terdapat lokasi untuk pengikatan transferin, sehingga transferin yang sudah mengikat besi (Tf-Fe) akan berkompetisi dengan HFE untuk berikatan dengan reseptornya. Sebaliknya reseptor transferin 2 (TfR2) dapat berikatan secara bersamaan baik dengan HFE maupun dengan transferin (Tf-Fe) (Gao et al., 2009). Mutasi rekayasa terhadap TfR1 dengan meningkatkan pengikatannya pada HFE menyebabkan ekspresi hepsidin yang rendah dan kelebihan besi sistemik mirip dengan tikus yang kekurangan HFE,dimana hal ini menunjukkan ikatan HFE pada TfR1 akan menghambat aktivasi hepsidin. Sebaliknya, mutasi yang menghilangkan interaksi HFE-TfR1 atau tikus dengan peningkatan kadar HFE menunjukkan ekspresi hepsidin yang tinggi dan berakhir pada keadaan defisiensi besi (Schmidt et al., 2008). Aktivasi hepsidin oleh holotransferrin memerlukan HFE dan TfR2. Hal ini menunjukkan konsentrasi Tf-Fe2 yang tinggi menggantikan kompleks HFE-TfR1 sehingga interaksinya HFE dengan TfR2 akan meningkatkan ikatan Tf-Fe2 pada TfR2. Kompleks HFE-TfR2 akan mengaktifkan trakskripsi hepsidin. Penelitian ke depan dibutuhkan untuk menentukan stoikiometri dari protein yang terlibat dalam Tf- Fe2-sensing complex dan untuk mengklarifikasi apakah HJV merupakan bagian dari hal tersebut.
Walaupun HFE dan TfR2 berperan terhadap aktivasi hepsidin, secara kuantitatif jalur sinyal BMP yang paling penting. Dengan mekanisme yang belum sepenuhnya dipahami sinyal tersebut melibatkan integrasi Tf-Fe2-sensing complex dan cadangan besi hepatosit. BMP6 diatur oleh besi, dimana aktivasi ekspresi mRNA BMP6 terjadi karena peningkatan dan penurunan zat besi, namun mekanismenya masih memerlukan penelitian lebih lanjut. Penurunan BMP6 pada tikus menunjukkan kadar hepsidin rendah dan timbunan besi berlebih (Meynard et al., 2009), walaupun BMP2 dan BMP4 juga dapat mengikat HJV. Secara autokrin BMP6 memiliki peran dalam diferensiasi kondrosit untuk menginduksi sinyal melalui HJV, suatu koreseptor BMP yang menempati reseptor BMP yang sesuai dalam proses regulasi besi. Kompleks BMP/HJV berikatan dengan reseptor BMP tipe I (Alk2 dan Alk3) dan tipe II (ACTRIIA) untuk menginduksi fosforilasi protein receptor activated SMAD (R-SMAD) dan pembentukan kompleks transkripsi aktif yang melibatkan faktor co-Smad, SMAD4.
Dua motif urutan (proksimal BMP-RE1 dan distal BMP-RE2) dari promotor hepsidin sangat penting untuk transkripsi melalui HJV, BMP6 dan SMAD4 (Casanovas et al., 2009), dan wilayah promotor yang mengandung BMP-RE2 berperan pada respon besi terhadap promotor hepsidin. Beberapa bukti menyoroti pentingnya sinyal HJV/
BMP/SMAD terhadap aktivasi hepsidin: (1) terjadi penurunan fosforilasi R-Smad dalam hati tikus yang kekurangan HJV, (2) pemberian BMP2 dan BMP6 pada tikus akan menginduksi mRNA hepsidin dan menurunkan kadar besi serum, (3) antagonis BMP (seperti dorsomorphin) menghambat ekspresi mRNA hepsidin dan meningkatkan kadar besi serum, (4) gangguan spesifik co-SMAD4 hati mengakibatkan timbunan besi yang berat dengan penurunan transkripsi hepsidin, dan (5) hambatan terhadap iSMAD7 berpotensi menekan transkripsi hepsidin dalam model seluler (Mleczko-Sanecka et al., 2010). Menariknya, terjadi penurunan fosforilasi R-Smad pada tikus yang kekurangan HFE, menunjukkan bahwa HJV dan HFE bertindak bersama-sama untuk mengaktifkan transkripsi hepsidin. Komunikasi jalur sinyal BMP/Smad dan p38 MAPK mengaktifkan ekspresi mRNA hepsidin untuk menanggapi Tf-Fe2 hepatosit. Aktivasi p38-MAPK dan Erk1/2 tergantung pada HFE dan TfR2, jalur ini melemah pada tikus yang mengalami penurunan HFE atau TFR2 dan pada double-knockout mice (Wallace et al., 2009).
Terlepas dari mutasi gen hepsidin sendiri, hanya mutasi HJV mengakibatkan hampir tidak adanya ekspresi hepsidin dan merupakan bentuk yang paling berat dari hemokromatosis herediter. Dengan demikian, HJV merupakan pusat untuk ekspresi hepsidin dan merupakan titik konvergensi input regulator yang multipel. Membrane- associated protease TMPRSS6 yang bermutasi pada IRIDA berinteraksi dengan HJV dan memotong HJV ketika kedua protein tersebut diekspresikan pada permukaan sel, menunjukkanbahwa HJVadalahtargetutamaTMPRSS6dalamregulasibesi(Silvestri etal., 2008). Secara genetik, kombinasi antara kekurangan HJV dan TMPRSS6 mengakibatkan timbunan besi, menunjukkan bahwa TMPRSS6 bekerja pada awal dari proses (Finberg et al., 2010). Peningkatan ekspresi HJV pada permukaan telah dikonfirmasi pada tikus dengan defisiensi TMPRSS6 atau pada pasien IRIDA. Proses pemecahan yang dimediasi furin akan melepaskan HJV dari sel untuk menghasilkan soluble HJV(sHJV), dimana molekul ini merupakan antagonis BMP-dependent hepsidin activation. Ekspresi mRNA furin diatur besi dan hipoksia, menunjukkan bahwa kedua hal tersebut terlibat dalam proses regulasi hepsidin (Silvestri et al., 2008). Karena ekspresi HJV yang tinggi dalam otot rangka, hal ini menimbulkan dugaan bahwa sHJV dilepaskan sebagai sinyal otot atas kekurangan zat besi. Penting untuk diketahui bahwa pembelahan HJV tampak tidak efektif tanpa adanya TMPRSS6, karena kurangnya aktivitas TMPRSS6 mengakibatkan kekurangan zat besi pada manusia dan tikus. Selanjutnya perlu untuk diketahui bagaimana pengaturan ekspresi dan aktivitas TMPRSS6 dan kontribusi relatif TMPRSS6 dan furin dalam pengaturan HJV dan homeostasis besi sistemik.
Neogenin suatu anggota keluarga DCC (deleted in colorectal cancer) dapat menstabilkan HJV untuk meningkatkan sinyal BMP dan ekspresi hepsidin. Pada tikus yang kekurangan neogenin, akan terlihat adanya timbunan besi dalam hati, kadar hepsidin yang rendah, dan penurunan sinyal BMP (Lee et al., 2010).
Sintesis hepsidin pada tikus akan meningkat 1 hari setelah diet tinggi besi dan konsentrasi hepsidin di urine manusia akan sangat meningkat dalam waktu kurang dari 1 hari setelah diet besi (Ganz dan Nemeth, 2006). Selain itu, hasil studi Nemeth et al.
di Los Angeles, tahun 2003, menunjukkan bahwa pemberian beban besi pada hepatosit akan menurunkan 50% mRNA hepsidin. Makin tinggi beban besi yang diberikan, akan makin besar penurunan mRNA hepsidin. Adanya fakta bahwa defek pada HFE, TfR dan hemojuvelin yang menyebabkan penurunan kadar hepsidin, menimbulkan dugaan bahwa berbagai bentuk hemokromatosis disebabkan ketidakmampuan besi untuk merangsang sintesis hepsidin. Dengan demikian, muncul pendapat bahwa sintesis hepsidin diatur besi (Ganz et al., 2006).
Sintesis hepsidin dapat diatur baik oleh besi di sirkulasi yang terikat transferrin maupun cadangan besi intraseluler. Meskipun regulasi besi di sirkulasi dan besi intraseluler tampaknya melibatkan molekul yang berbeda, namun keduanya menggunakan jalur BMP (bone morphogenetic protein) untuk mengatur sintesis hepsidin. Jalur BMPtelah diketahui merupakan pengatur ekspresi hepsidin yang penting. Molekul BMP bekerja melalui reseptor BMP, yang kemudian diikuti dengan fosforilasi kompleks SMAD1/SMAD5/
SMAD8 yang berhubungan dengan molekul SMAD4, untuk selanjutnya mengalami trans lokasi ke nukleus. Di nukleus, kompleks ini bekerja sebagai faktor transkripsi untuk meningkatkan transkripsi hepsidin. Dari studi pada hati tikus dengan gangguan spesifik pada SMAD4, ditemukan kelebihan besi akibat penurunan sintesis hepsidin. Selain itu, jalur BMP juga melibatkan peran HJV (hemojuvelin) sebagai koreseptor spesifik pada
regulasi besi. Studi pada tikus dan manusia dengan gangguan pada HJV, mendapatkan kelebihan besi akibat penurunan sintesis hepsidin. (Ganz dan Nemeth, 2009). Di samping besi di sirkulasi, cadangan besi intraseluler juga mempengaruhi sintesis hepsidin.
Meskipun mekanisme yang pasti belum diketahui, namun bukti terbaru menunjukkan adanya peran BMP6, dimana protein BMP6 akan berinteraksi secara langsung dan spesifik dengan koreseptor HJV, mempengaruhi kompleks SMAD dan meningkatkan transkripsi hepsidin.
Regulasi hepsidin oleh eritropoesis
mRNa hepsidin akan tertekan pada kondisi anemia atau hipoksia namun sekarang ini nampak bahwa hal ini merupakan efek tidak langsung yang tergantung pada peningkatan produksi eritropoetin dan ekspansi prekusor eritroid di sumsum tulang (Mastrogiannaki et al., 2011) dan bukan merupakan efek langsung dari hipoksia pada promoter hepsidin.
Studi pada sukarelawan normal, pemberian eritropoetin cukup untuk menurunkan hepsidin serum secara bermakna dalam waktu kurang dari 1 hari, pada kondisi tidak adanya perubahan besi serum yang signifikan (Ashby et al., 2010). Nampaknya, prekusor eritrosit yang terangsang memproduksi satu atau lebih faktor penghambat hepsidin namun proses molekuler dari regulator fisiologis eritroid ini belum diketahui. Efek supresi terhadap hepsidin bahkan lebih berat pada kondisi patologis seperti peningkatan eritropoesis inefektif, yang terlihat pada β-talasemia dan anemia diseritropoetik kongenital (Papanikolaou et al., 2005) dimana sejumalah besar prekusor eritroid yang mengalami apoptosis dapat memproduksi faktor penekan tambahan.
Dua anggota keluarga BMP, growth differentiation factor (GDF) 15 dan twisted gastrulation (TWSG) 1, diduga memiliki peranan dalam supresi hepsidin selama proses eritropoesis inefektif (Tanno et al., 2009) namun peran spesifiknya dalam homeostasis besi masih harus ditentukan. Pada tikus coba penekanan hepsidin sebagai respon terhadap plebotomi atau hemolisis tergantung pada aktivitas elektropoietik. Iradiasi dan hambatan sitotoksik dari eritropoiesis mencegah penekanan hepsidin. GDF15 dan TWSG1 dilepaskan prekursor eritroid. Konsentrasi GDF15 yang tinggi didapatkan dalam serum pasien dengan eritropoiesis yang tidak efektif seperti pada talasemia beta (Tanno et al., 2009). Konsentrasi GDF15 yang patologis dapat menekan proses transkripsi pada sel coba, tetapi mekanisme molekuler yang mendasari belum diketahui. Sebaliknya, konsentrasi GDF15 yang rendah gagal menekan hepsidin pada sel coba dan terlihat tidak efektif pada pasien dengan anemia sel sabit, sindrom mielodisplastik, dan APK (anemia penyakit kronik). Ekspresi TWSG1 meningkat pada tikus talasemik, dimana molekul ini diproduksi selama pematangan awal eritroblas. Dalam model selular, TWSG1 terikat pada protein BMP sehingga menghambat transkripsi sinyal BMP-dependent activation of SMAD-mediated sehingga terjadi penurunan aktivasi hepsidin (Tanno et al., 2009).
Hubungan antara ekspresi TWSG1, parameter besi serum, dan kadar hepsidin belum diteliti pada penderita anemia. Eritropoiesis membutuhkan jumlah besi yang besar dan hambatan ekspresi hepsidin oleh sinyal eritropoietik merupakan peran fisiologis yang penting.
Regulasi hepsidin oleh anemia dan hipoksia
Bukti-bukti telah menunjukkan bahwa hepsidin dapat bertindak sebagai erythroid regulator yangmenyampaikansignalkebutuhanbesiuntukeritropoiesis, sehinggaabsorpsi besi di duodenum akan meningkat jika kebutuhan besi untuk eritropoiesis meningkat.
Pada dua studi dengan model tikus yang mengalami anemia karena perdarahan akibat plebotomi berulang dan anemia hemolitik akibat pemberian fenilhidrazin, ditemukan penurunan kadar mRNAhepsidin di hepar yang diperiksa dengan metode analisis Northern blot dan penurunan transkripsi gen hepc1 di hepar yang diperiksa dengan RT-PCR.
Selain itu, hasil studi ini juga menunjukkan bahwa pada kedua jenis anemia ini, kadar besi di hati tidak berubah, sehingga muncul hipotesis bahwa pengaruh negatif anemia pada ekspresi gen hepsidin lebih dominan dibandingkan pengaruh positif dari besi, dan diduga terutama melalui hipoksia. Studi ini juga menunjukkan bahwa hipoksia mampu menurunkan kadar transkripsi hepsidin pada sel hepatoma HepG2 dan Hep3B manusia serta pada tikus yang ditempatkan di ruangan hipoksia dan hipobarik. Data dari studi Park et al. 2006, menunjukkan bahwa kadar hepsidin mRNA berkorelasi positif dengan kadar besi serum, namun tidak tergantung kadar hemoglobin. Hal ini menunjukkan bahwa anemia mempengaruhi ekspresi hepsidin terutama secara tidak langsung.
Hipoksia merupakan inhibitor yang poten dari ekspresi hepsidin, meskipun tanpa anemia (Babitt dan Lin, 2010). Penurunan sintesis hepsidin pada kondisi hipoksia dapat menjelaskan adanya peningkatan pelepasan besi dari sistem retikuoendotelial dan peningkatan absorpsi besi di usus selama kondisi hipoksia, sehingga menyediakan cadangan besi yang cukup untuk proses eritropoiesis. Penurunan sintesis hepsidin ini diduga terjadi melalui jalur Hypoxia-Inducible Factor (HIF) yang mempengaruhi ekspresi hepsidin (Ganz dan Nemeth, 2009). HIF adalah suatu faktor transkripsi yang terdiri dari subunit-α (HIF-1α, HIF-2α atau HIF-3α) dan subunit-β (HIF-1β atau ARNT).
Pada kondisi cukup oksigen, subunit HIF-α akan mengalami hidroksilasi. Sebaliknya, pada kondisi hipoksia, aktivitas hidroksilasi terhambat, sehingga subunit HIF-α akan mengalami akumulasi, translokasi ke nukleus, heterodimerisasi dengan ARNT dan terikat pada HREs (hypoxia-responsive promoter elements) dari gen hepsidin, selanjutnya diikuti hambatan transkripsi gen hepsidin (Babitt dan Lin, 2010).
Suatu studi menunjukkan bahwa HIF-1 akan terikat pada promoter hepsidin pada manusia dan tikus, namun studi lain menunjukkan bahwa ekspresi berlebihan atau kehilangan HIF-1 tidak mengubah ekspresi hepsidin, sehingga diduga hipoksia mempengaruhihepsidinterutamasecaratidaklangsung. Kondisihipoksiaakanmerangsang produksi eritropoietin, yang dapat menekan produksi hepsidin melalui peningkatan produksi eritroblast akibat rangsangan eritropoietin, yang diikuti sekresi produk mediator dari eritroblas (Ganz dan Nemeth, 2009). Hal ini terlihat pada studi dengan tikus yang diberikan injeksi eritopoietin, ditemukan penurunan dramatis dari ekspresi gen hepsidin pada tikus tersebut. Dengan demikian, diduga bahwa hipoksia mempengaruhi sintesis hepsidin terutama secara tidak langsung yaitu melalui eritropoietin.
Studi di London tahun 2010, menunjukkan penurunan bermakna kadar hepsidin plasma yang dimulai 24 jam setelah pemberian eritropoietin subkutan, mendekati maksimal pada hari ketiga dan membaik secara bertahap setelah 2 minggu. Penurunan ekspresi hepsidin oleh eritropoietin diduga terjadi akibat peningkatan aktivitas sumsum tulang yang terjadi melalui 3 mekanisme, dimana pendapat ini berdasarkan pada data bahwa penekanan sumsum tulang obat-obat sitostatika atau radiasi akan menghilangkan respon ini. Mekanisme yang pertama yaitu melalui penggunaan besi sumsum tulang sebagai respon terhadap eritropoietin, yang diikuti penurunan sintesis hepsidin melalui penurunan saturasi transferrin yang akan dikenali sel hepatosit. Namun, hasil studi menunjukkan bahwa penurunan kadar hepsidin ternyata mendahului penurunan saturasi
transferrin, sehingga mengesankan bahwa peningkatan penggunaan besi sumsum tulang bukanlah mekanisme yang menyebabkan penurunan ekspresi hepsidin (Ashby et al., 2010).
Mekanisme yang kedua diduga melalui soluble transferrin receptor (sTfR) suatu indikator kebutuhan besi sumsum tulang yang beredar di sirkulasi. Soluble transferrin receptor adalah suatu reseptor yang berasal dari reseptor permukaan yang dilepaskan selama maturasi eritrosit. Studi menunjukkan bahwa soluble transferrin receptor akan meningkat selama eritropoiesis dan berkorelasi negatif dengan ekskresi hepsidin di urine (Park et al., 2006; Ashby et al., 2010).
Mekanisme ketiga diduga melibatkan peran dua protein yang dihasilkan prekusor eritroid di sumsum tulang, yaitu GDF15 (Growth Differentiation Factor15) dan TWSG1 (Twisted Gastrulation Protein). GDF15 adalah anggota dari TGF-β superfamily.
Meskipun studi pada tikus menunjukkan bahwa adanya gangguan pada GDF15 tidak disertai gangguan pada status besi tubuh, namun dosis GDF15 yang lebih besar ternyata menghambat sintesis mRNA hepsidin pada studi in vitro. Selain itu, hasil studi menunjukkan bahwa GDF15 dapat menekan ekspresi hepsidin pada kultur sel hepatosit dan GDF15 ditemukan di sirkulasi dalam kadar yang sangat tinggi pada talassemia-β sehingga menjelaskan penurunan ekspresi hepsidin pada kondisi kelebihan cadangan besi tubuh, telah memperkuat pendapat tentang GDF15 sebagai mediator penghambat hepsidin. (Ganz dan Nemeth, 2009; Ashby et al., 2010) TWSG1 adalah protein pengikat BMP yang diproduksi selama maturasi eritroblast fase awal, dan dapat menghambat sintesis hepsidin in vitro melalui jalur regulasi hepsidin yang melibatkan BMP (Tanno et al., 2007; Ganz dan Nemeth, 2009).
Pada kondisi dimana aktivitas eritropoiesis terhambat akibat obat-obatan sitotoksik atau radiasi, sintesis mRNA hepsdin tidak menurun meskipun terjadi anemia berat (Ganz dan Nemeth, 2009). Studi pada tikus menunjukkan penurunan hebat ekspresi hepsidin pada tikus yang mendapat radiasi untuk menghambat eritropoiesis (Park et al., 2006).
Transfusi darah akan mempengaruhi produksi hepsidin dengan 2 cara, yaitu 1) mengatasi anemia dan menekan proses eritropoiesis sehingga produksi hepsidin menurun, atau 2) meningkatkan beban besi tubuh sehingga produksi hepsidin meningkat. Studi tentang ekskresi hepsidin urine sebelum transfusi dan 3 – 4 hari setelah transfusi, menunjukkan bahwa sebagian besar pasien menunjukkan peningkatan kadar hepsidin (Ganz dan Nemeth, 2006).
Halyangpentingdarihasilinistudibahwasintesishepsidindapatditekaneritropoietin adalah munculnya pendapat tentang penggunaan eritropoietin sebagai modalitas terapi pada anemia penyakit kronik, dimana hal ini berdasarkan adanya 2 mekanisme yang berperan untuk terjadinya anemia penyakit kronik yaitu penurunan respon eritropoietin dan gangguan transpor besi (Ashby et al., 2010).
Regulasi hepsidin akibat inflamasi
Selama infeksi dan inflamasi, produksi dan konsentrasi hepsidin sangat meningkat (Ganz et al., 2008). Sirkuit regulasi ini diduga berhubungan dengan peran hepsidin dalam mekanisme pertahanan tubuh dimana restriksi besi yang dimediasi hepsidin dapat membatasi pertumbuhan mikrobial. Banyak sitokin yang dapat menstimulasi transkripsi hepsidin selama inflamasi, yang utama adalah IL-6 dan anggota keluarga BMP(Maes et al., 2010). Interleukin-6 mengaktivasi jalur JAK-STAT3, dimana STAT3 terikat pada lokasi
pengikatan kanonikal di promoter hepsidin, menyebabkan stimulasi transkripsi sintesis hepsidin. Jalur BMP dan IL-6 bersinergis melalui mekanisme yang belum sepenuhnya dimengerti (Maes et al., 2010). Terikatnya IL-6 pada reseptornya menyebabkan aktivasi JAK (janus kinase) dan fosforilasi STAT3, suatu signaling molecule intraseluler, seperti terlihat pada gambar 22. STAT3 yang terfosforilasi akan mengalami dimerisasi dan translokasi ke nukleus, yang selanjutnya akan berinteraksi dengan elemen DNA di proksimal promoter hepsidin. Induksi sintesis hepsidin melalui IL-6 ini membutuhkan jalur BMP-Smad yang utuh, dimana mutasi pada elemen BMP proksimal akan mengganggu proses induksi sintesis hepsidin IL-6 (Babitt dan Lin, 2010). Hasil studi eksperimental dengan model tikus maupun manusia, menunjukkan kerja IL-6 pada sel hepatosit untuk meningkatkan produksi hepsidin (Fleming et al., 2012).
Proses inflamasi diduga berperan pada peningkatan kadar hepsidin serum yang terlihat pada banyak pasien dewasa dengan anemia sel sabit. Pada tikus yang diinjeksi dengan lipopolisakarida (LPS) akan terjadi peningkatan transkripsi hepsidin walaupun dalam konteks besi yang berlebih, LPS melawan penurunan ekspresi hepsidin dalam menanggapi kekurangan besi, menunjukkan bahwa sinyal yang terintegrasi pada promotor hepsidin, inflamasi dan pengaturan penyimpanan besi bekerja secara independen.
Ekspresi hepsidin juga ditingkatkan retikulum endoplasma (RE) yang stres. Respon stres ini dapat dikendalikan faktor transkripsi cyclic AMP response element-binding protein H (CREBH) (Vecchi et al., 2009) atau stress-inducible transcription factors CHOP and C/EP alpha (Oliveira et al., 2009). Dikatakan bahwa peningkatan transkripsi hepsidin dan kurangnya besi dapat mewakili mekanisme pertahanan terhadap proliferasi sel yang berlebih dan kanker, dan mungkin dengan pengikatan protein penekan tumor p53 sebagai respon elemen dalam promotor hepsidin.
Sintesis hepsidin akan cepat meningkat pada kondisi infeksi dan inflamasi, melalui mekanisme yang tidak tergantung pada status besi tubuh dan aktivitas eritropoiesis (Ganz, 2006).
Gambar 22. Regulasi sintesis hepsidin 4 sinyal fungsional yang telah diketahui mengatur ekspresi nya :inflamasi, anemia-hipoksia, status besi dan eritropoiesis. Inflamasi dan peningkatan kadar besi akan diikuti dengan peningkatan ekspresi hepsidin, sedangkan eritropoiesis dan penurunan
tekanan oksigen akan diikuti dengan penurunan hepsidin(Fleming et al., 2012)
Studi pada manusia yang diberikan infus lipopolisakarida, akan menyebabkan peningkatan ekskresi hepsidin di urine (Ganz dan Nemeth, 2006). Selain itu, studi pada manusia yang diberikan infus dengan IL-6, ekskresi hepsidin di urine akan meningkat 7.5 kali lipat dalam waktu 2 jam setelah pemberian infus, yang diikuti penurunan kadar besi serum dan saturasi transferrin sebesar 30% (Ganz, 2006). Studi lain menunjukkan bahwa penambahan antibodi terhadap IL-6 pada kultur sel hepatosit akan menghilangkan secara penuh respon peningkatan hepsidin akibat rangsangan lipopolisakarida. Dengan demikian, diantara sitokin-sitokin yang dihasilkan makrofag akibat rangsangan lipopolisakarida, IL-6 adalah sitokin yang paling berperan. Hasil studi pada tikus yang mengalami inflamasi akibat injeksi turpentine subkutan, menunjukkan adanya hipoferemia pada tikus yang normal, namun hipoferemia tidak ditemukan pada tikus dengan penurunan hepsidin, seperti terlihat pada gambar 22. Hal ini menunjukkan bahwa aksis IL-6-hepsidin berperan penting pada hipoferemia yang terjadi pada inflamasi (Ganz, 2006).
Pada kondisi inflamasi, juga ditemukan peningkatan sintesis hepsidin makrofag.
Hal ini diduga akibat rangsangan lipopolisakarida dan bakteri patogen tertentu melalui Toll-like receptors dan diduga melibatkan jalur IL-6/STAT3. Peningkatan sintesis hepsidin ini akan menurunkan ekspresi feroportin di permukaan sel secara autokrin.
Meskipun jumlahnya lebih sedikit dibandingkan di hati, peningkatan sintesis hepsidin di makrofag pada kondisi infeksi akan berperan pada mekanisme pertahanan tubuh dengan menghambat ketersediaan besi untuk mikroorganisme patogen (Babitt dan Lin, 2010).
Studi pada tikus menunjukkan bahwa tikus tanpa IL-6 yang mengalami inflamasi kronik, ternyata tetap terjadi peningkatan mRNA hepsidin, sehingga diduga ada sitokin lain yang dapat mempengaruhi produksi hepsidin, yaitu IL-1 yang telah ditemukan mampu meningkatkan mRNA hepsidin melalui mekanisme yang tidak tergantung IL-6.
Mekanisme kerja IL-1 belum diketahui dengan pasti, namun diduga melalui efek IL-1 yang meningkatkan sintesis NO (nitric oxide). NO diduga berperan pada homeostasis besi dengan meningkatkan pengikatan IRP 1 (iron regulatory protein 1) pada IRE (iron- responsive element) dan memicu degradasi IRP 2 sehingga mencegah terikatnya IRP 2 pada IRE. Selain itu, penambahan aminoguanidine, suatu inhibitor NOS (nitric oxide synthase) menyebabkan hilangnya efek rangsangan sintesis hepsidin sel hepatosit (Lee et al., 2004). Selain IL-1, TGF-β (transforming growth factor-β) juga ditemukan mengatur sintesis hepsidin pada tikus, namun perannya pada manusia belum berhasil dibuktikan (Ganz, 2006). Studi lain pada manusia, menunjukkan bahwa kadar mRNA hepsidin dapat dihambat TNF-α melalui mekanisme yang tidak melibatkan IL-6. IFN-β juga ditemukan dapat menghambat transkripsi hepsidin pada sel hepatosit tikus (Lee et al., 2004).
Studi pada manusia Nemeth et al., (2003) menemukan bahwa sintesis mRNA hepsidin dapat meningkat akibat rangsangan IL-6, tapi tidak dipengaruhi IL-1 atau TNF-α (tumor necrosis factor-α), menunjukkan bahwa hepsidin adalah reaktan fase akut tipe II.
Terdapat 2 tipe respon protein fase akut yang dihasilkan hepatosit; dimana respon tipe I diinduksi golongan sitokin IL-1 (IL-1α, IL-1β, TNF-α dan TNF-β) dan meningkatkan produksi amyloid A serum, C-reactive protein, dan komplemen C3, sedangkan respon tipe II diinduksi sitokin IL-6 dan meningkatkan sintesis fibrinogen, haptoglobin, dan α1- antitrypsin. Sintesis hepsidin akan meningkat dalam 8 jam setelah induksi IL-6 dan lipopolisakarida, namun tidak dipengaruhi IL-1α dan TNF-α, menunjukkan bahwa hepsidin adalah respon protein fase akut tipe II. Dua puluh empat jam setelah pemberian sitokin, sintesis mRNA hepsidin akan diinduksi IL-1α, namun hal ini diduga akibat efek