PERAN VITAMIN D3 TERHADAP EKSPRESI IL-10 DAN IL-12 PADA SEL EPITEL KOLON MENCIT MODEL INFLAMMATORY BOWEL DISEASE

Authors

  • Centaura Naila Fakultas Kedokteran, Universitas Brawijaya.
  • Satrio Wibowo Fakultas Kedokteran, Universitas Brawijaya.
  • Wisnu Barlianto Fakultas Kedokteran, Universitas Brawijaya.

DOI:

https://doi.org/10.21776/ub.majalahkesehatan.2019.006.03.1

Keywords:

IL-10, IL-12, inflammatory bowel disease, vitamin D3

Abstract

Inflammatory Bowel Disease (IBD) pada anak-anak menyebabkan komplikasi meliputi gagal tumbuh dan pubertas yang terlambat, serta 60% mengalami hipovitaminosis D. Patogenesis IBD melibatkan peran interleukin 10 (IL-10) dan IL-12 dalam meregulasi proses homeostasis sistem imun dan epitel usus. Vitamin D dengan bentuk aktif vitamin D3, memiliki sifat antiinflamasi, namun peran suplementasi vitamin D3 belum diketahui. Penelitian ini untuk mengetahui peran vitamin D3 terhadap ekspresi IL-10 dan IL-12 pada sel epitel kolon mencit model IBD. Penelitian berdesain eksperimental randomized control trial, 21 sampel ekor mencit, terbagi ke dalam 3 kelompok perlakuan. Penelitian dilakukan di Laboratorium Farmakologi, Laboratorium Biokimia-Biomolekuler, dan Laboratorium Patologi Anatomi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya Malang, pada bulan Januari - Maret 2018. Suplementasi vitamin D3 pada sampel dilakukan setelah diinduksi dekstran 3%. Pengukuran ekspresi IL-10 dan IL-12 menggunakan teknik imunohistokimia, skor DAI (Daily Activity Index) untuk tingkat inflamasi makroskopi, dan skor MCHI (The Mouse Collitis Histology Index) untuk inflamasi berdasarkan histopatologi. Data dianalisis dengan uji ANOVA, Mann Whittney, uji beda Kruskal-Wallis dan uji T, diolah menggunakan SPSS-23. Hasil skor DAI tampak pada penurunan berat badan. Skor MCHI tertinggi tampak pada kontrol positif. Terdapat perbedaan signifikan ekspresi IL-10 antar kelompok kontrol negatif dengan kontrol positif (p = 0,038), kontrol negatif dengan perlakuan (p = 0,001), dan kontrol positif dengan perlakuan (p = 0,017). Uji Kruskal-Wallis antar kelompok berbeda signifikan, pemberian vitamin D3 meningkatkan ekspresi IL-10 (p = 0,001). Terdapat perbedaan signifikan ekspresi IL-12 antar kelompok (p = 0,000; p = 0,000; p = 0,000). Uji ANOVA antar kelompok berbeda signifikan, pemberian vitamin D3 menurunkan ekspresi IL-12 (p = 0,000). Kesimpulannya, pemberian vitamin D3 dapat meningkatkan ekspresi IL-10 dan menurunkan ekspresi IL-12 pada sel epitel kolon model mencit IBD. 

Author Biographies

Centaura Naila, Fakultas Kedokteran, Universitas Brawijaya.

Program Magister ilmu Biomedik, Fakultas Kedokteran, Universitas Brawijaya.

Satrio Wibowo, Fakultas Kedokteran, Universitas Brawijaya.

Departmen Ilmu Kesehatan Anak, Fakultas Kedokteran, Universitas Brawijaya-RS. Dr. Saiful Anwar Malang.

Wisnu Barlianto, Fakultas Kedokteran, Universitas Brawijaya.

Departmen Ilmu Kesehatan Anak, Fakultas Kedokteran, Universitas Brawijaya-RS. Dr. Saiful Anwar Malang.

References

Kappelman MD, Moore KR, Allen JK, Cook SF. Recent Trends in The Prevalence of Crohn's Disease and Ulcerative Colitis in A Commercially Insured US Population. Dig Dis Sci. 2013; 58:519.

Abraham BP, Prasad P, Malaty HM. Vitamin D Deficiency and Corticosteroid Use are Risk Factors for Low Bone Mineral Density in Inflammatory Bowel Disease Patients. Dig Dis Sci. 2014; 59:1878–84.

Bancil AS, Poullis A. The Role of Vitamin D in Inflammatory Bowel Disease. Healthcare. 2015; 3:338-350.

de Moreno dLA, Del Carmen S, Zurita-Turk M, Santos RC, van de Guchte M, Azevedo V, Miyoshi A, Leblanc JG. Importance of IL-10 Modulation by Probiotic Microorganisms in Gastrointestinal Inflammatory Diseases. ISRN Gastroenterol. 2011; 11(19):1-11.

Marlow GJ, van Gent D, Ferguson LR. Why Interleukin-10 Supplementation Does Not Work in Crohn’s Disease Patients. World J Gastroenterol. 2013; 19(25):3931-3941.

Ouyang W, Rutz S, Crellin NK, Valdez PA, Hymowitz SG. Regulation and Functions of the IL-10 Family of Cytokines in Inflammation and Disease. Annu. Rev. Immunol. 2011; 29:71–109.

Vignali DA, Kuchroo VK. IL-12 Family Cytokines: Immunological Playmakers. Nat Immunol. 2012; 3(8):722-8.

Cantorna MT, Bora S. The Role of UVR and Vitamin D on T Cells and Inflammatory Bowel Disease. Photochem Photobiol Sci. 2017; 16(3):347-353.

Cario E, Gerken G, Podolsky DK. Toll-like Receptor 2 Controls Mucosa Inflammation by Regulating Epithelial Barrier Function. Gastroenterology. 2007; 132(4):1359-74.

Kiesler P, Fuss IJ, Strober W. Experimental Models of Inflammatory Bowel Disease. Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 2015; 1(2):154-170.

Yang L, Weaver V, Smith JP, Bingaman S, Hartman TJ, Cantorna MT. Therapeutic Effect of Vitamin D Supplementation in A Pilot Study of Crohn’s Patients. Clin Transl Gastroenterol. 2013; 4:e33.

Perse M, Cerar A. Dextran Sodium Sulphate Collitis Mouse Model: Trap and Tricks. J Biomed Biotechnol. 2012; 2012:718617. doi: 10.1155/2012/718617.

Jeffery LE, Wood AM, Qureshi OS, Hou TZ, Gardner D, Briggs Z, Kaur S, Raza K, Sansom DM. Availability of 25-Hydroxyvitamin D(3) to APCs Controls the Balance between Regulatory and Inflammatory T Cell Responses. J Immunol. 2012; 189:5155–5164.

Bartels LE, Jørgensen SP, Bendix M, Hvas CL, Agnholt J, Agger R, Dahlerup JF. 25-Hydroxy Vitamin D3 Modulates Dendritic Cell Phenotype and Function in Crohn’s Disease. Inflammopharmacolo-gy. 2013; 21:177–186.

Froicu M, Cantorna MT. Vitamin D and the Vitamin D Receptor are Critical for Control of The Innate Immune Response to Colonic Injury. BMC Immunol. 2007; 8(5):1-11.

Ghaly S, Kaakoush NO, Lloyd F, et al. High Dose Vitamin D Supplementation Alters Faecal Microbiome and Predisposes Mice to More Severe Colitis. Scientific Reports. 2018; 8:11511.

Downloads

Published

2019-10-21