Sepsis masih merupakan masalah di dunia dengan angka kematian yang tinggi. Terapi sepsis saat ini berupa pemberian antibiotik, cairan, pemberian imunoglobulin, dan pemberian inotropik pada kondisi yang berat masih belum mendapatkan hasil yang maksimal. Kematian sepsis di rumah sakit sekitar 15 -25%. Pada sepsis berat terjadi peningkatan sitokin pro-inflamasi IL-1β, IL-6, IL-8, IL-12, IFN, dan TNF-α yang dikenal dengan badai sitokin dan berhubungan dengan mortalitas pada sepsis. Kadar zinc serum rendah juga dijumpai pada pasien sepsis berat dan kritis, sehingga pada beberapa penelitian mencoba memberikan suplementasizinc sebagai terapi tambahan. Zinc telah digunakan pada beberapa kondisi lain yaitu: diare, bayi berat lahir rendah, dan pnemonia. Suplementasi zinc dapat mengurangi sitokin proinflamasi IL-6, IL-8, dan TNF-α, dan dapat bermanfaat dalam bentuk penurunan mortalitas .Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menyelidiki efek zinc pada regulasi sitokin dalam kondisi septik.
Penelitian ini dirancang dengan desain eksperimental menggunakan 40 ekor tikus Spraque-Dawley berusia 10-12 minggu yang dikelompokkan secara acak ke kelompok Kontrol, LPS, LPS-Zinc, dan Zinc masing-masing 10 ekor.Pemberian LPS E coli serotype O111: B4 dari Sigma dengan dosis 10 mg/kg disuntikkan intravena di ekor kelompok LPS dan kelompok LPS-Zinc sebanyak 0,2 mL, sedangkan pada kelompok Kontrol dan Zinc diberikan plasebo berupa normal saline 0,2 mL intravena. Zinc diberikan berupa zinc drop (10mg/mL) dengan dosis 2 mg/kg tubuh manusia atau setara dengan 4,65 mg/kg berat badan tikus dan diberikan melalui sonde lambung ke kelompok LPS-Zinc dan Zinc dengan dosis 1 mL selama 3 hari, sedangkan pada kelompok Kontrol dan LPS diberi aquabidest plasebo 1 mL.Pengambilan sampel darah dilakukan melalui ekor tikus pada 5 ekor tikus di setiap kelompok pada jam kedua untuk menganalisis kadar zinc yang diuji dengan metode Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS) dan pada 8 dan 24 jam pada 5 tikus selanjutnya di setiap kelompok dan pada 72 jam mengambil darah dari jantung dan aorta untuk analisis sitokin TNF-α, IL6, IL10, dan TGF-bdengan metodesandwich-ELISA, selain itu juga dilakukan pemeriksaan kadar zinc pada jam ke-72.
Selama studi ada 2 tikus mati pada kelompok LPS dalam 8 jam dan 24 jam. Dalam penelitian ini sampel minimal untuk setiap kelompok adalah 5 dan digandakan menjadi 10 karena pengumpulan sampel darah lebih dari 2 kali dalam 24 jam. Pada karakteristik awal tidak didapatkan perbedaan bermakna pada berat badan tikus pada masing-masing kelompok. Peningkatan kadar zinc pada jam ke-72 dalam kelompok LPS dan LPS-Zinc menunjukkan fluktuasi kadar zinc selama kondisi sepsis, sedangkan pada kelompok Zinc menunjukkan bahwa pemberian suplemen zinc selama 3 hari dapat meningkatkan kadar zinc.Pemodelan hewan percobaan septik dalam penelitian ini dengan menggunakan injeksi intravena LPSE coli ditunjukkan dengan peningkatan respon inflamasi berupa peningkatan sitokin pro-inflamasi TNF-α dan IL-6 pada kelompok LPS dan LPS-Zinc bila dibandingkan dengan kelompok kontrol. Suplementasi zinc menurunkankadar sitokin pro-inflamasi TNF-α dan IL-6 pada hewan percobaan septik, berupa kadar sitokin pro-inflamasi yang lebih rendah pada kelompok LPS-Zinc dibandingkan dengan LPS pada 8, 24, dan 72 jam. Hal yang sebaliknya terjadi pada sitokin anti-inflamasi, zinc meningkatkan sitokin anti-inflamasi IL-10 dan TGFb. Kadar IL-10 dan TGF-blebih tinggi pada kelompok LPS-Zinc daripada kelompok LPS pada 8, 24, dan 72 jam
Pada studi ini pemodelan hewan coba sepsis dengan cara pemberian LPS E. Coli intravena didapatkan hasil peningkatan sitokin pro-inflamasi (TNF-α dan IL-6) dan sitokin anti-inflamasi (IL-10 dan TGF-b). Penurunan kadar zinc 2 jam setelah pemberian LPS E coli pada kelompok LPS dan LPS-Zinc pada penelitian ini tidak sebesar penurunan kadar zinc plasma pada keadaan sepsis dan kritis pada penelitian sebelumnya. Kadar zinc darah yang rendah pada sepsis diakibatkan pengaruh sitokin proinflamasi yang mengaktifasi sinyal memicu influx zinc darah ke intrasel.
Penurunan TNF-α pada pemberian zinc dijumpai pada penelitian sebelumnya yaitu pada kasus diare pada anak, sepsis pada hewan coba tikus, penderita sickle-cell disease, dan kejadian infeksi pada orang tua. Peningkatan IL-6 terjadi pada kondisi kritis pada sepsis dihubungkan dengan kebocoran kapiler. Pada penelitian ini terdapat peningkatan sitokin IL-10 pada jam ke-8 pada kelompok Zinc. Pada penelitian ini juga terjadi peningkatan sitokin anti-inflamasi TGF-b yangdapat menghambat sitokin TNF-α. Penelitian sebelumnya menunjukkan pemberian zinc dapat meningkatkan TGF-b1, ketinggian villi usus, dan ratio villi:kripta di usus sehingga dapat memperbaiki permeabilitas usus. Suplementasi zinc pada sepsis dapat memperbaiki kondisi sepsis melalui regulasi sitokin berupa penurunan sitokin pro-inflamasi (TNF-α dan IL-6) dan peningkatan sitokin anti-inflamasi (IL-10 and TGF-b).
Penulis: Dr. Martono Tri Utomo, dr., SpA(K)
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada: http://www.jidmr.com/journal/wp-content/uploads/2020/04/8.D18_799_Martono_T_Utomo_Indonesia-4.pdf Martono T Utomo, Subijanto M Sudarmo, Ketut Sudiana. (2020). Zinc Supplementation in Cytokine Regulation During LPS-induced Sepsis in Rodent. J Int Dent Med Res, 13(1), 46-50.
