Penyakit malaria masih menjadi masalah di Indonesia khususnya di Indonesia timur, kematian bisa terjadi salah satunya akibat komplikasi terjadinya malaria cerebral (otak) dimana penderitanya menjadi tidak sadar dan timbul kejang. Penyakit malaria yang berat ini biasanya disebabkan oleh karena Plasmodium falcifarum . Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa salah satu penyebab kerusakan otak dan kejang adalah kerusakan endotel pembuluh darah otak yang dipicu oleh kondisi hipoksia akibat penyumbatan pembuluh darah dan terjadinya keradangan yang bekepanjangan. Faktor transkripsi yang berperan mengatur adaptasi sel dan kelangsungan hidup sel dalam kondisi hipoksia adalah hipoksia induce faktor 1α (HIF-1α) dan ICAM-1 sebagai reseptor utama sel endotel di otak, serta memainkan peran penting dalam proses sekuestrasi di endotel dengan cara mengikat membran eritrosit yang terinfeksi P. falciparum.
Terapi HBO adalah paparan sistemik hingga 100% oksigen dalam ruangan tertutup dengan tekanan lebih dari 1 atmosfer. Eksposur HBO secara langsung meningkatkan oksigen terlarut dalam plasma darah, kondisi ini akan menurunkan kadar HIF-1α dan memodulasi respon inflamasi yaitu dengan menurunkan ekspresi ICAM-1. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk meneliti efek paparan 10 sesi 2,4 ATA dan 100% O2 (HBO) pada ekspresi ICAM-1 dan HIF-1α pada mencit C57BL / 6 yang terinfeksi P. berghei ANKA (PbA). Subjek eksperimen adalah 39 tikus betina 6 berumur seminggu. Mereka dibagi menjadi tiga kelompok: Kelompok 1 (G1) atau kontrol negatif (tikus tidak terinfeksi PbA dan tidak menerima HBO pengobatan), Kelompok 2 (G2) atau kontrol positif (tikus terinfeksi PbA tanpa menerima paparan HBO), dan Kelompok 3 (G3) atau perlakuan (tikus yang terinfeksi).
PbA dan terkena paparan HBO). Tikus G3 menjadi sasaran paparan HBO dengan tekanan 2,4 ATA dan 100% O2 tiga kali selama 30 menit dengan fase istirahat 5 menit antara setiap eksposur. Eksposur HBO dilakukan setiap pagi sebelum pemeriksaan parasitemia dan manifestasi klinis dari malaria serebral. Suhu selama pemaparan HBO disesuaikan menjadi 25ºC. Setiap tikus G3 dikenakan 10 sesi paparan, dimulai pada hari ke-3 pasca infeksi (saat parasitemia terlihat) sampai hari ke 12. Pengamatan tingkat parasitemia pada tikus dilakukan secara serial dari hari ke 1 sampai hari ke 12 pasca infeksi oleh pemeriksaan mikroskopis dari apusan darah secara aseptik diambil dari ekor dan diwarnai dengan Giemsa. Pengamatan dan perhitungan diulang dua kali setiap hari dan dilakukan oleh dua pengamat yang berbeda. Persentase parasitemia dihitung menggunakan rumus berikut: pRBC / 1000 RBC x 100%.
Pewarnaan imunohistokimia jaringan otak. Jaringan otak diinsisi dengan ketebalan 4 μm sayatan, dengan arah sayatan di koronal lapangan, dan diwarnai dengan hematoxylin-eosin. Proses pewarnaan imunohistokimia dilakukan untuk melihat ekspresi HIF-1α dan ICAM-1 di endotel pembuluh darah otak diamati di otak besar dan otak kecil di 400x pembesaran. Ada perbedaan yang signifikan pada ekspresi HIF-1α di sel endotel otak antara tikus G3 dan G2 (p = 0,001), tetapi tidak signifikan perbedaan antara tikus G1 dan G3 (p = 0,258). Ekspresi ICAM-1 rata-rata di vaskular sel endotel otak pada tikus G3 secara signifikan lebih rendah dibandingkan tikus G2 (p = 0,005). Ekspresi ICAM-1 di G3 otak lebih tinggi di G1, tetapi perbedaan ini tidak signifikan secara statistik (p = 0,059). Analisis korelasi menunjukkan korelasi yang sedang antara ekspresi HIF-1α dan ICAM-1 di sel endotel otak (r = 0,507; p = 0,001). Penelitian ini menunjukkan korelasi sedang: ekspresi HIF-1α dan ICAM-1di sel endotel otak; ekspresi ICAM-1 dan profil histopatologi; ekspresi HIF-1α dan profil histopatologi otak. Penelitian ini memberikan harapan untuk penelitian lebih lanjut pada manusia dan penggunaan terapi suportif HBO pada penderita dengan infeksi malaria untuk menghindari terjadinya malaria serebral.
Penulis: Usman Hadi
Sumber: Indian Journal of Forensic Medicine & Toxicology, October-December 2020, Vol. 14, No. 4
Hyperbaric Oxygen Exposure Reduces ICAM-1 And HIF-1α Expression in Brain Endothelial Cells from Experimental Cerebral Malaria Mice
Prawesty Diah Utami, Usman Hadi, Yoes Prijatna Dachlan, Guritno Suryokusumo, Loeki Enggar Fitri.
