Pemahaman baru tentang sistem kekebalan usus

Para ilmuwan menemukan mekanisme yang terabaikan dalam sistem kekebalan usus pasien yang menderita penyakit Crohn parah.
Sekelompok ilmuwan dari DTU dan universitas Eropa lainnya telah menemukan mekanisme yang terabaikan dalam sistem kekebalan usus pasien yang menderita penyakit Crohn parah. Penemuan ini dapat membantu menentukan cara merawat pasien dengan penyakit Crohn parah.
Trik yang dimainkan oleh bakteri usus penyebab penyakit tertentu dapat membantu menjelaskan perbedaan dalam cara pasien mengalami penyakit Crohn (CD) — penyakit radang usus kronis yang parah dan menyakitkan. Sebuah studi baru oleh para peneliti dari DTU dan 3 universitas Eropa menunjukkan bahwa antibodi dalam sistem kekebalan usus, yang melapisi dinding lambung dan usus serta mencegah bakteri berbahaya, mungkin penting dalam memahami mengapa beberapa pasien CD lebih menderita daripada yang lain.
Antibodi ini — imunoglobulin — merupakan bagian integral dari sistem imun kita. Antibodi ini mengikat patogen seperti bakteri, virus, dan jamur yang memasuki usus dan menutupi sebagian permukaan selnya. Istilah untuk ini adalah “pelapisan,” yang membantu dalam beberapa cara. Pertama, pelapisan secara efektif menghambat penyebaran bakteri dan membuat mereka menggumpal bersama dalam keadaan tertentu. Selain itu, pelapisan memberi tahu sistem imun lainnya dan menandai patogen untuk dihancurkan.
Masalah utama terkait penyakit Crohn, khususnya, adalah tidak cukupnya bukti untuk menjelaskan secara tepat mengapa beberapa orang mengalami peradangan parah di usus mereka. Kita juga tidak mengetahui pengaruh pelapisan bakteri dengan berbagai jenis antibodi terhadap hal ini. Oleh karena itu, saat ini belum ada obat untuk penyakit Crohn.
“Kami tahu bahwa beberapa bakteri dapat bersembunyi dari sistem imun, dan dalam penelitian ini, kami menemukan bahwa terutama dua bakteri — Campylobacter dan Mannheimia — tampaknya lazim dalam kasus yang parah. Bakteri-bakteri tersebut tampaknya memiliki sifat yang memungkinkan mereka lolos dari lapisan antibodi sekaligus mampu mengaktifkan dan menyebabkan peradangan yang tidak terkendali,” kata Susanne Brix Pedersen, seorang profesor di DTU Bioengineering, Technical University of Denmark.
Dia adalah penulis korespondensi dari studi — “Patobiont usus tertentu lolos dari lapisan antibodi dan diperkaya selama flare pada pasien dengan penyakit Crohn yang parah” — yang baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Gut . Studi tersebut menunjukkan bahwa sistem imun pasien dengan penyakit Crohn yang parah memiliki lapisan bakteri usus tertentu yang sangat tinggi dengan jenis antibodi spesifik yang menunjukkan peradangan. Pada saat yang sama, Campylobacter dan Mannheimia dapat menghindari lapisan ini.
Antibodi yang terabaikan aktif dalam kasus yang parah
Beberapa jenis antibodi melawan patogen, dan antibodi utama yang bertanggung jawab untuk melapisi bakteri dalam usus adalah Imunoglobulin A (IgA). Upaya terbatas telah dilakukan untuk memetakan peran antibodi lain, seperti IgM dan IgG, pada permukaan mukosa.
Akan tetapi, makalah baru menunjukkan bahwa IgG memainkan peran penting dalam sistem imun usus, terutama pada kasus penyakit Crohn yang parah. Hal ini agak mengejutkan karena IgG ditemukan terutama dalam darah dan cairan tubuh lainnya dan secara umum dianggap sebagai garis pertahanan kedua terhadap patogen, sedangkan IgA dianggap sebagai antibodi utama untuk mencegah patogen masuk ke dalam tubuh dan aliran darah melalui usus dan permukaan mukosa lainnya.
IgG ada dalam empat subtipe: IgG 1, 2, 3, dan 4. Subtipe-subtipe ini memiliki fungsi yang berbeda dalam sistem imun kita. Meskipun makalah ini menunjukkan bahwa pelapisan bakteri dengan IgG1 dan IgG4 tidak dapat dibedakan antara pasien dengan penyakit Crohn dan kontrol yang sehat, sebagian pasien dengan penyakit Crohn yang parah menunjukkan pelapisan bakteri yang lebih tinggi dengan IgG2.
Sistem kekebalan tubuh pasien dengan CD parah bertindak berbeda dari individu yang sehat dan pasien dengan CD yang tidak terlalu parah. Ini adalah informasi penting karena seiring berjalannya waktu, dokter dapat menggunakan kondisi yang berubah ini untuk mendapatkan apa yang disebut ‘biomarker’ — indikator biologis yang dapat diukur dari kasus CD yang lebih serius.
“Meskipun agak aneh untuk mencoba membedakan antara orang-orang dengan penyakit Crohn karena semua orang menderitanya, kami menunjukkan bahwa tingkat lapisan bakteri IgG2 pada pasien Crohn dapat digunakan untuk membedakan antara mereka yang memiliki penyakit parah dan mereka yang mungkin memiliki perjalanan penyakit yang sedikit lebih ringan. Agak mengada-ada untuk menyebutnya sebagai biomarker. Namun, kami menunjukkan hubungan yang kuat antara lapisan bakteri IgG2 dan tingkat keparahan penyakit, dan karena itu memiliki indikator yang baik bahwa IgG2 memainkan peran penting dalam pertahanan tubuh terhadap infeksi bakteri yang terkait dengan penyakit Crohn yang parah,” kata Carsten Eriksen, penulis pertama makalah tersebut dan seorang postdoc di DTU Bioengineering dan Center of Excellence PREDICT.
Ia menjelaskan bahwa peningkatan kadar pelapisan bakteri IgG2 ini jarang ditemukan pada pasien dengan gejala yang lebih ringan atau pada orang yang tidak memiliki penyakit Crohn.
Beberapa kemungkinan hasil
Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengevaluasi bagaimana hasil ini dapat digunakan untuk mengurangi gejala kasus CD yang parah, tetapi Susanne Brix Pedersen menjelaskan bahwa fakta bahwa kita sekarang tahu bakteri ini dapat menghindari sistem kekebalan tubuh kita dengan cara ini memberikan sudut pandang untuk mengeksplorasi lebih jauh bakteri invasif lain yang mungkin dapat melakukan hal yang sama. Dan juga untuk mengeksplorasi cara menghasilkan konstruksi yang meniru efek antibodi, sehingga menghalangi patogen yang ditargetkan dari menyebabkan peradangan. Pendekatan ini dapat mencapai pelapisan bakteri invasif yang bertanggung jawab untuk memperburuk gejala CD.
“Misalkan kita bisa menyediakan lapisan yang tidak dapat ditangani sendiri oleh sistem imun. Maka Anda mungkin tidak perlu mengonsumsi berbagai macam obat karena Anda menghilangkan hal yang menyebabkan peradangan,” katanya.
Carsten Eriksen menyoroti kemungkinan hasil lain dari penelitian mereka:
“Saat ini, kita tidak memiliki cara untuk mengetahui siapa yang akan menderita penyakit Crohn yang parah dan siapa yang akan mengalami perjalanan penyakit yang tidak terlalu serius. Secara kasar, kita hanya tahu pasti sebelum mereka berada di meja operasi. Namun, jika kita dapat melacak munculnya lapisan bakteri IgG2 di usus, kita mungkin dapat menggunakannya sebagai biomarker yang sebenarnya dan membedakan antara pasien. Bagaimanapun, saya membayangkan dokter yang mengamati penelitian ini akan dapat melihat bahwa hal itu terkait dengan beberapa hasil klinis, dan mereka mungkin menemukan cara lain untuk menerjemahkan hasil kami ke dalam klinik untuk memberi manfaat bagi pasien.”