Ida Ayu Jasminarti: Pajanan Kumulatif Debu Batu Terhadap Kadar Interleukin-13 Serum dan Faal Paru Pekerja Pemecah Batu
Pajanan Kumulatif Debu Batu Terhadap Kadar Interleukin-13 Serum dan Faal Paru Pekerja Pemecah Batu Ida Ayu Jasminarti, Winariani Departemen Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi Universitas Airlangga Surabaya
Abstrak
Latar Belakang: Penambangan batu adalah profesi dengan risiko tinggi untuk penyakit paru-paru kerja karena silika inhalasi di lingkungan kerja menyebabkan silikosis. Silikosis merupakan penyakit fibrosis paru-paru yang disebabkan oleh inhalasi, retensi, dan reaksi paru kristal silika. Partikel silika disimpan di paru-paru, dicerna oleh makrofag alveolar, kemudian mengaktifkan sitokin proinflamasi dan faktor fibrogenik yang menyebabkan kerusakan paru-paru, dan penurunan fungsi paru-paru. Fibrosis adalah penyakit dimediasi Th2, dan IL-13 merupakan salah satu komponennya. Banyak penelitian melaporkan peningkatan IL-13 tingkat fibrosis paru. Gejala silikosis berkembang 5 sampai 30 tahun setelah pajanan. Kami mendeteksi sitokin proinflamasi yang berkontribusi dalam proses fibrosis, seperti IL-13. Penelitian ini juga mengukur kelainan fungsi paru-paru karena pajanan debu batu. Metode: Kami melakukan studi analisis observasional cross sectional antara pemecah batu di Gerokgak, Buleleng Bali. Interleukin-13 serum dan uji fungsi paru diperoleh dari sampel. Pajanan kumulatif abu batu diukur dengan nephelometer dan durasi pajanan. Hubungan kumulatif pajanan batu debu, tingkat IL-13 dan fungsi paru dianalisis dengan uji chi square, dan prevalensi relatif juga dinilai. Hasil: Tidak ada hubungan yang signifikan antara pajanan kumulatif debu batu dan tingkat IL-13 (p = 0,735). Pajanan kumulatif debu batu tinggi secara signifikan berhubungan dengan fungsi abnormal paru (p = 0,01, PR 3,6; 1,033-12,542). Kesimpulan: Pajanan kumulatif debu batu tidak memiliki hubungan bermakna dengan kadar IL-13 serum, namun terdapat hubungan yang bermakna dengan gangguan faal paru. (J Respir Indo. 2016; 36: 122-29) Kata kunci: Batu pajanan debu, silikosis, fibrosis paru, IL-13 tingkat, fungsi paru-paru
Cumulative Exposure of Dust Stone Serum Levels to Interleukin-13 and Lung Function of Breaking Stones Workers Abstract
Background: Stone mining is a profession with high risks to occupational lung disease due to silica inhalation in working environment causing silicosis. Silicosis is a fibrosing disease of the lungs caused by the inhalation, retention, and pulmonary reaction to crystalline silica. Particles of silica are deposited in the lung, ingested by alveolar machoraphages, then activate proinflammatory cytokines and fibrogenic factors that leads to lung damage, and decline of lung function. Fibrosis is a Th2 mediated disease, and IL-13 is one of its component. Many studies reported elevation of IL-13 level in lung fibrosis. Symtomatic silicosis develops 5 to 30 years following exposure. We detect any proinflammatory cytokine which contribute in fibrosis process, such as IL-13. This study also measure abnormality of lung function due to stone dust exposure. Methods: We conducted a cross sectional observasional analysis study among stone crushers in Gerokgak, Buleleng Bali. Interleukin-13 serum and lung function test were obtained from the samples. Cumulative stone dust exposure was measured by nephelometer and exposure duration. Relationship of cumulative stone dust exposure and IL-13 level and lung funtion were analyzed by chi square test, and Prevalence Relative was also assessed. Results: There was no significant relationship between cumulative stone dust exposur and IL-13 level (p = 0,735). High cumulative stone dust exposure was significantly related to abnormal lung function(p = 0,01, PR 3,6; 1,033-12,542). Conclusion: Cumulative exposure of stone dust have no significant relationship between serum levels of IL-13, but there is a significant relationship with impaired lung function. (J Respir Indo. 2016; 36: 122-29) Keywords: Stone dust exposure, silicosis, lung fibrosis, IL-13 level, lung function
Korespondensi: Ida Ayu Jasminarti Email:
[email protected]; Hp: 0817375335
122
J Respir Indo Vol. 36 No. 3 Juli 2016
Ida Ayu Jasminarti: Pajanan Kumulatif Debu Batu Terhadap Kadar Interleukin-13 Serum dan Faal Paru Pekerja Pemecah Batu
PENDAHULUAN
matriks ekstraseluler dan diferensisasi miofibroblas
Penambang batu merupakan pekerjaan yang memiliki risiko tinggi terhadap terjadinya penyakit paru kerja karena inhalasi debu di lingkungan kerja. Di antara patogen berbahaya yang terkandung pada tempat kerja penambang batu, debu silika merupakan agen yang dapat menyebabkan silikosis, salah satu penyebab penyakit paru kerja.1,2 Silikosis merupakan penyakit fibrosis paru yang disebabkan
diinduksi oleh stimulasi IL-4 atau IL-13.9,10,11 Interleukin-13 (IL-13) merupakan sitokin pleio tropik yang diproduksi oleh gen kromosom 5 pada q31 yang dihasilkan dalam jumlah yang signifikan oleh sel Th2. Berbagai bukti menunjukkan bahwa IL13 merupakan mediator dalam patogenesis asma, hiperresponsif saluran napas, produksi mukus, remo delling saluran napas, fibrosis subepitel saluran
oleh inhalasi, retensi, dan reaksi paru terhadap silika.
napas. Fibrosis pada paru, hati, dan ginjal dikaitkan
Pekerja terpajan debu silika pada berbagai jenis
dengan sintesis IL-13 oleh sel limfosit T. IL-13 dapat
pekerjaan, khususnya bila teknologi yang digunakan
memicu sintesis kolagen tanpa bergantung pada
tidak adekuat mengendalikan debu.
TGF-β, dan menyebabkan proliferasi dan kontraksi sel
3,4,5
Proses patologis pada saluran napas akibat
otot polos, yang dapat menyebabkan pembentukan
fibrosis menyebabkan gangguan pada faal paru.
fibrosis. Ekspresi IL-13 yang berlebihan di paru
Penelitian di Afrika Selatan pada pekerja tambang
memicu fibrosis saluran napas subepitel pada mencit
emas dan pekerja pemecah granit di Swedia menun
tanpa adanya stimulus inflamasi lainnya. Kadar IL-13
jukkan penurunan volume ekspirasi detik 1 (VEP1),
meningkat pada fibrosis paru. Park dkk melakukan
dan rasio volume ekspirasi dibagi kapasitas vital paksa
penelitian pada penderita pneumonia interstisial
(VEP1/KVP) sesuai dosis kumulatif pajanan debu pada
idiopatik, didapatkan kadar IL-13 broncho alveolar
perokok maupun bukan perokok. Beberapa penelitian
lavage (BAL) yang lebih tinggi pada pasien fibrosis
pada pemecah batu di Kanada dan Amerika Serikat
paru dibandingkan pasien pneumonia interstisial non
menunjukkan bahwa pada bukan perokok terjadi
spesifik (249,0±83,1vs137,7±37,9 pg/ml, p=0,032)
penurunan pengukuran kapasitas residual paru yang
dan kontrol (249,0±83,1 vs 49,0±13,1 pg/ml, p=
berkaitan dengan kelainan restriksi. Sedangkan pada
0,012). Hancock dkk menyebutkan bahwa protein
perokok terjadi penurunan signifikan VEP1, rasio
IL-13 terdeteksi pada BAL 8 dari 13 pasien dengan
VEP1/KVP, serta KVP.
oleh makrofag alveolar, mengaktifkan sitokin pro
fibrosis paru (46.0-81.0 pg/ml), sedangkan pada paru normal IL-13 tidak terdeteksi.12,13 Perjalanan penyakit karena inhalasi debu
inflamasi, radikal bebas, pelepasan netrofil dan limfosit,
silika sangat panjang, diperlukan pajanan 5 hingga
serta faktor fibrogenik yang berakhir pada kerusakan
30 tahun untuk timbul gejala. Bentuk akut dari
jaringan. Serangkaian proses yang terus berlanjut ini
silikosis dapat menimbulkan gejala beberapa bulan
menyebabkan hiperplasia kelenjar mukus, fibrosis
setelah inhalasi silika yang masif. Walaupun sudah
saluran napas sehingga dapat berkembang menjadi
tidak terpajan debu, reaksi inflamasi akan terus
penyakit bronkitis kronis, penyakit saluran napas karena
terjadi hingga menimbulkan gejala. Tujuan penelitian
debu mineral, termasuk hiperresponsivitas bronkus.
ini adalah untuk mengetahui hubungan pajanan
6,7
Partikel silika masuk ke dalam alveoli ditangkap
6,7,8
Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mem pertegas konsep bahwa fibrosis merupakan suatu penyakit yang diperantarai Th2 dan bahwa sitokin Th2, IL4, IL-13, dan IL-5 memiliki fungsi penting dalam regulasi
kumulatif debu batu dengan kadar interleukin-13 serum dan faal paru pekerja pemecah batu. METODE
remodelling jaringan dan fibrosis. Reseptor untuk IL-4
Penelitian ini bersifat analitik observasional
dan IL-13 ditemukan dalam subtipe fibroblas, dan pada
menggunakan desain cross sectional, dilakukan di
penelitian in vitro menunjukkan bahwa sintesis protein
PT X, kecamatan Gerokgak, kabupaten Buleleng, Bali
J Respir Indo Vol. 36 No. 3 Juli 2016
123
Ida Ayu Jasminarti: Pajanan Kumulatif Debu Batu Terhadap Kadar Interleukin-13 Serum dan Faal Paru Pekerja Pemecah Batu
pada bulan Maret 2015. Sampel penelitian merupakan pekerja pemecah batu yang memenuhi kriteria inklusif dan diambil dengan teknik total sampling. Semua pekerja menjalani wawancara dan mengisi kuesioner, serta menjalani pemeriksaan fisik. Pekerja yang memenuhi kriteria inklusi dan
HASIL Penelitian ini mengikutsertakan 24 subjek penelitian, terdiri dari 5 (20,8%) pekerja perempuan dan 19 (79,2 % ) pekerja laki – laki. Subjek penelitian memiliki rentang usia 25-45 tahun, dengan ratarata 35,8 tahun. Rerata berat badan, tinggi badan,
tidak memenuhi kriteria eksklusi dimasukkan sebagai
serta indeks massa tubuh subjek penelitian adalah
subjek penelitian. Kriteria inklusi adalah pekerja yang
berturut-turut 68,04 kg, 161,88 cm, 25,74 kg/m2.
berusia 25-50 tahun dengan masa kerja minimal 5
Subjek penelitian memiliki rerata lama kerja 7,79
tahun, mampu dan kooperatif menjalani prosedur
tahun dengan lama kerja minimal 5 tahun dan lama
tindakan pemeriksaan faal paru, serta bersedia
kerja maksimal 10 tahun. Durasi kerja dalam satu
mengikuti penelitian ini. Pekerja pemecah batu yang
hari semua subjek penelitian adalah 8 jam. Subjek
mempunyai riwayat penyakit baik di dalam maupun
penelitian yang mengeluh batuk lebih dari 2 bulan
di luar paru yang mempengaruhi fungsi paru, dan
sebanyak 62,5%, produksi dahak lebih dari 2 bulan
kadar IL-13 diekslusi dari penelitian.
sebanyak 58,3%, dan sesak saat aktivitas sebanyak
Pengukuran kadar debu terhirup di PT X dengan
50%. Subjek penelitian yang merokok 17 orang
menggunakan Nephelometer Real-time Dust Monitor
(70,8%), tidak merokok (29,8%). Jumlah batang
merk Sensidyne. Pengambilan sampel debu dilakukan
rokok maksimal yang dihisap setiap hari 32 batang,
di tiga titik sekitar lingkungan pekerja. Pengukuran dilakukan dengan mode short-term exposure limit (ST EL) selama 15 menit dengan laju kecepatan 1 ml/detik. Pengukuran faal paru dengan spirometri portabel merk Fukuda Sangyo ST 75. Pemeriksaan dilakukan sebanyak tiga kali dan hasil tertinggi dimasukkan sebagai data untuk dianalisis. Nilai yang dicatat adalah KVP, VEP1, rasio VEP1/KVP. Pengukuran kadar IL-13 dengan Magnetic Luminex Performance Assay Human IL-13 High Sensitivity Kit. Bahan yang digunakan adalah darah subjek penelitian sebanyak 5 cc untuk pemeriksaan IL-13 serum. Kadar IL-13 yang dapat terdeteksi dengan metode tersebut adalah 6,25-25.600 pg/ml. Data penelitian dilakukan analisis bivariat untuk
dengan rerata 9,71 batang rokok. Lama merokok rerata 12,96 tahun, dengan lama maksimal 38 tahun. Indeks Brinkman rerata sebesar 179,04, dengan nilai terbesar 768. Rerata pajanan debu kumulatif 16.136 mg/m3/tahun. Kadar IL-13 serum rerata 5,94 pg/ml. Konsentrasi debu batu terukur di bagian pemecah batu adalah 3,924 mg/m3, 1,577 mg/m3, 3,646 mg/m3. Rerata pajanan debu batu di bagian pemecah batu adalah 3,049 mg/m3. Rerata debu di bagian administrasi adalah 0,146 mg/m3. Rerata kadar IL-13 pada pajanan debu yang tinggi adalah 5.9176 ± 0,091421, sedangkan rerata kadar IL-13 pada pajanan debu rendah adalah 5,97744 ± 0,80578. Setelah dilakukan uji t didapatkan nilai p 0,735.
mengetahui adanya hubungan antara pajanan kumulatif
Tabel 1. Karakteristik subjek penelitian (n=24)
debu batu dan kadar IL-13 serum serta faal paru pada
Variabel Usia (tahun) IMT (kg/m2) Lama kerja (tahun) Pajanan debu kumulatif (mg/m3) Lama merokok (tahun) Jumlah batang rokok/ hari Indeks Brinkman Kadar IL-13 (pg/ml)
pekerja pemecah batu. Analisis hubungan variabel terikat dan bebas dilakukan dengan uji Chi Square, kemudian dinilai angka prevalensi relatif (PR). Analisis multivariat dilakukan untuk mengendalikan variabel perancu (indeks massa tubuh (IMT), kebiasaan mero kok) terhadap pajanan kumulatif debu batu dengan kadar IL-13 serum dan faal paru pemecah batu.
124
Nilai (Rerata±SD) Minimum Maksimum 35,38 ± 6,645 25 45 25,74 ± 3,62 20,8 35 7,79 ± 1,693 5 10 16,14 ± 12,47 0,73 30,49 12,96 ± 11,78
0
38
9,71 ± 9,56
0
32
179,04 ± 195,43 5,94 ± 0,09
0 5,739
768 6,116
J Respir Indo Vol. 36 No. 3 Juli 2016
Ida Ayu Jasminarti: Pajanan Kumulatif Debu Batu Terhadap Kadar Interleukin-13 Serum dan Faal Paru Pekerja Pemecah Batu
Tabel 2. Hubungan pajanan debu batu dengan kadar IL-13 Kadar IL-13
Pajanan Debu Jumlah Mean SD p Tinggi 15 5.91760 .091421 0,735 Rendah 9 5.97744 .080578
PEMBAHASAN Proyek penambang batu di PT X Gerokgak Buleleng Bali memiliki pekerja yang terbagi dalam 2 kelompok yaitu pemecah batu (stone crusher),
Tabel 3 menunjukkan hubungan pajanan debu
serta bagian administrasi. Pemecah batu terletak
batu yang rendah (≤ 3 mg/m3) dan tinggi (3 mg/m3)
pada satu area besar dan terbuka. Jumlah sampel
dan faal paru subjek penelitian. Pada sampel dengan
pada penelitian ini 24 orang, laki- laki 79,2% dan
pajanan debu batu tinggi didapatkan faal paru yang tidak
perempuan 20,8% dengan rentang usia 25-45
normal 12 (80%), sedangkan faal paru yang normal 3
tahun. Penelitian ini sesuai dengan penelitian pada
(20%). Pada sampel dengan pajanan debu batu rendah
pekerja tambang batu oleh Wenas dkk14 di desa
didapatkan faal paru yang tidak normal 2 (22,2%), sedangkan faal paru yang normal 7 (77,8%). Hasil uji Chi Square didapatkan p 0,01. Nilai prevalensi relatif (PR) 3,6 dengan batas bawah 1,033 dan batas atas 12,542. Pada sampel yang merokok dengan pajanan debu tinggi didapatkan faal paru yang tidak normal 77,8%, faal paru yang normal 22,2%. Pada sampel yang merokok dengan pajanan debu rendah didapatkan faal paru yang tidak normal 25%, faal paru yang normal 75%. Nilai p pada sampel yang merokok adalah 0,06. Pada sampel yang tidak merokok dengan pajanan debu tinggi didapatkan faal paru tidak normal 83,3%, faal paru normal 16,7%. Pada sampel yang tidak merokok dengan pajanan debu rendah didapatkan faal paru tidak normal 0 %, faal paru normal 100%. Nilai p pada sampel yang tidak merokok adalah 0,286. Indeks massa tubuh (IMT) merupakan salah satu faktor perancu pada penelitian ini sehingga akan dilakukan analisis berstrata terhadap variabel IMT. Pada sampel dengan IMT abnormal dengan pajanan
Warembungan yang melaporkan bahwa kelompok umur terbanyak adalah 19-35 tahun.14 Pada penelitian penambang batu di Yelakeli,15 India didapatkan usia terbanyak adalah 31 – 40 tahun dan didominasi oleh pekerja laki- laki. Pada penelitian ini rerata lama kerja adalah 7,79 tahun dengan lama kerja 5-10 tahun.15 Pada penelitian Nwibo dkk16 pada penambang batu di Nigeria didapatkan usia rata-rata 30,1 ± 9,3 tahun dengan masa kerja 5-10 tahun sebanyak 17,6 %.16 Nilai ambang batas debu silika yang diperkenankan secara nasional adalah 3 mg/m3.17 Rerata pajanan debu batu di bagian pemecah batu adalah 3,049 mg/m3. Pajanan debu rerata di bagian administrasi adalah 0,146 mg/m3. Kadar debu pada bagian pemecah debu melebihi ambang batas, sedangkan pada bagian administrasi tidak melebihi nilai ambang batas. IL-13 merupakan mediator yang dihasilkan oleh sel limfosit Th2 dan berperan dalam patogenesis proses fibrosis pada paru, hati dan ginjal. IL-13
debu tinggi didapatkan faal paru tidak normal 87,5%,
dapat memicu sintesis kolagen dengan atau tanpa
faal paru normal 12,5%. Pada sampel dengan IMT
bergantung pada TGF-β.18
abnormal dengan pajanan debu rendah didapatkan faal
Pada penelitian ini didapatkan rerata kadar IL-
paru tidak normal 16,7%, faal paru normal 83,3%. Nilai
13 adalah 5,94 ± 0,09 pg/ml. Kadar tersebut sesuai
p pada sampel dengan IMT abnormal adalah 0,026.
dengan penelitian Joseph dkk18 yang mengemukakan
Prevalensi relatif pada sampel IMT abnormal adalah
bahwa kadar IL-13 serum meningkat pada pasien asma
0,525 (0,861 – 32,204 95% CI). Pada sampel dengan
persisten ringan dan sedang. Median kadar IL-13 serum
IMT normal dengan pajanan debu tinggi didapatkan
secara signifikan lebih tinggi pada asma atopi (6,6 pg/
faal paru tidak normal 71,4%, faal paru normal 28,6%.
ml) dan asma non atopi (7,03 pg/ml) dibandingkan
Pada sampel dengan IMT normal dengan pajanan debu
kontrol orang sehat (3 pg/ml). Median kadar IL-13 serum
rendah didapatkan faal paru tidak normal 33,3%, faal
secara signifikan lebih tinggi pada asma persisten ringan
paru normal 66,7%. Nilai p pada sampel dengan IMT
(5,11 pg/ml) dan asma persisten sedang (7,72 pg/ml) dibandingkan kontrol orang sehat.
normal adalah 0,500.
J Respir Indo Vol. 36 No. 3 Juli 2016
125
Ida Ayu Jasminarti: Pajanan Kumulatif Debu Batu Terhadap Kadar Interleukin-13 Serum dan Faal Paru Pekerja Pemecah Batu
Tabel 3. Hubungan pajanan debu batu dengan faal paru Interpretasi faal paru
Pajanan Debu
Tinggi Rendah
Total
Tidak normal
normal
12 (80%) 2 (22,2%) 14 (58,3%)
3 (20%) 7 (77,8%) 10 (41,7%)
Total
PR
15 (100%) 9 (100%) 24 (100,0%)
3,6
95% CI Batas Batas bawah atas 1,033 12,542
Nilai p 0,010
Tabel 4. Hubungan pajanan kumulatif debu batu dengan faal paru distratifikasi menurut kebiasaan merokok Merokok Ya
Tidak
Tinggi Rendah
Pajanan Debu Kumulatif Total
Tinggi Rendah
Pajanan Debu Kumulatif Total
Interpretasi faal paru Tidak normal normal 7 (77,8%) 2 (22,2%) 2 (25,0%) 6 (75,0%) 9 (52,9%) 8 (47,1%) 5 (83,3%) 1 (16,7%) 0 (.0%) 1 (100,0%) 5 (71,4%) 2 (28,6%)
Total
Nilai p
9 (100,0%) 8 (100,0%) 17 (100,0%) 6 (100,0%) 1 (100,0%) 7 (100,0%)
0,06
0,286
Pajanan debu silika yang melebihi ambang
IFN-γ dan TNF-α yang kemudian merangsang akumulasi
batas berisiko terjadi proses fibrosis. Pada penelitian ini
sel inflamasi pada jaringan paru. Namun pada penelitian
didapatkan rerata kadar IL-13 pada pajanan debu tinggi
Miotto dkk, didapatkan peningkatan ekspresi sitokin
adalah 5,9176 ± 0,091421 pg/ml, sedangkan rerata
Th2 (IL-4 dan IL-13) dan Th1 (IFN-γ) pada jalan napas
kadar IL-13 pada pajanan debu rendah adalah 5,97744
penderita bronkitis kronis yang merokok. Peningkatan
± 0,80578 pg/ml. Hubungan pajanan kumulatif debu batu
ekspresi IL-13 ini dikaitkan dengan hipersekresi mukus.22
dan kadar IL-13 serum tidak bermakna dengan nilai p
Pada obesitas atau berat badan lebih terjadi
0,735. Hal ini berbeda dengan penelitian Hancock dan
inflamasi sistemik kronis yang berasal dari respons
penelitian Hauber. Hancock dkk melakukan penelitian
imun lokal pada jaringan adiposa visceral. Lemak
produksi IL-13 oleh makrofag alveolar dari paru normal
yang berlebih mengubah jumlah dan fungsi sel imun
dan fibrosis. Pada penelitian tersebut didapatkan bahwa
serta meningkatkan jumlah dan aktivitas makrofag,
protein IL-13 terdeteksi pada BAL 8 dari 13 pasien
sel mast, netrofil, sel limfosit T dan B. Pada banyak
dengan fibrosis paru (46,0-81,0 pg/ml), sedangkan pada
penelitian diungkapkan bahwa sitokin pro inflamasi
paru normal IL-13 tidak terdeteksi. Sedangkan pada
(TNF-α, IL-12, IFN-γ) meningkat pada obesitas.23
penelitian yang dilakukan Hauber dkk20 didapatkan kadar
Namun, pada penelitian didapatkan peningkatan kadar
IL-13 pada BAL meningkat sedikit pada 6 dari 12 pasien
IL-13 pada subjek dengan obesitas dibandingkan
dengan rentang 6,01-27,70 pg/ml. Tidak ada literatur
non obesitas (1,78±0,81 pg/ml vs 1.48±0.61 pg/
yang mengukur kadar sitokin IL-13 pada silikosis.
ml, p 0,0031).24 Pada penelitian lain oleh Kwon dkk
19
Beberapa keadaan atau penyakit yang mem
menyebutkan pada orang dan tikus dengan obesitas
pengaruhi kadar IL-13 yaitu alergi, asma, penyakit auto
didapatkan peningkatan ekspresi IL-13 pada jaringan
imun, penyakit karena cacing, merokok, dan obesitas.
adiposa. Produksi IL-13 ini membatasi inflamasi
Pada penelitian ini penyakit-penyakit yang meningkatkan
yang diinduksi diet dan resistensi insulin.25
kadar IL-13 masuk dalam kriteria eksklusi, sedangkan
Spirometri pada silikosis dapat memberikan
merokok dan IMT yang abnormal merupakan variabel
hasil yang normal, atau bila abnormal dapat berupa
pengganggu.
obstruksi, restriksi, atau kombinasi. Kelainan faal paru
21
Merokok mengaktivasi respons inflamasi yang
pada silikosis disebabkan karena proses inflamasi
diperantarai Th1 dan Th17. Th1 mengekspresikan
dan cedera sel epitel yang memicu terjadinya fibrosis
reseptor kemokin CCR5 dan CXCR5 yang memproduksi
baik pada saluran napas maupun paru.
126
J Respir Indo Vol. 36 No. 3 Juli 2016
Ida Ayu Jasminarti: Pajanan Kumulatif Debu Batu Terhadap Kadar Interleukin-13 Serum dan Faal Paru Pekerja Pemecah Batu
Tabel 5. Hubungan pajanan kumulatif debu batu dengan faal paru distratifikasi menurut IMT Interpretasi Faal Paru Abnormal Normal 7 (87,5%) 1 (12,5%) 1 (16,7%) 5 (83,3%) 8 (57,1%) 6 (42,1%) 5 (71,4%) 2 (28,6%) 1 (33,3%) 2 (66,7%) 6 (60%) 4 (40%)
IMT Tidak normal
Normal
Pajanan Debu Kumulatif Tinggi Rendah Total Pajanan Debu Kumulatif Tinggi Rendah Total
Total 8 (100,0%) 6 (100,0%) 14 (100,0%) 7 (100,0%) 1 (100,0%) 10 (100,0%)
p 0,026
PR 0,525
95 % CI 0-861 – 32,204
0,500
Pada penelitian ini didapatkan faal paru tidak
penelitian ini didapatkan hubungan yang bermakna
normal 14 (58,3%), sedangkan faal paru yang normal
antara IMT di atas normal (≥ 25 kg/m3) dengan faal paru
sebanyak 10 (41,67%). Restriksi ringan didapatkan
yang tidak normal, dengan nilai p 0,026. Hal ini tidak
sebanyak 6 (25%), restriksi sedang 6 (25%), restriksi
sesuai dengan penelitian Triatmo dkk27 dan Yulaekah
berat 1 (4,17%), dan kelainan campuran 1 (4,17%).
dkk26. Triatmo dkk27 dalam penelitiannya pada pekerja
Pada penelitian ini didapatkan hubungan yang
mebel didapatkan bahwa pekerja dengan status gizi
bermakna antara pajanan kumulatif debu yang tinggi
baik maupun kurang baik mempunyai risiko yang sama
dengan faal paru yang tidak normal, dengan nilai p
untuk terjadinya gangguan fungsi paru. Yulaekah26
0,01.Nilai prevalensi relatif (PR) 3,6 dengan batas
menyebutkan tidak didapatkan hubungan yang ber
bawah 1,033 dan batas atas 12,542, artinya pajanan
makna antara kelompok pekerja dengan status gizi
kumulatif debu batu yang tinggi berisiko 3,6 kali
tidak normal dengan gangguan fungsi paru (p = 0,266).
memiliki faal paru yang tidak normal. Hal ini sejalan
Pekerja dengan status gizi abnormal pada penelitian
dengan penelitian Yulaekah
tersebut 23,3%, dan status gizi normal 76,67%.26,27
26
terhadap pekerja
pengolahan batu kapur yang menunjukkan adanya
Penelitian Ge dkk28 membuktikan bahwa mencit
hubungan bermakna antara pajanan debu batu kapur
yang diberikan diet tinggi lemak dapat memicu
dengan gangguan fungsi paru (p = 0,02). Nilai OR
terjadinya fibrosis paru. Pada mencit yang diberikan
yang didapat 5,83 (1,856-18,245, 95 % CI).
diet tinggi lemak didapatkan kadar TGF-β1 yang
26
Pajanan asap rokok yang masuk ke saluran napas mengakibatkan berbagai macam kerusakan, sehingga dapat menimbulkan gangguan faal paru. Variabel merokok pada penelitian ini merupakan varia
lebih tinggi dibandingkan mencit yang diberikan diet normal (p < 0,025). TGF-β merupakan mediator yang dapat menginduksi ekspresi kolagen dan memicu terjadinya fibrosis pada paru.28
bel perancu. Namun, tidak didapatkan per bedaan
Leptin merupakan hormon yang disintesis
bermakna pada sampel yang merokok dan tidak
dan disekresi oleh jaringan adiposa dan kadarnya
merokok dengan nilai p 0,06. Hal ini sesuai dengan
meningkat pada obesitas. Leptin dan reseptor leptin
penelitian Damayanti dkk dan Aviandari dkk. Damayanti
juga dapat terekspresi pada sel paru, sel epitel,
dkk pada penelitian pekerja semen melaporkan tidak
pneumosit tipe II, dan makrofag. Leptin mempunyai
didapatkan hubungan yang signifikan antara kebiasaan
aktivitas proinflamasi sistemik. Jain dkk melakukan
merokok dan kelainan klinis serta faal paru. Aviandari dkk
penelitian yang membuktikan leptin dapat memicu
dalam penelitiannya pada pekerja dermaga di Jakarta
Acute respiratory distress syndrome (ARDS) fibropro
didapatkan 60% pekerja perokok yang dikelompokkan
liferatif. Pada keadaan ARDS terjadi aktivasi TGF-β
menjadi perokok ringan, sedang, berat. Faktor merokok
yang berkontribusi terhadap terjadinya respons fibro
tidak mempunyai hubungan yang bermakna dengan
proliferatif yang ditandai dengan deposisi kolagen
gangguan fungsi paru.26
dan gangguan pertukaran gas. Pada penelitian ter
Indeks massa tubuh (IMT) yang abnormal juga
sebut disimpulkan leptin yang tinggi pada ARDS dapat
merupakan variabel perancu pada penelitian ini. Pada
memicu efek profibrogenik pada fibroblas paru dengan
J Respir Indo Vol. 36 No. 3 Juli 2016
127
Ida Ayu Jasminarti: Pajanan Kumulatif Debu Batu Terhadap Kadar Interleukin-13 Serum dan Faal Paru Pekerja Pemecah Batu
meningkatkan aktivitas transkripsional TGF-β1 via penekanan aktivitas antifibrotik oleh PPARγ.
29
7. Hnizdo E, Vallyathan V. Chronic obstructive pulmonary disease due to occupational exposure
Kelemahan dalam penelitian ini antara lain
to silica dust: a review of epidemiological and
beberapa variabel penelitian yang tercantum diperoleh
pathological evidence. Occup Environ Med.
berdasarkan metode wawancara dengan kuesioner,
2003; 60: 237-43.
antara lain lama kerja, gejala respirasi, riwayat penyakit
8. Saffioti U, Daniel LN, Mao Y, Shi X, Williams AO,
terdahulu, kebiasaan merokok. Subjek penelitian mung
Kaighn E. Mechanism of carcinogenesis by crys
kin saja tidak memberikan keterangan yang sebe
talline silica in relation to oxygen radicals. Environ
narnya. Hal ini disebut dengan reporting atau recall
mental Health Perspectives. 1994; 102: 159-63.
bias, hal yang sulit dikontrol oleh peneliti dan menjadi
9. Wynn TA. Integrating mechanisms of pulmonary
salah satu kelemahan penelitian. Selain itu sampel
fibrosis. J.Exp.Med. 2011; 208 (7): 1339-50.
pada penelitian ini tidak terlalu bervariasi, masa kerja berkisar antara 5 – 10 tahun saja, sehingga sulit untuk menilai pola peningkatan kadar IL-13. KESIMPULAN Penelitian ini disimpulkan bahwa pajanan kumu latif debu batu tidak memiliki hubungan bermakna dengan kadar IL-13 serum, namun terdapat hubungan yang bermakna dengan gangguan faal paru. DAFTAR PUSTAKA 1. Gottesfeld P, Nicas M, Kephart JW, Balakrishnan K, Rinehart R. Reduction of respirable silica following the introduction of waterspray applications in indian stone crusher mills. Int J Occup Environ Health. 2008; 14: 94-103. 2. Jiang Y, Shao F. A stone miner with both silicosis and constrictive pericarditis: case report and review of the literature. BMC Pulmonary Medicine. 2013; 13: 1-4. 3. NIOSH. Health effects of occupatonal exposure to respirable crystalline silica. In: NIOSH hazard review. Publication No. 2002-129. Cincinnati Ohio. 2002 4. Petsonk EL, Parker JE. Coal worker lung diseases and Silicosis. In: Fishman AP, et al. Fishman’s Pulmonary Diseases and Disorder. New York. TheMcGraw-Hill Companies, Inc; 2008, p. 967-80. 5. Winariani. Penyakit paru kerja dan pencemaran udara. In: Buku Ajar Ilmu Penyakit Paru. Surabaya. Departemen Ilmu Penyakit Paru FK UNAIR – RSUD Dr. Soetomo; 2010, p.122-148. 6. Greenberg MI, Waksman J, Curtis J. Silicosis: a review. Dis Mon. 2007; 53: 394-416. 128
10. Re SL, Lison D, Huaux F. CD4+ T lymphocytes in lung fibrosis: diverse subsets, diverse functions. Journal of Leukocyte Biology. 2013; 93: 499-510. 11. Esmaeil N, Gharagozloo M, Rezaei A, Grunig G. Dust events, pulmonary diseases and immune system. Am J clin Exp Immunol. 2014; 3(1): 20-9. 12. Zhu Z, Homer RJ, Wang Z, Chen Q, Geba GP, Wang J, et al. Pulmonary expression of interleukin-13
causes
inflammation,
mucus
hypersecretion, subepithelial fibrosis, physiologic abnormalities, eotaxin production. The Journal of Clinical Investigation. 1999; 103 (6): 779-88. 13. Rael EL, Lockey RF. Interleukin-13 signaling and its role in asthma. WAO Journal. 2011; 4: 54-64. 14. Wenas CA, Kawatu PA, Joseph WB. Gambaran kadar debu, status merokok dan fungsi paru pada pekerja tambang batu di desa Warembungan. Skripsi. Manado: Universitas Sam Ratulangi 2015. 15. Prasad MA, Bhagat V, Wagh V, Mudey A, Nayak S, Gaiki V. Assessment of health status of the stone quarry workers in Yelakeli, India, Wardha District in Central India. 16. Nwibo AN, Ugwuja EI, Nwambeke NO, Emelumadu OF, Ogbonnaya LU. Pulmonary problems among quarry workers of stone crushing industrial site at Umuoghara, Ebonyi state, Nigeria. Theijoem. 2012; 3 (4): 178 – 85. 17. Menteri Tenaga Kerja dan Transmigrasi. Nilai ambang batas faktor fisika dan faktor kimia di tempat kerja. Peraturan Menteri Tenaga Kerja dan Transmigrasi Nomor PER.13/MEN/X/2011. Jakarta 2011. J Respir Indo Vol. 36 No. 3 Juli 2016
Ida Ayu Jasminarti: Pajanan Kumulatif Debu Batu Terhadap Kadar Interleukin-13 Serum dan Faal Paru Pekerja Pemecah Batu
18. Wilson MS, Wynn TA. Pulmonary fibrosis: patho genesis, etiology and regulation. Mucosal Immu nology. 2009; 2: 103-21.
and central obesity and modulating effects of physical activity. PLpS ONE. 2015;10 (3):1-17. 25. Kwon H, Laurent S, Zong H, Vemullapali P,
19. Joseph J, Benedict S, Al-sowaidi A, Joseph
Pessin JE. Adipocyte-spesific IKKβ signaling
M, Zoubeidi T. Serum interleukin-13 levels are
suppresses adipose tissue inflammation through
elevated in mild and moderate persistent asthma.
an IL-13-dependent paracrine feedback pathway.
The Internet Journal of Asthma, Allergy, and
Cell Reports. 2014;9.1574-83.
Immunology. 2004; 4 (2): 1-6. 20. Hancock A, Armstrong L, Gama R, Millar A. Production of interleukin-13 by alveolar macrophages from normal and fibrotic lung. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 1998; 18: 60-5. 21. Hauber HP, Gholami D, Meyer A, Pforte A. Increased interleukin-13 expression in patients with sarcoidosis. Thorax. 2003; 58: 519-24. 22. Miotto D, Ruggieri MP, Boschetto P, Cavallesco G, Papi A, Bononi I. Interleukin-13 and -4 expression in central airway of smokers with chronic bronchitis. Eur. Respir J. 2003; 22: 602-8 23. Mraz M, Haluzik M. The role of adipose tissue immune cells in obesity and low grade inflammation. J.Endocrinol. 2014; 222 (3): 113-27. 24. Schmidt FM, Weschenfelder J, Sander C, Minkwitz J, Thormann J. Inflammatory cytokines in general
J Respir Indo Vol. 36 No. 3 Juli 2016
26. Yulaekah S. Paparan debu terhirup dan gangguan fungsi paru pada pekerja industri batu kapur. Semarang: Universitas Diponegoro. 2007 27. Triatmo W, Adi MS, Hanani Y. Paparan debu kayu dan gangguan fungsi paru pada pekerja mebel. J Kesehat Lingkung Indones. 2006; 5: 69-75 28. Ge XN, Greenberg Y, Hosseinkhani MR, Long EK, Bahale NS, Rao A. High-fat diet promotes lung fibrosis and attenuates airway eosinophilia after exposure to cockroach allergen in mice. Exp Lung Res. 2013; 39 (9): 365-78. 29. Jain M, Budinger GRS, Lo A, Urich D, Rivera SE, Ghosh AK. Leptin promotes fibroproliferative acute respiratory distress syndrome by inhibiting peroxosome proliferator-activated receptor - γ. Am J Respir Crit Car Med. 2011; 183: 1490-8.
129