6219-10250-1-PB.pdf

8
53 Perbedaan Gambaran Histopatologi Granuloma Paru Mencit Setelah Diinfeksi Mycobacterium tuberculosis dan atau Intervensi Silika (THE INFLUENCES OF TIME IN THE HISTOPATHOLOGY OF LUNG GRANULOMA IN MICE AFTER INFECTION OF MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS AND SILICA INTERVENSION) Ni Made Linawati 1 , I Gusti Ngurah Mayun 1 , I Gusti Nyoman Sri Wiryawan 1 , Nyoman Sri Budayanti 2 , Ni Made Mertaniasih 3 , Fedik Abdul Ratam 4 , I Nyoman Wande 5 , I Gusti Ayu Dewi Ratnayanti 1 , Ida Ayu Ika Wahyuniari 1 , I Wayan Sugiritama 1 , I Gusti Kamasan Arijana 1 . 1 Bagian Histologi, 2 Bagian Mikrobiologi, Fakultas Kedokteran Universitas Udayana Jl. Sudirman Denpasar. Telepon : (0361) 222510. Email: [email protected] 3. Bagian Mikrobiologi, Fakultas Kedokteran. 4 Laboratorium Virologi dan Imunologi, Fakultas Kedokteran Hewan, Universitas Airlangga. 5 Bagian Patologi Klinik FK Unud/Rumah Sakit Umum Pusat Sanglah Denpasar ABSTRAK Karakteristik tuberkulosis paru adalah granuloma, terdiri dari limfosit dan makrofag yang menunjukkan interaksi antara sel-sel imun dan Mycobacterium tuberculosis (M. tb.). Pembentukan granuloma adalah proses organisasi yang tergantung pada invasi limfosit dengan perantaraan molekul adhesi dan kemokin. Silikosis yang disebabkan intervensi silika dapat menimbulkan pembentukan granuloma paru. Gambaran granuloma bervariasi tergantung agen dan reaksi imun. Tujuan penelitian ini adalah membuktikan perbedaan histopatologi granuloma paru mencit akibat infeksi M.tb, intervensi silika, dan keduanya yang terjadi pada minggu ke tiga dan ke tujuh. Sebanyak 45 mencit strain Balb-c, dibagi menjadi tiga kelompok , masing-masing kelompok P1 diberikan infeksi M.tb strain virulen H37Rv dosis 10 5 permL bakteri intranasal, P2 diberikan intervensi silika sebanyak 60 mikro liter partikel silika dilarutkan dalam air dengan dosis 2 mg/kg bb, P3 mendapat gabungan infeksi M.tb dan intervensi silika. Terminasi pada masing-masing kelompok dilakukan pada minggu ke tiga dan ke tujuh setelah diberikan perlakuan, dilanjutkan pemeriksaan histopatologi untuk menilai kerusakan jaringan paru. Untuk gambaran histologi dilakukan penilaian semikuantitatif menggunakan skor dari Dorman yaitu; perivaskulitis, peribronkiolitis, alveolitis, dan granuloma. Analisis hasil penelitian dilakukan dengan uji one way anova untuk menganalisa perbedaan antar kelompok (P<0.05). Hasil menunjukkan perbedaan signifikan antar kelompok perlakuan. Pada minggu ke tiga tampak pada semua kelompok terjadi kerusakan paru ringan dengan gambaran granuloma, tanpa tanda nekrosis ( pada P1 dan P2). Pada minggu ke tujuh tampak pada kelompok P3 terjadi kerusakan paru berat dengan granuloma bertanda nekrosis dan fibrosis, nekrosis terjadi pada kelompok P1, sedangkan dengan fibrosis terjadi pada kelompok P2. Simpulan yang dapat ditarik adalah kerusakan paru berat terjadi pada minggu ke tujuh pada kelompok yang mendapat infeksi M.tb dan intervensi silika dengan karakteristik nekrosis dan fibrosis. Kata kunci : Mycobacterium tuberculosis, granuloma, silika, histopatologi paru. ABSTRACT The characteristics of lung tuberculosis is granuloma, which is consisted of lymphocytes and macrophages that show the interaction between immune cells and M.tb. Granuloma is the organization process which is depend on lymphocytes invasion, adhesion molecules and chemokine fasilitation. Silicosis which is caused by silica, can influence granuloma in the lung. The features of granuloma is variation depend on the elicited agent and immune reaction. The main purpose of this study was to prove the histopathology differences of mice lung granuloma caused by M.tb infection, silica intervention and both in 3 th and 7 th weeks. It was 45 mice Balb-c strain, divided into 3 groups; P1 got M.tb infection with H37Rv strain 10 5 perml,P2 got silica intervention with 60 micro litre and, P3 got both of M.tb infection and silica Jurnal Veteriner Maret 2013 Vol. 14 No. 1: 53-60 ISSN : 1411 - 8327

Transcript of 6219-10250-1-PB.pdf

Page 1: 6219-10250-1-PB.pdf

53

Perbedaan Gambaran Histopatologi GranulomaParu Mencit Setelah Diinfeksi Mycobacterium tuberculosis

dan atau Intervensi Silika

(THE INFLUENCES OF TIME IN THE HISTOPATHOLOGY OF LUNG GRANULOMAIN MICE AFTER INFECTION OF MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS

AND SILICA INTERVENSION)

Ni Made Linawati1, I Gusti Ngurah Mayun1, I Gusti Nyoman Sri Wiryawan1,Nyoman Sri Budayanti2, Ni Made Mertaniasih3, Fedik Abdul Ratam4,

I Nyoman Wande5, I Gusti Ayu Dewi Ratnayanti1, Ida Ayu Ika Wahyuniari1,I Wayan Sugiritama1, I Gusti Kamasan Arijana1.

1 Bagian Histologi, 2 Bagian Mikrobiologi, Fakultas Kedokteran Universitas UdayanaJl. Sudirman Denpasar. Telepon : (0361) 222510. Email: [email protected]

3. Bagian Mikrobiologi, Fakultas Kedokteran.4 Laboratorium Virologi dan Imunologi, Fakultas Kedokteran Hewan, Universitas Airlangga.

5 Bagian Patologi Klinik FK Unud/Rumah Sakit Umum Pusat Sanglah Denpasar

ABSTRAK

Karakteristik tuberkulosis paru adalah granuloma, terdiri dari limfosit dan makrofag yangmenunjukkan interaksi antara sel-sel imun dan Mycobacterium tuberculosis (M. tb.). Pembentukangranuloma adalah proses organisasi yang tergantung pada invasi limfosit dengan perantaraan molekuladhesi dan kemokin. Silikosis yang disebabkan intervensi silika dapat menimbulkan pembentukangranuloma paru. Gambaran granuloma bervariasi tergantung agen dan reaksi imun. Tujuan penelitianini adalah membuktikan perbedaan histopatologi granuloma paru mencit akibat infeksi M.tb, intervensisilika, dan keduanya yang terjadi pada minggu ke tiga dan ke tujuh. Sebanyak 45 mencit strain Balb-c,dibagi menjadi tiga kelompok , masing-masing kelompok P1 diberikan infeksi M.tb strain virulen H37Rvdosis 105 permL bakteri intranasal, P2 diberikan intervensi silika sebanyak 60 mikro liter partikel silikadilarutkan dalam air dengan dosis 2 mg/kg bb, P3 mendapat gabungan infeksi M.tb dan intervensi silika.Terminasi pada masing-masing kelompok dilakukan pada minggu ke tiga dan ke tujuh setelah diberikanperlakuan, dilanjutkan pemeriksaan histopatologi untuk menilai kerusakan jaringan paru. Untukgambaran histologi dilakukan penilaian semikuantitatif menggunakan skor dari Dorman yaitu;perivaskulitis, peribronkiolitis, alveolitis, dan granuloma. Analisis hasil penelitian dilakukan dengan ujione way anova untuk menganalisa perbedaan antar kelompok (P<0.05). Hasil menunjukkan perbedaansignifikan antar kelompok perlakuan. Pada minggu ke tiga tampak pada semua kelompok terjadikerusakan paru ringan dengan gambaran granuloma, tanpa tanda nekrosis ( pada P1 dan P2). Padaminggu ke tujuh tampak pada kelompok P3 terjadi kerusakan paru berat dengan granuloma bertandanekrosis dan fibrosis, nekrosis terjadi pada kelompok P1, sedangkan dengan fibrosis terjadi pada kelompokP2. Simpulan yang dapat ditarik adalah kerusakan paru berat terjadi pada minggu ke tujuh padakelompok yang mendapat infeksi M.tb dan intervensi silika dengan karakteristik nekrosis dan fibrosis.

Kata kunci : Mycobacterium tuberculosis, granuloma, silika, histopatologi paru.

ABSTRACT

The characteristics of lung tuberculosis is granuloma, which is consisted of lymphocytes andmacrophages that show the interaction between immune cells and M.tb. Granuloma is the organizationprocess which is depend on lymphocytes invasion, adhesion molecules and chemokine fasilitation. Silicosiswhich is caused by silica, can influence granuloma in the lung. The features of granuloma is variationdepend on the elicited agent and immune reaction. The main purpose of this study was to prove thehistopathology differences of mice lung granuloma caused by M.tb infection, silica intervention and bothin 3th and 7th weeks. It was 45 mice Balb-c strain, divided into 3 groups; P1 got M.tb infection with H37Rvstrain 105 perml,P2 got silica intervention with 60 micro litre and, P3 got both of M.tb infection and silica

Jurnal Veteriner Maret 2013 Vol. 14 No. 1: 53-60ISSN : 1411 - 8327

Page 2: 6219-10250-1-PB.pdf

54

intervention. Termination of each group were held on 3 and 7 weeks of intervention, continued byhistopathology examination. In the histopathology feature, we done semi-quantitative prosedure to measurelung damage by using Dormans scores; perivasculitis, peribronchiolitis, alveolitis and granuloma. Oneway anova to analysis the differences of histopathologycal result among these groups (P< 0,05). Resultshowed the significant differences among these group. In the 3th weeks, we found mild lung damage werehappened in all groups with granuloma, without necrosic (P1 and P2). In the 7th weeks we found severe lungdamage in P3 with necrotic and fibrotic granuloma sign, with necrosis in P1, with fibrotic in P2. Weconcluded the worst lung damage happened in 7th weeks in group which are got M.tb infection and silicaintervention, with granuloma characterictic of necrosic and fibrotic.

Keywords: Mycobacterium tuberculosis, silica, histopathology, lung granuloma

PENDAHULUAN

Tanda khas pada tuberkulosis paru adalahgranuloma, yang secara dominan terdiri darilimfosit dan makrofag yang menunjukkaninteraksi antara sel-sel imun denganMycobacterium tuberculosis (M.tb). Pemben-tukan granuloma merupakan proses organisasiyang tergantung pada invasi limfosit yangdifasilitasi oleh adhesion molecule danchemokine (Kahnert, 2007). Granulomamerupakan tempat terjadinya proses infeksi,dapat berperan persistensi, patologi, maupunproteksi terhadap M.tb. Sel T dan sel makrofagberpartisipasi dalam mengendalikan tuber-kulosis. Interferon gamma (IFN-α) dan TumorNecrosis Factor alpha (TNF-α) yang diproduksioleh sel T penting sebagai aktifator makrofag.TNF-α dan lymphotoxin (LT)-α3 berperandalam pembentukan dan pemeliharaanintegritas struktur granuloma (Kaufmann,2001). TNF-α, Transforming Growth Factor 1beta (TGF 1α) juga bertindak sebagai responsdari sel T yang bersifat spesifik terhadap antigenyang berperan dalam pembentukan granulomasetelah infeksi M.tb (Song et al., 2000; Crevel etal., 2002). Granuloma merupakan kumpulanfagosit (makrofag dan atau sel epitelioid) yangdapat berlanjut dengan nekrosis. Granulomapada umumnya berfungsi dalam membatasipenyebaran patogen-patogen yang masuksehingga kerusakan jaringan dapat dibatasi(Male et al., 2006). Selain tuberkulosis, silikosisjuga dapat menimbulkannya granuloma padaparu sehingga terjadi kerusakan paru. Silikosisdapat terjadi akibat paparan berlebihan daripartikel silika (Langley, 2010). Perbedaangambaran granuloma yang menimbulkankerusakan paru yang terjadi akibat infeksi M.tbdan intervensi silika pada waktu perlakuantertentu belum pernah dilaporkan. Penelitianini bertujuan untuk membuktikan adanya

perbedaan gambaran histopatologi padakelompok perlakuan dengan infeksi kuman M.tb,intervensi silika, maupun keduanya pada periodewaktu tiga dan tujuh minggu. Hasil penelitianini diharapkan dapat digunakan sebagaiinformasi dalam pengembangan pengetahuandasar ilmiah imunopatogenesis granuloma baikyang disebabkan oleh agens infeksi maupun noninfeksi.

METODE PENELITIAN

Persiapan Hewan CobaPenelitian ini menggunakan rancangan

randomized post test only group design.Sebanyak 45 ekor hewan mencit strain Balb/cumur 6-8 minggu, jantan, dengan rata-rataberat badan 30 gram dan berbadan sehatdigunakan dalam penelitian ini. Mencit dibagitiga kelompok masing-masing 15 mencit untukP1, P2 dan P3. Kelompok P1 diberikan infeksiM.tb strain virulen H37Rv dengan dosis 105

permL bakteri secara intranasal. Kelompok P2diberikan intervensi silika pemberian sebanyak60 mikro liter partikel silika yang telahdilarutkan dalam air dengan dosis 2 mg/kg bb.Kelompok P3 mendapat masing-masinggabungan infeksi M.tb dan intervensi silika.Masing-masing kelompok ditempatkan dalamkandang individu, diadaptasikan terhadappakan dan lingkungan selama satu minggu.

Persiapan Kultur Murni M.tb StrainReferens H37Rv dan Intervensi Silika

Strain virulen H37Rv merupakan salahsatu strain virulen dari Mycobacteriumtuberculosis. Strain H37Rv yang berumur 3-4minggu diperoleh dari laboratorium mikrobiologiFakultas Kedokteran Universitas Udayana.Eksperimen dilakukan, kelompok P1 diinfeksidengan 105 permL bakteri secara intranasal.Mula-mula dibuat suspensi kuman sebanyak 107

Linawati et al Jurnal Veteriner

Page 3: 6219-10250-1-PB.pdf

55

yang setara dengan Mc Farland 1, kemudiandiencerkan hingga tercapai konsentrasi kuman105 , sebanyak 60 mikro liter suspensi diinokulasipada lubang hidung mencit dengan mikropipet.Kemudian mencit diletakkan di kabinet untukpengamatan selanjutnya (Saunder,1996).Kelompok P2 diberi perlakuan silika denganpemberian sebanyak 60 mikro liter partikelsilika yang telah dilarutkan dalam air dengandosis 2 mg/kg bb. Kelompok P3 diberi perlakuaninfeksi M.tb dan silika sesuai dosis diatas.Selama masa adaptasi perlakuan diatas, mencitdiberikan pakan standar yang disusun menurutHartiningsih (1996), sebanyak ±10% dari beratbadan, dan air minum aquabides secara adlibitum. Kemudian dikorbankan dengandilakukan eutanasia masing-masing kelompokmencit pada minggu ke tiga dan tujuh.Selanjutnya secara makroskopis dicari jaringangranuloma dengan cara irisan paru, untukdibuat preparat histologi terhadap jaringangranuloma tersebut.

Pembuatan Sediaan Histologi denganPewarnaan HE

Pembuatan preparat mikroskopik diawalidengan fiksasi organ paru kanan yang telahdirendam dalam larutan formaldehide 10%dalam PBS selama dua hari kemudian direndamdalam parafin, selanjutnya dilakukanpemotongan sepanjang daerah terluas setiaplobusnya. Potongan serial setebal lima mikrometer terpisah setiap 100 mikrometer diwarnaidengan HE.

Analisis DataHasil pemeriksaan histopatologi jaringan

paru dari setiap kelompok perlakuan dinilaidengan skor dari Dorman untuk menilaikerusakan paru-paru mencit. Skor dari Dormanberdasarkan parameter histopatologi sebagaiberikut : peribronchiolitis, perivaskulitis,

alveolitis dan pembentukan granuloma, yangsecara semi kuantitatif tiap parameter dinilaidengan : tidak ada lesi jika total skornya 1, lesiminimal jika total skornya 2, lesi ringan jikatotal skornya 3, lesi sedang jika total skornya 4,dan lesi berat jika total skornya 5 (Dormans,2004). Hasil pengamatan yang diperoleh berupadata dicatat dan ditabulasi. Analisis data hasilpenelitian menggunakan uji statistika One WayAnova, untuk membuktikan apakah adaperbedaan yang bermakna (P<0,05) antarakelompok mencit dengan perlakuan infeksiM.tb, kelompok mencit dengan perlakuan silikaserta kelompok mencit dengan perlakuan infeksiM.tb dan silika pada waktu paparan 3 dan 7minggu.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kerusakan jaringan paru dapat diukursecara kuantitatif dengan menggunakan skordari Dorman, yang memiliki beberapa kriteriapenilaian berdasarkan: perivaskulitis, peribron-kiolitis, alveolitis, dan granuloma.

Hasil skoring dari pengamatan preparathistopatologi pada masing-masing kelompokperlakuan berdasarkan kriteria skoring Dormandisajikan pada Tabel 1.

Pada tabel 1. Tampak bahwa kerusakanparu paling tinggi pada kelompok P3 baik padaminggu ke tiga maupun minggu ke tujuhdengan skoring Dormans pada minggu ke tigaadalah 10 sedangkan pada minggu ke tujuhadalah 16. Pada keseluruhan kelompokperlakuan tampak terjadi kurusakan paru yanglebih berat pada minggu ke tujuh.

Gambar histopatologi untuk kelompokperlakuan yang terinfeksi M.tb (P1), intevensisilika (P2) serta yang diinfeksi M.tb danintervensi silika (P3) masing-masing padawaktu tiga dan tujuh minggu tersaji padaGambar 1, 2 dan 3. Pada gambar dipakai kriteria

Tabel 1. Hasil skoring dorman pada ketiga kelompok perlakuan

Kerusakan P1 P2 P3jaringan paru III VII III VII III VIIperivaskulitis (a) 2 3 1 4 2 5peribronkiolitis (b) 3 3 1 4 3 3alveolitis (c) 2 3 2 3 3 3granuloma (d) 2 4 1 3 2 5Total 9 13 5 14 10 16

Keterangan : P1 = ingeksi M.tb; P2 = invertensi silika; P3 = infeksi M.tb dan intervensi silika; III = mingguke tiga; VII = minggu ke tujuh

Jurnal Veteriner Maret 2013 Vol. 14 No. 1: 53-60

Page 4: 6219-10250-1-PB.pdf

56

Gambar 1. Mikroskopis paru kanan mencit setelah infeksi dengan M.tb. yaitu P1. minggu ke tiga (kiri) danP1. minggu ke tujuh (kanan). Perubahan terjadi berupa perivaskulitis (a) peribronkiolitis (b),alveolitis (c), dan granuloma (d). Granuloma pada gambar kiri bersifat protelitif, sedangkankanan granuloma bersifat patologi.

Gambar 2. Mikroskopis paru kanan mencit setelah intervensi silika. P2. minggu ke tiga (kiri) dan P2.minggu ke tujuh (kanan). Perubahan terjadi berupa perivaskulitis (a), peribroniolitis (b),alveolitis (c), dan granuloma. Fibrosis terjadi pada gambar kiri, sedangkan granuloma fibrotikteramati pada gambar kanan.

Gambar 3. Mikroskopis paru kanan mencit dengan infeksi M.tb dan silika. P3. minggu ke tiga (kiri) danP3. minggu ke tujuh (kanan). Perubahan terjadi berupa perivaskuler (a) peribronkiolitis (b),alveolitis (c), dan granuloma (d). Pada gambar kiri teramati granuloma disertai nekrosis danfibrosis, pada gambar kanan teramati neklosis lebih meluas.

Linawati et al Jurnal Veteriner

Page 5: 6219-10250-1-PB.pdf

57

untuk skoring Dormans dengan a =perivaskulitis; b = peribronkiolitis; c = alveolitis;dan d = granuloma (pedoman skala dariDormans kami lampirkan di belakang).

Granuloma oleh Mycobacterium tuber-culosis (M.tb)

Infeksi M.tb terhadap mencit merupakansuatu intervensi agent infeksi. Granuloma selepiteloid pada infeksi M.tb terbentuk akibatrespons imun yang mengaktifkan makrofagkarena adanya stimulasi dari mediator atausitokin yang dilepaskan makrofag dan sel Tteraktivasi. Gambaran khas granuloma selepiteloid yaitu makrofag dan sel epiteloid,terkadang disertai giant cell (hasil fusi sel-selepitelioid) sebagai inti granuloma yangdikelilingi oleh tumpukan sel-sel limfosit.Namun, granuloma pada mencit tidakditemukan adanya giant cell. Pada infeksi M.tb,dapat terjadi granuloma disertai terbentuknyajaringan nekrosis pada bagian tengah akibat lisismakrofag.

Pada Gambar 1. perlakuan P1. pada mingguke tiga (kiri) tampak perubahan pada jaringanparu, terjadi infiltrasi sel-sel radang dandinyatakan kriteria perivaskulitis (a = 2; ada 1-2 lapis sel radang dipermukaan dalam pembuluhdarah ), peribronkiolitis (b = 3; ada 3-5 lapis selradang dipermukaan dalam cabang bronkus),alveolitis (c = 2; ada selapis sel radang ditepialveoli) dan granuloma (d = 2; granulomadengan diameter < 1 mm pada pembesaran1000x), sehingga total derajat skoring Dormanadalah 9 yang berarti terdapat kerusakanringan pada paru mencit pada minggu ketigasetelah diinfeksi M.tb. Gambaran granulomapada kelompok ini masih bersifat protektif danbelum nampak adanya nekrosis.

Pada Gambar 1. perlakuan P1. pada mingguke tujuh (kanan) tampak perubahan padajaringan paru, terjadi infiltrasi sel-sel radangdan dinyatakan kriteria perivaskulitis (a = 3;ada 3-5 lapis sel radang dipermukaan dalampembuluh darah ), peribronkiolitis (b = 3; ada 3-5 lapis sel radang dipermukaan dalam cabangbronkus), alveolitis (c = 3; ada 2-3 lapis sel radangditepi alveoli) dan granuloma (d = 4; granulomadengan diameter > 2-4 mm pada pembesaran1000x), sehingga total derajat skoring Dormanadalah 13 yang berarti terdapat kerusakansedang pada paru mencit pada minggu ketujuhsetelah diinfeksi M.tb. Namun, gambarangranuloma pada kelompok ini sudah bersifatpatologi ditandai dengan adanya gambaran

nekrosis masif. Hasil penelitian ini menunjuk-kan bahwa reaksi granulomatosa dapat terjadimulai 21-28 hari. Granulomatosa tuberkulosismerupakan bentuk reaksi terpenting dalamdelayed type hypersensitivity (DTH). MenurutMale et al., (2006) reaksi granulomatosamelibatkan sel-sel epiteloid dan giant cell yangdikelilingi oleh kumpulan sel limfosit dibagiantepinya serta membentuk area nekrosis kaseosadi bagian tengahnya. Pada penelitian ini tampakpada minggu ke tujuh di bagian sentralgranuloma sudah menunjukkan adanya suatunekrosis. Menurut Kim et al., (2010) terjadinyanekrosis kaseosa pada bagian sentral darigranuloma tuberkulosis diduga akibat adanyadisregulasi metabolisme lipid host akibatinteraksi dengan M.tb. Selain itu menurutEngele et al., (2002) peran berbagai macammediator diduga sangat menentukan intaktidaknya granuloma akibat tubekulosis yangterbentuk seperti TNF-α yang dapatmerangsang migrasi sel-sel inflamasi danmeningkatkan ekspresi molekul adhesi sehinggaterbentuk granuloma yang terdiri dari agregasisel makrofag, epiteloid serta lapisan limfosit padatepinya. Hal ini juga sesuai dengan hasilpenelitian yang telah dilakukan pada tepigranuloma terdapat serbukan padat sel-sel yangkemungkinan adalah terdiri dari sel limfosit,makrofag, dan epiteloid (tanda panah padagambar). Granuloma sebagai suatu bentukan,timbul akibat respons imun yang baik/ intaksedangkan saat sistem imunitas kita menurunmaka granuloma akan rusak atau tidakterbentuk (Rubin, 2009).

Granuloma oleh SilikaGranuloma fibrotik terbentuk akibat

fagositosis non spesifik terhadap benda asingnon-antigenik seperti partikel silika dan talk.Granuloma ini terdiri dari agregasi makrofagdi sekitar partikel yang terfagosit. Partikel silikabersifat sitotoksik terhadap makrofag, beadssilika akan menstimuli pelepasan berbagaifaktor fibrogenik seperti interleukin, growthfactors dan fibronectin. Faktor-faktor tersebutmenstimuli fibroblas untuk memproduksikolagen, sehingga pada intervensi dengan silicabeads tampak hialinisasi kolagen. Padapenelitian ini gambaran fibrosis mendominasikelompok yang diberikan intervensi silica beads.Pada Gambar 2. P2 (minggu ke tiga) tampakperubahan pada jaringan paru, terjadi infiltrasisel-sel radang dan dinyatakan kriteriaperivaskulitis (a = 1; tidak ada sel radang di

Jurnal Veteriner Maret 2013 Vol. 14 No. 1: 53-60

Page 6: 6219-10250-1-PB.pdf

58

permukaan dalam pembuluh darah ),peribronkiolitis (b = 1; tidak ada sel radangdipermukaan dalam cabang bronkus), alveolitis(c = 2; ada selapis sel radang ditepi alveoli) dangranuloma (d = 1; tidak ada granuloma),sehingga total derajat skoring Dorman adalah5 yang berarti terdapat kerusakan minimal padaparu mencit pada minggu ketiga setelahdiintervensi silika.Tampak di beberapa area adagambaran fibrosis. Pada Gambar 2. P2 (mingguke tujuh), tampak perubahan pada jaringanparu, terjadi infiltrasi sel-sel radang dandinyatakan kriteria perivaskulitis (a = 4; > 5lapis sel radang dipermukaan dalam pembuluhdarah ), peribronkiolitis (b = 3; ada 3-5 lapis selradang dipermukaan dalam cabang bronkus),alveolitis (c = 3; ada 2-3 sel radang ditepi alveoli)dan granuloma (d = 3; granuloma dengandiameter 1-2 mm pada pembesaran 1000x),sehingga total derajat skoring Dorman adalah14 yang berarti terdapat kerusakan sedang padaparu mencit pada minggu ke tujuh setelahdiintervensi silika. Tampak gambarangranuloma fibrotik, dan pada Gambar 2fibrosisnya ditunjukkan dengan tanda panah.Hasil penelitian akibat intervensi silica beadsserupa dengan penelitian yang dilakukan olehBarbarin (2004). Dalam laporannya dinyatakangranuloma paru timbul setelah diberikan injeksipartikel silika. Menurut Rubin (2001), kristalsilika berukuran kecil (1-5 mikro) yang berhasilmasuk sampai asinus paru, terhindar dari aksisiliar pada permukaan mukosa bronkial, akandifagosit oleh makrofag alveoli sebagaipertahanan pertama. Partikel silika memilikipermukaan dengan grup silikon hidroksida yangdapat membentuk ikatan hidrogen denganfosfolipid dan protein milik makrofag yangbersifat toksik sehingga menyebabkan gangguanfagolisosomal dan menyebabkan kematianmakrofag. Makrofag yang mati ini kemudianmelepaskan faktor-faktor fibrogenik bersamadengan bebasnya partikel silika yang telah gagaldihancurkan (digested). Silika yang terlepas inikembali menarik makrofag lain yang kemudian

akan kembali menelan partikel tersebutsehingga mengalami lisis. Sehingga akan terusterjadi pelepasan isi makrofag berupa partikelsilika maupun faktor-faktor fibrogenik. Padaakhirnya akan didapati nodul fibrosis di dalamparu yang padat kolagen dan sel fibroblas yangdisertai sejumlah limfosit dan makrofag. Padalaporannya Langley (2010) juga menyebutkanpada paru yang di induksi dengan silika dosisbesar, menimbulkan silikosis akut dengankarakteristik gambaran paru sepertipembentukan granuloma (granuloma likeformation) yang kemungkinan berhubungandengan terjadinya apoptosis, alveolitis berat,serta alveolar lipoproteinosis. Pada minggu ketujuh penelitian ini terjadi alveolitis yang cukupberat dengan skoring 3 yaitu terdapat 2-3 lapissel radang di tepi alveoli.

Granuloma oleh M.tb dan SilicaGranuloma yang terbentuk pada kombinasi

intervensi antara infeksi M.tb dan silikamenyebabkan kerusakan paru yang lebih beratdalam waktu yang sama jika dibandingkandengan dua kelompok lainnya yang diintervensihanya dengan satu perlakuan saja. Intervensipartikel infeksi menimbulkan aktivasi sistemimun selular sedangkan intervensi partikel noninfeksi seperti silika menimbulkan reaksi non-imunologik yang lebih dominan. Akibat duaagen ini terjadi fibrosis dan nekrosis pada parumencit. Pada kelompok ini terjadi nekrosis masifpada minggu ke tujuh (tanda panah). Gambarhistopatologi untuk kelompok yang terinfeksiM.tb dan diberi intervensi silika (P3) pada waktutiga dan tujuh minggu masing-masing tersajipada Gambar 3.

Pada Gambar 3. P3 pada minggu ke tiga,tampak perubahan pada jaringan paru, terjadiinfiltrasi sel-sel radang serta fibrosis yangprogresif dan dinyatakan kriteria perivaskulitis(a = 2; ada 1-2 lapis sel radang dipermukaandalam pembuluh darah ), peribronkiolitis (b =3; ada 3-5 lapis sel radang dipermukaan dalamcabang bronkus), alveolitis (c = 3; ada 2-3 lapis

Tabel 2.Rataan kerusakan jaringan paru pada mencit di berbagai kelompok perlakuan dan periodepengamatan berdasarkan skor Dorman.

Perlakuan Minggu ke tiga Minggu ke tujuh

Infeksi dengan M.tb Kerusakan ringan Kerusakan sedangIntervensi dengan silika Kerusakan minimal Kerusakan sedangM.tb dan silika Kerusakan ringan Kerusakan berat

Linawati et al Jurnal Veteriner

Page 7: 6219-10250-1-PB.pdf

59

sel radang ditepi alveoli) dan granuloma (d = 2;granuloma dengan diameter < 1 mm padapembesaran 1000x), sehingga total derajatskoring Dorman adalah 10 yang berartiterdapat kerusakan ringan pada paru mencitpada minggu ke tiga setelah diinfeksi M.tb danintervensi silika.

Gambaran granuloma pada kelompok inisudah menunjukkan adanya nekrosis, disertaidengan fibrosis yang luas.

Pada Gambar 3. P3 pada minggu ke tujuh,Terjadi infiltrasi sel-sel radang serta fibrosis yangprogresif pada jaringan paru yang dinyatakankriteria perivaskulitis (a = 5; > 5 lapis sel radangdipermukaan dalam pembuluh darah dengankerusakan dinding pembuluh darah), peribron-kiolitis (b = 3; ada 3-5 lapis sel radangdipermukaan dalam cabang bronkus), alveolitis(c = 3; ada 2-3 sel radang ditepi alveoli) dangranuloma (d = 5; granuloma dengan diameter>4 mm pada pembesaran 1000x), sehingga totalderajat skoring Dorman adalah 16 yang berartiterdapat kerusakan berat pada paru mencit padaminggu ke tujuh setelah diintervensi M.tb dansilika. Nekrosis pada granuloma tampak lebihmeluas menunjukkan kerusakan paru buruk.Hasil pada kelompok P3 menunjukkan keadaanyang lebih berat dibandingkan kelompok P1 danP2 hal ini mungkin disebabkan karenaintervensi yang diberikan berupa agen infeksidan non infeksi yang menimbulkan reaksi/respons imun tubuh yang berlebihan yang dapatmenimbulkan kerusakan pada jaringan tubuhitu sendiri dalam hal ini jaringan paru.

Rataan kerusakan paru pada keseluruhankelompok perlakuan tersaji pada Tabel 2. Padakeseluruhan perlakuan atau intervensi telahterjadi kerusakan ringan pada minggu tiga,semakin memburuk pada minggu ke tujuhterjadi kerusakan berat terutama padakelompok P3. Granuloma mulai tampak padaminggu ke tiga di semua kelompok perlakuan(90%) dengan perbedaan jenis granuloma(granuloma oleh karena infeksi M.tb ataugranuloma fibrotik) namun pada minggu ketiga, granuloma masih bersifat non nekrosis (P1dan P2). Granuloma pada minggu ke tujuh,sembilan puluh persen sudah mengalaminekrosis (P1 dan P3), serta fibrosis masif padaP2.

SIMPULAN

Terdapat perbedaan gambaran histopatologidi antara kelompok perlakuan. Kerusakanminimal sudah terjadi pada minggu ke tiga danpaling berat pada minggu ke tujuh pada semuakelompok perlakuan. Granuloma mulai terjadipada minggu ke tiga, tanpa nerosis padakelompok yang diinfeksi M.tb, dengan fibroticpada kelompok infeksi M.tb dan intervensi silika,dan dengan nekrosis dan fibrosis pada kelompokyang diinfeksi M.tb dan intervensi silika.

SARAN

Perlu dilakukan penelitian lanjutan untukmembuktikan profil sitokin yang berperandalam terjadinya granuloma didukung dengandata histopatologis granuloma serta mengana-lisis hubungan antara perbedaan profil sitokindengan perbedaan gambaran histopatologigranuloma.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis menghaturkan terima kasihkepada DIKTI dalam Program Hibah Pekertiyang telah mendanai penelitian ini, kepada FKdan FKH Unair Surabaya sebagai Tim PenelitiMitra, kepada Lemlit UNUD yang telahmemperantarai program penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

Barbarin V, Arras M, Misson P, Delos M,McGarry B, Phan S H, Lison D, Huaux F.2004. Characterization of The Effect ofInterleukin-10 on Silica Particles, Am JRespi Cell Mol Biol 31: 78-85

Crevel, Jos WM, Tom HM, Ottenhoff. 2002.Innate Immunity to Mycobacteriumtuberculosis. Dalam. Clinical MicrobiologyReview. Pp. 294-309.

Dormans JA, Van Meijeren C, Cornelia E,Vleeming W. 2004. Time Study onDevelopment and Repair of Lung InjuryFollowing Ozone Exposure in Rats.www.biomedex perts. Com

Jurnal Veteriner Maret 2013 Vol. 14 No. 1: 53-60

Page 8: 6219-10250-1-PB.pdf

60

Engele M, Stobel E, Castiglion K, SchwerdtnerN, Wagner M, Bolcskei P, Rollinghoff M,Stenger S. 2002. Induction of TNF inHuman Alveolar As a Potential EvasionMechanism of Virulent Mycobacteriumtuberculosis, The Journal of Immunology,168:1328-37.

Hartiningsih. 1996. Nilai Diagnostik Kalsiumdan Fosfat Dalam Darah TerhadapPerubahan Awal Osteoporosis Pada TikusPutih (Ratus norvegicus albicus) yangdipanhisterektomi. Lap. Penelitian.Jogjakarta. Fakultas Kedokteran Hewan.Universitas Gadjah Mada.

Kahnert A, Hopken UE, Stein M. 2007.Mycobacterium tuberculosis triggersformation of Lymphoid Structure in MurineLung. Infect Dis. 195(1):46-54. http://lib.bioinfo.pl/auth:Kaufmann,SH

Kaufmann SH. 2001. How Can ImmunologyContribute to The Control of Tuberculosis?.Macmillan Magazines Ltd. www.nature.com/reviews/immunol.

Kim MJ, Walnwright HC, Locketz M et al.,2010.Caseating of Human tuberculosisgranulomas correlates with elevated hostlipid metabolism. Abstract. EMBO Mol Med2 (7) : 258-74.

Langley RJ, Mishra NC, Pena-Philippides JC.2010. Granuloma formation induced by low-dose chronic silica inhalation is associatedwith an anti-apoptotic responssse in Lewisrats. J Toxicol Environ Health A. 73 (10) :669-83.

Male D, Prostoff J, Broth D, Ivan Roitt. 2006.Immunology 7ed, Mosby Inc., Canada.

Rubin, E. 2001. Essential Pathology, 3rd ed,Lippicott Williams & Wilkins, USA.

Rubin, E. 2009. The Granuloma in Tuberculosis-Friend or Foe. New England Journals ofMedicine. 360:2471-73.

Song CH. 2000. Deppressed Interleukin-12 (IL-12), but not IL-18, Production in Responssseto a 30- or 32-kilodalton MycobacterialAntigen in Patients with Active PulmonaryTuberculosis. IAI journal.68 (8) : 4477-84.

Saunders BM, Cheers C. 1996. IntranasalInfection of Beige Mice with Mycobacteriumavium Complex : Role of Netrophils andNatural Killer Cells. Infection andImmunity 64 (10): 4236-41.

Linawati et al Jurnal Veteriner