INFLAMASOME: AKTIVASI DAN FUNGSI - BIOLOGI - 2025

The inflammasome adalah kompleks yang terdiri dari beberapa domain protein terletak di sitosol sel, yang fungsinya adalah untuk bertindak sebagai reseptor dan sensor untuk sistem kekebalan tubuh bawaan. Platform ini merupakan penghalang pertahanan terhadap masuknya mikroorganisme patogen, yang memicu respon inflamasi yang dimediasi oleh aktivasi caspase-1.

Beberapa penelitian pada tikus menunjukkan peran inflamasi dalam munculnya penyakit serius bagi kesehatan masyarakat. Untuk alasan ini, elaborasi obat yang mempengaruhi inflamasi untuk memperbaiki penyakit inflamasi telah dipelajari.

Struktur Inflamasome. Oleh Haitao Guo, dari Wikimedia Commons.

Inflamasi menyebabkan penyakit inflamasi, autoimun, dan neurodegeneratif, seperti multiple sclerosis, Alzheimer, dan Parkinson. Serta gangguan metabolisme seperti aterosklerosis, diabetes tipe 2, dan obesitas.

Penemuannya dilakukan oleh sekelompok peneliti di bawah arahan Dr. Tschopp (Martinon 2002). Pembentukan struktur ini disebabkan oleh induksi respon imun, yang tujuannya untuk menghilangkan mikroorganisme patogen atau berfungsi sebagai sensor dan penggerak proses inflamasi seluler.

Perakitan platform ini menghasilkan rangsangan procaspase-1 atau procaspase-11, yang kemudian menyebabkan terbentuknya caspase-1 dan caspase-11. Peristiwa ini mengarah pada produksi sitokin pro-inflamasi dari jenis interleukin-1, yang disebut interleukin-1 beta (IL-1β) dan interleukin-18 (IL-18), yang berasal dari proIL-1β dan proIL-18.

Inflammasomes adalah struktur penting, yang diaktivasi oleh berbagai PAMP (pola molekuler terkait patogen) dan DAMP (pola molekuler terkait kerusakan). Mereka menginduksi pembelahan dan pelepasan sitokin pro-inflamasi interleukin-1 beta (IL-1β) dan interleukin-18 (IL-18). Mereka dibentuk oleh reseptor domain pengikat nukleotida (NLR) atau AIM2, ASC, dan caspase-1.

Aktivasi inflamasi

Inflammasomes adalah tentara yang muncul di dalam sel sitosol. Jenis respon ini dikarenakan adanya agen yang mencurigakan seperti PAMPs dan DAMPs (Lamkanfi et al, 2014). Aktivasi reseptor keluarga cytoplasmic nucleotide-binding domain (NLR) menciptakan kompleks.

Beberapa contohnya adalah NLRP1, NLRP3 dan NLRC4, serta reseptor lain seperti yang disebut absen pada melanoma 2 (AIM2). Dalam kelompok ini, inflamasi yang telah dievaluasi lebih tinggi adalah NLRP3, karena kepentingan patofisiologisnya yang besar dalam proses infeksi dan inflamasi. Protein adaptor ASC dan protein efektor caspase-1 juga berpartisipasi.

Kelahiran NLRP3

Inflamasom NLRP3 muncul sebagai respons terhadap sekelompok sinyal yang dapat berupa komponen bakteri, jamur, protozoa, atau virus. Serta faktor-faktor lain seperti adenosin trifosfat (ATP), silika, asam urat, racun penyebab pori tertentu, di antara banyak lainnya (Halle 2008). Struktur NLRP3 ditunjukkan pada Gambar 1.

Inflamasi NLRP3 diaktifkan oleh berbagai sinyal, yang menyerupai kembang api, yang menandakan struktur ini mulai bekerja. Contohnya adalah keluarnya kalium dari sel, produksi komponen mitokondria yang reaktif oksigen (ROS), pelepasan kardiolipin, DNA mitokondria atau katepsin.

Sinyal molekuler yang terkait dengan mikroorganisme patogen (PAMP) atau bahaya-inducing (DAMP), dan sitokin pro-inflamasi (seperti TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-18), membangkitkan NF-kB. Ini adalah sinyal untuk aktivasi inflamasi NLRP3. Ini menginduksi produksi NLRP3, pro-IL1β dan pro-IL-18, dan sitokin pro-inflamasi seperti IL-6, IL-8 dan TNF-α, antara lain.

Sinyal berikutnya memberitahu NLRP3 inflammasome untuk berkumpul sehingga kompleks NLRP3 / ASC / Pro-caspase-1 kemudian muncul, memberi tahu caspase-1 bahwa ia harus diaktifkan. Langkah selanjutnya menginduksi pro-IL-1β dan pro-IL-18 menjadi matang dan IL-1β dan IL-18 berasal dari bentuk aktifnya.

IL-1β dan IL-18 merupakan sitokin yang mendukung proses inflamasi. Juga, sehubungan dengan kejadian ini, apoptosis dan piroptosis mungkin muncul.

Model aktivasi NLRP3. Oleh Rjoo317, dari Wikimedia Commons.

Fungsi inflamasi

Inflamosom NLRP3 ditemukan di makrofag, monosit, sel dendritik, dan neutrofil. Ia bisa menjadi malaikat ketika menyerang agen infeksi dengan mengaktifkan proses inflamasi. Atau sebaliknya, iblis yang dapat menyebabkan kemajuan berbagai penyakit. Hal ini disebabkan oleh aktivasi yang tidak teratur dan tidak terkontrol saat regulasinya terpengaruh.

Inflamasom adalah aktor utama dalam kejadian fisiologi dan patologi beberapa penyakit. Telah diamati terlibat dalam penyakit yang berhubungan dengan peradangan. Misalnya diabetes tipe 2 dan aterosklerosis (Duewell et al, 2010).

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa sindroma autoinflamasi disebabkan oleh masalah regulasi NLPR3, yang menyebabkan peradangan kronis yang sangat dalam dan tidak teratur, yang tampaknya terkait dengan produksi IL-1β. Dengan penggunaan antagonis sitokin ini, penyakit ini mengurangi efek berbahaya pada individu yang terkena (Meinzer et al, 2011).

Peran inflammasomes dalam perkembangan penyakit

Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa inflammasomes penting dalam kerusakan yang disebabkan oleh penyakit hati. Imaeda dkk. (2009) menunjukkan bahwa inflamasi NLRP3 berperan dalam hepatotoksisitas acetaminophen. Studi ini mengamati bahwa tikus yang diobati dengan acetaminophen dan kekurangan NLRP3 memiliki kematian yang lebih rendah.

Inflammasome NLRP3 berfungsi sebagai pengatur homeostasis usus dengan memodulasi respon imun terhadap mikrobiota usus. Pada tikus yang kekurangan NLRP3, jumlah dan jenis mikrobiota berubah (Dupaul-Chicoine et al, 2010).

Kesimpulannya, inflammasome dapat bertindak di sisi baik sebagai platform molekuler yang menyerang infeksi, serta di sisi gelap sebagai penggerak Parkinson, Alzheimer, diabetes mellitus tipe 2 atau aterosklerosis, untuk beberapa nama.

Referensi

1. Strowig, T., Henao-Mejia, J., Elinav, E. & Flavell, R. (2012). Peradangan muncul dalam kesehatan dan penyakit. Alam 481, 278-286.
2. Martinon F, Burns K, Tschopp J. (2002). Inflamasom: platform molekuler yang memicu aktivasi kaspase inflamasi dan pemrosesan proIL-beta. Mol Sel, 10: 417-426.
3. Guo H, Callaway JB, Ting JP. (2015). Inflammasomes: mekanisme kerja, peran dalam penyakit, dan terapi. Nat Med, 21 (7): 677-687.
4. Lamkanfi, M. & Dixit, VM (2014). Mekanisme dan fungsi inflamasi. Sel, 157, 1013-1022.
5. Halle A, Hornung V, Petzold GC, Stewart CR, Monks BG, Reinheckel T, Fitzgerald KA, Latz E, Moore KJ & Golenbock DT. (2008). Inflammasome NALP3 terlibat dalam respon imun bawaan terhadap amiloid-beta. Nat. Immunol, 9: 857-865.
6. Duewell P, Kono H, Rayner KJ, Sirois CM, Vladimer G, Bauernfeind FG, dkk. (2010). Inflamasom NLRP3 diperlukan untuk aterogenesis dan diaktivasi oleh kristal kolesterol. Alam, 464 (7293): 1357-1361.
7. Meinzer U, Quartier P, Alexandra JF, Hentgen V, Retornaz F, Koné-Paut I. (2011). Interleukin-1 menargetkan obat pada demam mediterania familial: serangkaian kasus dan tinjauan pustaka. Semin Arthritis Rheum, 41 (2): 265-271.
8. Dupaul-Chicoine J, Yeretssian G, Doiron K, Bergstrom KS, McIntire CR, LeBlanc PM, dkk. (2010). Kontrol homeostasis usus, kolitis, dan kanker kolorektal terkait kolitis oleh caspases inflamasi. Imunitas, 32: 367-78. doi: 10.1016 / j.immuni.2010.02.012