ABSTRAK
PERANAN HEAT SHOCK PROTEINPADA PATOGENESIS PENY AKIT INFEKSI DAN PENY AKIT AUTOlMUN
Hartini Cahyadi, 2003. Pembimbing I: Endah Tyasrini, S.Si, M.Si Pembimbing II: Johan Lucianus, dr., M.Si
Latar BeIakang: Heat shock proteins (Hsp) tersebar luas pada sel manusia maupun patogen, yang penting sebagai salah satu sarana untuk beradaptasi terhadap perubahan pada lingkungan hidupnya. Para ilmuwan menemukan suatu hal yang penting, yaitu bahwa sistem imun manusia berespon kuat terhadap Hsp patogen. Semua patogen akan meningkatkan produksi Hsp-nya selama proses infeksi, hal ini menjadikan Hsp patogen terdeteksi sebagai antigen oleh sistem imun manusia. Hsp juga mendukung terjadinya keadaan patologis lain misalnya proses autoimun, karena Hsp patogen dan Hsp manusia sangatlah mirip. Sel T dapat mengenali kehadiran Hsp patogen, tetapi dapat juga bereaksi silang dengan self-Hsp, yang kemudian menyebabkan terjadinya penyakit autoimun.
Tujuan: Untuk mengetahui sejauh mana peranan Hsp dalam menimbulkan penyakit infeksi dan penyakit autoimun
Pembahasan: Sebagian besar Hsp berfungsi sebagai molecular chaperones, yang berfungsi dalam membantu pelipatan dan perbaikan struktur protein. Hsp patogen merupakan antigen utama dalam proses infeksi, memungkinkan sistem imun manusia bereaksi dengan segera dan kuat terhadapnya. Homologi antara Hsp patogen dan self-Hsp dapat menyebabkan terjadinya penyakit autoimun. Proses autoimun tidak hanya dipengaruhi oleh homologi antar Hsp saja, tetapi juga faktor yang lainnya
KesimpuIan: Hsp patogen bisa jadi merupakan antigen yang lebih penting daripada antigen yang lain untuk sistem imun manusia dan terjadinya autoagresi. Jadi dapat disimpulkan bahwa Hsp memegang peranan penting dalam perlindungan dan patogenesis pada penyakit infeksi dan penyakit autoimun tertentu.
ABSTRACT
ROLE OF HEAT SHOCK PROTEIN IN PATHOGENESIS OF INFECTIOUS DISEASES AND AUTOIMMUNE DISEASES
Hartini Cahyadi, 2003. rt Tutor: Endah Tyasrini, S.Si, MSi 2"d Tutor: Johan Lucianus, dr., MSi
Background: Heat shock proteins (Hsp) are highly conserved, ubiquitous proteins, essential for living cells viability. Researchers made very important discovery, that human immune system responds vigorously to the Hsp of pathogens. The Hsp of all pathogens may be overproduced during infection, providing an abundant target for detection by human immune system.
Recent research supports the role of Hsp as primary target for other deleterious situasions such as autoimmune, because the Hsp of pathogens and human beings are very similar. T cells may recognize Hsp of pathogens and sometimes cross-react with self-Hsp and then cause autoimmune disease.
Objective: To know the role of Hsp in causing infectious diseases and autoimmune diseases.
Discussion: Research has shown that under normal conditions, Hsp serve as molecular chaperones, assisting in the maturation and repair of proteins within intracellular compartments. Hsp of pathogens alerts human immune system to the presence of foreign invanders and triggers a prompt and potent immune response.
Homology between the Hsp of pathogens and self-Hsp can induce cross-reactive responses and provoke autoimmune disorders, but it is influenced not only by highest homology but also by other factors.
Result: Hsp of the pathogens could be more important than other antigens in human defense and autoaggression. Indeed, it is safe to state that in certain infections and autoimmune diseases, Hsp play an important role in protection and pathogenesis.
DAFT AR ISI
JUDUL DALAM
PERSETUJUAN PEMBIMBING 11
SURAT PERNY ATAAN III
ABSTRAK IV
ABSTRACT V
KATA PENGANTAR VI
DAFTAR ISI Vlll
DAFTAR TABEL x
DAFTAR GAMBAR Xl
BAB I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang 1
1.2. Identiflkasi Masalah ... 1
1.3. Maksud dan Tujuan 2
1.4. Kegunaan Penelitian ... ... 2
1.5. Metodologi ... 2
1.6. Lokasi dan Waktu Penelitian 2
BAB II. TINJAUAN PUST AKA
2.1. Heat Shock Proteins Sebagai Molecular Chaperones. . . .. . . .... 3
2.2. Respon Imun Terhadap Bahan Infeksius 10
2.3. Peranan Heat Shock Proteins pada Pengolahan dan
Presentasi Antigen 17
2.4. Heat Shock Proteins Mikroba Patogen Sebagai Target
dalam Respon Imun 18
2.5. Presentasi Self-Heat Shock Proteins ...20
2.6. Respon Imun Patogen dari Heat Shock Proteins. .. . .. .. .. .. .. . ... 20
2.6.1. Reaksi Silang Terhadap Epitop Sel T 21
2.6.2.Self- Tolerance oleh Sel T 23
2.6.3. Respon Imun Terhadap Heat Shock Proteins pada
Penyakit Autoimun 25
2.6.4. Respon Sel Tal} dan y<>Terhadap Heat Shock
Proteins 27
BAB III. RlNGKASAN 29
BAB IV. KESIMPULAN DAN SARAN
4.1. Kesimpulan 31
4.2. Saran ... 31
DAFT AR PUST AKA 32
RlW AYAT HIDUP 33
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Kelompok utama chaperones dan fungsinya pada
Escherichia coli 6
Tabel2.2. Respon imun terhadap Hsp pada infeksi oleh berbagai
mikroba patogen ... 19
Tabe12.3. Contoh keterlibatan Hsp dalam beberapa penyakit
autoimun 26
DAFT AR GAMBAR
Gambar 2.1. Perubahan bentuk protein karena denaturasi 4
Gambar 2.2. Protein yang melewati membran sel 5
Gambar 2.3. Peranan chaperones dalam pelipatan protein 7
Gambar 2.4. Peranan Hsp dalam pelipatan protein yang
terdenaturasi 8
Gambar 2.5. Struktur chaperonin yang seperti tong 9
Gambar 2.6. Mekanisme imun protektif non-spesifik 11 Gambar 2.7. Pembagian sel T sesuai dengan ekspresi TCR 12
Gambar 2.8. Struktur sel T ... ... 13
Gambar 2.9. Pengolahan antigen oleh molekul MHC Kelas
I dan II 15
Gambar 2.10. Struktur molekul MHC kelas I 16
Gambar 2.11. Struktur molekul MHC kelas II... .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. 16 Gambar 2.12. Reaksi silang antigen.. .. .. . .. .. . .. .
'" .. .. .. .. ... . . .. .. . .. . . 23 Gambar 2.13. Toleransi sel T terhadap autoantigen 24
BAD I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Penyakit infeksi mungkin sudah tidak asing terjadi di sekitar kita, sedangkan penyakit autoimun kini sudah lebih banyak dikenal walaupun jumlah kasusnya tidak terlalu banyak. Etiologi penyakit infeksi mulai dari bakteri, virus, fungi, protozoa, serta cacing juga sudah banyak dipublikasikan. Faktor apa dari mikroba patogen tersebut yang menimbulkan patogenesis penyakit juga sudah banyak diketahui seperti toksin dan enzim yang mereka miliki. Baru-baru ini para ilmuwan ramai meneliti dan mengembangkan bagian yang sangat kecil dari mikroba patogen, yang juga diketahui dapat menjadi target utama sistem imun manusia pada keadaan infeksi, yaitu heat shock proteins (Hsp). Hsp secara alami ada di dalam mikroba patogen dan juga terdapat pada manusia.
Heat shock proteins yang sebenamya merupakan sarana adaptasi bagi mikroba
patogen untuk menghadapi stress dari lingkungan terutama saat mereka masuk dalam tubuh manusia, temyata justru menjadikan mikroba patogen itu mudah dikenali oleh sistem imun man usia. Pada kasus penyakit autoimun, diduga kemiripan antara heat shock proteins mikroba patogen dan heat shock proteins manusia (self-Hsp) menjadi salah satupenyebab terjadinya autoimunitas.
Tujuan dari Karya Tulis ini untuk mengetahui sejauh mana peranan heat shock
proteins dalam menimbulkan beberapa penyakit infeksi dan penyakit autoimun.
1.2. Identifikasi Masalah
2
1.3. Maksud dan Tujuan
Untuk mengetahui lebih jauh tentang peranan heat shock proteins pada patogenesis penyakit infeksi dan penyakit autoimun.
1.4. Kegunaan Penelitian
Diharapkan dengan mengetahui tentang heat shock proteins, protein ini dapat dijadikan sasaran barn dan antibiotik, sehingga kasus penyakit infeksi karena beberapa bakteri yang resisten terhadap antibiotik yang sudah ada dapat berkurang, serta dapat menjadikannya salah satu alternatif terapi pada penyakit autoimun.
1.5. Metodologi
Studi Pustaka
1.6. Lokasi dan Waktu
Karya Tulis Ilmiah ini dikerjakan di Fakultas Kedokteran, Universitas Kristen
BABIV
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan
Keberadaan heat shock proteins (Hsp) bakteri patogen terutama dalam keadaan
stress merupakan penyebab penting dalam beberapa penyakit infeksi dan penyakit
autoimun, yaitu karena Hsp patogen dapat menjadi antigen utama dalam proses patologis dan juga karena Hsp patogen memiliki tingkat kemiripan yang cukup
besar dengan self-Hsp menyebabkan terjadinya autoimunitas pada proses seleksi yang positif.
4.2 Saran
Diharapkan dengan mengetahui tentang pentingnya keberadaan heat shock proteins (Hsp), Hsp ini dapat dijadikan sasaran barn dari antibiotik, sehingga kasus penyakit infeksi karena beberapa bakteri yang resisten terhadap antibiotik yang sudah ada dapat berkurang. Serta dapat menjadikannya salah satu altematif
terapi pada penyakit autoimun.
DAFT AR PUST AKA
Executive Summary. Stressgen's Platform Technology: Heat Shock Proteins Fusion. 2002. URL:.stressgen.comlinfo/Hsp _Exec_Sum. pdf
Lengeler J.W, Drews G, ScWegel H.G. 1999. Biology of Prokaryotes. Stuttgart: Blackwell Science.p.657-660
Lewin B. 2000. Genes VII. New York: Oxford University Press and Cell Press.p.194-198, 250-253, 741-743.
Madi~an M.T., Martinko J.M., Parker J. 2000. Brock Biology of Microorganism. 9t .ed. New Jersey: Prentice-Hall Inc.p.46, 191-193,207,229-230.
Roitt I, Brostoff J, Male D. 2001. Immunology. 6th.ed. London: Mosby.p.28, 108-111,245-247,255-256,408-410.
Stites D.P., Terr A.I., Parslow T.G. 1994. Basic and Clinical Immunology. 8th.ed. USA: Appleton and Lance.p.59-63.
Ziigel L, Kaufinann S.H.E. 1999. Role of Heat Shock Proteins in Protection from and Pathogenesis of Infectious Disease. American Society of Microbiology, Vol 12 no l.p19-32.
http://web.wi.mit.edu/young/hsp: Heat Shock Protein as a Vaccine Vehicle.
