CORRELATION BETWEEN THE LEVEL OF Lp-PLA2, MDA, F2-Isp IN SERUM AND AORTIC TO THE NUMBER OF FOAM CELLS AT ATHEROGENESIS PROCESS IN WISTAR RATS
Djanggan Sargowo1), Retno Susilowati2), Rasjad Indra1), Askandar Tjokroprawiro3), Sri Widyarti4),
Background. Cardiovascular disease is a serious global disease that needs non- invasive biomarker that figure early atherogenesis process specifically. Atherogenesis is inisiated by lipid colesterol deposit from LDL-C plasma on foam cell in sub intimae of blood vessel wall in stress oxidation. Stress oxidation rate can be shown by high MDA and F2 -Isp content. Atherogenesis in non-hypercolesterolemia is usually marked by increasing of Lp-PLA2 , so that the role of Lp-PLA2 in foam cell forming at atherogenesis must be evaluated in comparison with MDA and F2 -Isp. Aims To explain the role of Lp-PLA2 at foam cell formation in atherogenesis process, correlation analysis between Lp-PLA2 , MDA, and F2 -Isp contents in aorta with foam cell number, correlation between Lp-PLA2 , MDA, and F2 -Isp contents in serum with their contents in aorta, and the correlation with foam cell number have been evaluated in this research.
1)
2)
Faculty of Medicine Brawijaya University Faculty of Science and Technology Islamic State University of Malang
3)
Faculty of Medicine Airlangga University 4)
Faculty of Science Brawijaya University
Methods Thirty of two months old rats with 150-200 g average weight were divided into two groups, control group was fed normal weft and treatment group was given hyper lidemic for 2, 8, and 12 weeks to get variation of atherosclerosis development. LDL-C was measured by Fiedwall equation,MDA with TBA test method, F2 Isoprostane and LpPLA2 with Elisa Method, Foam cell number was observed with Oil Red O staining. Data were analyzed by anova, t test, path analysis and correlation. Results The result of the research showed that: 1) MDA content in aorta
correlated positively with foam cell number but not with its content in serum because it did not correlate with MDA content in aorta, 2) F2 -Isp content in aorta did not correlate with foam cell number but its content in serum correlated positively with its content in aorta, and its content in serum correlated with foam cell, 3)There were positive correlation between Lp-PLA2 with MDA and F2 -Isp in serum as well as in aorta, 4) Lp-PLA2 content in serum correlated positively with its content in aorta, and also with foam cell number with highest correlation value. Lp-PLA2 and F2 -Isp contents in aorta diffused into serum, so its content in serum correlated with its content in aorta. Lp-PLA2 content rose fast and reached its stabilty in serum.
Correspondence: Prof. Dr. dr. Djanggan Sargowo, Sp.PD, Sp.JP(K), FIHA, FACC, FESC, FCAPC, FASCC Email :
[email protected]
Conclusion Lp-PLA2 played as an activator in foam cell atherogenesis process, and Lp-PLA2 with F 2 -Isp content in serum could be used as early aterosclerosis golden marker. Keywords: Atherogenesis, MDA, F2-Isp, Lp-PLA2
1
KORELASI ANTARA KADAR Lp-PLA2 , MDA, F2 -Isp DI SERUM DAN JARINGAN AORTA DENGAN JUMLAH SEL BUSA DALAM PROSES ATEROGENESIS PADA TIKUS WISTAR Retno Susilowati1), Djanggan Sargowo2), Rasjad Indra2), Askandar Tjokroprawiro3), Sri Widyarti4). Latar belakang. Penyakit kardiovaskuler merupakan penyakit global yang serius dan memerlukan biomarker noninvasif yang secara spesifik dapat mencerminkan proses aterogenesis sejak dini. Aterogenesis diawali dengan penimbunan lipid kolesterol dalam sel busa di sub intima dinding pembuluh darah dari LDL-C plasma pada kondisi stress oksidasi. Tingkat stress oksidasi dapat ditunjukkan oleh tingginya kadar MDA dan F2 -Isp. Aterogenesis pada individu non hiperkolesterol biasanya mengalami peningkatan kadar Lp-PLA2 sehingga perlu dikaji peran Lp-PLA2 pada pembentukan sel busa pada proses aterogenesis dibandingkan dengan MDA dan F2 -Isp.. Tujuan. Menjelaskan peran Lp-PLA2 pada pembentukan busa proses aterogenesis, menentukan korelasi antara kadar Lp-PLA2 , MDA, F2 -Isp di aorta dengan jumlah sel busa. Menentukan korelasi antara kadar Lp-PLA2 , MDA, F2 -Isp di serum dengan kadarnya di aorta serta korelasinya dengan jumlah sel busa. Metodologi. Tiga puluh tikus berusia 2 bulan dengan berat badan 150-200g, perbagi menjadi 2 kelompok, kelompok kontrol diberi pakan normal dan kelompok perlakuan diberi pakan hiperlipidemik selama 2, 8 dan 12 minggu untuk mendapatkan variasi perkembangan aterosklerosis. Kadar LDL-C diukur dengan rumus Fiedwall, MDA dengan metode TBA test, F2-isoprostan dan Lp-PLA2 dengan metode Elisa, jumlah sel busa diamati dengan pewarnaan Oil Red O. Data dianalisis dengan anova, uji t, analisis jalur dan korelasi. Hasil. Hasil penelitian menunjukkan: (1) Kadar MDA di aorta berkorelasi positif dengan jumlah sel busa namun kadarnya di serum tidak berkorelasi dengan jumlah sel busa karena kadarnya di serum tidak berkorelasi dengan kadarnya di aorta. (2) Kadar F2 -Isp aorta tidak berkorelasi dengan jumlah sel busa, tetapi kadarnya di serum berkorelasi positif dengan kadanya di aorta dan kadarnya di serum berkorelasi dengan jumlah sel busa. (3) Terdapat korelasi positif antara kadar Lp-PLA2 dengan kadar MDA dan F2 -Isp baik di serum maupun aorta. (4) Kadar Lp-PLA2 serum berkorelasi postif dengan kadarnya di aorta dan berkorelasi positif dengan jumlah sel busa dengan nilai korelasi paling besar. Kadar Lp-PLA2 dan F2 -Isp di aorta tidak berkorelasi dengan jumlah sel busa diduga karena Lp-PLA2 dan F 2 -Isp berdifusi ke serum sehingga kadarnya diserum berkorelasi dengan kadarnya di aorta. Kadar Lp-PLA2 cepat meningkat dan mencapai kestabilan kadar di serum. Kesimpulan. Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa enzim Lp-PLA2 berperan sebagai aktivator pada pembentukan sel busa proses aterogenesis dan kadar Lp-PLA2 di serum dapat digunakan sebagai golden marker aterosklerosis sejak dini bersama dengan kadar F2 -Isp. Kata kunci: Aterogenesis, MDA, F2 -Isp, Lp-PLA2 . Aterosklerosis Alamat korespondensi: Prof. Dr. dr. Djanggan Sargowo, Sp.PD, Sp.JP(K) FIHA, FACC, FESC, FCAPC, FASCC Email :
[email protected]
masih
menjadi p e n y e b a b
mortalitas dan morbiditas di semua negara termasuk Indonesia. Plak ateroma adalah hasil reaksi inflamasi kronik yang terjadi pada kondisi stress oksidasi selama puluhan tahun, menjadi etiologi primer kejadian stroke dan
2
infark miokardial. Perkembangan aterosklerosis
fosfokolin. Dalam sirkulasi Lp-PLA2 darah
dapat dibedakan menjadi 4 tahap yaitu tahap
terikat pada apoB dari LDL8 ..
pembentukan
sel
busa, fatty sreak, p lak
Berbagai
faktor
risiko
klasik
a t e r o m a d a n rupture. Proses aterogenesis
aterosklerosis berkorelasi positif dengan
dimulai oleh deposit lipid khususnya kolesterol
kadar Lp-PLA2 plasma yaitu hiperkolesterol9 ,
dan kolesteril ester didalam makrofag di
diabetes10,11 ,
jaringan pembuluh darah yang dikenal sebagai
metabolik10,13 .
sel busa.
menunjukkan Lp-PLA2
Hiperkolesterol merupakan faktor risiko
hipertensi12 Data
individu
usia2
normokolesterol14,15,16 .
30-40%
bagian
dari plak
epidemiologi terlibat dengan
cardiovascular disease (CVD) baik pada
klasik utama aterosklerosis1 disamping faktor karena
dan sindrom
hiperkolesterol
maupun
Dengan demikian
aterosklerosis tersusun oleh kristal kolesterol
peningkatan Lp-PLA2 plasma merupakan
bebas, ester kolesterol dan lipid peroksida3,4.
p a r a m e t e r y a n g diduga
Namun, akhir-akhir ini terjadi kontroversi
biomarker aterogenesis lebih tepat karena
terkait hiperkolesterol sebagai faktor risiko
memiliki
utama aterosklerosis. Data menunjukkan bahwa
oksidasi, disfungsi endotel dan inflamasi.
sebanyak
50%
penderita
komplikasi
hubungan
erat
Pengukuran kadar
dapat
dijadikan
dengan stress
malondialdehyde
aterosklerosis seperti myocardial infarction
(MDA) maupun F2 -Isoprostan (F2 -Isp) dalam
tidak memiliki faktor risiko klasik tersebut5,6
plasma pada aterosklerosis tingkat lanjut
dan sebanyak 35-40% dari seluruh kasus CHD
menunjukkan adanya peningkatan secara
ternyata pasien memiliki kadar total kolesterol
signifikan17,18,19,20, demikian juga enzim Lp-
normal1,7. Dengan demikian perlu kajian
PLA2 , kadarnya dalam plasma telah diketahui
biomarker
banyak
berkorelasi dengan kasus CAD 21,22,23. Namun
ditemukan dalam serum namun erat kaitannya
demikian, hubungan antara kadar enzim Lp-
dengan proses aterogenesis.
PLA2 dalam proses aterogenesis khususnya
nonkonvensional
Enzim
yang
lipoprotein-associated
pada fase pembentukan sel busa sebagai
phospholipase A2 (Lp-PLA2 ) memiliki nama
aterogenesis fase awal dibandingkan dengan
lain platelet activating factor asetilhydrolase
marker stress oksidasi lain seperti MDA dan
(PAF-AH) adalah enzim yang dihasilkan dan
F2 -Isp
disekresikan oleh makrofag sebagai respon
Pengamatan
terhadap
peroksida
penelitian dengan destruksi pembuluh darah
dan peroksida
tidak memungkinkan dilakukan pada pasien,
khususnya
pembentukan senyawa
lipid
PAF
belum
diketahui
secara
dengan
sistematis
pasti. variabel
3
sehingga penelitian ini menggunakan tikus
Lp-PLA2 dan F2 -Isp dengan metode Elisa.
sebagai hewan coba.
Data dianalisis anova, analisis jalur dan
Tujuan penelitian ini adalah untuk
analisis korelasi.
mengetahui korelasi diantara kadar Lp-PLA2, MDA, F 2 -Isp di jaringan aorta dan kadar
Hasil Penelitian
LDL-C serum dengan jumlah sel busa;
Lama pemberian pakan berpengaruh
mengetahui korelasi antara kadar Lp-PLA2 ,
sangat signifikan (p<0,01) terhadap jumlah
MDA, F 2 -Isp di serum dengan kadarnya di
sel busa dan kadar LDL-C serum. Lama
aorta dan dengan jumlah sel busa.
pemberian pakan juga berpengaruh sangat signifikan (p<0,01) terhadap kadar Lp-PLA2 ,
Subyek dan Metode Penelitian
MDA dan F2 -Isp di aorta dan serum. Kadar
Sampel penelitian, sebanyak 30 ekor
Lp-PLA2 di aorta meningkat sangat signifikan
tikus wistar jantan umur 4-6 minggu dengan
(p<0,01) dari 135,78 ± 24,94 ng/mL pada
berat
Tikus
minggu ke-2 menjadi 184,23 ± 27,18 ng/mL
kelompok,
pada minggu ke-8, perbedaan tidak signifikan
dibedakan dalam 2 jenis pakan berbeda
antara kadar Lp-PLA2 minggu ke-8 dengan
(normal dan hiperlipidemik) serta 3 lama
minggu ke-12 (195,54 ± 23,61 ng/mL). Kadar
konsumsi 2, 8 dan 12 minggu, masing- masing
Lp-PLA2
terdiri dari 5 ekor tikus sebagai ulangan.
signifikan (p<0,01) dari 139,25 ± 33,39
badan
150-200
gram.
dikelompokan
menjadi
6
di
serum
meningkat
sangat
Pada akhir perlakuan, sampel darah
ng/mL pada minggu ke-2 menjadi 236,04 ±
diambil dari jantung, disentrifugasi 3000 rpm
31,71 ng/mL pada minggu ke-8, perbedaan
selama 10 menit untuk mendapatkan serum,
tidak
serum
disimpan
pada
suhu -20o C.
signifikan
mingg u k e -8
antara dengan
kadar
Lp-PLA2
minggu
ke-12
Pembuluh aorta dicuci dengan PBS
(234,86±22,59 ng/mL) (Tabel dan Gambar 1).
kemudian dibuat preparat fresh frozen section
Kadar Lp-PLA2 korelasi positif sangat
dengan pewarna Oil red O, bagian lainya
signifikan (r=0,49; p<0,01) dengan kadar
dihomogenasi untuk pendapatkan homogenat
MDA di aorta dan di serum (r=0,37; p<0,05).
jaringan aorta. Dilakukan penentuan kadar
Kadar Lp-PLA2 serum berkorelasi sangat
LDL-C serum dengan metode penghitungan
signifikan dengan kadarnya di aorta (r=0,62;
menggunakan rumus
Fiedwall. Selain itu,
p<0,01) dan dengan jumlah sel busa (r=0,56;
pada serum dan homogenat jaringan aorta
p<0,01). Kadar F2-Isp serum berkorelasi
juga dilakukan pengukuran kadar MDA
(r=0,37; p<0,05) dengan jumlah sel busa dan
dengan metode TBA test, pengukuran kadar
erkorelasi (p<0,05) dengan kadarnya dalam serum (Tabel 2). 4
Tabel 1. Karakteristik data masing- masing variabel penelitian Variabel Jml sel busa
Lama konsumsi 2 minggu Pakan normal Pakan hiperlipidemik 31,00 ± 28,28a 35,00±28,28a
Lama konsumsi 8 minggu Pakan normal Pakan hiperlipidemik 61,20±42,32ab 63,40±31,89ab
Lama konsumsi 12 minggu Pakan normal Pakan hiperlipidemik 87,20±31,48b 95,00±32,79b
LDL serum
57,80±6,76a
81,40±6,88b
21,00±3,32ab
110,80±8,26c
92,12±16,71abc
138,76±8,04d
MDA aorta
2,85±1,48a 156±31,17a
5,16±0,95b 179,30±10,49ab
17,40±3,81d
10,25±2,26c
14,39±3,77cd
12,47±2,41cd
177,45±10,77ab
203,20±24,42b
165,15±30,48a
188,80±31,70ab
129,14±29,38a
142,43±20,64a
166,43±24,44ab
202,04±16,52ab
143,79±34,72ab
197,29±6,39ab
MDA serum
2,11±0,56a
2,24±0,54a
2,11±0,79a
5,25±2,01b
2,27±0,50a
2,75±0,47a
F2-Isp serum
159,15±14,96a
180,52±25,99ab
166,85±36,31ab
205,05±42,99b
167,20±32,09ab
254,60±10,01c
Lp-PLA2 serum
125,15±33,88a
153,36±29,37a
230,21±45,35b
241,86±11,00b
228,00±22,46b
241,71±22,93b
F2-Isp aorta Lp-PLA2 aorta
Nilai rerata yang diikuti dengan notas huruf berbeda menunjukkan berbeda secara signifikan pada taraf kesalahan 0,05
Gambar 1. Kadar LDL dalam serum darah tikus (A). Jumlah sel busa di aorta perpenampang lintang aorta (B). Kadar enzim LpPLA2 di jaringan aorta tikus (C) dan serum (D). Nilai rerata diatas bar yang diikuti dengan notas huruf yang berbeda menunjukkan berbeda secara bermakna pada taraf kesalahan 0,05. Pakan normal Pakan hiperlipidemik Tabel 2. Hasil Uji Korelasi Antar Variabel Korelasi antar variabel
Nilai korelasi Pearson (r)
Signifikansi (2 pihak) Kadar Lp-PLA2 aorta-MDA aorta 0,487 0,003** Kadar Lp-PLA2 aorta- kadar F2-Isp aorta 0,297 0,055 Kadar Lp-PLA2 serum –MDA serum 0,374 0,021* Kadar Lp-PLA2 serum - F2-Isp serum 0,400 0,014* Kadar MDA aorta –MDA serum 0,12 0,263 Kadar F2Isp aorta- F2Isp serum 0,342 0,032* Kadar LpPLA2 aorta-LpPLA2 serum 0,624 0,000** Kadar MDA serum-jumlah sel busa 0,214 0,128 Kadar F2Isp serum-Jumlah sel busa 0,373 0,021* Kadar LpPLA2 serum-jumlah sel busa 0,559 0,001* * Keterangan: Tanda menunjukkan signifikan pada kesalahan 0.05 , ** menunjukkan signifikan pada kesalahan 0.01
5
Tabel 3. Hubungan regresi antar variabel data dalam aorta dengan jumlah sel busa Hubungan Dari
Koef. Reg (β)
SE
CR
p-value
6,185 142,470 6,849
1,012 4.594 33,456
6,114 31.014 0,205
0.000 0.000 0.838
Ke
Koef. Baku
Intersep MDA F2ISP
Busa Jalur LDL MDA 0.046 0.011 4.375 0.000 ** LDL F2Isp 0.390 0.048 8.157 0.000 ** LPPLA Busa -0.089 0.140 -0.631 0.528ns LDL Busa 0.450 0.275 1.636 0.102 ns F2Isp Busa -0.034 0.227 -0.150 0.881ns MDA busa 3.377 1.031 3.274 0.001** Keterangan : ns = not significant (p-value > 0,05); * = p-value < 0,05; ** = p-value < 0,01; SE = Standard Error; CR = Critical Ratio (Nilai kritis = Koef.Reg / SE)
0.230 0,403 -0.081 0,327 -0.024 0.492
tidak signifikan (p>0,05) dengan jumlah sel busa
(Tabel 3).
Berdasarkan nilai
standardized coefficient
(Gambar 2),
kontribusi dari kadar MDA aorta terhadap jumlah
sel
busa adalah
paling
kuat
dibandingkan dengan kadar LDLserum, LpPLA2 dan F2 -Isp aorta. Pembahasan
Gambar 2. Model Struktural antara kadar Lp-PLA2, LDL, MDA dan F2-Isp dengan Jumlah Sel Busa dalam bentuk unstandardized.
Hasil uji kelayakan,
Korelasi diantara Kadar Lp-PLA2, MDA dan F2 -Isp Aorta dan Kadar LDL Serum serta korelasinya dengan Jumlah Sel Busa Lama pemberian pakan pada penelitian
menunjukkan
ini menimbulkan 3 faktor risiko aterosklerosis
model memiliki kriteria baik (GFI= 0,923³
yaitu meningkatnya metabolisme lipid, stress
0,90 dan X 2 =
6,74 £ 7,82). Berdasarkan
oksidasi dan inflamasi seperti ditampilkan
koefisien regresi, LDL berpenngaruh sangat
pada Tabel 1 dan Gambar 1. Kadar LDL
signifikan (β=0,046; p<0,01) dengan kadar
berpengaruh sangat signifikan dengan kadar
MDA dan (β=0,390; p<0,01) dengan F2 -Isp
MDA (β=0,046) dan F2 Isp (β=0,39) (Tabel 3).
dalam aorta, kadar MDA aorta berpengaruh
Hal ini disebabkan karena senyawa prekursor
sangat signifikan (β=3,37; P<0,01) dengan
pembentukan MDA dan F2 Isp yaitu asam
jumlah sel busa. namun demikian kadar LDL,
arakidonat banyak sebagai lapisan fosfolipid
F2 -Isp dan Lp-PLA2 dala aorta berpengaruh
pada membran luar LDL24 . Demikian juga 6
faktor
penyebab
konversi
karena F 2 -Isp memiliki bentuk molekul yang
arachidonic acid (AA) menjadi MDA dan
jauh lebih stabil dibandingkan MDA sehingga
F2 Isp
F2 -Isp
yaitu
terjadinya
stress
oksidasi
juga
dapat
distimulasi oleh peningkatan LDL dalam
mengalami
peningkatan
sebanding dengan peningkatan kadar LDL,
jaringan aorta25 . Asam
dapat
Hasil analisis jalur juga menunjukkan
lemak
dari
LDL
dapat
bahwa
kadar
MDA sebagai faktor yang
menstimulasi sel otot polos meningkatkan
berkorelasi paling kuat dengan koefisien
sintesis dermatan sulfat proteoglikan yang
terbesar (β=3,377) dengan jumlah sel busa
mamiliki
tinggi terhadap LDL.
dibandingkan dengan kadar LDL, F2 Isp dan
Terikatnya LDL pada proteoglikan dalam
LpPLA2 (Tabel 3 dan Gambar 2) . H a l ini
jaringan menyebabkan LDL yang infiltrasi
dimungkinkan
akan terperangkap lebih lama dalam jaringan
petanda awal terjadinya stress oksidasi, yang
dinding pembuluh darah26 .
menjadi kondisi kritis sebagai pemicu proses
afinitas
Trigliserida dapat menstimulasi endotel
Oksidasi LDL menyebabkan perubahan muatan apoB-100 sehingga LDL cenderung
. Hal ini menyebabkan senyawa
membentuk agregat dan fusi. oxLDL dapat
lipid khususnya di lapisan luar LDL yang
berfungsi sebagai kemoatraktan sel inflamasi
terperangkap di dalam jaringan pembuluh
sehingga sel-sel inflamasi ini mengalami
darah, sangat potensial mengalami oksidasi
migrasi ke jaringan sub endotel, kemudian sel
sehingga
lipid
inflamasi mengekspresi scavenger receptor
Terdapat beberapa mekanisme
(SR). Pembentukan agregat dan perubahan
26
terbentuk
peroksida. yang
sering
merupakan
mengalami stress
oksidasi
darah
MDA
pembentukan sel busa.
menghasilkan ROS, sehingga jaringan dinding pembuluh
karena
memungkinkan
oxLDL
dan
terjadinya
oksidasi
muatan LDL
membuat LDL tidak dikenal
secara invivo yaitu oksidasi oleh peroksinitrit,
reseptor native. Melalui SR seperti CD36 dan
NADPH oksidase, lipoksigenase, Cu+ dan
SR-A dan SRB makrofag memfagosit oxLDL
superoksid produk sel fagosit dan mungkin
tanpa
down
regulasi,
sehingga
terjadi
oksidasi non enzimatik27,28 . Dengan
penumpukan LDL dan terbentuklah makrofag
bantuan enzim siklooksigenase AA dikonversi
sel busa28 . Afinitas LDL dalam bentuk agregat
menjadi PGG 2
PGG2
terhadap proteoglikan mengalami peningkatan
mengalami autooksidasi sehingga terbentuk
dan memudahkan fagositosis pembentukan sel
sekali
PGF2
atau
dan
dikenal
selanjutnya
F2 -Isoprostan29,30,31.
busa32 .
Korelasi LDL dengan F2 -Isp jauh lebih besar
Meskipun F2 Isp juga merupakan marker
dibandingkan dengan kadar MDA karena
stress oksidasi seperti halnya MDA, namun 7
MDA terbentuk lebih dahulu baru kemudian
LpPLA2 sangat tergantung kepada keberadaan
F2 -Isp. Kondisi ini diduga menjadi penyebab
PC dan kondisi stress oksidasi. Selain itu,
adanya perbedaan keeratan hubungan antara
diduga karena stabilitas enzim LpPLA2 sangat
kadar F 2 -Isp dan kadar MDA dengan jumlah
ditentukan oleh ketersedian apoB sebagai
sel
binding protein, sehingga tingginya kadar Lp-
busa
pada
perkemban g a n a w a l
aterosklerosis pada penelitian ini. Tidak
PLA2 proporsional dengan kadar lipoprotein
a d a n y a k o r e l a s i F2 -Isp
dengan
yang memiliki apoB seperti LDL dan HDL,
perkembangan aterosklerosis juga dijumpai
karena LpPLA2 yang tidak terikat apoB mudah
aorta
33
terdegradasi34 . Meskipun Lp-PLA2 aorta terus
pada penelitian Jenner et al. . Pada hasil analisis jalur, kadar LDL
meningkat seiring meningkatnya jumlah sel
berkorelasi tidak signifikan dengan jumlah sel
busa
busa (Tabel 3). Hal ini menunjukkan bahwa
mengalami autoterdegradasi
kondisi
berdifusi ke
hiperlipidemik saja tidak c u k u p
namun setelah menghidrolisis oxPC,
sirkulasi
atau
darah.
segera
Sehingga
memfasilitasi terjadinya aterogenesis, stress
ketersediaan apoB LDL
oksidasi lebih proaterogenik dibandingkan
pembatas keberadaan Lp-PLA2
dengan
sehingga secara kuantitatif kadarnya di aorta
hiperlipidemik
saja
tanpa
stress
oksidasi. Hal ini diduga sebagai factor yang menyebabkan hubungan
terjadinya
antara
faktor
di aorta,
kurang berkorelasi dengan sel busa.
inkonsistensi
hiperkolesterol
menjadi
Peningkatan
kadar
LDL
sirkulasi
dengan
meningkatkan jumlah LDL yang infiltrasi
aterosklerosis seperti yang ditemukan oleh
masuk ke jaringan endotel. Fosfatidilkolin
Anand dan Myamoto5,6.
merupakan senyawa fosfokolin yang banyak
Hasil penelitian menunjukkan bahwa, kadar LpPLA 2
a o r t a b e r pengaruh
tidak
terdapat dalam lapisan luar lipoprotein LDL. Saat LDL di endotel, khususnya senyawa
signifikan dengan jumlah sel busa (Tabel 3).
fosfokolin
Hal ini di duga disebabkan karena aktifitas
oksidasi sehingga terbentuk oxPC28 . Saat LDL
enzim Lp-PLA2 sangat dipengaruhi oleh
teroksidasi, enzim LpPLA2 menjadi aktif
kondisi stress oksidasi, hal ini didukung data
menghidrolisis oxPC menghasilkan senyawa
yang menunjukkan adanya korelasi kadar Lp-
bioaktif yaitu lisoPC dan oxFA. LisoPC
PLA2 dengan kadar MDA (Tabel 2). Selain
menstimulasi endotel mengeksresi molekul
itu peran enzim LpPLA2 pada pembentukan
adesi
sel busa adalah secara tidak langsung. Enzim
sirkulasi masuk ke jaringan dinding pembuluh
LpPLA2
darah dan berkembang menjadi makrofag.
b e r s i f a t p r o i n f l a m a s i melalui
sangat
memfasilitasi
berpotensi mengalami
migrasi
monosit dari
pembentukan lisoPC, sehingga peran enzim 8
Selain memacu endotel, lisoPC juga
K a d a r F 2 Isp dalam jaringan aorta
dapat menstimulasi monosit dan makrofag
berkorelasi dengan kadarnya dalam serum
mensintesis enzim Lp-PLA2 . LisoPC memacu
(r=0,342; p<0,05). Ester F 2 -Isp yang terikat
makrofag mensekresi sitokin inflamasi seperti
dimetabolisme menjadi F2 -Isp bebas dan
TnF-α dan IL-1β, selanjutnya sitokin ini
monoasil glicerol fosfat yang dilepas ke
sebagai
makrofag
sirkulasi. Penurunan kadar F2 -Isp dalam
mensintesis enzim Lp-PLA2 8 . LisoPC dapat
jaringan aorta diduga karena terjadi hidrólisis
menstimulasi sel otot polos disekitarnya
F2 -Isp jaringan yang difasilitasi oleh hadirnya
menghasilkan
ROS
meningkatkan
tingkat
autokrin
memacu
sehingga
semakin
enzim Lp-PLA2 yang meningkat di aorta
stress
oksidasi.
sehingga F 2 -Isp bebas dilepas ke sirkulasi
Peningkatan stress oksidasi dan inflamasi serta
sehingga
peningkatan kadar lipid dalam jaringan aorta
serum. Fluktuasi kadar dalam serum juga
akan semakin meningkatkan produksi LpPLA2
dapat disebabkan F2 -Isp diekresikan lewat
sehingga
urin36 . Pada aterogenesis fase awal kadar F2 -
kehadiran
LpPLA2
dan stress
meningkatkan
kadarnya
signifikan
dalam
oksidasi menyebabkan umpan balik positif
I s p s e r u n berkorelasi
dengan
terhadap kadar LpPLA2 dalam jaringan aorta
kadarnya di aorta (Tabel 2), dan F2 -Isp
maupun sirkulasi.
merupakan lipid perokisda yang stabil35,36, kadarnya di serum berkorelasi dengan jumlah
Korelasi Variabel di Serum dengan Aorta dan korelasinya dengan Jumlah Sel Busa Kadar MDA dalam jaringan aorta tidak berkorelasi dengan kadarnya dalam serum (r=0,12; p>0,05). Baik didalam aorta maupun
s e l b u s a , namun kadarnya masih terus meningkat sehingga kadar kadar F2 -Isp serum kurang cukup
alasan
untuk digunakannya
sebagai marker dini aterogenesis. K a d a r L p -PLA2
di dalam
aorta
didalam serum molekul MDA tidak stabil
berkorelasi cukup besar dengan kadarnya di
segera mengalami konversi menjadi 1,1,3,3-
dalam serum (r=0,62; p<0,01) (Tabel 3). Hal
tetrametoksipropane
ini disebabkan terjadinya difusi enzim diantara
tetraetoksipropane
35
atau
1,1,3,3-
. Dengan demikian MDA
aorta dan serum.
Dalam keadaan bebas
dalam aorta merupakan senyawa peroksida
tidak terikat, LpPLA2 mudah mengalami
yang dihasilkan dari oksidasi insitu asam
autoterdegradasi34 . Untuk kestabilitas enzim
arakidonat dari liporotein dalam sub endotel
Lp-PLA2 diperlukan apoB lipoprotein sebagai
serta dari komponen membran sel penyusun
binding protein. Dalam sirkulasi, 80% Lp-
jaringan pembuluh darah. MDA dalam serum
PLA2 terikat apoB LDL dan 20% terikat apoB
berasal dari oksidasi AA di dalam lipoprotein.
HDL34 . LDL dalam jaringam pembuluh darah 9
pada akhirnya difagosit makrofag dan setelah
korelasi sangat signifikan antara kadar Lp-
difagosit Lp-PLA2 dilepas sehingga dapat
PLA2 serum
berdifusi ke sirkulasi dan dalam sirkulasi
peningkatan secara signifikan pada pemberian
terikat apoB lipoprotein. Demikian juga
pakan jangka pendek 8 minggu, maka kadar
LpPLA2 hasil síntesis monosit dan makrofag,
enzim Lp-PLA2 serum dapat pakai sebagai
setelah
karena
indikasi proses aterogenesis yang sedang
keterbatasan LDL bebas sebagai tempat
berlangsung di dalam jaringan pembuluh darah
terikatnya enzim, maka LpPLA2 juga berdifusi
karena enzim Lp-PLA2 melalui pembentukan
ke sirkulasi. Karena keterikatannya dengan
lisoPC menjadi aktivator munculnya sebagian
LDL itulah akhirnya LpPLA2 dapat terbawa
besar kondisi proaterogenik seperti stress
masuk kembali ke jaringan endotel pembuluh
oksidasi, disfungsi endotel, inflamasi dan
darah, sehingga terdapat korelasi sangat tinggi
perkembanga makrofag sel busa (Gambar 3).
dengan kadarnya di jaringan aorta dan
Dengan demikian Lp-PLA2 serum merupakan
berkorelasi sangat signifikan dengan jumlah
g o l d e n m a r k e r aterogenesis dan
sel busa di aorta.
berpotensi digunakan sebagai kandidat untuk
disekresi
ke
luar
sel,
Jumlah sel busa diantara 3 waktu pengamatan
yang
berbeda
dengan jumlah sel busa dan
sangat
deteksi dini aterosklerosis.
menunjukkan
perubahan mengikuti grafik regresi (Gambar 1). Lp-PLA2 aorta maupun serum memiliki
Kesimpulan Kesimpulan yang dapat ditarik dari
kenaikan kadar sangat signifikan, peningkatan
penelitian ini adalah:
tajam kadar Lp-PLA2 terjadi
antara lama
1. Kadar Lp-PLA2 aorta berkorelasi secara
konsumsi 2 minggu dan lama konsumsi 8
fungsional dengan jumlah sel busa melalui
minggu,
peningkatan
kemudian
stabil
pada
tahap
stress
oksidasi,
hal
ini
berikutnya (12 minggu) (Gambar 1). Hal ini
didukung oleh adanya korelasi antara kadar
menunjukkan bahwa kadar LpPLA2 telah
Lp-PLA2 dengan kadar MDA dan MDA
mencapai kestabilan kadar sejak pengamatan 8
aorta berkorelasi sangat signifikan dengan
minggu. Fenomena serupa juga terjadi pada
jumlah sel busa. Hal ini menunjukkan
penelitian Shi et al menggunakan hewan coba
bahwa enzim Lp-PLA2 berperan sebagai
babi diabetes/hiperkolesterol, kadar LpPLA2
aktivator pada pembentukan sel busa
serum pada penelitian ini meningkat tajam
dengan menciptakan kondisi stress oksidasi.
sejak pengamatan
minggu ke 4 dan tetap
2. Kadar F 2 -Isp di jaringan aorta berkorelasi
tinggi tetapi tanpa peningkatan signifikan pada
dengan kadarnya di serum dan jumlah sel
pengamatan 12 sampai 24 minggu34 . Adanya 10
busa
sedangkan
kadar
F2 -I s p s e r u m
7.
berkorelasi dengan jumlah sel busa. 3. Kadar Lp-PLA2 serum berkorelasi baik dengan kadarnya di aorta maupun dengan
8.
jumlah sel busa, peningkatan kadar LpPLA2 di aorta dan serum segera terjadi dan cepat mencapai kestabilan kadar yaitu saat mencapai
sekitar
200
ng/mL
pada
pemberian pakan jangka pendek selama 8
9.
minggu, sehingga kadar Lp-PLA2 serum >200 ng/mL dapat digunakan sebagai kandidat
golden
marker
terjadinya
10.
aterogenesis sejak dini.
Daftar Pustaka 1.
2.
3.
4.
5.
6.
Ballantyne, C.M., J.H. O’Keee, A.M. G o t t o , 2 0 0 7 . Dyslipidemia Essentials. Physician Press, New York. p. 1-63. Stocker, R., and J.F. Keaney, 2005. Oxidative Stress and Atherosclerosis. In Localzo J. (ed) Molecular Mechanisms of Atherosclerosis. Taylor & Francis. London-New York. Pp. 82-114. Howlett, G.J., and K.J. Moore, 2006. Untangling the Role of Amyloi d i n Atherosklerosis. Current Opinion Lipidology. 17: 541-547. Shah, P.K., 2007. Molecular Mecha nisms of Palque Instability. Current Opinion in Lipidolog. 18:492-499. Anand, D.V., A. Lahiri and D. Lipkin, 2003. EBCT coronary calcium imaging for the early detection of coronary artery disease in asymptomatic individuals, J Cardiol. 79: 10-17. Miyamoto, T., H.Yumoto, Y. Takakashi, M. Davey, F.C. Gibson III, and C.A. Genco, 2006. Patogen accelerated Atherosclerosis Occur Early after Exposure and Can be Prevented via Immunization. Infection and Immunity. 74: 1376-1380.
11.
12.
13.
14.
15.
Ferri, N., R. Paoletti, and A. Corsini, 2006. Biomarker for Atherosklerosis: Pathophysiological Role and Pharmacological Modulation, Curent Opinion Lipidology. 17: 495-501. Shi, Y., P. Zhang, L. Zhang, H. Osman, E.R. Mohler, C. Macphee, A. Zalewski, A. Postle, Wilensky, 2007. Role of Lipoprotein-associated Phospholipase A2 in Leukocyte Activation and Inflammatory Responses. Atherosclerosis 191: 54-62. Moriarty and Gibson, 2005. Effect of Low Density Lipoprotein Apheresis on Lipoprotein Associated Phospholipase A2. Am J Cardiol. 95: 1246-1247. Noto, H., P. Chitkara, and P. Raskin, 2006. The Role of LipoprotreinAssociated Phospholipase A2 i n t h e Matabolic Syndrome and Diabetes. Journal of Diabetes ang the Complication. 20: 343-348. Yang, C., H. Chen, M.T. Huang, J.L. Raya, J. Yang, C. Chen, J.W. Gaubatz, H.J. Pownall, A.A. Taylor, C.M. Ballatyne, F.A. Jenniskens, And C.V. Smith, 2007. Pro-apoptotic Low Density Lipoprotein Subfraction in TRype II Diabetes. Atherosclerosis. 193: 283-291. Gorelick. P.B., 2008. Lipoprotein Assocoated phospholipase A2 and Risk of Stroke. Am. J. Cardiol. 101: 34F-40F. Filippatos, T.D., I.F. Gazi, V.G. Liberopoulos, M.S. Elisaf, A.D. Tselepis, And D.N, Kiortis, 2006. The Effect of Orsilat and Fenofibrate, alone or Combination, on Small dense LDL and Lipoprotein-associated Phospholipase A2 in Obese patients with Metabolic syndrome. Atherosclerosis. 193:428-437. Ballantyne, C.M. and V. Nambi, 2005. Marker of Inflammation and Their Clinical Significance, Atherosclerosis Suplement. 6: 21-29. Winkler, K., M.M. Hoffmann, B.R. Winklmann, FriedrichI, G. Schafer, U. Seelhorst, B. Wellnitz, H. Wieland, B.O. Boehm, W. Marz, 2007. LipoproteinAssociated Phospholipase A2 Predicts 5Year Cardiac Mortality Independently of 11
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
Established Risk Factors and Adds Prognostic Information in Patients with Low and Medium High-sensitivity CReactive Protein (The Ludwigshafen Risk and Cardiovascular Health Study), Clinical Chemistry . 53 1440-1447. Davidson, 2008. Non Invasive Surrogate Markers in Atherosclerosis. Feisnteian (ed). Non- Invasive Surrogate Markers of AStherosclerosis. Informa Health Care USA: pp.97-109. Pezeshkian, M., M. Nouri, M. Zahrei, A. Afrasiabi, and N. Abadi, 2001. Study of MDA, Antioxidant Vitamins, Lipoproteins Serum Levels and Anthropometry Parameters in Coronary Artery Disease Patients. Medical Journal of Islamic Acadmy Sciences. 14: 5-8. Kametzu, Y., Y. Kitagawa, S. Sekiyama, and S. Takagi, 2003. Increase in Plasma Malondialdehyde- modofied low-density lipoprotein in patiens with atherothrombotic cerebral infarction. Tokay J Exp Clin Med. 30: 171-176. Reilly, M.P., D. Pratico, N. Delanty, G. DiMino, E. Tremoli, D. Rader, S. Kapoor, J. Rokach, J. Lawson, G. FitzGerald, 1998. Increased Formation of Distinct F2 Isoprostanes in Hypertension. Circulation, 98: 2822-2828. Mogadam, R.A.P., A. Nermati, and A.N. Baghi, 2008. Serum MDA as Diagnostic’s Biomarker in Stable Coronarry Heart Disease. Research Journal of Biological Sciences. 3: 206-210. Brilakis E.S., J.P. McConnell, R.J. Lennon, A.A. Elesber, J.G. Meyer And P.B. Berger, 2004. Association of Lipoprotein-associated Phospholipase A2 Level with coronary Aretry Disease Risk Factors, Angiographic Coronary Artery Disease, and Major Adverse Event at Follow- up. Europen Hert Journal. 26:137-144. Iribarren, C., 2006. LipoproteinAssociated Phospholipase A2 and Cardiovascular Risk State of the evidence and Future Directions. Arteriosclerosis Thromb Vasc Biol. 26:5-6.
23. Zalewski, A., and Macphee. 2005. Role of Lipoprotein-Associated Phospholi-pase A2 in Atherosclerosis: Biology, Epidemiology, and Posible Thearpeutic Target. Arteriosclerosis, Thrombosis, and V a s c u l a r B i o l o g y . Journal of The American Heart Assocoation 25: 923-931. 24. Gustone, F. D. , 1 9 9 6 . Fatty Acid and Lipid Chemistry. Blackie Academic & Professional, New York. p. 81. 25. Halliwell, B., J.M.C. Guteridge, 1999. Free Radicals in Biology and Medicine 3rd ed., Oxford University Press, NewYork. 26. Rodriguez-Lee, M., G. Goran and G. Camejo, 2007. F a t t y A c i d - induced Atherogenic Changes in Extracellular, Curr Opin Lipidol. 18: 546-553. 27. Denisov, E.T. and I.B. Afanasev, 2005. Oxidation and Antioxidants in Organic Chemistry and Biology. Taylor & Francis Group. New York. p. 312. 28. Adibhatla, R.M. and J.F. Hatcher, 2010. Lipid Oxidation and Peroxidation in CNS Health and Disease: From Molecular mechanisms to Therapeutic opportunities. Antioxidant & Redox Signaling. 12: 125169. 29. Devas a g a y a m T P A . , JC. Tilac, KK. Boloor. KS. Sane, S. Ghaskadbi and RD. Le l e , 2 0 0 4 . Free Radicals and Antioksidants in Human Health: Current Status and Future Prospests, JAPI. Vol. 52. Oktober 2004, Radiation Biology and Health Sience Division, 30. Stafforini, D., J.R. Sheller, T.S. Blackwell, A. Sapirstein, F.E. Yull, T.M. Mcientyre, J.V. Bonventre, S.M. Prescott, and L.J. Roberts, 2005. Release of F2isoprostanes from Esterified Phospholipids Is Catalyzed by Intracellular and Plasma Plateletactivating Factor Acetylhydrolases. The Journal og Biological and Chemistry. 28: 4616-4623. 31. Kim. J.Y., Y.J. Hyun, Y.S. Jang, B.K. Lee, J.S. Chae, S.E. Kim, H.Y. Yeo, T.S. Jeong, D.W.J. Jeon, J.H. Lee, 2008. Lipoprotein –assiciated phospholipase A2 activity is associated with coronary artery disease and markers of oxidative stress: a 12
case-control study. Am J Clin Nutr. 88: 630-637. 32. Oornii, K., P.T. Kovanen, 2006. Enhanced Extracellar Lipid Accumulation in Acidic Environment. Curr Opin Lipidol 17: 534540. 33. Jenner, A., M. Ren, R. Rejendran, P. Ning, B.T. Kwong, F. Watt and B. Halliwell, 2006. Zinc Supplementation Inhibit Lipid Peroxidation and The Development of Atherosclerosis in Rabbits fed a High Cholestreol Diet. Free Radical Biology and Medicine. Yong loo Linn School of Medicine Department of Biochemistry National University of Siangapore. p. 1-23. 34. Elstad M.R., D.M. Stafforini, S.M. Prescott, T.M. McIntyre and Zimmerman. 1991. Human Macrophages Secrete Platelet-A c t i v a t i n g F a c t o r Acetylhydrolase. Chest 99 9S-10S. 35. Murray, R., D.K. Granner, And V.W. R o d w e l l , 2 0 0 6 . Harper’s Illustrated Biochemistry. MC. Hill. 36. Devaraj S, S.V. Hirany, R.F. Burk, and I. Jialal, 2001. Divergence between LDL Oxidative Susceptibility and Urinary F2isoprostanes as Measures of Oxidative Stress in Type 2 Diabetes. Clinical Chemistry. 11:1974-1979.
13
