Sistem pencernaan sebagai organ yang berfungsi mencerna makanan, memiliki permukaan mukosa terluas dibandingkan dengan organ tubuh yang lain dan akan terus terpapar dengan lingkungan luar, melalui makanan dan zat lain yang ikut tertelan bersama makanan seperti jamur, bakteri maupun virus. Untuk memberikan perlindungan terhadap paparan terus menerus ini, mukosa usus menghasilkan respon imun lokal melalui sel imunokompeten dan imunosekresi. Respon imun lokal tersebut terbagi menjadi dua yaitu, sistem imun bawaan (alami) dan sistem imun adaptif (diproduksi).
Sistem imun bawaan merupakan sistem pertahanan lini pertama tubuh yang membantu pengenalan terhadap antigen asing dan memainkan peran penting dalam aktivasi sistem imun adaptif. Pada tahap awal infeksi bakteri, sel-sel imun bawaan akan mengenali lipopolisakarida (LPS) yang terdapat dalam saluran pencernaan. LPS adalah toksin yang diproduksi oleh bakteri Gram-negatif yang dapat menginduksi reaksi inflamasi tubuh. LPS bertindak sebagai antigen yang kemudian mengikat kompleks reseptor di permukaan sel imun bawaan, seperti monosit, sel dendritik, makrofag, dan sel B, yang kemudian menginduksi sekresi sitokin proinflamasi.
Penelitian pada tikus dan manusia membuktikan bahwa sinbiotik dapat menginduksi respon imun dan mempercepat penyembuhan gangguan pencernaan akut dan kronis. Sinbiotik adalah produk yang menggabungkan probiotik dan prebiotik dalam bentuk dosis tunggal dan kombinasi tersebut memiliki efek sinergis. Probiotik merupakan mikroorganisme yang terbukti memiliki efek menguntungkan ketika dikonsumsi dan prebiotik merupakan senyawa yang secara khusus mendukung pertumbuhannya. Sinbiotik diketahui memiliki aktivitas antimikroba, yang dapat mengurangi pH lumen usus, menginduksi sekresi antimikroba peptida, menghambat invasi bakteri dan adhesi bakteri terhadap sel epitel, dan merangsang imunomodulasi dalam beberapa jenis sel termasuk sel epitel, sel dendritik, monosit/makrofag dan limfosit.
Sebuah penelitian pada hewan dilakukan untuk mengamati efek sinbiotik pada pengaturan respon imun humoral, yang digambarkan melalui jumlah sel yang memproduksi IgA (immunoglobulin A), dan respon imun seluler, yang digambarkan melalui jumlah sel yang mengekspresikan CD4 dan CD8. Sebanyak 20 tikus digunakan dan dibagi menjadi dua kelompok yaitu, 10 tikus menerima sinbiotik sekali sehari selama 15 hari dan terpapar LPS (satu kali) dan 10 tikus lainnya hanya terpapar LPS (satu kali). Sel yang memproduksi IgA, mengekspresikan CD4 dan CD8 dievaluasi menggunakan pemeriksaan Immunohistokimia pada potongan usus halus tikus.
Hasil penelitian tersebut membuktikan perbedaan yang signifikan dalam jumlah sel yang memproduksi IgA dan CD4 antara kelompok dengan suplementasi sinbiotik dan tanpa suplementasi sinbiotik (p = 0,027 dan p = 0,009). Hasil ini mendukung temuan sebelumnya bahwa sinbiotik memiliki kemampuan untuk memodulasi respon imun bawaan (baik humoral dan seluler). Mekanisme dimana sinbiotik memodulasi respon imun humoral tercermin oleh jumlah sel-sel yang memproduksi imunoglobulin. Respons imun yang dipengaruhi oleh sinbiotik dalam flora usus terutama meningkatkan jumlah sel penghasil IgA tanpa menginduksi respons imun sistemik.
Peningkatan jumlah sel yang mengekspresi CD4 dalam kelompok dengan suplementasi sinbiotik disebabkan oleh peningkatan sensitivitas sistem kekebalan bawaan mukosa usus oleh sinbiotik. Sebuah penelitian sebelumnya mengidentifikasi peningkatan jumlah sel CD4 di kelenjar getah bening mesenterika pada tikus yang diberikan LPS dibandingkan dengan tikus steril (tidak memiliki mikrobiota usus) yang diberikan LPS. Temuan ini menggambarkan bahwa LPS dan mikrobiota saluran pencernaan meningkatkan fungsi sistem kekebalan tubuh untuk melepaskan sitokin pro-inflamasi. Peningkatan ini disebabkan oleh aktivasi sel imun di mukosa usus, terutama makrofag dan sel dendritik yang terlibat dalam imunitas bawaan.
Namun, jumlah sel yang mengekspresi CD8 tidak berbeda antara kedua kelompok (p = 0,199). LPS dan probiotik keduanya adalah komponen asing, hal tersebut dapat menjelaskan mengapa pemberian sinbiotik dan LPS secara bersamaan tidak meningkatkan jumlah sel yang mengekspresi CD8 dalam penelitian ini. Hasil yang sama juga diperoleh dalam penelitian lain di mana tikus normal dan tikus steril diberi perlakuan dengan konsentrasi LPS yang berbeda.
Sebagai kesimpulan, sinbiotik memiliki efek imunoregulasi pada sekresi IgA dan jumlah CD4, tetapi tidak pada jumlah CD8, pada tikus yang terpajan LPS. Temuan ini menunjukan bahwa sinbiotik memberikan keuntungan bagi tubuh dalam menghadapi infeksi bakteri.
Penulis: Dr. Alpha Fardah Athiyyah, dr., Sp.A (K)
Informasi detail dari iset ini dapat dilihat pada tulisan kami:
http://ijm.tums.ac.ir/index.php/ijm/article/view/ 2217
Athiyyah A, Widjaja N, Fitri P, Setiowati A, Darma A, Ranuh R, Sudarmo S. Effects of a multispecies synbiotic on intestinal mucosa immune responses. Iran J Microbiol. 11(4):300-304.
