Pendahuluan

Sitokin merupakan molekul protein kecil yang berperan penting dalam sistem kekebalan tubuh manusia. Mereka bertindak sebagai pengatur komunikasi antar sel untuk mengatur respon kekebalan, pertumbuhan sel, dan peradangan. Dalam konteks peradangan, sitokin dapat dibagi menjadi dua kategori utama: inflamasi dan proinflamasi.

Sitokin Inflamasi dan Proinflamasi

1. Sitokin Inflamasi

Sitokin inflamasi adalah molekul yang bertanggung jawab untuk memicu respon peradangan dalam tubuh. Beberapa contoh sitokin inflamasi meliputi interleukin-1 (IL-1), interleukin-6 (IL-6), dan tumor necrosis factor-alpha (TNF-α). Mereka bekerja bersama-sama untuk meningkatkan permeabilitas pembuluh darah, mengaktifkan sel-sel kekebalan, dan merangsang produksi reaktan oksigen. Selain itu ada juga interleukin-8 (IL-8) dan interleukin-12 (IL-12).

2. Sitokin Proinflamasi

Sebaliknya, sitokin proinflamasi memiliki peran yang lebih spesifik dalam meningkatkan peradangan. Interferon-gamma (IFN-γ) dirangsang oleh interleukin-12 (IL-12), mengarah pada respon imun yang lebih spesifik dan efektif. Sitokin proinflamasi diantaranya, Faktor Nekrosis Tumor-Beta (TGF-β), Interleukin-17 (IL-17), Tumor Necrosis Factor-Beta (TNF-β), Interleukin-23 (IL-23), dan Interleukin-18 (IL-18).

Sitokin tidak hanya bekerja secara terisolasi, tetapi sering kali berinteraksi dan memberikan sinyal bersama untuk membentuk respons kekebalan yang koordinatif. Selain itu, beberapa sitokin mungkin memiliki sifat ganda, berperan baik dalam peradangan maupun dalam mengatur keseimbangan sistem kekebalan tubuh. Keseimbangan yang tepat dari sitokin penting untuk menjaga homeostasis dan mencegah kondisi patologis yang berkaitan dengan peradangan berlebihan.

Mekanisme Sitokin dalam Tubuh

Mekanisme sitokin dalam tubuh sangat kompleks dan melibatkan berbagai jenis sel dan molekul. Sitokin berperan sebagai mediator komunikasi antar sel dalam sistem kekebalan tubuh. Mereka memainkan peran penting dalam mengatur respon imun, pertumbuhan sel, dan peradangan. Berikut adalah beberapa aspek penting dari mekanisme kerja sitokin dalam tubuh:

1. Aktivasi Sel imun

Sitokin berfungsi sebagai sinyal untuk mengaktifkan dan mengarahkan aktivitas sel imun atau kekebalan,seperti limfosit T, limfosit B, dan sel fagosit. Sitokin tertentu, seperti interleukin-2 (IL-2), memiliki peran kunci dalam proliferasi dan diferensiasi sel-sel kekebalan.

2. Peradangan

Sitokin proinflamasi, seperti interleukin-1 (IL-1), interleukin-6 (IL-6), dan tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), berperan dalam memicu respons peradangan. Mereka merangsang pelepasan zat kimia proinflamasi lainnya, meningkatkan permeabilitas pembuluh darah, dan menarik sel-sel kekebalan ke area yang terkena.

3. Apoptosis (Kematian Sel Terprogram)

Beberapa sitokin, seperti tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) dan interferon-gamma (IFN-γ), dapat memicu jalur apoptosis dalam sel target. Apoptosis adalah mekanisme penting untuk menghilangkan sel-sel yang terinfeksi atau berpotensi berbahaya.

4. Stimulasi Pertumbuhan Sel

Sitokin juga memiliki peran dalam mengatur pertumbuhan dan diferensiasi sel. Sebagai contoh, faktor pertumbuhan sitokin (GF-CSF) merangsang proliferasi dan diferensiasi sel-sel darah.

5. Respon Inflamasi Akut dan Kronis

Sitokin terlibat dalam respon peradangan baik yang bersifat akut maupun kronis. Peradangan akut melibatkan sitokin proinflamasi dan biasanya bersifat singkat untuk melawan infeksi. Namun, peradangan kronis dapat terjadi jika mekanisme regulasi sitokin terganggu, yang dapat menyebabkan berbagai penyakit kronis.

6. Komunikasi Sel

Sitokin berfungsi sebagai sarana komunikasi antar sel-sel sistem kekebalan. Mereka memungkinkan koordinasi respons kekebalan terhadap ancaman, baik dari patogen eksternal maupun sel-sel yang bermasalah di dalam tubuh.

7. Mengatur Respons Imun Adaptif

Sitokin juga terlibat dalam mengatur respons imun adaptif, termasuk aktivasi limfosit T dan limfosit B. Interleukin-4 (IL-4) dan interleukin-10 (IL-10), misalnya, mendukung respon imun adaptif dengan mengatur aktivitas limfosit T dan limfosit B.

Mekanisme sitokin ini sangat terkoordinasi dan teratur untuk memastikan respons kekebalan tubuh yang efektif dan terarah. Gangguan dalam regulasi sitokin dapat berkontribusi pada berbagai kondisi penyakit, termasuk gangguan autoimun, alergi, dan penyakit inflamasi kronis.

Fungsi Sitokin

Berikut adalah beberapa sitokin dan fungsi umum masing-masing dalam sistem kekebalan tubuh manusia. Perlu dicatat bahwa beberapa sitokin dapat memiliki fungsi ganda tergantung pada konteks dan kondisi kesehatan tertentu:

1. Interleukin-1 (IL-1)

Fungsi: Merupakan sitokin proinflamasi utama, memicu peradangan dengan merangsang pelepasan sitokin dan zat kimia inflamasi lainnya. Berperan dalam respons imun akut.

2. Interleukin-2 (IL-2)

Fungsi: Merangsang proliferasi dan diferensiasi limfosit T. Penting dalam aktivasi sistem kekebalan adaptif.

3. Interleukin-3 (IL-3)

Fungsi: Diferensiasi dan kelangsungan hidup kompartemen limfoid dan myeloid.

4. Interleukin-4 (IL-4)

Fungsi: Mendorong diferensiasi limfosit T ke arah T-helper tipe 2 (Th2), yang berperan dalam respons imun humoral dan alergi.

5. Interleukin-5 (IL-5)

Fungsi: Proliferasi dan aktivasi sel efektor Th2.

6. Interleukin-6 (IL-6)

Fungsi: Memainkan peran dalam merangsang produksi antibodi, proliferasi sel B, dan merangsang hepar untuk menghasilkan protein yang mendukung respon imun.

7. Interleukin-7 (IL-7)

Fungsi: Homeostasis, diferensiasi, dan kelangsungan hidup.

8. Interleukin-8 (IL-8)

Interleukin-8 (IL-8), juga dikenal sebagai CXCL8, adalah kemokin yang diregulasi di tempat peradangan di mana ia mendorong infiltrasi dan aktivasi neutrofil.

9. Interleukin-9 (IL-9)

Fungsi: Proliferasi, meningkatkan sekresi Th2.

10. Interleukin-10 (IL-10)

Fungsi: Memiliki sifat anti inflamasi dengan menghambat produksi sitokin proinflamasi dan menghambat aktivitas sel-sel kekebalan.

11. Interleukin-11 (IL-11)

Fungsi: Proliferasi.

12. Interleukin-12 (IL-12)

Fungsi: Diferensiasi dan proliferasi; meningkatkan Th1 dan sitotoksisitas.

13. Interleukin-17 (IL-17)

Fungsi: Proinflamasi, kekebalan protektif di paru-paru, mendorong, mobilisasi neutrofil dan produksi sitokin oleh sel epitel, serta mendorong pembentukan angiogenesis.

14. Tumor Necrosis Factor-Alpha (TNF-α)

Fungsi: Sitokin proinflamasi utama yang merangsang peradangan, memicu apoptosis sel, dan memainkan peran dalam respon imun terhadap infeksi.

15. Interferon-Gamma (IFN-γ)

Fungsi: Mempertahankan dan memperkuat respons imun dengan merangsang aktivitas makrofag, meningkatkan presentasi antigen, dan mengatur aktivitas limfosit T.

16. Transforming growth factor-β (TGF-β)

Fungsi: Memainkan peran dalam regulasi pertumbuhan dan diferensiasi sel, serta memiliki sifat anti inflamasi dan imunosupresif.

17. Granulocyte macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF)

Fungsi: Merangsang produksi granulosit dan makrofag dalam sumsum tulang, mendukung aktivitas fagositosis.

18. Granulocyte colony stimulating factor (G-CSF)

Fungsi: Merangsang produksi granulosit dalam sumsum tulang, mendukung proses fagositosis dan perlindungan terhadap infeksi bakteri.

19. Epidermal growth factor (EGF)

Fungsi: Merangsang proliferasi dan diferensiasi sel epitel, berperan dalam penyembuhan luka dan regenerasi jaringan.

20. Fibroblast Growth Factors (FGF)

Fungsi: Mempromosikan proliferasi sel-sel fibroblas dan berkontribusi pada proses regenerasi dan penyembuhan jaringan.

Setiap sitokin memiliki peran uniknya dalam mengatur sistem kekebalan tubuh dan memastikan respon yang terkoordinasi terhadap ancaman kesehatan. Namun, kerjasama dan regulasi yang tepat antara sitokin-sitokin ini penting untuk menjaga keseimbangan dan mencegah respons kekebalan yang berlebihan atau tidak memadai.

Pengujian Sitokin dengan ELISA Kit

Penting untuk dapat mengukur konsentrasi sitokin dalam sampel biologis untuk memahami respons peradangan. Salah satu metode yang umum digunakan adalah Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA). Berikut adalah langkah-langkah pengujiannya:

1. Persiapan Sampel:

Sampel biologis, seperti serum atau cairan sinovial, disiapkan dengan hati-hati. Sampel ini sering kali mengandung sitokin dalam konsentrasi yang rendah, sehingga perlu diencerkan atau diolah sebelum analisis.

2. Pelapisan Plat Mikrotiter:

Plat mikrotiter diisi dengan antibodi spesifik untuk sitokin yang ingin diukur. Antibodi ini menempel pada dinding plat, menciptakan permukaan yang dapat menangkap sitokin dari sampel.

3. Penambahan Sampel:

Sampel yang sudah diproses ditambahkan ke dalam plat mikrotiter. Sitokin yang ada dalam sampel akan berikatan dengan antibodi yang telah terlebih dahulu terikat pada dinding plat.

4. Pencucian:

Untuk menghilangkan zat-zat yang tidak berikatan, plat mikrotiter dicuci secara hati-hati. Langkah ini penting untuk meningkatkan spesifisitas pengukuran.

5. Penambahan Reagen Deteksi:

Reagen deteksi, seperti enzim atau fluorophore, ditambahkan untuk memberikan sinyal terdeteksi saat sitokin berikatan dengan antibodi.

6. Pengukuran dan Analisis:

Plat mikrotiter kemudian dibaca menggunakan spektrofotometer atau alat deteksi lainnya. Intensitas warna atau sinyal fluoresensi akan berkorelasi dengan konsentrasi sitokin dalam sampel.

Melalui penggunaan ELISA kit, peneliti dapat dengan akurat mengukur konsentrasi sitokin inflamasi dan proinflamasi dalam sampel biologis. Pemahaman yang lebih baik tentang dinamika sitokin ini dapat membantu dalam pemahaman lebih lanjut tentang respons peradangan, serta memberikan landasan untuk pengembangan terapi yang lebih tepat dan efektif dalam mengatasi berbagai kondisi kesehatan yang melibatkan peradangan.

Gambar 1. Cytokine ELISA Kit Elabscience

Elabscience merupakan perusahaan dari Wuhan, China yang menyediakan berbagai produk biologi imunologi dan perangkat penelitian ilmiah, termasuk kit ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay). ELISA kit dari Elabscience dirancang untuk mendeteksi dan mengukur konsentrasi spesifik protein atau molekul dalam sampel biologis. Jenis sampel beranekaragam mulai dari Human, Rat, Mouse, Rabbit, diantaranya sampel dari serum, plasma, homogenat jaringan dan sel, cell lysate, dan cairan biologis lainnya. Adapun produk Cytokine ELISA Kit dari Elabscience dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel 1. Cytokine ELISA Kit Brand Elabscience

Artikel Terkait:

Sitokin Bagian 1

Sitokin Bagian 2

Sitokin Bagian 3

Interferon – Garda terdepan melawan infeksi virus

Badai Sitokin menyebabkan Pasien COVID-19 Semakin Memburuk

Sumber:

1. John R Foster. 2001. The functions of cytokines and their uses in toxicology. Int J Exp Pathol. 2001 Jun; 82(3): 171–192.
2. Angel A. Justiz Vaillant; Ahmad Qurie. 2022. Interleukin. National Library of Medicine. Website: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK499840/. 28 Februari 2024. 19:00 WIB.
3. Cytokines. Cleveland Clinic. Website: https://my.clevelandclinic.org/health/body/24585-cytokines. 28 Februari 19:00 WIB.
4. Cytokine Function. SinoBio. Website: https://www.sinobiological.com/resource/cytokines/cytokine-function. 28 Februari 19:00 WIB.