KORELASI KADAR INTERLEUKIN 18 DENGAN EKSPRESI SOLUBLE VASCULLAR CELL ADHESION

MOLECULE 1 (sVCAM-1) DAN SOLUBLE INTERCELULAR ADHESION MOLECULE 1 (sICAM-1) PADA DEMAM

BERDARAH DENGUE

THE CORRELATION OF INTERLEUKIN 18 LEVEL WITH EXPRESSION OF SOLUBLE VASCULLAR CELL ADHESION MOLECULE 1 (sVCAM-1) AND SOLUBLE INTERCELULAR

ADHESION MOLECULE 1 (sICAM-1) IN DENGUE HEMORRHAGIC FEVER

YONDRI NATALIS TASIDJAWA P1505 212 001

PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR 2014

KORELASI KADAR INTERLEUKIN 18 DENGAN

EKSPRESI MOLEKUL ADHESI (SOLUBLE VASCULLAR

CELL ADHESION MOLECULE 1 (sVCAM-1) DAN SOLUBLE

INTERCELLULAR ADHESION MOLECULE 1 (sICAM-1))

PADA DEMAM BERDARAH DENGUE

Tesis

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar Magister

Program Studi

Biomedik

Disusun dan diajukan oleh

YONDRI NATALIS TASIDJAWA

Kepada

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS HASANUDDIN

2014

TESIS

KORELASI KADAR INTERLEUKIN 18 DENGAN EKSPRESI

SOLUBLE VASCULLAR CELL ADHESION MOLECULE 1 (sVCAM-1) DAN SOLUBLE INTERCELULAR ADHESION MOLECULE 1 (sICAM-1) PADA

DEMAM BERDARAH DENGUE

Disusun dan diajukan oleh

YONDRI NATALIS TASIDJAWA Nomor Pokok P1505212001

telah dipertahankan di depan Panitia Ujian Tesis

pada tanggal 14 Januari 2015

dan dinyatakan telah memenuhi syarat

Menyetujui

Komisi Penasihat,

dr. Uleng Bahrun., Ph.D., Sp.PK (K) dr. Isra Wahid, S. Ked., Ph.D.

Ketua Anggota

Ketua Program Studi Direktur Program Pascasarjana

Biomedik, Universitas Hasanuddin,

Dr. dr. Andi Mardiah Tahir, Sp.OG Prof. Dr. Syamsul Bachri, S.H., M.S.

PERNYATAAN KEASLIAN TESIS

Yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Yondri Natalis Tasidjawa

Nomor Mahasiswa : P1505212001

Program studi : Biomedik

Menyatakan dengan sebenarnya bahwa tesis yang penulis tulis ini

benar-benar merupakan hasil karya penulis sendiri, bukan merupakan

pengambilalihan tulisan atau pemikiran orang lain. Apabila di kemudian

hari terbukti atau dapat dibuktikan bahwa sebagian atau keseluruhan tesis

ini hasil karya orang lain, penulis bersedia menerima sanksi atas

perbuatan tersebut.

Makassar,

Yang menyatakan

Yondri Natalis Tasidjawa

PRAKATA

Syukur dan pujian penulis berikan kepada Allah sumber segala

hikmat karena penyertaan dan kasihNYA penelitian dengan judul Korelasi

Kadar Interleukin 18 dengan Ekspresi soluble vascullar cell adhesion

molecule 1 (sVCAM-1) dan soluble intercelular adhesion molecule 1

(sICAM-1) pada Demam Berdarah Dengue dapat dirangkumkan.

Penelitian ini tidak bisa terselesaikan tanpa bantuan beberapa pihak,

oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan

terimakasih kepada Prof.dr.Mansyur Arif, Ph.D, Sp.PK (K), sebagai ketua

konsentrasi biomedik kimia klinik dan juga secara pribadi sebagai guru

yang baik. Terimakasih atas segala kebaikan dan kesempatan yang

diberikan untuk terus belajar. Kepada dr. Uleng Bahrun Ph.D, Sp.PK(K)

selaku pembimbing pertama dan dr. Isra Wahid, Ph.D selaku pembimbing

kedua. Terimakasih atas segala kebaikan dan kesempatan yang diberikan

untuk terus membimbing dalam penyusunan tesis. Kepada seluruh staf

dosen Biomedik, terimakasih untuk setiap ilmu yang dibagikan.

Kesempatan ini juga penulis mengucapkan terimakasih kepada Prof.

DR. dr. Syamsu, Sp.PD, KKI sebagai kepala RS PTN Universitas

Hasanuddin Makassar. Kepada dr. Sitti Wahyuni, Ph.D. sebagai kepala

bidang penelitian RS. PTN Universitas Hasanuddin dan seluruh staf RS.

Universitas Hasanuddin Makassar. Terimakasih telah menerima dan

memberi izin untuk meneliti.

Kepada Dr.dr. Nurhayana Sennang Sp.PK, M.Kes, DMM, dr. Liong

Boy Sp.PK, M.Kes, dr. Yuyun Wudaningsih Sp.PK, M.Kes beserta seluruh

staf Laboratorium Patologi Klinik RS PTN Universitas Hasanuddin

Makassar, atas penerimaan yang hangat, dukungan dan bantuan selama

penulis berada di laboratorium patologi klinik. Kepada staf Laboratorium

Mikrobiologi RS UNHAS, Risma yang telah membantu dalam penelitanku.

Teman seperjuangan angkatan 2012 Konsentrasi Kimia Klinik,

Nurdin, Theosobia Grace Orno, Wa Ode Miftah Hudayah . Terimakasih

untuk kebersamaan, dukungan dan motivasi selama masa perkuliahan.

Kalian teman-teman yang hebat.

Terimakasih kepada Yenti, Marisca, Nesia, Andre, Icen beserta

seluruh teman-teman PMKO Filadelfia atas dukungan doa dan perhatian

yang diberikan.

Terima kasih kepada para pasien yang telah menyumbangkan

darahnya demi penelitian ini dan terimakasih atas kerjasamanya.

Terakhir, kembali penulis berikan karya kecil ini kepada kedua

orang tua Buis Tasidjawa dan Jeni Mandaku beserta adik-adikku William

Tasidjawa dan Inggrid Tasidjawa. Terimakasih telah menjadi semangat

serta motivasi di saat susah juga tawa di saat sukacita. Akhirnya semoga

karya ini dapat bermanfaat bagi kita semua dalam pengembangan ilmu

pengetahuan.

Makassar, November 2014

Yondri Natalis Tasidjawa

ABSTRAK

YONDRI NATALIS TASIDJAWA Korelasi Kadar Interleukin 18 dengan Ekspresi Soluble Vascullar Cell Adhesion Molecule 1 (sVCAM-1) dan Soluble Intercelular Adhesion Molecule 1 (sICAM-1)) pada Demam Berdarah Dengue (dibimbing oleh Uleng Bahrun dan Isra Wahid)

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis korelasi antara kadar IL-

18 dengan kadar sVCAM-1 dan sICAM-1 pada penderita Demam Berdarah Dengue (DBD). Desain penelitian adalah cross sectional dengan jumlah sampel 69 pasien demam dengue yang memenuhi kriteria inklusi yang dilaksanakan di RS Universitas Hasanuddin.

Hasil penelitian menunjukan bahwa, rerata kadar IL-18 adalah 107,17 80,63 pg/ml, dan rerata kadar IL-18 pada demam dengue dengan perdarahan spontan, tanpa perdarahan spontan berturut-turut adalah 84,12 72,84, 169,88 67,58 (p

ABSTRACT

YONDRI NATALIS TASIDJAWA The Correlation Interleukin 18 Level and Expression of Soluble Vascullar Cell Adhesion Molecule 1 (sVCAM-1) and Soluble Intercelular Adhesion Molecule 1 (sICAM-1) in Dengue Hemorrhagic Fever (supervised by Uleng Bahrun and Isra Wahid)

This study aims to analyze of correlation between the levels of IL-18; and sVCAM-1 and sICAM-1 in patients with Dengue Hemorrhagic Fever (DHF).

This cross-sectional study was conducted on 69 samples of dengue fever patients at Hasanuddin University Hospital, who met the inclusion criteria.

The results showed that the average level of IL-18 was 107.17 80.63 pg/ml, and the mean levels of IL-18 dengue fever with spontaneous bleeding and without spontaneous bleeding were 84.12 72.84 and 169.88 67.58 (p

DAFTAR ISI

Halaman

PRAKATA v

ABSTRAK vii

ABSTRACT viii

DAFTAR ISI ix

DAFTAR TABEL xiii

DAFTAR GAMBAR xiv

DAFTAR LAMPIRAN xv

DAFTAR SINGKATAN xvi

BAB I PENDAHULUAN 1

A. Latar Belakang 1

B. Rumusan Masalah 4

C. Tujuan Penelitian 4

D. Manfaat Penelitian 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 6

A. Demam Berdarah Dengue 6

B. Epidemilogi 7

C. Etiologi 12

D. Patogenesis 14

E. Manifestasi Klinis Demam Berdarah Dengue 21

F. Diagnosis Laboratorium 22

G. Klasifikasi Kasus dan Berat Penyakit 24

H. Pemeriksaan Penunjang 26

I. IL-18 28

1. Peran IL-18 28

2. Informasi Struktural 29

3. Reseptor 31

4. Aktivitas Bilogikal 31

J. Peran IL-18 dalam DBD 33

K. Intercellular Adhesion Molecule 1 (ICAM-1) 34

1. Struktur ICAM-1 34

2. Ligan untuk ICAM-1 36

3. Fungsi ICAM-1 38

L. Vascullar Cell Adhesion Molecule-1 (VCAM-1) 43

M. Peran ICAM-1 dan VCAM-1 pada DBD 45

N. Hubungan Antara IL-18 dengan Ekspresi Adhesi Molekul

(sVCAM-1 dan sICAM-1) 50

O. Kerangka Teori 58

P. Kerangka konsep 59

BAB III METODE PENELITIAN 60

A. Jenis Penelitian 60

B. Tempat dan Waktu Penelitian 60

C. Populasi dan Sampel 60

1. Populasi 60

2. Sampel 60

D. Kriteria Sampel 61

1. Kriteria Inklusi 61

2. Kriteria Eksklusi 62

E. Definisi Operasional 62

F. Persiapan Alat dan Bahan 63

1. Alat Penelitian 63

2. Bahan Penelitian 63

G. Cara Kerja 64

1. Subjek Penelitian 64

2. Pengumpulan Sampel 64

3. Pemeriksaan NS1 64

4. Pemeriksaan Rapid IgM dan IgG 65

5. Pemeriksaan IL-18 65

6. Pemeriksaan sICAM-1 66

7. Pemeriksaan sVCAM-1 67

H. Analisis Data 67

I. Alur Penelitian 69

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 70

A. Hasil 70

1. Karateristik Subjek Penelitian 70

2. Analisis IL-18, sICAM-1dan sVCAM-1 73

3. Uji Korelasi IL-18 dengan sICAM dan sVCAM-1 75

B. Pembahasan 78

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 83

A. Kesimpulan 83

B. Saran 83

DAFTAR PUSTAKA 84

DAFTAR TABEL

Nomor Halaman

1. Karateristik subjek penelitian 72

2. Analisis kadar IL-18, sICAM-1 dan sVCAM-1 pada pasien

demam berdarah Dengue 73

DAFTAR GAMBAR

Nomor Halaman

1. Distribusi global beresiko dengue 7

2. Kasus DBD per bulan di Indonesia tahun 2010-2011 10

3. Grafik angka kematian demam berdarah dengue per provinsi

di Indonesia Tahun 2011 11

4. Struktur virus dengue 13

5. Struktur virus dengue melalui mikroskop krioelektron 14

6. Model patogenitas DD, DBD, dan DSS dalam perspektif integrasi 18

7. Imunopatogentias DBD 19

8. Batas membrane ICAM-1 35

9. 4 Langkah transmigrasi leukosit 38

10. Kebocoran plasma 47

11. Fungsi effektor markofag 51

12. Model skematik IL-18 52

13. Regulasi molekul perekat sel endotel dan leukosit 54

14. Proses multi langkah migrasi leukosit 56

15. Grafik boxplott kadar IL-18 pada derajat DBD 74

16. Diagram scatter menunjukan korelasi antara kadar IL-18

dan sICAM-1 76

17. Diagram scatter menunjukan korelasi antara kadar IL-18

dan sVCAM-1 77

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Halaman

1. Surat persetujuan komisi etik 92

2. Surat izin penelitian dari Rs.UNHAS 93

3. Data-data penelitian 94

4. Prosedur kerja HUMAN IL-18 eBIOSCIENCE ELISA KIT 96

5. Prosedur kerja HUMAN sICAM-1 eBIOSCIENCE ELISA KIT 99

6. Prosedur kerja HUMAN sVCAM-1 eBIOSCIENCE ELISA KIT 101

aa

ADE

Ae

ALT

AST

CFR

DBD

DD

DSS

dkk

DNA

E

ELISA

Fc

Ht

ICAM-1

ICE

IFN

IL

Asam amino

Antibody dependent enhancement

Aedes

Alanin aminotransferase

Aspartat aminotransferase

Case fatality rate

Demam berdarah dengue

Demam dengue

Dengue shock syndrome

Dan kawan-kawan

Deoxyribonucleic acid

Envelope (protein virus)

Enzyme linked immunosobend assay

Fragmen crystallizable

Hematokrit

intercellular adhesion molecule-1

IL-1-converting enzyme

Interferon gamma

Interleukin

DAFTAR ARTI LAMBANG DAN SINGKATAN

Lambang/Singkatan Arti dan Keterangan

IR

LFA

MAC

MMP

NF

NK

NS

KLB

ml

PI-3kinase

RNA

TGF-1

Th

TNF

L

VCAM-1

VLA

WHO

Insiden rate

Leucocyte function associated antigen

Membrane attack complex

Matrix metalloproteinase

Nuclear factor kappa Beta

Natural killer

Non structural (protein virus)

Kejadian luar biasa

Milliliter

phosphatidylinositol 3-kinase

Ribonucleic acid

Transforming Growth Factor 1

T helper (Sel T)

Tumor Necrosis Factor

mikroliter

vascular cell adhesion molecule-1

Very late activation molecule

World Health Organization

DAFTAR ARTI LAMBANG DAN SINGKATAN

Lambang/Singkatan Arti dan Keterangan

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Demam berdarah Dengue (DBD) adalah penyakit yang disebabkan

oleh virus Dengue yang mengakibatkan demam akut. Penyakit ini terdapat

4 serotipe virus dengue yang ditularkan oleh nyamuk Aedes aegypthy dan

Aedes albopictus (Sumarmo., 2002).

Demam berdarah Dengue banyak ditemukan di daerah tropis dan

subtropis. Data dari seluruh dunia menunjukkan Asia menempati urutan

pertama dalam jumlah penderita DBD setiap tahun. Sementara itu,

terhitung sejak tahun 1968 hingga tahun 2009, World Health Organization

(WHO) mencatat negara Indonesia sebagai negara dengan kasus DBD

tertinggi di Asia Tenggara. Penyakit Demam Berdarah Dengue masih

merupakan salah satu masalah kesehatan masyarakat yang utama di

Indonesia. Jumlah penderita dan luas daerah penyebarannya semakin

bertambah seiring dengan meningkatnya mobilitas dan kepadatan

penduduk. Di Indonesia Demam Berdarah pertama kali ditemukan di kota

Surabaya pada tahun 1968, dimana sebanyak 58 orang terinfeksi dan 24

orang diantaranya meninggal dunia (Angka Kematian (AK) : 41,3 %), dan

sejak saat itu, penyakit ini menyebar luas ke seluruh Indonesia

(Subdirektorat Arbovirosis., 2009).

2

Kota Makassar sebagai salah satu kota di Propinsi Sulawesi Selatan

yang endemis DBD, cenderung mengalami penurunan kasus dari tahun

ke tahun. Pada tahun 2008, kasus DBD yang ditemukan sebanyak 262

kasus. Angka ini menjadi 255 pada tahun 2009 dan turun menjadi 182

kasus pada tahun 2010. Pada tahun 2011, angka ini mengalami

penurunan yang sangat signifikan menjadi 85 kasus. Sedangkan pada

tahun 2012 menjadi 84 kasus. Kecenderungan penurunan kasus DBD

di Makassar perlu diteliti lebih lanjut faktor-faktor penyebabnya. Hal ini

dapat dicapai dengan membandingkan daerah yang berbeda status

endemisitas agar dapat memberikan arah penanganan semaksimal

mungkin dan dapat menjadi contoh bagi daerah lain dalam menangani

kasus DBD (Rahim dkk., 2013).

Perjalanan penyakit infeksi virus Dengue sulit diramalkan.

Penderita yang pada saat masuk rumah sakit keadaan umumnya tampak

baik dan tanda vital normal pada saat masuk rumah sakit keadaan

umumnya tampak baik dan tanda vital normal, dalam waktu singkat dapat

memburuk dan tidak tertolong. Penderita DBD semula yang tidak berat

berdasarkan parameter klinis dan laboratorium, namun mendadak rejatan

sampai meninggal, sebaliknya ada penderita DBD yang berat berdasarkan

parameter klinis dan laboratorium namun ternyata selamat dan sembuh

tanpa gejala sisa (Soedarmo dkk., 2002).

Patogenesis DBD belum diketahui secara pasti. Beberapa

penelitian klinisi mendukung hipotesis bahwa produksi sitokin penting

3

dalam patogenesis DBD. IL-18 mula-mula digambarkan sebagai faktor

yang menginduksi IFN , sitokin proinflamasi dan stimulasi penting atau

mediator respon imun Th1 dan Th2, meningkatkan sel sitotoksik NK

(Pohan et al., 2004).

Pada dengue, IL-18 ditemukan sekitar 40 % pada pasien dengan

sakit ringan. Peningkatan kepositifan bersamaan dengan terjadinya sakit

keras dan meningkat sekitar 80% pada pasien dengan DBD derajat 4. Hal

ini tidak sama dengan IL-12 yang hanya meningkat pada DD (demam

dengue) dan tidak ada pada pasien dengan DBD derajat 3 dan 4 dan

berlawanan dengan yang diharapkan, seperti semua tipe sitokin Th2 yang

meningkat pada DBD derajat 4. Kadar IL-12 meningkat pada demam

dengue, tetapi tidak dapat dideteksi pada pasien dengan DBD derajat 3

dan 4. Saat kadar Transforming Growth Factor 1 (TGF-1) pada pasien

dengue dengan korelasi keparahan penyakit dan menunjukan kebalikan

hubungan dengan IL-12. Ini mengindikasi kemungkinan peran sitokin sel

Th1 pada perlindungan dan tipe sitokin sel Th2 pada patogenesis DBD

(U.C. Chaturvedi., 2000).

Mekanisme terjadinya peningkatan permeabilitas vaskular dan

perdarahan pada DBD belum diketahui dengan jelas. Pada otopsi kasus

DBD tidak dijumpai adanya infeksi virus dengue pada sel endotel kapiler.

Pada percobaan in vitro dengan kultur sel endotel, ternyata sel endotel

akan mengalami aktivasi jika terpapar dengan monosit yang terinfeksi

virus dengue. Diduga setelah virus dengue berikatan dengan antibodi

4

maka komplek ini akan melekat pada monosit karena monosit

mempunyai Fc receptor. Monosit akan menghasilkan sitokin yang akan

menyebabkan sel endotel teraktivasi sehingga mengekspresikan molekul

adhesi seperti vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1) dan

intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1). Peningkatan TNF- dan IL-

6 pada DBD telah dilaporkan oleh Hadinegoro. Sedangkan Suharti

menemukan peningkatan TNF, IL-1 dan IL-1Ra pada DBD

(Rahajuningsih., 2006).

Banyak penelitian menyebutkan bahwa adanya peran sitokin yang

akan menyebabkan sel endotel teraktivasi dan menimbulkan perubahan

pada fungsi endotel. Penelitian ini dilakukan karena penulis tertarik untuk

memeriksa kemungkinan peran IL-18 dalam mempengaruhi mediasi

adhesi molekul pada pasien DBD.

B. Rumusan Masalah

Apakah terdapat korelasi antara kadar IL-18 dengan kadar

sVCAM-1 dan sICAM-1 pada penderita Demam Berdarah Dengue (DBD)?

C. Tujuan Penelitian

1. Tujuan Umum

Membuktikan adanya korelasi antara kadar IL-18 dengan kadar

sVCAM-1 dan sICAM-1 pada penderita Demam Berdarah Dengue

(DBD).

5

2. Tujuan Khusus

A. Mengetahui kadar IL-18 pada penderita DBD.

B. Mengetahui kadar sVCAM-1 dan sICAM-1 pada penderita DBD.

C. Mengetahui korelasi antara IL-18 dengan sVCAM-1 pada penderita

DBD.

D. Mengetahui korelasi antara IL-18 dengan sICAM-1 pada penderita

DBD.

C. Manfaat Penelitian

1. Dapat memberikan gambaran pengetahuan tentang

imunopatogenesis DBD.

2. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi dasar bagi penelitian

selanjutnya untuk mengetahui mekanisme hubungan antara IL-18

dan ekspresi molekul adhesi (sVCAM-1 dan sICAM-1) sehingga

dapat dipertimbangkan untuk intervensi terapi maupun penanda

DBD.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Demam Berdarah Dengue

Demam berdarah Dengue adalah penyakit demam akut yang

disebabkan oleh virus Dengue dan ditandai oleh empat gejala klinis utama

yaitu demam tinggi, manifestasi perdarahan, hepatomegali, dan tanda-

tanda kegagalan sirkulasi, sedang pada pemeriksaan laboratorium

didapatkan hemokosentrasi dan trombositopenia (Soegijanto, 2006).

Infeksi virus Dengue memberi gambaran klinik dari asimtomatik,

undifferentiated febrile illness, demam dengue (DD), demam berdarah

dengue (DBD) dengan rembesan plasma yang dapat menimbulkan syok

(sindrom syok dengue, DSS) (WHO, 2009).

Virus dengue merupakan penyebab dari penyakit DBD. Virus

dengue terdapat pada liur nyamuk Aedes aegypti yang masuk ke

pembuluh darah manusia bersama dengan saat pengisapan darah. Virus

dengue termasuk dalam kelompok Arbovirus (Arthopoda Borne Virus),

yaitu virus yang melalui sebagian siklus hidupnya dalam tubuh serangga.

Virus dengue ini ada 4 serotipe DEN-1, DEN-2, DEN-3, DEN-4. Infeksi

oleh salah satu serotipe yang ini, infeksi untuk kedua kalinya oleh serotipe

virus yang berbeda akan memberi risiko terjadinya keadaan yang lebih

berat (Suroso., 2004).

7

B. Epidemilogi DBD

Dengue merupakan virus penyakit di dunia yang sangat cepat

menyebar lewat nyamuk. Pada 50 tahun terakhir, insiden meningkat 30

kali lipat dengan bertambah luas secara geografi untuk negara-negara

baru dan di dekade yang sekarang, mulai dari desa sampai kota.

Diperkirakan 50 juta infeksi dengue terjadi setiap tahunnya dan kira-kira

2,5 milyar orang hidup di negara-negara yang endemik (WHO., 2009).

Untuk masing-masing negara, pentingnya mengenal dengue

sebagai penyakit dan masalah kesehatan masyarakat yang tidak dapat

diperkirakan terlalu tinggi, seperti yang terlihat dalam ledakan KLB demam

berdarah baru-baru ini di Brasil dan Pakistan. Pada tahun 2008, di negara

Rio de Jainero saja, wabah yang menyebabkan lebih dari 158.000 laporan

kasus, lebih dari 9000 pengakuan rumah sakit, dan 230 meninggal antara

Januari dan April (WHO., 2012).

Gambar 1. Distribusi global beresiko dengue (Penentepan status resiko

berdasarkan kombinasi laporan dari WHO, Pusat Amerika Serikat untuk pencegahan dan Kontrol penyakit, Gideon online, ProMED, DengueMap, Eurosurveillance and literatur masyarakat (WHO., 2012).

8

Gangguan transmisi dengue di banyak Wilayah WHO Amerika

muncul dari kampanye pemberantasan Ae.aegypti di Amerika, terutama

selama 1960-an dan awal 1970-an. Namun, pengendalian vektor dan

pengawasan kontrol yang tidak berkelanjutan dan berikutnya ada

pengerumunan ulang pada nyamuk, diikuti dengan wabah di Karibia, dan

Amerika Tengah dan Selatan. Demam berdarah telah menyebar dengan

wabah siklus yang terjadi setiap 3-5 tahun. Wabah terbesar terjadi pada

tahun 2002 dengan lebih dari 1 juta kasus yang dilaporkan (WHO., 2009)

Dari tahun 2001 hingga 2007, lebih dari 30 negara dari Amerika

diberitahu total 4.332.731 kasus demam berdarah. Jumlah kasus demam

berdarah dengue (DBD) pada periode yang sama adalah 106.037. Jumlah

total kematian DBD dari tahun 2001 sampai 2007 adalah 1.299, dengan

tingkat kematian kasus DBD sekitar 1,2 %. Keempat serotipe dari virus

dengue (DEN-1, DEN-2, DEN-3, dan DEN-4) beredar di wilayah tersebut.

Di Barbados, Kolombia, Republik Dominika, El Salvador, Guatemala,

Guyana Perancis, Meksiko, Peru, Puerto Rico dan Venezuela, keempat

serotipe secara bersamaan diidentifikasi dalam satu tahun selama periode

ini. Dengan sub-region Amerika, dengue ditandai seperti yang dijelaskan

di bawah ini . semua data berasal dari Organisasi Kesehatan Pan Amerika

( PAHO ) (WHO., 2009).

Demam Berdarah Dengue banyak ditemukan di daerah tropis dan

sub-tropis. Data dari seluruh dunia menunjukkan Asia menempati urutan

pertama dalam jumlah penderita DBD setiap tahunnya. Sementara itu,

9

terhitung sejak tahun 1968 hingga tahun 2009, World Health Organization

(WHO) mencatat negara Indonesia sebagai negara dengan kasus DBD

tertinggi di Asia Tenggara (Soepardi dkk.,2010).

Kasus DBD di Indonesia pada tahun 2011 sebanyak 65.432

kasus (Incidence Rate=27,56 per 100.000 penduduk) dengan 595

kematian (CFR (case fatality rate) = 0,91). Incidence rate (IR) tertinggi

ada di Propinsi Sulawesi Tengah, yakni sebesar 76,16 per 100.000

penduduk sedangkan CFR tertinggi ada di Propinsi Gorontalo yakni

sebesar 8,70%. Kasus DBD di Propinsi Sulawesi Selatan pada tahun yang

sama sebesar 1.520 kasus (IR=18,71) dengan 11 kematian

(CFR=0,72%). Secara nasional, kasus DBD di Propinsi Sulawesi

Selatan berada di bawah angka rata-rata nasional, namun tetap perlu

mendapatkan perhatian karena DBD tetap endemis di beberapa

kabupaten/kota (Kemenkes RI., 2012).

Di Indonesia DBD telah menjadi masalah kesehatan masyarakat

selama 41 tahun terakhir. Sejak tahun 1968 telah terjadi peningkatan

persebaran jumlah provinsi dan kabupaten/kota yang endemis DBD, dari

2 provinsi dan 2 kota, menjadi 32 (97%) dan 382 (77%) kabupaten/kota

pada tahun 2009. Provinsi Maluku, dari tahun 2002 sampai tahun 2009

tidak ada laporan kasus DBD. Selain itu terjadi juga peningkatan jumlah

kasus DBD, pada tahun 1968 hanya 58 kasus menjadi 158.912 kasus

pada tahun 2009 (Pusat Data dan Informasi., 2009).

10

Gambar 2. Kasus DBD Per Bulan di Indonesia Tahun 2010-2011

.(Kementerian Kesehatan RI. 2011)

Hampir setiap tahun terjadi KLB (Kejadian Luar Biasa) di beberapa

daerah yang biasanya terjadi pada musim penghujan, namun sejak awal

tahun 2011 ini sampai bulan Agustus 2011 tercatat jumlah kasus relatif

menurun sebagaimana tampak pada grafik berikut. DBD pertama kali

dilaporkan pada tahun 1968 di Jakarta dan Surabaya, dengan 48

penderita dan angka kematian (CFR) sebesar 41,3%. Dewasa ini DBD

telah tersebar di seluruh provinsi di Indonesia (Kementerian Kesehatan

RI., 2011).

Program pencegahan dan pemberantasan DBD telah berlangsung

lebih kurang 43 tahun dan berhasil menurunkan angka kematian dari

41,3% pada tahun 1968 menjadi 0,87 % pada tahun 2010, tetapi

belum berhasil menurunkan angka kesakitan. Jumlah penderita

cenderung meningkat, penyebarannya semakin luas, menyerang tidak

hanya anak-anak tetapi juga golongan umur yang lebih tua. Pada tahun

11

2011 sampai bulan Agustus tercatat 24.362 kasus dengan 196

kematian (CFR: 0,80 %) (Kementerian Kesehatan RI., 2011).

Gambar 3 Grafik angka kematian demam berdarah dengue per provinsi di

Indonesia tahun 2011(Kementerian Kesehatan RI. 2011).

Laporan P2PL, kasus DBD di Sulawesi Selatan pada tahun 2011

kategori tinggi pada Kab. Bulukumba, Gowa, Maros, Bone dan Luwu (130-

361 kasus), terendah kabupaten/kota yaitu Selayar, Sinjai, dan Tana

Toraja (0-19) dan kabupaten yang tidak terdapat kasus DBD yaitu

Kabupaten Bantaeng, dan berdasarkan laporan P2PL, insiden rate

DBD di Sulawesi Selatan pada tahun 2011 sebesar 21.80 per 100.000

penduduk dengan CFR 15,55 %, angka IR tertinggi adalah Kota Palopo

228 per 100.000, dan terendah di Kabupaten Selayar dan Kabupaten

Tanatoraja IR 0%. Rata-rata angka insiden rate di Provinsi Sulawesi

Selatan cenderung mengalami penurunan bila dibandingkan dengan

target nasional (36 per 100.000 penduduk). Hal ini menunjukkan upaya

12

peningkatan pencegahan dan penanggulangan kasus DBD mulai baik,

namun hal ini masih perlu dukungan berbagai pihak (Sari dkk., 2013).

Kasus DBD di Kabupaten Maros dalam 3 tahun terakhir

(2010-2012) terlaporkan sebanyak 442 kasus dengan rincian tahun 2010

yaitu 276 kasus, tahun 2011 yaitu 69 kasus dan tahun 2012 yaitu 97

kasus. Ditingkat Kecamatan distribusi kasus DBD dalam 3 tahun terakhir

(2010-2012) tertinggi berada di wilayah Kecamatan Turikale yaitu

126 kasus sementara terendah di Kecamatan Simbang yaitu 8 kasus

(Dinkes Kab.Maros., 2012).

C. Etiologi

Penyakit demam Dengue dan DBD pada seseorang dapat

disebabkan oleh virus Dengue termasuk family Flaviviridae dan harus

dibedakan dengan demam yang disebabkan virus Japanese Encephalitis

dan yellow fever (demam kuning). Ditemukan empat serotipe virus

Dengue dan dapat dibedakan dengan sifat biotipe. Semua family

Flaviviridae dapat menunjukan bentuk yang karakteristik meliputi struktur

genome dan sifat untuk melipatgandakan dirinya. (Soegijanto., 2006)

Genom virus Dengue menyandi 10 produk gen: C (capsid), prM (matrix), E

(envelope), dan protein-protein nonstruktural termasuk NS-1, NS-2A,

NS-2B, NS-3, NS-4A, NS-4B, dan NS-5 (Rizal., 2011).

Protein E berinteraksi dengan reseptor seluler sehingga

memprakarsai proses masuknya virus, rangkaian asam aminonya

menentukan aktivitas penetralisiran antibodi yang menggolongkan virus

13

Dengue (DEN) menjadi 4 serotipe: DEN-1, 2, 3 dan 4 (Rizal., 2011).

Serotipe virus dengue (DEN-1, DEN-2, DEN-3 dan DEN-4) secara

antigenik sangat mirip satu dengan lainnya, tetapi tidak dapat

menghasilkan proteksi silang yang lengkap setelah terinfeksi oleh salah

satu tipe. Keempat serotipe virus dapat ditemukan di berbagai daerah di

Indonesia. Serotipe DEN-3 merupakan serotipe yang dominan dan

diasumsikan banyak yang menunjukkan manifestasi klinik yang berat

(Soegijanto., 2006).

Gambar 4. Struktur virus Dengue

(http://www.nature.com/scitable/topicpage/dengue-viruses-22400925)

Protein-protein nonstruktural berfungsi dalam replikasi RNA dan

pemrosesan protein virus. Protein NS-1 satu-satunya dengan bentuk

terlarut yang dapat dideteksi dalam sirkulasi. Beberapa protein

nonstruktural juga memainkan peran dalam memodifikasi sistem imun,

seperti NS-2A, NS-2B dan NS-4B yang berpengaruh pada jalur sinyal

interferon 1 dengan menginduksi produksi sitokin, NS-5 menginduksi

produksi interleuikin 8. NS-3 berfungsi ganda dalam aktivitas helicase

14

(melepas rantai DNA) dan protease, di mana aktivitas proteasenya

memerlukan NS-2B sebagai kofaktor (Rizal., 2011).

Dalam replikasi virus, NS-5 berfungsi sebagai S-adenosine

methyltransferase dan RNA-dependent RNA polymerase (Rizal., 2011).

Gambar 5. Struktur virus Dengue melalui Mikroskop Krioelektron.

(Rizal. 2011)

D. Patogenesis

Beberapa hipotesis untuk patogenesis dengue infeksi virus telah

diusulkan. Diantaranya, teori infeksi antibody dependent enhancement

(ADE) memiliki peran yang lama. Virus Dengue setelah menginfeksi

manusia akan berkembang di dalam peredaran darah dan akan

mengaktifkan makrofag. Segera terjadi viremia selama dua hari sebelum

timbul gejala dan berakhir setelah lima hari gejala panas mulai. Tubuh

akan melepas antibodi yang spesifik terhadap protein dari virus Dengue.

Reaksi silang terhadap serotip virus Dengue oleh antibodi anti-virus

Dengue non neutralizing akan memudahkan infeksi dengue pada monosit.

Awalnya akan terbentuk kompleks partikel virus Dengue-antibodi anti-

protein non struktural tipe 1 virus Dengue (anti-NS1 VD). Kemudian

15

dengan perantaran reseptor Fc, virus Dengue lebih mudah masuk

kedalam monosit dan akan merangsang pengeluaran mediator pro-

inflamasi yang memperberat gejala klinis. Keadaan tersebut di kenal

sebagai mekanisme Antibody Dependent Enhancement (ADE) (Muhar

dkk., 2013; Lei et al., 2001).

Hipotesis ADE dirumuskan untuk menjelaskan temuan bahwa

manifestasi parah DBD/DSS (Dengue shock syndrome) terjadi pada anak

yang mengalami infeksi virus dengue kedua yang memiliki serotipe yang

berbeda dari sebelumnya. Sebenarnya sudah ada sebelumnya antibodi

terhadap virus dengue yang tidak bisa menetralisir melainkan

meningkatkan infeksi in vitro. Sera yang diperoleh sebelum infeksi dari

anak-anak yang kemudian berkembang DBD/DSS lebih mungkin untuk

menunjukan ADE in vitro daripada mereka yang hanya DD. Bayi yang

baru lahir kurang dari 1 tahun yang memperoleh IgG antibodi antidengue

ibu juga rentan untuk berkembang menjadi DBD/DSS setelah infeksi

primer (Lei et al., 2001).

Pendekatan patogenesis DBD dengan penyulit bertitik tolak dari

perjalanan imunopatogenesis DBD. Antigen Dengue ditemukan di

berbagai sel, termasuk monosit, Kupffer, makrofag alveoli, limfosit darah

tepi dan limpa, juga sel endotel di hepar dan paru-paru. Monosit/makrofag

dan limfosit merupakan sel-sel utama yang diinfeksi oleh virus Dengue.

Pada tahap awal virus dengue akan menyerang sel-sel makrofag dan

bereplikasi dalam sel Langerhans dan makrofag di limpa. Selanjutnya,

16

akan menstimulasi pengaturan sel T, reaksi silang sel T aviditas rendah

dan reaksi silang sel T spesifik, yang akan meningkatkan produksi spesifik

dan reaksi silang antibodi (Lardo., 2013; Rizal., 2011).

Pada tahap berikutnya terjadi secara simultan reaksi silang

antibodi dengan trombosit, reaksi silang antibodi dengan plasmin dan

produk spesifik. Proses ini kemudian akan meningkatkan peran antibodi

dalam meningkatkan titer virus dan di sisi lain antibodi bereaksi silang

dengan endotheliocytes (Lardo S., 2013).

Pada tahap berikutnya terjadi efek replikasi sel mononuklear. Di

dalam sel endotel, terjadi infeksi dan replikasi selektif dalam

endotheliocytes sehingga terjadi apoptosis yang menyebabkan disfungsi

endotel. Di sisi lain, akan terjadi stimulasi mediator yang dapat larut

(soluble), yaitu TNF , INF-, IL-1, IL-2, IL-6, IL-8, IL-10, IL-13, IL-18, TGF

, C3a, C4b, C5a, MCP-1,CCL-2, VEGF, dan NO yang menyebabkan

ketidakseimbangan profil sitokin dan mediator lain; pada tahap berikutnya

terjadi gangguan koaguasi dan disfungsi endotel (Lardo., 2013).

Pada hati, akan terjadi replikasi dalam hepatosit dan sel kuppfer.

Terjadi nekrosis dan atau apoptosis yang menurunkan fungsi hati,

melepaskan produk toksik ke dalam darah, meningkatkan fungsi

koagulasi, meningkatkan konsumsi trombosit, aktivasi sistem fibrinolitik,

dan menyebabkan gangguan koagulasi (Lardo., 2013).

Pada sumsum tulang, terjadi replikasi dalam sel stroma sehingga

terjadi supresi hemopoietik yang berkembang ke arah gangguan

17

koagulasi. Sedangkan stimulasi terhadap sistem komplemen dan sel

imunitas didapat akan meningkatkan koagulasi, menurunkan mediator

larut (soluble), terjadi ketidakseimbangan profil sitokin sehingga

berkembang menjadi gangguan koagulasi (Lardo., 2013).

Infeksi Dengue terhadap sel-sel monosit, makrofag, dan dendrit

menyebabkan produksi mediator-mediator yang mempengaruhi fungsi sel

endotel. Monosit yang terinfeksi menginduksi perubahan permeabilitas

sel-sel endotel umbilikus manusia karena terkait dengan pengaruh TNF-

(Rizal., 2011).

Infeksi Dengue dapat menginduksi maturasi sel dendrit. Melalui sel

dendrit virus Dengue dapat memicu ekspresi enzim-enzim matrix

metalloprotease, MMP-2 dan MMP-9, meningkatkan permeabilitas yang

berakibat kebocoran plasma dan perdarahan. Perlakuan sel-sel endotel

umbilikus manusia dengan pembiakan sel-sel dendrit yang terinfeksi juga

menunjukkan kenaikan permeabilitas, berkaitan dengan turunnya respon

Platelet Endothelial Cell Adhesion Molecule-1, ekspresi VE-cadherin, dan

reorganisasi dari F-actin. Isolasi jaringan kulit menunjukkan bahwa sel

dendrit dapat pula terinfeksi lokal oleh inokulasi virus Dengue (Rizal.,

2011).

18

Gambar 6 Model patogenesis demam dengue (DD), DBD, dan DSS

dalam perspektif integrasi. Garis panah hitam menunjukkan proses yang terjadi pada organ atau endotel. Kotak berwarna menunjukkan terjadinya kondisi patologi. Sedangkan panah merah menunjukkan pengaruh pada endotel dan sistem hemostasis (Lardo., 2013).

Aktivitas sel T lebih tinggi pada DBD dibanding pada demam

dengue menunjukkan bahwa pada infeksi sekunder sel T CD8+ spesifik

berjumlah lebih banyak dari infeksi sebelumnya. Sitokin dan kemokin yang

diinduksi oleh sel- sel T berdampak pada permeabilitas vaskuler sebagai

penyebab kebocoran plasma DBD (Rizal., 2011).

Tingginya risiko DBD pada infeksi sekunder memberi gambaran

bahwa antibodi dari reaksi silang yang tidak menetralisir antigen virus

19

sebelumnya, dapat meningkatkan penyerapan virus oleh sel pejamu dan

akan memicu replikasinya. Kemudian sistem imun bawaan dan adaptif

akan teraktivasi secara intensif. Transfer pasif antibodi bergantung pada

nitrit oksida dan caspase (cysteine-aspartic protease) yang berperan

dalam berbagai peubahan seperti perdarahan, koagulopati, kenaikan

enzim hepar, dan kematian sel endotel. Aktivasi reaksi silang sel-sel T

spesifik Dengue dapat menurunkan respons pembersihan virus dan

memicu produksi mediator-mediator proinflamasi dan vasoaktif (Rizal.,

2011).

Mediator-mediator yang dilepaskan oleh sel-sel T dan sel-sel

yang terinfeksi berkombinasi dengan komplemen yang terakvifasi protein

virus dan kompleks imun memudahkan peningkatan permeabilitas

vaskuler (gambar 2). Sel-sel yang terinfeksi virus Dengue dapat

memproduksi sejumlah sitokin proinflamasi termasuk TNF-, IL-6, IL-8,

Monocyte Chemoattractant Protein-1, dan RANTES (Rizal., 2011).

Gambar 7. Imunopatogenesis DBD. (Rizal,2011)

20

Sejumlah penyelidikan menunjukkan beban virus yang lebih tinggi

di antara pasien DBD dibanding demam Dengue. Beban virus mencapai

puncaknya saat periode febris dan menurun drastis saat afebris. Tingkat

NS-1 dijumpai lebih tinggi pada kondisi yang lebih berat, sesuai

dengan perannya dalam mengaktivasi komplemen penyebab kebocoran

plasma. Antibodi terhadap NS-1 yang terikat sel endotel dapat memicu

apoptosisnya, sementara pada trombosit akan memicu aktivasi platelet.

Virus Dengue juga berperan mengubah produksi faktor koagulasi sel

endotel seperti naiknya respons plasminogen jaringan, trombomodulin,

Protease Activated Receptor-1, tissue factor receptor, turunnya respons

tissue factor inhibitor, dan aktivasi protein C (Rizal., 2011).

Paparan primer virus menginduksi respons imun humoral

(antibodi) dan seluler (sel T). Saat infeksi sekunder dengan serotipe

lain, antibodi (dari reaksi silang sebelumnya) mengikat virus dan

meningkatkan serapan virus via reseptor Fc, sehingga replikasi virus

dan antigen yang mengaktifasi reaksi silang sel-sel T spesifik Dengue

akan meningkat pula. Virus Dengue berpengaruh langsung pada sel

endotel dengan memodulasi molekul permukaan sel dan ekspresi reseptor

sitokin. Mediator yang dilepaskan oleh sel T dan sel-sel yang

terinfeksi virus dapat menaikkan permeabilitas vaskuler dan koagulopati

(Rizal., 2011).

21

E. Manifestasi Klinis Demam Berdarah Dengue

Demam Dengue adalah penyakit demam akut dengan sakit kepala,

nyeri retro orbital, mialgia, artralgia, ruam, leukopenia, dan

trombositopenia ringan. Demam bifasik dan ruam yang paling klasik dari

gambaran karateristik demam berdarah. Gejala tinggi mendadak

berlangsung selama 2-7 hari. Demam berdarah dengue merupakan

sindrom permeabilitas pembuluh darah akut disertai kelainan pada

hemostasis. Gambaran klinis termasuk kebocoran plasma,

kecenderungan perdarahan, dan keterlibatan hati. Kebocoran kapiler

berkembang pesat selama periode jam, awal atau pada akhir periode

demam ketika gejala klasik DD sembuh. Efusi pleura, asites, dan

hemokonsentrasi adalah indikasi kehilangan volume intravaskular. Hal ini

dapat dengan cepat berkembang menjadi syok jika pasien tidak menerima

resusitasi cairan intravaskular (Lei et al., 2001).

Gambaran Klinikal Demam Berdarah dengue (Malavige dkk., 2004)

a. Secara umum

Demam tinggi, berselang. Sakit kepala parah (terutama retro-orbital).

Flushing. Myalgia dan arthralgia. Muntah. Anorexia. Nyeri perut akut.

b. Manifestasi Perdarahan

Epistaksis, Pendarahan dari gusi, peteki dan ekimosis, hematemesis

dan melena. Bercak atau menorrhagia pada wanita.

22

c. Fitur kebocoran plasma

Gangguan peredaran darah (tekanan darah rendah, takikardia,

tekanan nadi sempit, dan miskin waktu pengisian kapiler).

Periserositis (efusi pleura, kadang-kadang asites perikarditis).

d. Komplikasi

Ensefalopati dan ensefalitis, Gagal hati, Miokarditis, Koagulasi

intravaskular diseminata menyebabkan perdarahan masif.

Definisi DBD menurut DBD (Malavige dkk., 2004)

Seorang pasien dengan empat kriteria sebagai berikut:

1. Tiba-tiba demam akut tinggi selama 2-7 hari.

2. Manifestasi perdarahan dengan setidaknya uji tourniquet positif.

3. Jumlah trombosit, (

23

fase akhir penyakit, metode serologi bisa menjadi pilihan untuk diagnosis.

Respon antibodi untuk infeksi berbeda-beda menurut status imun host.

Ketika infeksi dengue terjadi pada seseorang yang sebelumnya belum

terinfeksi dengan flavivirus atau imunisasi dengan vaksin flavivirus.

Karateristik respon antibodi primer pasien meningkat lambat. (WHO,

2009).

DBD ditegakan berdasarkan diagnosis kriteria (Asih et al., 2012):

1. Demam atau riwayat demam akut, antara 2-7 hari hari biasanya

bifasik.

2. Terdapat minimal 1 manifestasi perdarahan berikut : uji bendung

positif; petekie, ekimosis, atau pupura; perdarahan mukosa;

hematemesis dan melena.

3. Trombositopenia (jumlah trombosit 20% dibandingkan standar sesuai

umur dan jenis kelamin.

b. Tanda kebocoran plasma seperti : efusi pleura, asites,

hipoproteinemia, hiponatremia.

Terdapat 4 derajat spektrum klinis DBD (Asih et al., 2012) yaitu:

Derajat 1 : Demam disertai gejala tidak khas dan satu-satunya

manifestasi perdarahan adalah uji turniket (tourniquet).

Derajat 2 : seperti derajat 1, disertai perdarahan spontan di kulit dan

perdarahan lain.

24

Derajat 3 : Didapatkan kegagalan sirkulasi, yaitu nadi cepat dan

lemah, tekanan nadi menurun (20 mmHg atau kurang)

atau hipotensi (sistolik menurun sampai 80 mmHg atau

kurang), sianosis di sekitar mulut, kulit dingin, dan

pasien tampak gelisah.

Derajat 4 : Syok berat (profound shok) yaitu nadi tidak dapat diraba

dan tekanan darah tidak teratur

G. Klasifikasi Kasus dan Berat Penyakit

Sekarang ini disepakati bahwa dengue adalah suatu penyakit yang

memiliki presentasi klinis bervariasi dengan perjalanan penyakit dan

luaran (outcome) yang tidak dapat diramalkan (Sudjana., 2010).

Diterbitkannya panduan World Health Organization (WHO) terbaru

di tahun 2009 lalu, merupakan penyempurnaan dari panduan sebelumnya

yaitu panduan WHO 1997. Penyempurnaan ini dilakukan karena dalam

temuan di lapangan ada hal-hal yang kurang sesuai dengan panduan

WHO 1997 tersebut. Diusulkan adanya redefinisi kasus terutama untuk

kasus infeksi dengue berat. Keberatan lain dari panduan WHO 1997

adalah karena penyusunannya banyak mengambil rujukan pada kasus

infeksi dengue di Thailand, yang walaupun sangat berharga, tetapi tidak

dapat mewakili semua kasus di belahan dunia lain yang memiliki

perbedaan-perbedaan. Sering juga ditemukan kasus DBD yang tidak

memenuhi ke empat kriteria WHO 1997 yang dipersyaratkan, namun

25

terjadi syok. Sehingga disepakati panduan terbaru WHO tahun 2009

(Sudjana., 2010).

Klasifikasi kasus yang disepakati sekarang adalah 3: (WHO., 2009)

1. Dengue tanpa tanda bahaya (Dengue without warning signs),

2. Dengue dengan tanda bahaya (Dengue with warning signs), dan

3. Dengue berat (severe Dengue)

Kriteria dengue tanpa/dengan tanda bahaya : (WHO., 2009)

Dengue probable :

1. Bertempat tinggal di /bepergian ke daerah endemik dengue

2. Demam disertai 2 dari hal berikut :

a) Mual, muntah

b) Ruam

c) Sakit dan nyeri

d) Uji torniket positif

e) Lekopenia

f) Adanya tanda bahaya

3. Tanda bahaya adalah :

a) Nyeri perut atau kelembutannya

b) Muntah berkepanjangan

c) Terdapat akumulasi cairan

d) Perdarahan mukosa

e) Letargi, lemah

f) Pembesaran hati > 2 cm

26

g) Kenaikan hematokrit seiring dengan penurunan jumlah

trombosit yang cepat

Dengue dengan konfirmasi laboratorium (penting bila bukti kebocoran

plasma tidak jelas)

Kriteria dengue berat (WHO., 2009):

1. Kebocoran plasma berat, yang dapat menyebabkan syok (DSS),

akumulasi cairan dengan distress pernafasan.

2. Perdarahan hebat, sesuai pertimbangan klinisi

3. Gangguan organ berat, hepar (AST atau ALT 1000, gangguan

kesadaran, gangguan jantung dan organ lain)

Untuk mengetahui adanya kecenderungan perdarahan dapat dilakukan

uji tourniquet, walaupun banyak faktor yang mempengaruhi uji ini tetapi

sangat membantu diagnosis, sensitivitas uji ini sebesar 30 % sedangkan

spesifisitasnya mencapai 82 % (WHO., 2009)

H. Pemeriksaan Penunjang

Kelainan utama DBD adalah adanya kebocoran plasma yang

ditandai dengan adanya hemokosentrasi yang didefinisikan sebagai Ht

>20% antara masa akut dan konvalesen. Adanya penumpukan cairan

ekstravaskuler tercermin pula dalam efusi pleura dan ascites atau cairan

peri/para organ dalm perut, meliputi hepar, lien, kandung empedu dan

pankreas. Bila terdapat keraguan dalam menegakan diagnosis maka

untuk menentukan adanya kebocoran plasma dapat dilakukan

pemeriksaan pencitraan radiologis atau USG (Soegijanto., 2006).

27

Diagnosis Serologis (Samsi., 1997; Nimmanitya., 1993; Soegijanto., 2006)

1. Uji Hambatan hemaglitinasi

Pada umumnya penyakit yang disebabkan virus dapat

dikonfirmasikan dengan pemeriksaan uji Hambatan hemaglutinasi

(HI test). Untuk mengkofirmasikan penderita infeksi virus dengue

disarankan pemeriksaan uji hemaglutinasi yang telah di modifikasi

oleh Clarke dan Cosala dengan menggunakan sistem mikrotitrasi

yang sudah lazim digunakan dimana-mana.

2. Uji Netralisasi

Variasi uji netralisasi telah dikembangkan untuk mengukur antibodi

Dengue. Kepustakaan mengemukakan bahwa ukuran yang dipakai

jika uji netralisasi ditemukan 50% reduksi plaque di jaringan sel

LLCMK

3. Uji Elisa Anti Dengue IgM

Uji antibody-capture Elisa telah berhasil mengukur titer antibodi IgM

spesifik terhadap virus dengue. IgM anti-Dengue timbul pada

infeksi primer maupun sekunder dan adanya antibody IgM ini

menunjukan adanya infeksi Dengue. IgM timbul sekitar hari ke 3

dan kadarnya meningkat pada akhir minggu pertama sampai

dengan minggu ke-3 dan menghilang pada minggu ke-6, sedang

IgG timbul pada hari ke-5 dan mencapai kadar tertinggi pada hari

ke-14, kemudian bertahan untuk berbulan-bulan. Pada infeksi

sekunder IgG telah meningkat pada hari ke-2 melebih kadar IgM.

28

Uji ini telah dipakai untuk membedakan infeksi virus Dengue dari

infeksi virus Japanese B ensefalitis.

4. Tes Dengue Blot

Dalam kasus yang meragukan sangat ideal bila tersedia tes yang

dapat memberikan hasil yang akurat dan cepat. Dewasa ini telah

dipaparkan pemeriksaan yang sederhana, cepat dan sensitif yaitu

tes Dengue Blot untuk IgM maupun IgG. Namun demikian dalam

penilaiannya harus hati-hati karena adanya kemungkinan hasil

positif palsu untuk IgM maupun IgG terlebih di daerah endemis

DBD, karena kadar IgG masih tetap tinggi berbulan-bulan setelah

infeksid Dengue dan tes ini pun kurang sensitif untuk infeksi primer.

Dengan demikian diagnosis kerja/klinis DBD masih harus

bertumpu pada pengamatan klinis dan semata-mata ditentukan dari

hasil pemeriksaan serologi seperti apa yang dimulai cenderung

terjadi dewasa ini.

I. IL-18

1. Peran IL-18

Mengatur sintesis interferon-gamma (IFN-) adalah salah satu

proses yang paling dikontrol dari sebuah respon imun. Memproduksi IFN-

gamma, sebuah glikoprotein 34 kDa homodimeric, pada dasarnya

diaktifkan oleh sel sel T Th 1 CD4+, sel T TC 1 CD8+, dan sel NK. (Billiau

A.,1996). Untuk setiap sel, sekresi IFN-gamma dibatasi oleh ketersediaan

IFN-gamma yang dirangsang sitokin seperti IL-12 dan TNF-alpha, yang

29

timbul dari aktivasi sel. Salah satu konsekuensi paling penting dari sekresi

IFN- adalah aktivasi makrofag. Hal ini dicapai melalui induksi langsung

oksigen reaktif dan nitrogen monoksida (NO), yang mengaktifkan berbagai

respon anti-bakteri, anti-tumor dan anti-virus. Selain itu, kontribusi IFN-

untuk aktivasi sel endotel, pengembangan sel Th1, dan peningkatan

regulasi ekspresi MHC pada kedua APC profesional dan non-APC. Hal ini

membuat regulasi IFN-gamma yang sangat penting langkah dalam skema

keseluruhan respon inflamasi (Bradley et al., 1996).

Dengan ditemukannya IL-18 (juga dikenal sebagai faktor induksi

interferon-gamma, atau IGIF), sebuah molekul baru yang kini telah

ditambahkan ke daftar regulator interferon. Disamping itu sedikit dari

molekul seperti IL-12, TNF-alpha, dan IL-2, sitokin lain yang saat ini

dikenal yang secara langsung menginduksi ekspresi IFN-gamma.

Keberadaan interleukin baru ini dapat membantu dalam memahami

hubungan banyak kejadian dengan aktivasi sel kekebalan tubuh

(Okamura et al., 1995).

2. Informasi Struktural

Berat molekul IL-18 adalah 24 kDa, polipeptida non-glikosilasi yang

tidak memiliki urutan sinyal klasik dan dikenali memiliki struktur mirip

dengan IL-1. IL-18 disintesis sebagai propeptide lamban yang mengalami

proteolitik pembelahan dengan baik oleh ICE (Enzim konversi interleukin -

1 beta) atau jalur lain untuk menghasilkan molekul 18 kDa yang matang,

bioaktif (Bazan et al., 1996). Pembelahan dalam 193 asam amino (aa)

30

propeptide manusia terjadi setelah Asp 36, sedangkan pembelahan dalam

propeptide tikus 192 aa terjadi setelah Asp 35. Keduanya matang dan

bentuk propeptide, IL-18 menunjukkan 64% identitas urutan aa dari tikus

ke manusia. IL-18 tidak menunjukkan kesamaan urutan yang sama

dengan sitokin lainnya yang dikenal. IL-18 juga telah diisolasi, dan

ditemukan panjang 194 aa dengan identitas urutan aa 91% untuk IL-18

tikus. Sel yang diketahui mengekspresikan IL-18 termasuk makrofag/sel

Kupffer, keratinosit, sel-sel korteks adrenal mensekresi glukokortikoid, dan

osteoblas (Gu et al., 1997).

Pentingnya IL-18 sebagai sitokin imunoregulator yang secara jelas

untuk menginduksi interferon gamma (IFN-). IL-18 pertama kali dikenal

pada tahun 1989 sebagai faktor yang mempengaruhi IFN- di dalam

sirkulasi endotoksin injeksi di tikus. Dengan kloning molekuler dari faktor

induksi IFN- pada tahun 1995. Namanya diubah menjadi IL-18. Markofag

dan sel dendritik adalah sumber utama untuk mengatifkan IL-18, tetapi

prekusor IL-18 adalah menurut ekpresi pada seluruh sel epitel tubuh.

Sebelumnya, IL-18 dikenal sebagai penghambat kaspase-1 sebagai target

terapi yang spesifik mengurangi aktifitas IL-1, tetapi itu menjadi jelas

bahwa aktivitas IL-18 juga mempengaruhi. Pada kenyataannya karateristik

fenotip kekurangan kaspase 1 pada tikus yang sedang mengalami

inflamasi harus berdiferensiasi untuk mengurangi IL-1 atau mengurangi

aktivitas IL-18 (Charles., 2006).

31

3. Reseptor

Kompleks reseptor untuk karateristik IL-18 belum dikenal baik.

Bukti terbaru menunjukkan bahwa fungsional IL-18-komponen kompleks

ini mengikat IL-1Rrp (IL-1 receptor-related protein). Reseptor seperti

protein, yang sebelumnya diketahui tidak memiliki ligan, kloning dan dasar

homolognya terhadap reseptor IL-1 tipe 1 dan yang homolognya T1/ST2

dan IL-1R ACP (Pacora et al., 2000).

4. Aktivitas Biologikal

Interleukin-18/IGIF awalnya diakui sebagai induser produksi IFN-

gamma oleh sel-T dan sel NK. Pengaruh dari IL-18 secara bebas atau

bersinergi dengan IL-12, melalui induksi IFN-gamma, dapat menyebabkan

aktivasi cepat dari sistem monosit/makrofag dengan meningkatkan

regulasi kemampuan sel imun bawaan. IL-18 itu sendiri diinduksi oleh

rangsangan stres (yaitu, sinyal bakteri atau neurogenik) (Okamura et al.,

1995). Dalam konteks ini, telah dikemukakan bahwa stres menginduksi

pelepasan IL18 yang dapat menyebabkan siklus dalam memproduksi

IFN-gamma/IL-18. Setelah gelombang awal IL-18 menginduksi produksi

IFN-gamma, IFN-gamma yang baru disekresikan dapat merangsang

monosit/makrofag untuk meningkatkan aktivitas ICE IL-18. Keberlanjutan

produksi IL-18, meningkatan aktivitas ICE yang mungkin menghasilkan

lebih banyak diproses IL-18, yang mengarah ke lebih banyak limfosit

memproduksi IFN-, yang mengarah ke lebih banyak aktivitas ICE

makrofag. Dengan demikian, IL-18 tidak hanya meningkatkan sintesis

32

IFN-gamma, tetapi juga kemungkinan berpartisipasi dalam proses secara

keseluruhan (Docke et al.,1997).

Interleukin-18 juga terlibat dalam membunuh yang dimediasi oleh

Fas ligan (FasL). FasL diatur kuat oleh anggota molekul superfamili TNF

40 kDa. Pengikatan FasL secara luas menyatakan ekspresi reseptor, Fas,

biasanya menyebabkan aktivasi dari program apoptosis pada sel yang

mengekspresikan Fas (Fraser et al.,1996). Dalam sistem kekebalan tubuh

orang dewasa, hasil ini sering digunakan untuk menghilangkan sel-sel

yang tidak diinginkan yang dapat mengganggu baik sebagai proses

kekebalan yang sedang berlangsung atau resolusi dalam menjalani reaksi

kekebalan (Tsutsui et al., 1996). Sel-sel yang dipercaya untuk mediasi

proses tersebut adalah sel Th1 CD4 dan sel NK, dua populasi sel yang

sekarang dilaporkan untuk mengekspresikan FasL bawah pengaruh IL-18.

Dalam hal ini, IL-18 lagi menunjukkan hubungan dengan IFN-gamma.

tampaknya bahwa IFN-gamma menigkatkan regulasi ekspresi antigen

Fas. IL-18 meningkatakan pengaturan baik produksi FasL dan IFN

gamma pada sel T dan IFN-gamma yang dihasilkan juga dapat

menyebabkan antigen Fas pada berbagai jenis sel. Demikian IL-18,

melalui induksi IFN-gamma, dapat dianggap sebagai molekul yang

menyediakan sarana (FasL) dan peluang (Fas) untuk pemicu kematian sel

apoptosis (Dao et al., 1997).

33

J. Peran IL-18 dalam DBD

Karena perannya dalam memproduksi IFN-. Polarisasi sel T

adalah karateristik IL-18, dimana IFN- diinduksi tidak menonjol pada

karateristik IL-1. IL-18 menghambat karateristik sitokin proinflamasi yang

lain, seperti meningkatkan molekul adhesi sel, sintesis nitric oxide dan

produksi kemokin. IL-18 diproduksi oleh markofag yang teraktifasi dan

berbagai jenis sel lainnya. IL-18 memiliki struktur yang homolog dengan

family IL-1 dan bersama-sama dengan IL-12 berfungsi merangsang sel

Th1 untuk memproduksi IFN- (Charles., 2006).

Pada dengue, IL-18 ditemukan sekitar 40% pada pasien dengan

sakit ringan. Kepositifan meningkat bersamaan dengan terjadinya sakit

keras dan meningkat sekitar 80% pada pasien dengan DBD derajat 4. Hal

ini tidak sama dengan IL-12 yang hanya meningkat pada DF dan tidak ada

pada pasien dengan DBD derajat 3 dan 4 dan berlawanan dengan yang

diharapkan, seperti semua tipe sitokin Th2 yang meningkat pada DBD

derajat 4. Kadar IL-12 meningkat pada demam dengue, tetapi tidak dapat

dideteksi pada pasien dengan DBD derajat 3 dan 4 dan ini dugaan yang

berlawanan (U.C. Chaturvedi., 2000).

Interleukin-18 adalah yang utama yang dihasilkan oleh

monosit/makrofag sebagai respon terhadap infeksi dengue. Hasil

penelitian ini menunjukkan peningkatan kadar IL-18 pada pasien dengan

DF dan DHF dan berkorelasi dengan hematokrit dan nilai trombosit. Kadar

IL-18 secara signifikan lebih tinggi pada pasien dengan DBD dibandingkan

34

dengan DF. Temuan ini menunjukkan bahwa IL-18 yang diproduksi

sebagai respon terhadap infeksi virus dengue dan mungkin memiliki peran

penting terhadap penyakit demam berdarah yang parah (Pohan et al.,

2004).

Interleukin 18 adalah sitokin yang penting untuk regulator imun dan

telah menunjukan peningkatan pada respon sel host termasuk

kemampuan untuk meningkatakan eliminasi virus. Penelitian-penelitian

pada pasien dengue menunjukan perubahan yang menonjol dari respon

sitokin tipe Th1 pada demam dengue (DD) dan untuk respon sitokin tipe

Th2 pada pasien dengan demam berdarah dengue (DBD) yang berat.

Berdasakan pada hasil penelitian ini dikemukakan bahwa virus dengue

menginduksi produksi cascade sitokin pergeseran yang dominan dari

respon Th1 ke Th2, menghasilkan demam berdarah berat. Hasil penelitian

ini konsisten dengan hipotesis adanya IL-18 yang berhubungan dengan

respon tipe Th1 dan Th2 (kadar IL-18 pada pasien dengue berkolerasi

dengan penyakit yang berat). Penemuan ini mendukung kemungkinan

peran IL-18 dalam pathogenesis demam berdarah dengue (DHF) (Pohan

et al., 2004).

K. Inter-Cellular Adhesion Molecule 1 ( ICAM-1)

1. Struktur ICAM-1

Molekul adhesi intraselular 1 (ICAM-1, CD54) adalah glikoprotein

transmembran tipe 1, yang termasuk superfamily-immunoglobin (Ig). Pada

dasarnya kadar ICAM-1 diekspresikan pada sel endotel dan leukosit,

35

namun pengaturannya meningkat oleh adanya stimulator inflamasi seperti

TNF-, IFN-, dan IL-1. Peningkatan regulasi ICAM-1 dihambat oleh

glukokortikoid dan IL- 4 (Wolf et al., 2012).

Intercellular Adhesion Molecule 1 (ICAM-1) dikodekan pada tujuh

ekson dengan urutan sinyal pengkodean ekson 1, masing-masing daerah-

Ig ekstraseluler ekson 2 sampai 6 dan transmembran ekson 7 dan

Intraseluler. Berat molekul berkisar antara 80114 kDa sebagai berat

kadar glikosilasi yang bervariasi antara jenis sel yang berbeda. Daerah

ekstraseluler ICAM-1 terdiri dari 453 asam amino terutama hidrofobik,

yang membentuk lima Ig-domain dengan struktur -sheet, masing-masing

Ig-domain distabilkan oleh ikatan disulfida. Ig-domain yang diikuti oleh

daerah transmembran satu hidrofobik dan daerah sitoplasmik 28 asam

amino yang pendek, yang kurang motif sinyal konvensional. Residu tirosin

dalam ekor sitoplasma telah terbukti penting untuk memberi sinyal

intraseluler ICAM-1. (Wolf et al., 2012).

Gambar 8. Menunjukan batas membran ICAM-1 (dengan 5 daerah-Ig (D1-

D5) dan Ligan LAF-1, mac-I, protein-1 membran eritrosit plasmodium falciparum (PfEMP-1) dan Human rhinovirus (HRv).

36

2. Ligan untuk ICAM-1

Intercellular Adhesion Molecule 1 memiliki beberapa ligan termasuk

CD11a/CD18 (LFA-1) reseptor integrin 2 membran-terikat dan

CD11b/CD18 (mac-1) ada pada leukosit dan fibrinogen. Kelompok utama

dari rhinovirus manusia dan eritrosit yang terinfeksi plasmodium

falciparum dengan juga mampu mengikat ICAM-1 (Wolf et al., 2012).

Anggota ligan integrin dari ICAM-1 adalah family-glikoprotein

transmembran heterodimer tipe 1 dan terdiri dari rantai yang berhubungan

terkait non-convalently. Leucocyte functioning antigen 1 (LFA-1) dan

membrane attack complex (mac-1) memiliki subunit integrin-2 yang sama

( CD18 ) tetapi berbeda pada rantai- yaitu L ( CD11a ) untuk LFA-1 dan

M ( CD11b ) untuk mac-1. Kedua integrin terikat melalui "Inserted"

domain (I) pada masing-masing rantai- ke residu asam pada ICAM-1.

Ligan LFA-1 berikatan dengan asam glutamat (residu 34) pada ICAM-1

dengan adanya ion magnesium dan kalsium. Ikatan ligan dihasilkan dalam

reorientasi posisi asam glutamat dalam domain ketiga (residu 241) dan

pembentukan jembatan garam kritis dengan lisin (residu 39). Tempat

pengikatan integrin mac-1 terletak di dalam domain ketiga ICAM-1 dan

tergantung pada kadar glikosilasi. Tingginya kadar sterik oligosakarida N-

linked dan elektrostatis menghalangi akses ke tempat mengikat. Sebagai

kadar glikosilasi tergantung pada jenis sel, jenis sel yang berbeda akan

memungkinkan pola ikatan ligan yang beragam. Aktivasi integrin

diperlukan sebelum pengikatan LFA-1 atau mac-1 ke ICAM-1 dapat

37

terjadi. Pada sel yang istirahat, integrin menunjukkan afinitas rendah

konformasi untuk ikatan ligan. Setelah sinyal " inside-out ", perubahan

konformasi mengambil tempat mengekspos tempat pengikatan ligan yang

afinitas tinggi. Integrin berperan penting dalam sistem kekebalan tubuh

seperti yang ditunjukkan pada pasien dengan defisiensi adhesi leukosit

tipe I (LAD), sebuah kelainan resesif autosomal yang jarang terjadi, yang

menyebabkan kurangnya lengkap 2-integrin. Defisiensi ini menyebabkan

cacat yang parah pada sistem kekebalan tubuh dan inflamasi mengarah

ke kronis dan infeksi bakteri yang mengancam jiwa (Wolf et al., 2012).

Selain integrin diaktifkan, sebagian besar family rhinovirus ( 91

serotipe ) dan beberapa anggota dari virus coxsackie A mengikat family

ICAM-1. Family virus mengikat epitop pada domain satu yang terletak

langsung di sebelah LFA-1 dan tumpang tindih dengan yang digunakan

oleh eritrosit yang terinfeksi plasmodium falciparum. Ikatan ICAM1

dimulai masuknya virus ke dalam sel inang (Wolf et al., 2012).

Ligan lain, yang telah terbukti untuk mengikat ICAM-1 adalah

fibrinogen. Glikoprotein plasma terlibat dalam pembekuan darah,

peradangan dan perbaikan jaringan. Ikatannya untuk ICAM-1

memungkinkan adhesi trombosit sirkulasi dan sel-sel inflamasi pada

endotel dan deposisi fibrinogen, yang dapat menyebabkan peningkatan

transmigrasi leukosit, kelangsungan hidup sel endotel dan vasokontriksi

(Wolf et al., 2012).

38

3. Fungsi ICAM-1

Fungsi utama dari ICAM-1 adalah sebagai tempat untuk adhesi,

karakteristik yang penting dalam migrasi transendothelial leukosit dan

presentasi antigen (Wolf et al., 2012).

Proses transmigrasi leukosit, yang juga disebut diapedesis, dapat

dibagi menjadi empat berurutan, namun langkah-langkah yang tumpang

tindih seperti yang dirangkum dalam Gambar dibawah ini.

Gambar 9. Menunjukan 4 langkah transmigrasi leukosit; (1)

menggelinding (2) terikat (3) adhesi (4) Transmigrasi. (Wolf I S and Lawson Charlotte .,2012)

Langkah transmigrasi pertama dimediasi oleh ikatan selektin.

Selektin dari interaksi sel 1 dengan karbohidrat sialylated di sisi lain, sel

menentang. Selektin E dan P ada dengan bebas pada sel endotel terikat

Sialyl Lewis X terkait karbohidrat pada leukosit dan ligan 1 glikoprotein

selectin (PSGL-1). Selektin-L ada pada semua leukosit yang beredar dan

terikat CD34, PSGL-1 dan Sialyl Lewis X pada sel endotel. Bebas

mengikat leukosit pada sel endotel memungkinkan sel untuk

memperlambat dan "roll" di sepanjang endothelium. Hal ini juga

39

memfasilitasi paparan kemokin seperti CCL-2, CXCL-8, CCL-5 dan CCL-

3. Pasien dengan LAD II kurang biosintesis fucose, yang memainkan

peran penting untuk ikatan ligan karbhidrat. LAD II adalah bentuk ringan

dari LAD, tetapi digarisbawahi pentingnya selektin mengikat dalam sistem

imun tubuh (Wolf et al., 2012).

Kemokin memainkan peran penting dalam langkah transmigrasi

kedua. Leukosit bergulir lambat diarahkan oleh gradien kemokin terhadap

tempat disfungsional endotel. Paparan kemokin memicu sinyal in-outside

dalam leukosit, yang menyebabkan aktivasi integrin. Kemokin yang terlibat

dalam leukosit dan aktivasi termasuk CXCL-8 (neutrofil) dan CCL-2

(monosit) (Wolf et al., 2012).

Integrin yang diaktifkan pada permukaan leukosit sekarang dapat

mengikat kuat dengan molekul adhesi yang ada pada radang endotelium.

Adhesi yang kuat difasilitasi oleh ikatan ICAM-1 ke LFA-1, VCAM-1 ke

VLA - 4 dan MADCAM-1 ke 47. Ikatan memungkinkan leukosit untuk

menyebarkan dan perlahan-lahan bermigrasi monolayer sel endotel dalam

mencari peluang transmigrasi. Pentingnya ICAM-1 dalam ketiga Langkah

transmigrasi telah dibuktikan dalam studi menggunakan anti-ICAM-1

memblokir antibodi atau sel-sel endotel kurang ICAM-1 (Wolf et al., 2012).

Protein junction PECAM-1, VE-cadherin, molekul adhesi junctional

(JAMs) dan CD99 ditemukan di junction endotel. Homofilik (PECAM-1,

CD99 dan JAMs) dan ikatan heterofilik (JAMs dengan integrin)

memungkinkan pembentukan erat dikemas lapisan sel endotel dengan

40

permeabilitas yang sangat selektif. Ketika leukosit yang melekat dengan

kuat pada endotel, leukosit mengembangkan proyeksi mikrovili seperti

disebut podosomes, dengan mana mereka menyelidiki permukaan

endotel. Stasiun docking ini kaya ICAM-1 dan VCAM-1 dan aktin-F.

Integrin terikat dimulai karena ada sinyal pada sel endotel, yang diduga

menyebabkan sel endotel kontraksi dan melemahnya ikatan junctional.

Penelitian menggunakan sel defisiensi ICAM-1 menunjukkan kurangnya

perpindahan, tapi penghambatan tidak lengkap. Hal ini menunjukkan

bahwa ICAM-1 terlibat dalam perpindahan leukosit terakhir tapi tidak

penting, mirip dengan CD18. Setelah ikatan molekul adhesi junctional

dilepaskan leukosit dapat bermigrasi ke jaringan di bawahnya (Wolf et al.,

2012).

Peran penting ICAM-1 lainnya adalah sinaps imunologi. Hal ini

ditandai dengan tiga karakter besar : Formasi junction, reorganisasi dan

pembentukan stabil imunologi yang kompleks. Selama langkah pertama,

pembentukan junction, berhubungan dekat antara antigen presenting cell

(APC) dan sel-T difasilitasi dengan bantuan ICAM-1 dan LFA-1.

Pengikatan ICAM-1 sampai ligan mengatasi halangan sterik dari

glikoprotein CD45 dan CD43 yang ada pada permukaan sel untuk

reseptor sel-T (TCR) kompleks dan memungkinkan interaksi dengan

MHC-peptida yang ada pada APC. Dalam hal afinitas rendah antara TCR

dan kompleks MHC-peptida, interaksi antara dua sel berhenti pada tempat

itu. Jika kompleks TCR dan peptide-MHC menunjukan afinitas tinggi

41

terhadap satu sama lain, jalur sinyal dicaentus, yang mengarah ke

reorganisasi termasuk molekul. Kompleks TCR dan peptide-MHC

bergerak ke arah pusat dengan bentuk molekul LFA-1/ICAM-1 keluar

bergerak membentuk lingkaran di sekitarnya. Langkah reorganisasi ini

memungkinkan pembentukan kompleks imunologi yang stabil. Selama

reorganisasi dan proses pembentukan cincin ini, polymerase ICAM-1,

sehingga menunjukkan afinitas yang lebih tinggi mengikat LFA-1. Selain

itu, konsentrasi kompleks TCR peptida-MHC dalam pusat cincin

memfasilitasi komunikasi yang optimal antara sel-sel dan jalur sinyal (Wolf

et al., 2012).

Integrin ICAM-1 juga telah dilaporkan sebagai ligan kostimulator

MHC I dan MHC II selama dibatasi presentasi antigen. Intercellular

adhesion molecule 1 telah terbukti untuk ada dalam lesi aterosklerotik dan

terlibat dalam perkembangan lesi aterosklerotik. Keterlibatan ICAM-1 di

aterosklerosis telah dibuktikan dalam apoE tikus kekurangan ICAM-1,

yang telah dikurangi ukuran lesi. Analisis rangkaian waktu

mengungkapkan bahwa ICAM-1 tidak hanya terlibat dalam pembentukan

awal plak tetapi juga dalam perkembangan selanjutnya dalam tikus. Data

ini didukung oleh hasil yang diperoleh dalam apoE - / - tikus yang diobati

dengan antibody netralisasi anti-ICAM-1 (Wolf et al., 2012).

Intercellular adhesion molecule 1 (ICAM-1) merupakan salah satu

reseptor pada permukaan sel endotel yang berperan pada penempelan

eritrosit yang terinfeksi oleh Plasmodium falciparum atau Parasite-Red

42

Blood Cell (P-RBC). Reseptor lainnya berupa CD36, trombospondin,

vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1), endothel leucocyte

adhesion molecule-1 (ELAM-1) dan glycosaminoglycan chondroitin

sulfate A (Harijanto, 2007). Intercellular adhesion molecule 1 juga dikenal

sebagai CD54 (Cluster of Differentiation 54). Intercellular adhesion

molecule 1 memiliki berat molekul antara 70-120 kilodalton. Protein

yang mengatur gen ini adalah tipe intercellular adhesion molecule.

Protein tersebut secara konstan terdapat pada membran sel leukosit dan

endotel dalam konsentrasi yang rendah. Konsentrasi ICAM-1 dapat

meningkat dengan adanya induksi oleh tumor necrosis factor-alpha (TNF-

), dan interleukin-1 (IL-1) dan interferon- (IFN-). ICAM-1 merupakan

glikoprotein yang bertindak sebagai ligan dari integrin LFA-1

(lymphocyte function-associated antigen-1), sebuah reseptor yang

ditemukan pada leukosit. Ketika teraktivasi, leukosit menempel pada

sel endotel melalui ICAM-1/ LFA-1 dan kemudian masuk ke jaringan (Ho

et al., 1999).

Intercellular adhesion molecule 1 memainkan peran yang penting

pada patologi malaria. Intercellular adhesion molecule 1 akan berikatan

dengan molekul adhesif pada P-RBC yaitu Plasmodium falciparum

Erythrocyte Membran Protein-1 (PfEMP-1). Penempelan sel yang

terinfeksi (P-RBC) pada endotelium, terutama pada organ-organ vital

oleh ICAM-1 mungkin akan mengarah pada penyakit yang berat dan

kematian. Secara histopatologis ditunjukkan adanya ICAM-1 dan

43

penempelan eritrosit yang terinfeksi oleh Plasmodium falciparum dalam

kapiler otak pada pasien malaria serebral. Pada pasien malaria serebral

terjadi penempelan ICAM-1 dan parasit dalam jumlah yang tertinggi

(Kun et al., 1999).

Pada penelitian yang dilakukan oleh Shear et al., (1998)

didapatkan bahwa ekspresi ICAM-1 mengalami peningkatan yang

signifikan pada kapiler dan venula kecil otak mencit yang diinfeksi malaria.

Sebaliknya, peningkatan ekspresi VCAM-1 tidak sebesar ekspresi

ICAM-1. Selain itu, ekspresi VCAM-1 terbatas pada pembuluh darah

yang besar. Jadi, dapat disimpulkan bahwa ICAM-1 merupakan reseptor

sel endotel yang memegang peran penting dalam patogenesis malaria

serebral. Peningkatan ICAM-1 juga ditemukan pada keadaan lain

seperti melanoma maligna, uveitis, transplantasi ginjal dan liver, gagal

jantung akut, rheumathoid arthritis), fibrosis paru idiopatik, dan neonatal

sepsis (Kuster et al., 1993).

L. Vascullar Cell Adhesion Molecule-1 (VCAM-1)

Endotel adalah lapisan sel yang melapisi dinding vaskuler yang

menghadap ke lumen dan melekat pada jaringan subendotel yang terdiri

atas kolagen dan berbagai glikosaminoglikan termasuk fibronektin.

Endotel juga berperan pada hemostasis dengan mempertahankan

permukaan yang bersifat antitrombotik. Jika endotel mengalami gangguan

oleh berbagai hal, seperti paparan dengan sitokin inflamasi, maka fungsi

pengatur menjadi abnormal dan mengalami disfungsi endotel. Disfungsi

44

endotel akan menyebabkan ekspresi molekul adhesi seperti VCAM-1 dan

ICAM-1 (Dharma dkk., 2005).

Vascullarcell adhesion molecule-1 merupakan salah satu molekul

adhesi sel endotel, termasuk anggota dari Immunoglobulin gene

superfamily yang diekspresikan pada permukaan sel endotel sebagai

respon terhadap adanya inflamasi. Ekspresinya diatur oleh interleukin-4

(IL-4) dan TNF yang berfungsi mengatur adhesi dan migrasi leukosit

sepanjang endotel. VCAM-1 dapat ditemukan pada sel endotel, sel

dendritik, sel saraf yang dikultur, sel epitel glomerulus dan mesangial,

serta pada sel otot polos pembuluh darah. VCAM-1 berikatan dengan 1-

integrin very late antigen-4 (VLA-4) pada limfosit, eosinofil, monosit dan

basofil. (Pall dkk., 1996; Sanchez dkk., 2009).

Pada sel endotel, tempat VCAM-1 diekspresikan akibat adanya

sitokin inflamasi, terdapat elemen pengendali (disebut octamer binding

site) yang membatasi aktifitas gen promoter VCAM-1. (Jesse, T.L dkk,

1998). Hal ini terjadi pada sel endotel yang tidak terangsang oleh

inflamasi. Sitokin inflamasi melawan efek negatif octamer dan

menyebabkan aktivasi gen promoter melalui 2 nuclear factor B (NF B)

yang beraolokasi pada -77 dan -63 bp gen promoter VCAM-1 (Sanchez

dkk., 2009).

Vascullarcell adhesion molecule-1 merupakan salah satu dari

banyak petanda adanya disfungsi endotel seperti endhotelin-1(ET-1), von

45

Willebrand factor (vWf), soluble adhesion molecules E-selectin, dan

urinary albumin excretion (UAE) (Jesse et al.,1998).

Molekul Adhesi yang diekspresikan pada permukaan sel endotel

dan reseptornya pada leukosit akan menyebabkan adhesi leukosit melalui

beberapa tahap. Tahapan ini disebut cascade adhesi. Tahap pertama

adalah leukosit akan menempel dan menggelinding sepanjang endotel.

Tahap ini dimediasi oleh molekul dari kelompok selektin seperti selektin E

dan selektin P, dengan ligannya sialyl lewis X pada permukaan leukosit.

Tahap selanjutnya, adhesi yang kuat dari leukosit dimediasi oleh ICAM-1

dan VCAM-1 dengan ligannya LFA-1 (Lymphocyte function associated

antigen 1) dan VLA-4 pada leukosit yang terkativasi. Ikatan yang kuat ini

mengawali migrasi lekosit dari vaskuler ke jaringan. Gangguan regulasi

dari molekul adhesi ini tentunya akan menyebabkan migrasi lekosit yang

berkelanjutan dan kerusakan jaringan (Peschenet et al.,1999).

M. Peran ICAM-1 dan VCAM-1 pada DBD

Sel Endotel berperan dalam tahap terakhir patogenesis DBD.

Aktivasi sel endotel mengarah pada perubahan permeabilitas vaskullar

dan melepaskan faktor-faktor yang mengaktifkan jalur koagulasi. Secara

in vitro, virus Dengue yang mengifeksi sel endotel telah menunjukan

produksi beberapa kemokin termasuk IL-8. Infeksi sel endotel juga

mengarah pada aktifnya komplemen dan apoptosis selular. Fungsi sel

endotelial dipengaruhi oleh pelepasan sitokin dari sel yang telah terinfeksi

46

virus Dengue. Penelitian telah menunjukan supernantan dari monosit

terinfeksi virus Dengue menyebabkan peningkatan regulasi ekspresi

ICAM-1 oleh sel endotel yang mungkin dimediasi oleh TNF-

(Anderson,.1997). Peningkatan kadar molekul permukan endotel yang

terlarut seperti ICAM-1 dan VCAM-1yang dilaporkan pada pasien DBD

(Karoka., 2004; Cardier., 2006).

Banyak faktor yang memengaruhi sel endotel termasuk pengaruh

antigen viral pada sel endotel. Peningkatan kadar sirkulasi virus dan

antigen viral yang berhubungan dengan DBD pada banyak penelitian

(libraty., 2002). Peningkatan beban viral secara relatif berkaitan lemahnya

respon IFN tipe I yang memungkinkan replikasi virus meningkat atau

memediasi adanya cross-reactive, antibodi non netralisasi, yang

mempercepat virus mudah mengifeksi (Srikiatkhachorn., 2014). Penelitian

baru ini telah fokus pada peran protein NS1 dengue di patogenesis

dengue. NS1 dihasilkan sebagai membran dan protein terlarut. Sirkulasi

kadar NS1 terlarut telah menunjukan korelasi dengan beratnya penyakit.

Protein NS1 menunjukan aktivasi komplemen modifikasi oleh ikatan C4

dan C1s dan meningkatkan degradasi C4b (Avirutnan., 2007).

Penelitian yang dilakukan Vielma dkk, (2014) menemukan

peningkatan awal ekspresi sIL2-R dan sVCAM-1 di sampel-sampel serum

yang secara signifikan berhubungan dengan beratnya pada waktu tahap

awal penyakit dengue yang dapat digunakan sebagai penanda beratnya

pada bentuk komplikasi pasien dengue. Sitokin seperti TNF- dan IL-8

47

yang berpengaruh penting pada ekspresi molekul adhesi seperti ICAM-1

dan VCAM-1 pada sel endotel. ( Vielma., 2014)

Gambar 10. Kebocoran plasma (a) fase akut (pre-kebocoran). Virus dengue

menginfeksi monosit, sel dendrit, makrofag, yang menghasilkan peningkatan viremia. Sel terinfeksi memproduksi kemokin seperti IL-8 dll, dan sitokin yang memicu respon imun nonspesifik. Juga mengekspresikan ICAM dan VCAM pada permukaan sel endotel. (b) fase kebocoran plasma, NS1 terlarut dan antibodi NS1 secara kompleks dapat beriteraksi dengan sel endotel dan mengaktifkan sistem komplemen. Sitokin dan mediator lainnya meningkatkan permeabilitas oleh virus Dengue yang menginfeksi sel dan sel T memori. virus Dengue menginduksi sekresi martrix metaloproteases (MMPs) oleh sel dendrit yang menyebabkan kerusakan sel endotel saat ekspresi differensiasi ICAM dan VCAM antara sel endotel yang diam dan aktif mempengaruhi adhesi dan transmigrasi sirkulasi leukosit yang dapat menyebabkan kebocoran plasma. (Srikiatkhachorn., 2014)

Perubahan sel Endotel kemungkinan disebabkan oleh efek sitokin

atau mediator lain karena infeksi langsung terhadap sel endotel oleh virus

Dengue. In vitro, infeksi terhadap sel endotel tersebut menginduksi

produksi sitokin, kemokin, regulated and activation T cell excretion and

48

secretion (RANTES) dan dapat menyebabkan apoptosis sel endotel.

Perubahan sel endotel dari kondisi istirahat ke tahap prokoagulan

berkaitan dengan ekspresi beberapa molekul adhesi yaitu ICAM-1 dan

VCAM-1, selektin E, vWf, dan selektin P. Selain itu virus Dengue dapat

menginduksi aktivasi komplemen. Ekspresi ICAM-1 dengan IL-8 dan

RANTES meningkatkan adhesi sel PMN dan mononuclear yang akan

menyebabkan peningkatan permeabilitas vaskuler dan trombomodulin.

Peningkatan permeabilitas vaskuler ini akan berakibat terjadinya

kebocoran plasma, bahkan kebocoran plasma tersebut telah terbukti

sebagai faktor diskriminan untuk memprediksi rejatan pada DBD terutama

pada hari ke 0 dan 2. VCAM-1 setelah mengalami suatu proses proteolisis

akan ditemukan dalam bentuk soluble dalam sirkulasi (sVCAM-1).

Dilaporkan dalam suatu penelitian bahwa sVCAM-1 meningkat pada

pasien infeksi dengue dan terutama lebih tinggi secara signifikan pada

DBD-TR atau pada fase akut dengan manifestasi lebih berat (sutaryo.,

2004).

Penelitian-penelitian sebelumnya menyebutkan peranan sitokin

terhadap beratnya infeksi virus Dengue. Azeredo dkk, dalam penelitannya

melaporkan kadar sitokin pada 54 penderita yang diperiksa di Recife

Brasil, penderita yang mengalami manifestasi perdarahan

menggambarkan kadar TNF- berhubungan dengan beratnya penyakit.

Chakravarti (2006) dalam penelitiannya menemukan bahwa kadar dari

sitokin proinflamasi meningkat secara signifikan selama infeksi virus

49

Dengue, Peningkatan kadar TNF- lebih tinggi pada penderita DBD

dibandingkan demam dengue dan membuktikan penyebab dari

permeabilitas kapiler yang meningkat dan rejatan yang terjadi saat DBD

berlangsung. (Chakravarti dkk., 2006).

Efek biologis TNF- yaitu meningkatkan ekspresi molekul yaitu

ICAM-1, VCAM-1, selektin dan integrin ligan pada permukaan endotel

pembuluh darah, juga selektin ligan dan integrin pada permukaan sel

lekosit (Setiati., 2004). Ekspresi molekul Adhesi tersebut akan

menyebabkan peningkatan permeabilitas pembuluh darah dan migrasi

leukosit ke tempat infeksi untuk menyingkirkan mikroba. (abbas., A.K. dan

Lichtman, A. H., 2005). Peningkatan permeabilitas darah akan

menyebabkan perembesan plasma (plasma leakage) dari ruang

intravaskuler ke ruang interstisial sehingga terjadi peningkatan hematokrit,

hipoproteinemia, hipovolemia (rejatan), ada cairan dalam rongga plura

dan peritoneum (Setiati dkk., 2009).

Sel endotel berperan penting dalam mengatur permeabilitas

vaskuler dan mempertahankan homeostasis. Patogen tertentu, seperti

virus Dengue, dapat menginfeksi sel endotel dan mengganggu

fungsinya,dan akan menyebabkan pelepasan berbagai sitokin, yang

selanjutnya akan merangsang ekspresi adhesi molekul, menyebabkan

peningkatan permeabilitas vaskuler dan aktifitas prokoagulasi yang akan

bermuara pada terjadinya gangguan hemostasis (Huan et al., 2000).

50

Penelitian di Polinesia Prancis juga melaporkan peningkatan kadar

VCAM-1 pada pasien dengan infeksi virus Dengue, terutama pada

penderita DBD-R, Nilai prognostiknya terutama pada fase akut masih

belum jelas dan memerlukan penelitian lebih lanjut (Murgue., 2001).

N. Hubungan antara IL-18 dengan Ekspresi Adhesi Molekul

(VCAM-1 dan ICAM-1)

Leukosit mengekspresikan sejumlah reseptor permukaan yang

berperan untuk aktivasi leukosit. Reseptor mirip-Toll (TLR) yang homolog

dengan protein Drosophilia yang disebut Toll, berfungsi mengaktifkan

leukosit sebagai respons terhadap berbagai jenis dan kompenen mikroba.

Sampai saat ini, 10 TLR mamalia berhasi teridentifikasi, dan masing-

masing TLR tersebut diperlukan untuk menghasilkan respons terhadap

berbagai kelas pathogen infeksius. Berbagai TLR berperan penting pada

respons sel terhadap lipopolisakarida (LPS, atau endotoksin) bakteri,

proteoglikan bakteri lainnya dan nukleotida CpG yang tidak mengalami

metilasi, yang kesemuanya hanya terdapat di bakteri, serta RNA untai-

ganda yang dihasilkan oleh sebagian virus. Reseptor-reseptor tersebut

berfungsi melalui kinase terkait reseptor untuk merangsang pembentukan

zat-zat mikrobisida dan sitokin di leukosit. (Fausto et al., 2009). Berbagai

reseptor makrofag adalah kompleks, ciri utamanya adalah merangsang

produksi berbagai protein dan makrofag melepas sejumlah sitokin yang

berperan dalam respon imun (Baratawidjaja., 2006).

51

Makrofag menstimulasi IFN- menunjukan adanya peningkatan

ekspresi gen IL-18 melalui ICSBP (interferon consensus sequence-binding

protein) dan elemen protein activator-1 (AP-1). Nuklear faktor (NF)-B

mengenali identifikasi sekuensi pada region promoter IL-18 dan pengatur

ekspresi gen IL-18. IL-18 seperti IL-1 dengan menunjukan struktur yang

homologi diprodiksi sebagai 24 kD prekusor inaktif yang kekurangan

peptida sinyal (pro-IL-18). Pro-IL-18 membelah setelah gen Asp35 oleh

enzim converse IL-1 endoprotease menghasilkan aktifasi biologikal 18

kD yang matang. (Gu., 1997)

Gambar 11. Fungsi effektor makrofag. (Abbas, A.K., Litchman A.H., Pillai

S.2012)

Sitokin diperlukan pada awal reaksi inflamasi dan untuk

mempertahahankan respons inflamasi kronik. Makrofag melepas IL-1 dan

52

GM-CSF yang akan mengaktifkan respon fase akut serta meningkatkan

produksi neutrofil dan monosit oleh sumsum tulang. TNF dan IL-1 yang

diproduksi markofag merupakan dua sitokin yang penting pada respons

inflamasi. Sitokin-sitokin tersebut meningkatkan adhesi leukosit ke endotel

lokal untuk memungkinkan leukosit bergerak sesuai sinyal kemotaktik dari

kemokin yang juga diproduksi makrofag. Markofag juga memproduksi

sitokin yang bekerja terhadap sel T antara lain IL-1, IL-12, dan IL-18. IL-12

dan IL-18 mengaktifkan masing-masing Th1 dan sel NK yang melepas

IFN- dan TNF.(Baratawidjaja., 2006)

Kesimpulan dari penelitian Dai Ming S dkk, IL-18 memperbesar

induksi aktivasi monosit oleh hubungan dengan diaktifkan sel T di sinovitis

RA, yang bergantung pada aktivasi jalur NF-B dan PI 3-kinase (Gambar

12). Data ini membuktikan kuat untuk IL-18 yang menginduksi TNF dan

IL-1 pada tempat inflamasi kronik (Dai et al., 2004).

Gambar 12 Model skematik IL-18 di dalam sel yang berhubungan Interaksi

antara monosit dan sel T. Melalui hubungan seluler, sel T mengaktifkan jalur phosphatidylinositol 3-kinase (PI 3-kinase) dan NF-B di monosit, yang menginduksi produksi IL-18, TNF, dan IL-1 maunpun meningkatakanekspresi IL-18 reseptor (IL-18R). (Dai., 2004)

53

Rekutmen leukosit ke tempat cedera dan infeksi adalah proses

multilangkah yang mencakup perlekatan leukosit pada sel endotel dan

migrasinya melalui sel endotel. Proses-proses awal adalah induksi melalui

perekat di sel endotel, melalui sejumlah mekanisme. Mediator seperti

histamin, thrombin serta platelet activating factor (PAF, faktor penggiat

trombosit) merangsang distribusi P-selektin dari simpanan intrasel normal

di granula ke permukaan sel. Makrofag jaringan residen, sel mast, dan sel

endotel berespon terhadap cedera dengan mengeluarkan sitokin TNF, IL-

1 dan kemokin (sitokin kemoatraktan). TNF dan IL-1 bekerja di sel endotel

venula pascakapiler di sekitar tempat infeksi dan memicu ekspresi

beberapa molekul perekat. Dalam 1-2 jam, sel endotel mulai

mengekspresikan E-selektin. Leukosit mengekspresikan ligan-ligan

karbohidrat (di ujung mikrovilinya) untuk selektin, yang berikatan dengan

selektin endotel. Ikatan ini merupakan interaksi berafinitas rendah dengan

tingkat pelepasan yang tinggi, dan mudah terganggu oleh aliran darah.

Akibatnya leukosit yang terikat terlepas dan kemudian terikat kembali, dan

karenanya mulai menggelinding di sepanjang permukaan endotel. (Fausto

et al., 2009)

TNF dan IL-1 juga memicu endotel untuk mengekspresikan ligan-

ligan untuk integrin, terutama VCAM-1 (ligan untuk integrin VLA-4) dan

ICAM-1 (ligan untuk integrin LFA-1 dan Mac-1). Leukosit normalnya

mengekpresikan berbagai integrin ini pada keadaan afinitas rendah. Di

lain pihak, berbagai kemokin yang dihasilkan di tempat cedera memasuki

54

Gambar 13. Regulasi molekul perekat sel endotel dan leukosit. A, Pengaktifan endotel oleh sitokin. B, Peningkatan aviditas pengikatan integrin (Fausto et al., 2009).

pembuluh darah, berikatan dengan glikosaminoglikan heparan sulfat sel

endotel (diberi nama proteoglikan) dan terdapat dalam kosentrasi tinggi

di permukaan sel endotel. Beragam kemokin ini bekerja pada leukosit

yang menggelinding dan mengaktifkan sel ini. Salah satu rangkain aktivasi

adalah konversi integrin VLA-4 dan LFA-1 leukosit ke keadaan afinitas

tinggi. Kombinasi ekspresi ligan-ligan integrin di endotel dan aktivasi

integrin di leukosit menghasilkan ikatan yang