PENGARUH PEMBERIAN BERBAGAI DOSIS SENG TERHADAP KEMAMPUAN FAGOSITOSIS MAKROFAG MENC1T RALB/C YANG DIINOKULASI SALMONELLA TYPHIMURIUM

Abstract

Typhoid fever disease, nowadays has been a serious health problem especially in developing countries. Body has immunity system to overcome incoming foreign antigens, including Salmonella typhi, a bacteria to cause typhoid fever. The effective immunity system in eliminating intracellular bacteria like S. typhi is spesific cellular immunity system. Many researches have been conducted to find out tho ongoing immunity response mechanism in typhoid fever, for instance by infecting experiment animal like mice with S. typhimurium. The symptoms and patogenecities seen in S. typhimurium infected mice are analogue with typhoid fever caused by S. typhimurium in human. Therefore, the inoculation of S. typhlmurium on mice can be accepted widely as experimental model for human typhoid fever. S. typhimurium infection to mice activates majority of TCD4+ and TCDS+ cells, however, the proliferation and expansion increase slightly. If the T lymphocyte proliferation is low, cytokines produced (especially IFN- y) will not be enough to activate macrophage, therefore the phagocytosis and killing ability toward S. iyphimurium or ryphi decrease. This is why typhoid fever patients is not only given antibiotic therapy but also additional supplement beneficial for immunity system. Zinc is one of minerals which has positive effect on immunity system, like becoming apoptosis inhibitor, activating timulin hormone, and stimulating the production of IFN- y on NK cells. In vitro studies proved that zinc zinc can stimulate the production of IL-lp, IL-6, IFN-y, and TINE-a on monocyte. High dosage and / or zinc supplementation also can decrease the body immunity response, such as decreasing IFN-a concentration, oxygen consumption in neutrofil, and the activity of NADPH oxidase and iNOS enzymes. The forementioned can decrease the phagocytic and bactericidal ability of phagocyte. When pressing other minerals, like iron and copper, zinc can also press immunity system. Iron deficiency can lower the function of PMN leucocyte, number of lymphocyte, NK cell activity, and IL-2 production of lymphocyte, while copper deficiency can lower timulin hormone, phagocyte microbicidal activity, and NK cell cytotoxicity. The objective of the research is to find out the effect of various dosages of zinc supplementation : 30, 60, 120, and 240 ppm on cellular immunity response of Balb/C mice inoculated by S typhimurium especially to their macrophage phagocytosis ability. This research uses post-test only control design. The subjects of research are 40 male Balb/C mice aged 8 — 10 weeks, weighed 20 — 40 grams, which were obtained from Biotechnology Laboratory of PAU UGM Yogyakarta. Subjects were adapted for a week, then divided randomly into four groups based on the zinc dosage contained in their food that are 30, 60, 120, and 240 ppm. The food was given ad libitum for 10 days. The mice were infected with 3 X 104 S. typhimuthan intraperitoneally on the 8th days. The mice were killed on the 11th day to be examined their macrophage phagocytosis ability (which was measured by the amount of latex phagocytised by macrophage) taken from peritoneal exudates cells. Variables were analyzed with one way Anova Post Floc LSD. The finding of this research shows that the macrophage phagocytosis ability of mice given with high dosage zinc is lower significantly compared to that with normal dosage zinc (p=0,000). The conclusion is, high dosage zinc supplementation to Balb/C mice inoculated by S. typhimurhin, makes macrophage phagocytosis ability worse. This research has many shortcomings either in research design or variables need to be observed. Therefore, it is necessary to do advanced researches and design improvement such as 1. Sample choosing needs to be performed at 44' phase (clearance phase) post infection 2. Feeding tube is necessary to be used to ensure zinc intake of mice 3. Research about minerals quantity such as zinc, iron, and copper; cytokine quantity, like IFN-y and TNF-a; quantity and activity of ATP-ase membrane enzyme Penyakit demam tifoid sampai saat ini masih merupakan masalah kesehatan yang serius terutama di negara-negara berkembang. Tubuh mempunyai sistem imun dalam mengatasi antigen asing yang masuk, termasuk Salmonella Ohl, bakteri penyebab demam tifoid. Sistem Mum yang efektif dalam mengeliminasi bakteri intraseluler seperti S. typhi adalah sistem imun spesifik seluler. Banyak penelitian yang dilakukan untuk mcngetahui mekanisme respon imun yang terjadi pada demam tifoid manusia, misalnya dengan cara menginfeksi hewan coba, seperti mencit, dengan S. yphimurium. Gejala dan perjalanan penyakit yang tampak pada mencit terinfeksi S. typhinmrium analog dengan demam tifoid yang disebabkan oleh S. typhi pada manusia. Untuk itu inokulasi S. lyphinmrium pada mencit dapat diterima secara luas sebagai model eksperimental untuk demam tifoid manusia. Infeksi S. lyphimurium pada mencit menyebabkan teraktivasinya sebagian besar sel T CD4+ dan CD8+, namun proliferasi dan ekspansinya hanya meningkat sedikit. Bila proliferasi limfosit T rendah, maka sitokin-sitokin yang dihasilkannya (terutama IFN-y) tidak cukup banyak untuk dapat mengaktivasi makrofag, sehingga kemampuan fagositosis dan killing makrofag terhadap S typhimurium maupun S. typhi akan menurun. Inilah yang menjadi alasan mengapa penderita demam titbid disamping diberi terapi antibiotika perlu diberi suplemen tambahan yang menguntungkan bagi sistem imun. Sung adalah salah satu mineral yang mempunyai efek positif terhadap sistem imun, antara lain sebagai inhibitor apoptosis, mengaktitkan hormon timulin, dan menstimulasi produksi IFN-y olch sel NK. Studi in vitro membuktikan bahwa seng dapat • memacu produksi IL-10 , IL-6, IFN-y , dan TNF-a oleh monosit. Pemberian seng dosis tinggi clan/ atau jangka panjang juga dapat menurunkan respon imun tubuh, antara lain menumnkan kadar IFN-a, konsumsi oksigen oleh neutrofil, serta aktivitas NADPH oksidase dan enzim iNOS, yang kesemuanya akan dapat menurunkan kemampuan fagositik dan bakierisidal fagosit. Melalui penekanannya terhadap mineral-mineral lain, seperti besi dan tembaga, seng juga dapat menekan sistemimun. Defisiensi besi dapat menurunkan fungsi lekosit PMN, jumlah limfosit, aktivitas sel NK, dan produksi IL-2 oleh limfosit, sedangkan defisiensi tembaga dapat menurunlcan produksi timulin, dan aktivitas mikrobisidal fagosit, dan sitotoksisitas sel NE. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pemberian dosis seng 30 mg/kg (ppm), 60 ppm, 120 ppm, dan 240 ppm terhadap respon imun seluler mencit Balb/C yang diinokulasi S typhimurium, khususnya terhadap kemampuan fagositosis makrofag. Penelitian ini menggunakan rancangan post-test. only control group design. Subjek penelitian berupa 40 ekor mencit Balb/C jantan umur 8 -- 10 minggu, berat badan 20-40 gram, dari Laboratorium Sioteknologi, PAU UGM Yogyakarta. Subjek diadaptasikan selama 1 minggu, dibagi secara acak menjadi empat kelompok, sesuai dosis seng pada pakan, yaitu kelompok dosis 30, 60, 120, dan 240 ppm. Pakan diberikan secara ad libitum selama 10 hari. Mencit diinfeksi dengan 3 X 104 S. typhimurium intraperitoneal pada hari ke-8. Mencit dibunub pada had ke-11 untuk diperiksa kemampuan fagositosis makrofag (dinilai dari jumlah lateks yang difagositosis oleh 200 • makrofag) yang diambil dari peritoneal exudates cell. Variabel dianalisis dengan one way Anova dan Post Hoc LSD. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kemampuan fagositosis makrofag mencit yang diberi seng dosis tinggi lebih rendah secara bermakna dibandingkan dengan yang diberi seng dosis normal (p=0,000). Kesimpulannya, pemberian seng dosis tinggi pada mencit Balb/c yang diinokulasi S. typhimurium rnemperburuk kemampuan fagositosis makrofag mencit. Penelitian ini mempunyai banyak kelemahan balk pada desain penelitian maupun variabel yang perk' diteliti. Untuk itu perlu dilakukan penelitian-penelitian lanjutan dan • perbaikan pada desain, antara lain I. Pengambilan sampel perlu dilakukan pada fase ke-4 Vase clearance) post infeksi. 2. Pemberian pakan per sonde untuk inemastikan asupan seng mencit 3. Penelitian kadar mineral seperti seng, tembaga dan besi; kadar sitokin seperti IFN-y dan TNF-a; kadar dan aktivitas enzim ATP-ase membran