelinda Gates Foundation. GenXpert sebagai alat uji diagnostik TB dan resistensi rifampisin terus mengalami perkembangan
Teknologi yang didukung oleh WHO ini, pada 30 Juni 2013 total 3,2 juta catridge dan 1402 mesin GenXpert (yang terdiri dari 7533 modul mesin) telah digunakan pada 88 negara dari 145 negara yang memenuhi syarat untuk memperoleh mesin dan catridge dengan harga yang lebih murah (Boulware, 2013; WHO, 2013). World Health Organization merekomendasikan pemakaian GenXpert (Cepheid) untuk mengevaluasi pasien tersangka MDR TB dan pasien dengan BTA negatif (Boehme et al, 2010; WHO 2013)
Sistem GenXpert terdiri dari alat GenXpert, komputer dan disposible catridge (Boehme, 2009). Alat ini membersihkan, mengkonsentrasi dan mengamplifikasi (dengan cepat, real time
elemen yang dibutuhkan untuk reaksi, termasuk reagen lyophilized, liquid buffer serta wash solution (WHO, 2013) dan bekerja dengan cara menangkap bakteri setelah proses pencucian kemudian DNA bebas dan masuk ke chamber pembuangan (Boehme, 2009).
GenXpert MTB/RIF dirancang dengan sistem tertutup untuk mengurangi atau mengeliminasi resiko kontaminasi amplikon. Sekali tertutup, catridge jangan pernah dibuka kembali (Boehme, 2009) oleh karena itu sebaiknya tidak membuka catridge jika belum siap untuk memulai pemeriksaan GenXpert MTB/RIF (Halilu et al, 2014). Masing-masing instrumen
GenXpert berisi 4 modul yang dapat diakses secara individu. Ukuran instrumen yang lain berisi antara 1-72 modul. Masing-masing modul terdiri dari jarum suntik untuk mengambil atau mengeluarkan cairan, sebuah ultrasonik untuk melisiskan sel, sebuah thermocycler, dan optical sign untuk mendeteksi komponen. Single usecatridge berisi a) chamber untuk menyimpan sampel dan reagen, b) valvebody berisi sebuah plunger dan syringe barrel, c) sebuah sistem
rotary valve untuk mengendalikan pergerakan diantara chamber, d) sebuah ruang untuk menangkap, menyatukan, mencuci, dan melisis sel, e) reagen lyophilizeeal-time PCR dan buffer
pencuci dan f) tabung reaksi PCR yang terintegrasi yang secara automatis diisi instrumen (Boehme, 2009).
mendeteksi M.tuberculosis dan resistensi rifampisin secara bersamaan dengan menggunakan teknologi PCR (Lawn dan Nicol, 2011).
Molecular beacon merupakan urutan oligonukleotida yang berisi urutan probe yang terdapat diantara dua tangkai urutan DNA. Molecular beacon digunakan untuk mendeteksi keberadaan M. tuberculosis dan mendiagnosa resistensi rifampisin sebagai tanda pengganti untuk TB MDR secara bersamaan (Boehme, 2009). Molecular beacon menggunakan fluorophor
dan quencher untuk mendeteksi hibridisasi pada masing-masing dari lima region target amplifikasi gen (WHO 2011). Salah satu dari molecular beacon probes dibuat untuk mendeteksi DNA pada sampel kontrol Bacillus globigi (Boehme, 2009; WHO, 2011), suatu organisme tanah yang berspora, bertindak sebagai penguji kualitas untuk perangkap bakteri, lisis bakteri, ekstraksi DNA, amplifikasi dan deteksi probe (WHO, 2011). Lima molecular beacon lainnya dibuat untuk hibridisasi pada region core rpoB amplikon (Boehme,2009).
Prosedur Pemakaian GenXpert
Pemakaian GenXpert secara manual sangat mudah: buffer ditambahkan pada sampel sputum dengan perbandingan volume yang telah ditentukan (2:1), masukkan sampel ke dalam
fluoresensi menunjukkan rifampisin sensitif terhadap DNA M. tuberculosis. Jika 2-<5 sinyal fluoresensi diindikasikan bahwa M. tuberculosis resisten rifampisin. Jika sinyal fluoresensi tidak ada atau hanya 1 mengindikasikan tidak adanya DNA M. tuberculosis (Boehme,2009).
Gambar 5. Prosedur Pemeriksaan GenXpert Mtb/Rif (Sumber: Boehme, 2009)
Sensitivitas GenXpert MTB/RIF lebih baik daripada pemeriksaan mikroskopis (WHO, 2013a; Hakeem et al, 2013) dan sensitivitasnya sama dengan kultur media padat (WHO, 2013a). Hal ini dibuktikan pada saat sesudah dilakukan penyempurnaan pada Xpert kemudian dilakukan validasi klinis pada pasien di daerah Afrika Selatan, India, Peru, Jerman dan Azerbaijan. Ada sekitar 4.500 spesimen sputum dari 1.500 suspek TB. Hasilnya Xpert mempunyai spesifisitas dan sensitivitas tinggi untuk mendeteksi DNA M.tuberculosis pada hampir semua apusan sputum positif dan kultur positif. Sedangkan resisten rifampisin dideteksi dengan akurasi yang tinggi (Boehme, 2009).
cepat yaitu kurang lebih 2 jam, dan tidak memerlukan tenaga ahli khusus untuk melakukannya. Tetapi GenXpertMTB/RIF juga memiliki keterbatasan, diantaranya yaitu: adanya batasan masa pakai catridge, suhu pengoperasian/ kelembaban (Boehme, 2009; VanRie et al, 2010; Evans, 2011; Trébucq et al, 2011) dibawah 300C sehingga di negara tropis membutuhkan penyejuk udara yang tetap menyala, biaya mahal (Van Rie et al, 2010; Trébucq et al, 2011), ketersediaan aliran listrik, dan memerlukan perawatan tahunan serta kalibrasi tiap mesin (Van Rie et al, 2010; Evans, 2011; Trébucq et al, 2011).
2.6. Pengobatan
Tabel 3. Jenis OAT
Obat yang digunakan untuk tuberkulosis digolongkan atas dua kelompok yaitu kelompok pertama dan kelompok kedua. Kelompok obat pertama yaitu rifampisin, isoniazid, pirazinamid, etambutol dan streptomisin. Kelompok obat ini memperlihatkan efektivitas yang tinggi dengan toksisitas yang dapat diterima. (Depkes RI, 2013)
1. Kategori satu
Kategori satu diobati dengan kombinasi 2(HRZE)/4(HR)3. Tahap intensif terdiri dari HRZE diberikan setiap hari selama dua bulan, kemudian diteruskan dengan tahap lanjutan yang terdiri dari HR diberikan tiga kali dalam seminggu selama empat bulan.
Pasien yang termasuk kategori satu yaitu pasien baru tuberkulosis paru dengan hasil uji BTA positif, pasien tuberkulosis paru dengan hasil uji BTA negatif tetapi hasil foto toraks positif dan pasien tuberkulosis ekstra paru.
Tabel 4. Dosis kategori satu
2. Kategori dua
Tabel 5. Dosis kategori dua
Pengobatan MDR TB
WHO guidelines membagi obat MDR-TB menjadi 5 group berdasarkan potensi dan efikasinya, sebagai berikut (World Health Organization, 2013) :
1. Grup pertama, pirazinamid dan ethambutol, karena paling efektif dan dapat ditoleransi dengan baik. Obat lini pertama yang terbukti sebaiknya digunakan dan digunakan dalam dosis maksimal. 2. Grup kedua, obat injeksi bersifat bakterisidal, kanamisin (amikasin), jika alergi digunakan kapreomisin, viomisin. Semua pasien diberikan injeksi sampai jumlah kuman dibuktikan rendah melalui hasil kultur negatif
3. Grup ketiga, fluorokuinolon, obat bakterisidal tinggi, misal levofloksasin. Semua pasien yang sensitif terhadap grup ini harus mendapat kuinolon dalam regimennya
4. Grup empat, obat bakteriostatik lini kedua, PAS (paraaminocallicilic acid), ethionamid, dan sikloserin. Golongan obat ini mempunyai toleransi tidak sebaik obat-obat oral lini pertama dan kuinolon.
Tabel 6. Jenis OAT MDR TB
Menurut WHO guidelines 2008 membuat pentahapan sebagai berikut:
Tahap 1 : gunakan obat dari lini pertama yang manapun yang masih menunjukkan efikasi Tahap 2 : tambahkan obat di atas dengan salah satu golongan obat injeksi berdasarkan hasil uji sensitivitas dan riwayat pengobatan
Tahap 3 : tambahkan obat-obat di atas dengan salah satu obat golongan fluorokuinolon Tahap 4 : tambahkan obat-obat tersebut di atas dengan satu atau lebih dari obat golongan 4 sampai sekurang-kurangnya sudah tersedia 4 obat yang mungkin efektif
Tahap 5 : pertimbangkan menambahkan sekurang-kurangnya 2 obat dari golongan 5 (melalui proses konsultasi dengan pakar TB MDR) apabila dirasakan belum ada 4 obat yang efektif dari golongan 1 sampai 4.
Gambar 6. Mekanisme Kerja Obat MDR TB (Sumber: WHO,2013)
Prinsip dasar pengobatan MDR TB (WHO,2013):
(1) Regimen harus didasarkan atas riwayat obat yang pernah diminum penderita.
(2) Dalam pemilihan obat pertimbangkan prevalensi resistensi obat lini pertama dan obat lini kedua yang berada di area / negara tersebut.
(5) Obat diberikan sekurang-kurangnya 6 hari dalam seminggu, apabila mungkin etambutol, pirazinamid, dan fluoro kuinolon diberikan setiap hari oleh karena konsentrasi dalam serum yang tinggi memberikan efikasi.
(6) Lama pengobatan minimal 18 bulan setelah terjadi konversi.
(7) Apabila terdapat DST, maka harus digunakan sebagai pedoman terapi. DST tidak memprediksi efektivitas atau inefektivitas obat secara penuh
(8) Pirazinamid dapat digunakan dalam keseluruhan pengobatan apabila dipertimbangkan efektif. Sebagian besar penderita MDR TB memiliki peradangan kronik di parunya, dimana secara teoritis menghasilkan suasana asam dan pirazinamid bekerja aktif.
(9) Deteksi awal adalah faktor penting untuk mencapai keberhasilan
Pengobatan pasien MDR TB terdiri atas dua tahap, tahap awal dan tahap lanjutan. Pengobatan MDR TB memerlukan waktu lebih lama daripada pengobatan TB bukan MDR, yaitu sekitar 18-24 bulan. Pada tahap awal pasien akan mendapat obat anti tuberkulosis lini kedua minimal 4 jenis OAT yang masih sensitif, dimana salah satunya adalah obat injeksi. Pada tahap lanjutan semua OAT lini kedua yang dipakai pada tahap awal.
Evaluasi pada pasien MDR TB adalah: (1) penilaian klinis termasuk berat badan, (2) penilaian segera bila ada efek samping, (3) pemeriksaan dahak setiap bulan pada fase intensif dan setiap 2 bulan pada fase lanjutan, (4) pemeriksaan biakan setiap bulan pada fase intensif sampai konversi biakan, (5) uji kepekaan obat sebelum pengobatan dan pada kasus kecurigaan akan kegagalan pengobatan, (6) Periksa kadar kalium dan kreatinin sepanjang pasien mendapat suntikan (Kanamisin dan Kapreomisin), (7) pemeriksaan TSH dilakukan setiap 6 bulan dan jika ada tanda-tanda hipotiroid
Paduan standar OAT MDR yang diberikan adalah:
Km – Lfx – Eto – Cs – Z – (E) / Lfx – Eto – Cs – Z – (E)
Alternatif pengobatan standar pada kondisi khusus adalah sebagai berikut:
1) Jika sejak awal terbukti resistan terhadap kanamisin, maka paduan standar adalah sebagai berikut:
2) Jika sejak awal terbukti resistan terhadap fluorokuinolon maka paduan standar adalah sebagai lanjutan. Tahap awal adalah tahap pemberian obat oral dan suntikan dengan lama paling sedikit 6 bulan atau 4 bulan setelah terjadi konversi biakan. Tahap lanjutan adalah pemberian paduan OAT oral tanpa suntikan. Lama pengobatan seluruhnya paling sedikit 18 bulan setelah terjadi konversi biakan. Lama pengobatan berkisar 19-24 bulan (WHO,2013)
2.7. Hematopoiesis
Hematopoiesis ialah proses pembentukan darah. Pada orang dewasa dalam keadaan fisiologik semua hematopoesis terjadi pada sumsum tulang. Untuk kelangsungan hemopoesis diperlukan :
1. Sel induk hemopoetik (hematopoietic stem cell)
Sel induk hemopoetik ialah sel-sel yang akan berkembang menjadi sel-sel darah, termasuk eritrosit, leukosit, trombosit, dan beberapa sel dalam sumsum tulang seperti fibroblast. Sel induk yang paling primitif sebagai pluripotent (totipotent) stem cell.
Sel induk pluripotent mempunyai sifat :
a. Self renewal : kemampuan memperbarui diri sendiri sehingga tidak akan pernah habis meskipun terus membelah;
b. Proliferative : kemampuan membelah atau memperbanyak diri;
Menurut sifat kemampuan diferensiasinya maka sel induk hemopoetik dapat dibagi menjadi : a. Pluripotent (totipotent)stem cell : sel induk yang mempunyai yang mempunyai kemampuan untuk menurunkan seluruh jenis sel-sel darah.
b. Committeed stem cell : sel induk yang mempunyai komitmet untuk berdiferensiasi melalui salah satu garis turunan sel (cell line). Sel induk yang termasuk golongan ini ialah sel induk myeloid dan sel induk limfoid.
c. Oligopotent stem cell : sel induk yang dapat berdiferensiasi menjadi hanya beberapa jenis sel. Misalnya CFU-GM (colony forming unit-granulocytelmonocyte) yang dapat berkembang hanya menjadi sel-sel granulosit dan sel-sel monosit.
Gambar 7. Proses Hematopoesis (sumber: clinical medicine,2008)
Sel Darah Putih (leukosit)
Berbeda dengan sel darah merah, sel darah putih memiliki bentuk yang tidak tetap atau
bersifat amuboid dan mempunyai inti sel. Setiap satu milimeter kubik darah mengandung sekitar
8.000 sel darah putih. Fungsi utama sel darah putih adalah membentuk antibodi. Peningkatan
sel per cc darah, maka disebut sebagai kondisi leukopeni. Jika jumlah leukosit melebihi normal
(di atas 9.000 sel per cc), maka disebut leukositosis.Berdasarkan ada atau tidaknya butir-butir
kasar (granula) dalam sitoplasma, leukosit dapat dibedakan menjadi granulosit dan agranulosit..
Leukosit jenis granulosit terdiri atas eosinofil, basofil, dan netrofil. Agranulosit terdiri atas
limfosit dan monosit.
Gambar 8. Jenis sel darah putih.(sumber:Amaylia,2008)
2.7.1. Neutrofil
Sel ini merupakan 60 -70 % dari leukosit yang beredar. Garis tengah sekitar 12 um, satu
Adapun morfologi terdiri dari : a. Neutrofil batang :
Ukuran rata-rata 12 μm, sitoplasma tidak berwarna penuh dengan granula-granula
yang sangat kecil dan berwarna coklat kemerahan sampai merah muda. Kira-kira 2/3nya merupakan granula spesifik sedangkan yang 1/3nya merupakan granula azurofilik (merah biru-ungu). Nukleus lebih tebal, berbentuk huruf U dengan kromatin kasar dan rongga parakromatin yang agak jelas batasnya. Jumlahnya 0-6% dari leukosit total (0-0,7×109/L).
b. Neutrofil segmen
Ukuran rata-rata 12 μm,sitoplasma dan granula sama dengan neutrofil batang.
Nukleus gelap, berbentuk seperti huruf E, Z, atau S yang terpisah menjadi segmen/lobus yang dihubungkan oleh filamen-filamen yang halus. Banyaknya lobus pada neutrofil normal berkisar antara 2-5 lobus, dengan rata-rata tiga lobus. Jumlahnya 54-68% dari leukosit total (1,3-7,0×109/L).
sangat aktif dan mampu melakukan glikolisis baik secara aerob maupun anaerob. Kemampuan neutrofil untuk hidup dalam lingkungan anaerob sangat menguntungkan, karena dapat membunuh bakteri dan membantu membersihkan debris pada jaringan nekrotik. (Vermeulen,1996)
2.7.2 Limfosit
Limfosit merupakan sel yang sferis, garis tengah 6-8 um, 20-30% leukosit darah. Normal, inti relatif besar, bulat sedikit cekungan pada satu sisi, kromatin inti padat, anak inti baru terlihat dengan electron mikroskop. Sitoplasma sedikit sekali, sedikit basofilik, mengandung granula-granula azurofilik. Yang berwarna ungu dengan Romonovsky mengandung ribosom bebas dan poliribisom. Klasifikasi lainnya dari limfosit terlihat dengan ditemuinya tanda-tanda molekuler khusus pada permukaan membran sel-sel tersebut. Beberapa diantaranya membawa reseptor seperti imunoglobulin yang mengikat antigen spesifik pada membrannya. Sel limfosit besar yang berada dalam kelenjar getah bening dan akan tampak dalam darah dalam keadaan patologis, pada sel limfosit besar ini inti vasikuler dengan anak inti yang jelas.
antibodi humoral antibody yang beredar dalam peredaran darah dan mengikat secara khusus dengan antigen asing menyebabkan kompleks ini mempertinggi fagositosis, lisis sel dan sel pembunuh (Natural Killer) dari organisme yang menyerang. Sel T dan sel B secara morfologis hanya dapat dibedakan ketika diaktifkan oleh antigen. Tahap akhir dari diferensiasi sel-sel B yang diaktifkan berwujud sebagai sel plasma. Sel plasma mempunyai retikulum endoplasma kasar yang luas penuh dengan molekul-molekul antibodi (Crevel,2002)
2.8. Imunopatogenesa TB Paru
Pada tahun 1882 Robert Koch mengidentifikasi Mycobacterium tuberculosis sebagai bakteri penyebab tuberkulosis dan pertama sekali dipahami bahwa keberhasilan pengobatan TB tergantung kepada kekuatan respon imun penderita. Sekarang dimengerti peranan dari leukosit dan sitokin-sitokin yang disekresikan yang mendasari keseimbangan antara strategi yang digunakan terhadap M.tuberculosis terhadap pertahanan penjamu dan upaya dari penjamu untuk membunuh kuman tersebut (Dheda,2010)
Infeksi M.tuberculosis dimulai dengan fagositosis basil oleh fagositosik sel-sel antigen penyaji di paru termasuk alveolar makrofag dan sel dendrit. Bagian mikroba yang spesifik yang dikenal oleh sistem imun tubuh sebagai pathogen associated molecular pattern (PAMP) oleh spesifik pathogen recognition receptors (PRRs) terutama untuk memulai dan mengkoordinasikan respon imun spesifik penjamu. M.tuberculosis diinternalisasikan melalui reseptor yang berbeda dan penjalanan penyakit yang berbeda. Komponen M.tuberculosis dikenal oleh reseptor penjamu termasuk Toll-like receptors (TLRs), nucleotide-binding oligomerization domain (NOD-) like receptors (NLRs) dan C-type lectin. Reseptor C-type lectin termasuk
nonintegrin (DC-SIGN) dan Dectin-1.Reseptor potensial lainnya termasuk reseptor komplemen, scavenger receptors, reseptor surfactant protein A (Sp-A) dan reseptor kolesterol. Beberapa reseptor ini (misalnya TLRs) diekspresikan baik pada sel-sel imun (seperti makrofag, sel dendrit, sel B, sel T jenis spesifik) maupun sel-sel nonimun ( fibroblast dan sel-sel epitelial).
Interaksi M.tuberculosis dengan TLRs memulai kaskade signal intraselular yang meningkat pada respon inflamasi (menguntungkan pejamu), namun demikian bakteri juga mengubah strategi yang dapat memicu signal yang mengurangi dan memodulasi respon imun nonspesifik (yang menguntungkan patogen). Berbagai ikatan membrane PRRs (CD207, DC-SIGN, dan Dectin-1) berkonstribusi untuk menyampaikan signal inflamasi sitosol PRRs (seperti Nod-like receptor) memodulasi penjamu mengenal patogen. Reseptor TLR yang terlibat terutama TLR2 dan TLR4, dengan komponen M.tuberculosis adalah peristiwa tahap awal terhadap reaksi patogen dengan sel-sel penjamu dan signal TLR terutama pada imun nonspesifik selama terjadinya infeksi M.tuberculosis. Polimorfisme TLR mengatur respon imun non spesifik terhadap lipopeptida mikobakterium dan secara klinis rentan terhadap patogen. Pada umumnya,signal ditimbulkan oleh interaksi TLRs dengan ligands pada M.tuberculosis
menginduksi aktivasi proinflamasi dan respon non spesifik antimikroba. Interaksi dari ligan
M.tuberkulosis dengan TLRs pada akhirnya mengaktivasi dari nuclear transcription factor (NF)-kB dan memproduksi sitokin proinflamasi seperti tumor necrosis factor (TNF-α), interleukin
menunjukkan bahwa signal TLR2 yang berkepanjangan oleh M.tuberculosis menginhibisi ekspresi major histocompability comples II (MHC-II) dan pengolahan antigen oleh makrofag. Dengan demikian, subset makrofag yang terinfeksi dan penurunan fungsi APC tidak dapat mempresentasikan antigen M.tuberculosis pada sel T CD4+ mengakibatkan penurunan aktivitas sel T efektor menyebabkan bakteri tetap hidup dan persisten. Inhibisi respon makrofag terhadap
M.tuberculosis yang menimbulkan infeksi dan selanjutnya ketahanan hidup M.tuberculosis di dalam makrofag .ManLAM berdampak pada maturisasi fagolisosom. (Crevel,2002; Lyadova,2007)
Gambar 9. Fagositosis dan rekognisi M.Tb (sumber: Clark,2009)
Sitokin
(tirosin kinase), untuk mengubah aktivitasnya (ekspresi gen).Sitokin tidak spesifik untuk penyakit tertentu, maka kenaikan kadar suatu sitokin bisa terjadi pada berbagai keadaan patologi.
Sitokin pro inflamatorik terhadap infeksi M.tuberculosis
Pengenalan M.tuberculosis oleh sel fagositik menyebabkan aktivasi sel dan produksi sitokin, yang mana hal ini lebih lanjut memicu aktivasi dan produksi sitokin melalui proses regulasi silang yang rumit. Jaringan sitokin ini memainkan peranan penting dalam respon inflamasi dan outcome infeksi M.Tb. (Kuby,1994)
TNFα. Rangsang monosit, makrofag dan sel dendritik oleh M.Tb atau produk M.Tb memicu produksi TNFα, suatu prototype sitokin pro inflamatorik. TNFα berperan dalam pembentukan
granuloma, memicu aktivasi makrofag, dan imunoregulatory. Pada tikus TNFα juga penting untuk mengisolasi infeksi laten di dalam granuloma. Pada pasien TB produksi TNFα terjadi di
lokasi penyakit. Menyebarnya TNFα secara sistemik dapat menimbulkan efek inflamatorik yang tidak diinginkan seperti demam dan berkeringat. Gangguan klinis awal pada pengobatan berkaitan dengan peningkatan TNFα dalam plasma dan pemulihan klinis yang cepat
berhubungan dengan penurunan TNFα dengan cepat di dalam plasma. Untuk membatasi efek buruk TNFα produksi TNFα dikurangi dan reseptor TNFα yang menghambat aktivitas TNFα
ditingkatkan. Pada tikus yang tidak dapat memproduksi TNFα atau reseptor TNFα lebih rentan
terhadap M.Tb. Pada manusia belum ditemukan mutasi gen TNFα dan belum ditetapkan bahwa
antara variasi gen TNFα berakibat pada kerentanan terhadap TB.
defisiensi reseptor IL-1 (yang menyebabkan tidak respon terhadap IL-1) menampilkan peningkatan pertumbuhan M.Tb dan pembentukan granuloma yang buruk setelah infeksi M.Tb Interleukin-6. IL-6 dapat bersifat pro dan anti inflamatorik.IL-6 dihasilkan selama infeksi awal M.Tb di lokasi infeksi.IL-6 berbahaya bagi infeksi M.Tb karena menghambat produksi TNFα dan IL-1β. Studi lainnya menyatakan suatu peranan protektif IL-6: Defisiensi IL-6 pada tikus menunjukkan peningkatan kerentanan terhadap infeksi M.Tb yang mana berhubungan dengan defisiensi produksi IFN-ɣ sewaktu infeksi awal, sebelum imunitas adaptif sel T terbentuk. Interleukin-12. IL-12 dihasilkan oleh sel fagositik, dan fagositosis M.Tb penting untuk produksinya. IL-12 memicu produksi IFN-ɣ. IL-12 terdeteksi di infitrat paru, cairan pleura, granuloma dan kelenjar getah bening. Kelihatannya, IL-12 merupakan suatu sitokin pengendali yang menghubungkan respon alami dan adaptif penjamu terhadap M.Tb dan efek protektifnya terutama dengan cara memicu produksi IFN-ɣ. IL-18 dan IL-15 keduanya memiliki fungsi yang sama dengan IL-12 meningkatkan produksi IFN-ɣ. Penelitian terbaru menyatakan defisiensi IL-12R banyak teridentifikasi pada pasien TB abdomen.
dihasilkan oleh sel Th2 memberikan umpan balik negatif sehingga dapat menghambat produksi IL-12. Selain itu peningkatan produksi IL-12 oleh sel makrofag dapat juga terjadi karena hambatan IFN-γ terhadap produksi IL-10 endogen oleh makrofag. Sel Th1 dan sel NK menghasilkan IFN-γ yang akan mengaktifkan makrofag alveolar memproduksi berbagai macam substansi,diantaranya adalah oksigen reaktif dan nitrogen oksida. Kedua gas ini akan menghambat pertumbuhan dan membunuh kuman. Makrofag juga menghasilkan IL-12 yang merupakan umpan balik positif dan makin memperkuat jalur tersebut. Meskipun IL-4 dan IL-10 bisa menghambat fungsi makrofag dan sel NK namun IFN-γ yang banyak terdapat dalam paru pasien TB mampu menekan fungsi sel Th2.(Kuby,1994)
Sitokin anti inflamatorik
Respon pro-inflamatorik yang dirangsang M.Tb dilawan oleh mekanisme anti inflamatorik. Reseptor sitokin TNFα mencegah perlekatan sitokin ke reseptor seluler, sehingga menghambat
sinyal lebih lanjut. IL-1β dihambat oleh antagonis spesifik, IL1-Ra. Selain itu tiga sitokin anti inflamatorik, IL-4, IL-10 dan transforming growth factor beta (TGF-β) dapat menghambat produksi atau efek sitokin pro inflamatorik pada TB.
Interleukin-10. IL-10 dihasilkan makrofag setelah fagositosis M.Tb. Limfosit T juga memproduksi IL-10. Pada pasien TB ekspresi mRNA IL-10 terjadi di dalam sel mononuklear yang bersirkulasi, di dalam cairan pleura, dan cairan alveolar. IL-10 melawan respon sitokin pro inflamatorik dengan cara menurunkan produksi IFN-ɣ, TNF-α dan IL-12.
presentasi antigen, produksi sitokin pro inflamatorik dan aktivasi seluler. TGF-β juga terlibat dalam kerusakan jaringan dan fibrosis, karena memicu produksi dan penumpukan enzim kolagenase dan matriks kolagen di dalam makrofag. TGF-β menghilangkan efek supresif sel mononuklear pasien TB dan makrofag yang terinfeksi M.Tb. Respon inflamatorik TGF-β dan IL -10 bersinergis: TGF-β merangsang produksi IL-10, dan kedua sitokin tersebut bersama-sama menekan produksi IFN-ɣ.
Interleukin-4. Efek IL-4 pada tuberkulosis berakibat buruk karena menekan produksi IFN-ɣ dan aktivasi makrofag. Pada tikus yang terinfeksi M.Tb perparahan penyakit dan reaktivasi infeksi laten berhubungan dengan peningkatan produksi IL-4. Ekspresi berlebihan IL-4 mempercepat kerusakan jaringan sementara menghambat produksi IL-4 tidak meningkatkan imunitas seluler.
Gambar 10. Sitokin pro inflamatorik pada infeksi M.Tb (sumber: Clark,2009)
Respon pro inflamatorik yang tidak dibatasi dapat menyebabkan kerusakan jaringan yang berlebihan, sementara dominasi efek anti inflamatorik dapat menguntungkan bagi pertumbuhan
2.9. Peranan neutrofil dalam imunopatogenesa TB
Neutrofil merupakan sel yang pertama kali bertindak dalam pertahanan host melawan patogen yang menyerang, dimana sel-sel ini menghancurkannya melalui mekanisme oksidatif dengan cara NADPH Oksidase dependent fagositik dan non-oksidatif mengeluarkan enzim oksidan dan proteolitik dari granulnya (degranulasi mikrobisidal). Reaksi neutrofil bertujuan untuk menyerang patogen tetapi dapat menyebabkan kerusakan jaringan paru. Pada host yang rentan terjadi akumulasi neutrofil di paru-paru lebih tinggi dibandingkan dengan yang resisten, oleh karena itu keberadaan neutrofil lebih berperan dalam pembentukan patologi daripada proteksi host. Walaupun sejak lama neutrofil diketahui muncul pada lokasi patogen tuberkulosis peranannya dalam melawan M.Tb masih tidak jelas (Karthik,2013)
Hal ini diduga bahwa M.Tb dengan aktif menghambat rekrutmen neutrofil. Kemampuan neutrofil memfagosit M.Tb dimediasi oleh suatu komplemen opsonisasi.
Rekrutmen neutrofil ke dalam granuloma dimediasi oleh sinyal kematian sel yang berasal dari makrofag terinfeksi. Neutrofil memiliki peranan protektif pada granuloma awal. Hanya neutrofil yang bergerak aktif kelihatan memiliki kemampuan mikrobisidal ini dan mengikuti sinyal kemotaktis. Sel-sel yang non-motil tidak membunuh bakteri, bahkan kelihatan mendukung replikasi intraseluler bakteri. Sinyal dari makrofag granuloma yang sekarat terlihat memperingatkan neutrofil, yang kemudian tiba dan dapat mengumpulkan M.Tb dari makrofag melalui fagositosis dan membunuh mereka dengan mekanisme oksidatif. Penelitian menunjukkan neutrofil dapat menjadi senjata bermata dua. Neutrofil suatu waktu bertindak bagaikan bom bunuh diri, dengan membawa organisme tersebut ke organ lainnya dan menyebarkan infeksi. Sifat kunci dari neutrofil adalah berumur pendek, mudah teraktivasi, tidak bisa diawetkan dengan kropresipitasi, hal ini menyebabkan studi neutrofil tidak cocok dilakukan secara invitro. Ada 3 jenis granul di dalam neutrofil: (Martineau,2007)
1. Granul azurofilik (granula primer), berisi protein seperti Myeloperoksidase, bakterisidal permebealiti increasing protein (BPI), defensin, dan serine protease neutrofil elastase. 2. Granul spesifik ( granul sekunder), berisi lactoferin dan cathelicidin
3. Granul tersier , berisi cathepsin dan gelatinase.
Ada 3 langkah yang dilakukan neutrofil setelah M.Tb masuk ke tubuh : 1. Rekrutmen
menghasilkan sitokin inflamatorik yang mengaktivasi endotel lokal, yang bersama-sama dengan meningkatnya molekul adhesi seperti Intraceluler Adhesion Molecules (ICAM ), E Selectin P-selectin. Sinyal–sinyal ini menyebabkan influksnya neutrofil.
2. Rekognisi dan fagositosis
Neutrofil melingkupi M.Tb yang masuk melalui mekanisme pengenalan langsung. Toll like reseptor-2 berikatan dengan ligandnya yaitu Lipoarabinon Manan (LAM).
3. Opsonisasi
Terpisah dari pengenalan langsung opsonisasi memainkan peranan kunci dalam fagositosis M.TB dalam neutrofil. Ada juga neutrofil yang tidak membunuh organisme tersebut, malahan menyebarkan infeksi ke berbagai organ. Hal ini dikenal sebagai “kuda trojan’ granulositik. Suatu
golonganα-defensin HNP memainkan peranan utama dalam membunuh M.Tb. Makrofag memakan HNP yang dikeluarkan neutrofil dan ini meningkatkan kemampuannya membunuh M.Tb. Fagositosis neutrofil yang apoptosis oleh makrofag menghambat pertumbuhan M.Tb.(Martineau,2007)
Kerjasama neutrofil makrofag
Makrofag membersihkan neutrofil yang sudah mati dan bersifat sitotoksik. Makrofag ini tertarik dengan kemokin yang dikeluarkan neutrofil. Kemotaksis makrofag juga dirangsang oleh
bakteri untuk menghambat perkembangan bakteri. Pada penelitian Martneau, dkk populasi kulit hitam orang Afrika lebih rentan terkena TB dibanding ras lainnya. Hal ini didukung dengan temuan rendahnya hitung neutrofil dan konsentrasi HNP1-3 dan lipochalin-2 yang rendah. Apoptosis adalah suatu anti inflamatorik yang menginduksi TGFβ, TGE-2, dan menghambat IL-6,IL-8,dan TNFα. Ingesti sel apoptosis dengan patogen dapat menimbulkan efek proinflamatorik. Ini terjadi karena aktivasi makrofag oleh protease neutrofil. Fagositosis sel apoptosis dapat menghasilkan efek anti atau pro inflamatorik berdasarkan M.Tb di dalam neutrofil masih hidup atau sudah mati. Jika organisme sudah mati akan muncul efek anti inflamatorik. Jika organisme masih hidup akan muncul efek pro inflamatorik. (Martineau,2007)
Fagositosis neutrofil yang berapoptosis oleh makrofag menimbulkan respon anti inflamatorik di dalam makrofag dengan cara menghasilkan heat shock protein60 dan 72 (HSP-60, HSP-72) di intrasel dan HSP 72 keluar sel. HSP-72 meningkatkan respon pro inflamatorik terhadap neutrofil yang apoptosis dan M.Tb. Peningkatan neutrofil apoptosis terlihat pada pasien dengan TB aktif melalui jalur bergantung oksigen untuk mempertahankan homeostatis dan menghindari keluarnya bahan-bahan toksik dari intraseluler, sel apoptosis dibersihkan oleh makrofag. Neutrofil memproduksi IL-12 dan IL-10 yang akan menarik sel limfosit T dan mematangkannya. Kromatin inti, DNA mitokondria dan granul protein antimikroba merupakan penyusun jebakan neutrofil ekstraseluler (NETs). Rangsangan pro inflamatorik seperti 6, IL-8, TNFα, akan membentuk NETs. NETs dapat menjebak M.Tb tetapi tidak dapat membunuh
neutrofil yang lebih tinggi berhubungan dengan prognosis yang buruk. Degranulasi neutrofil bertujuan menyerang patogen tetapi juga malah menghancurkan sel-sel di sekitarnya karena itu pengaturan influks neutrofil penting untuk meminimalisir kerusakan jaringan.
Neutrofil selama infeksi M.Tb
Neutrofil dengan efisien memfagosit M.Tb tetapi kemampuannya untuk membunuh M.Tb masih diragukan. Neutrofil yang distimulasi oleh IFN-ɣ juga gagal membunuh M.Tb. Pada percobaan tikus neutrofil yang memiliki aktivitas anti mikroba yang rendah tidak dapat ditingkatkan aktivitasnya dengan penambahan IFN-ɣ eksogen. Sementara neutrofil di dalam sputum dan cairan bronkoalveolar pada pasien dengan TB aktif menunjukkan tanda-tanda replikasi kuman M.Tb. Berdasarkan hal ini disimpulkan bahwa neutrofil memiliki aktivitas anti mikobakterial yang buruk malah menyembunyikan M.Tb dari makrofag dan membiarkan M.Tb bereplikasi di dalamnya. Telah dibuktikan bahwa orang Afrika kulit hitam memiliki hitung neutrofil, konsentrsi HNP-3 dan lipokalin-2 yang lebih rendah daripada orang kulit putih. Pada kontak TB hitung neutrofil darah perifer berbanding terbalik dengan risiko perkembangan TB (Martineau, 2007).
studi, granulosit dari tikus yang rentan terbukti memiliki kapasitas intrinsik yang tinggi untuk bermigrasi sebagai respon terhadap rangsangan inflamasi. Namun, infiltrasi neutrofilik adalah suatu ciri TB berat pada host yang berbeda gen. Tidak sepertinya bahwa mekanisme awal kerentanan TB pada tikus ini sama. Stadium awal infeksi terjadi melalui jalan yang berbeda. Contohnya adalah kegagalan host untuk menghambat pertumbuhan M.Tb, hiperaktivitas intrinsik makrofag penjamu terhadap ligand M.Tb menyebabkan produksi berlebihan faktor-faktor yang mengaktifkan neutrofil. Atau reaktivitas neutrofil yang berlebihan terhadap rangsangan inflamatorik. Pada akhirnya, berbagai jalan yang berbeda tadi mengarah ke arah inflamasi yang tidak terkontol ditandai dengan produksi faktor pro inflamatorik yang banyak dan infiltrasi neutrofilik yang ekstensif. Reaksi inflamatorik ini menjadi dasar dari mekanisme patogen perkembangan TB. Akan menarik jika kita mengetahui apakah neutrofil inflamatorik (neutrofil yang tinggal dalam kondisi inflamatorik) tetap memiliki bakteri dan dapat paling tidak mengontrol M.Tb atau pada stadium ini mereka hanya menunjukkan fungsi inflamatorik.
selama infeksi aktif efek kehancuran dari inflamasi muncul, menyebabkan inflamasi sebagai faktor patogenik utama bagi perkembangan TB. Berdasarkan faktor gen dan jalur molekuler yang mengarah kepada TB berat (gen yang berbeda pada penjamu yang berbeda), mekanisme patogenetik yang berlangsung selama stadium lanjut penyakit umumnya sama. Hal ini meliputi produksi berlebihan pro inflamatorik dan infltrasi neutrofil yang berlebihan ke dalam jaringan paru. Suatu lingkaran umpan balik positif antara reaksi-reaksi ini ada (faktor pro inflamatorik menyebabkan inflamasi neutrofilik; neutrofil memproduksi faktor proinflamatorik; keduanya menyebabkan kerusakan jaringan, penyebaran M.Tb dan siklus inflamasi lainnya) membuat pengendalian terhadap inflamasi yang sedang berlangsung sulit dilakukan. Suatu komponen baru yang menandakan perkembangan TB adalah perubahan hematopoiesis penjamu yang menyebabkan dikeluarkannya sel mieloid imatur, emigrasinya dan penumpukan yang nyata di paru-paru. Peranan sel-sel mieloid imatur ini dalam perkembangan TB belum dapat dipastikan.
Pada mulanya respon alami terhadap M.Tb terjadi di kelenjar getah bening di mediastinum paru, dan memerlukan transpor kuman M.Tb oleh sel dendritik yang bermigrasi ke KGB lokal.
Pengamatan yang pernah dipublikasikan adalah : (Blomgran,2011)
1. Neutrofil merupakan sel yang terinfeksi M.Tb yang pada waktu singkat populasinya melonjak di paru-paru pada infeksi awal.
CD4 yang spesifik terhadap M.Tb di KGB mediastinum. Sel-sel dendritik yang terinfeksi M.Tb melalui fagositosis neutrofil yang terinfeksi tidak dapat bermigrasi dengan baik. Penjelasan di atas mengungkap suatu mekanisme dimana neutrofil merangsang respon imun adaptif terhadap M.Tb dengan cara memindahkan kuman M.Tb ke dalam sel dendritik dalam bentuk sedemikian rupa yang membuat sel dendritik lebih efektif untuk mengaktifkan sel T CD4 naive.
Pengamatan ini memberikan petunjuk terhadap suatu mekanisme di mana neutrofil memicu respon imun adaptif pada TB. M.Tb tinggal di dalam fagosit-fagosit di paru dan mencegah maturasi fagosom agar dapat bertahan hidup dan bereplikasi. Dibanding penyakit ISPA lainnya seperti influenza A, dimana puncak proliferasi sel T terjadi 4 hari setelah infeksi, respon CD4 terhadap M.Tb tertunda sampai 10-12 hari setelah infeksi melalui udara, memberikan waktu bagi bakteri untuk menyebar dan membangun strategi untuk bertahan. PMN neutrofil jumlahnya banyak sel-sel motil terlibat dalam respon imun alami dan membentuk pertahanan awal melawan patogen mikroba. (Blomgran,2011)
Gambar11. Komponen seluler imun innate dan adaptif pada Tb paru
2.10. Peranan Limfosit Dalam Imunopatogenesa TB
Sistem imun spesifik terdiri atas sistem humoral dan sistem selular. Pada imunitas humoral, sel B melepas antibodi untuk menyingkirkan mikroba ekstraselular. Pada imunitas selular, sel T mengaktifkan makrofag sebagai efektor untuk menghancurkan mikroba atau mengaktifkan sel CTC/Tc sebagai efektor yang menghancurkan sel terinfeksi. (Dheda,2010)
Kuman M.Tb dalam makrofag akan dipresentasikan ke sel Th1 melalui major histocompatibility complex (MHC) kelas II. Sel Th1 selanjutnya akan mensekresi IFN-γ yang akan mengaktifkan makrofag sehingga dapat menghancurkan kuman yang telah difagosit. Jika kuman tetap hidup dan melepas antigennya ke sitoplasma maka akan merangsang sel CD8 melalui MHC kelas 1. Sitokin IFN γ yang disekresi oleh Th1 tidak hanya berguna untuk
meningkatkan makrofag melisiskan kuman tetapi juga mempunyai efek penting lainnya yaitu merangsang sekresi TNF-α oleh sel makrofag. Hal ini terjadi karena substansi aktif dalam komponen dinding sel kuman yaitu lipoarabinomanan (LAM) yang dapat merangsang sel makrofag memproduksi TNF-α.
Makrofag yang terinfeksi dan sel dendritik mensekresi sitokin meliputi 12, 23, IL-7, IL-15 dan TNF-α, dan mempresentasikan antigen untuk beberapa populasi sel T termasuk sel T CD4 +(MHC kelas II), sel T CD8 + (MHC kelas I), CD1Restricted T cell (antigen glikolipid ) dan γδ T cell (phospholigands). Sel-sel T efektor yang menghasilkan sitokin IFN-γ, yang
Gambar 12. .Sistem imunitas spesifik pada infeksi TB.(Sumber: Crevel,2002)
2.11. Studi Neutrofil Limfosit Rasio (NLR)
Nilai Neutrofil limfosit rasio (NLR) adalah membagi jumlah neutrofil absolut terhadap
jumlah limfosit absolut. Hitung jenis leukosit (diff count) hanya menunjukkan jumlah relatif dari
masing-masing jenis sel.Untuk mendapatkan jumlah absolut dari masing-masing jenis sel maka
nilai relatif (%) dikalikan jumlah leukosit total (sel/μL). Nilai normal jumlah neutrofil absolut
adalah 3000-7000 µ L (60-70%). Nilai normal jumlah limfosit absolut adalah 1000-4000 µ L
(25-33%). Penelitian Kusnadi,Makassar,2010 mendapatkan dari 44 jumlah limfosit yang tidak
normal terdapat TB paru sebanyak 59,1% dan dari 109 jumlah limfosit yang normal terdapat TB
paru sebanyak 10,1% (p<0,0001). Dan dari 40 jumlah neutrofil yang tidak normal terdapat TB
paru sebanyak 52,5% dan dari 113 jumlah neutrofil yang normal terdapat TB paru sebanyak
14,2%.
terbaru didapati NLR memiliki nilai prognostik pada beberapa jenis tumor seperti kanker kolorektal (Walsh, 2005), kanker lambung (Gwak,2007), kanker hati (Halazun 2009), Adenokarsinoma pankreas (Bhatti,2010), kanker lambung (Ubukata, 2010), kanker esofagus (Sharaiha,2011), kanker serviks (Lee, 2012), kanker payudara (Azab, 2013)
Penelitian terbaru Neul-Bom Yoon, Korea,2012, menyimpulkan NLR adalah marker diagnostik yang paling baik (sensitifitas 91,1%, spesifisitas 81,9%, PPV 85,7%, NPV 88,5%, dan akurasi 86,9%) dalam membedakan pasien TB paru dengan CAP bakterialis dibandingkan marker inflamasi rutin yang sudah lama dikenal yaitu CRP, jumlah sel darah putih, jumlah neutrofil dan limfosit. Desain kohort retrospektif dengan kriteria inklusinya: pasien suspek CAP dewasa >18 tahun yang memiliki gejala dan tanda respirasi onset akut, gambaran infiltrat pada foto toraks, dan tidak dirawat inap dari Januari 2009-Februari 2011. Kriteria eksklusi adalah pasien yang menggunakan antibiotik >24 jam pada saat pengukuran, kelainan hematologi, inflamasi kronis, yang menggunakan steroid, dan/atau riwayat steroid dalam 3 bulan sebelum berobat RS, riwayat kemoterapi atau radioterapi dalam 4 minggu sebelum penelitian, tidak ada data jumlah WBC atau CRP, atau perubahan dalam diagnosis seperti emboli paru, edema paru atau kanker paru selama follow up. Dengan NLR <7 adalah cut off optimal untuk membedakan pasien TB paru dari pasien CAP bakteri. Studi ini merupakan studi pertama untuk menunjukkan kemampuan diagnostik NLR untuk membedakan TB paru dengan CAP bakteri.
rendah pada kelompok TB dibandingkan dengan sarkoidosis (p<0,001) dengan nilai cut-off 2,55. Dengan nilai sensitifitas 79%, spesifisitas 69%, nilai PPV dan NPV 73% dan 75%, AUC adalah 0,788, dan nilai akurasi sebesar 76%.
Studi Mutlhu, dkk di Turki (2012) mengevaluasi implikasi ratio NLR pada pasien dengan
Non Small Cell Lung Carcinoma (NSCLC). Mereka membagi subjek (n=207) menjadi dua kelompok pasien, menurut NLR < 5 (n=127) dan NLR >5 (n=80). Hasilnya tidak ada perbedaan karakteristik kanker secara histologis dan komorbiditas. Tetapi terdapat perbedaan signifikan di antara dua kelompok terhadap stadium, status merokok, dan tingkat ketahanan hidup. Kelompok NLR>5 memiliki tingkat ketahanan hidup 6,80 +_ 1,07 bulan, sementara kelompok pasien NLR< 5 adalah 10,48 +_1,11 bulan. Pasien dengan NLR> 5 lebih banyak dijumpai pada stadium lanjut. NLR yang lebih tinggi merupakan bagian dari patogenesis tumor pasien kanker, dan NLR yang lebih tinggi (>5) dapat menjadi indikator untuk penyakit stadium lanjut NSCLC.Walaupun NLR yang tinggi mempengaruhi ketahanan hidup tapi bukan merupakan faktor independent bagi ketahanan hidup. Beberapa studi menemukan bahwa neutrofil merangsang angiogenesis tumor dan studi ini sudah memastikan bahwa peningkatan rasio neutrofil terhadap limfosit merupakan suatu faktor prognostik buruk terhadap NSCLC.
