Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

61
PENDAHULUAN Kematian neonatus merupakan komponen utama kematian bayi dan berpengaruh terhadap tinggi rendahnya angka kematian bayi (infant mortality rate), yaitu angka yang dipakai sebagai indikator kemajuan kesehatan di suatu negara. World Health Organization (WHO) melaporkan bahwa 5 juta bayi tidak mampu bertahan hidup sampai usia 28 hari setiap tahunnya dan 98% kematian tersebut berasal dari negara berkembang. Penyebab kematian neonatus pada negara berkembang berturut-turut adalah penyakit infeksi/sepsis neonatorum (42%), asfiksia dan trauma lahir (14%), bayi lahir kurang bulan dan berat lahir rendah (10%), kelainan bawaan (14%) dan sebab lain (4%). 1 Angka kejadian sepsis di negara berkembang masih cukup tinggi (1,8-18/1000) dibandingkan negara maju (1-5 pasien/1000 kelahiran). Sepsis pada neonatus adalah suatu kondisi yang mengancam nyawa, timbulnya kejadian sepsis ini berhubungan dengan masa gestasi, yang ditemukan lebih banyak pada neonatus kurang dari 28 bulan (16,6%) dibandingkan neonatus cukup bulan (0,6%). Dengan pesatnya kemajuan teknologi kedokteran dan penemuan bermacam antibiotik baru, serta rekomendasi untuk memulai terapi antibiotik spektrum luas pada setiap neonatus yang dicurigai sepsis, didapatkan penurunan angka kematian sepsis neonatorum. Walaupun demikian, hal ini ternyata tidak memperbaiki angka kejadian sepsis neonatorum. 2 1

description

Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

Transcript of Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

Page 1: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

PENDAHULUAN

Kematian neonatus merupakan komponen utama kematian bayi dan berpengaruh

terhadap tinggi rendahnya angka kematian bayi (infant mortality rate), yaitu angka yang

dipakai sebagai indikator kemajuan kesehatan di suatu negara. World Health

Organization (WHO) melaporkan bahwa 5 juta bayi tidak mampu bertahan hidup

sampai usia 28 hari setiap tahunnya dan 98% kematian tersebut berasal dari negara

berkembang. Penyebab kematian neonatus pada negara berkembang berturut-turut

adalah penyakit infeksi/sepsis neonatorum (42%), asfiksia dan trauma lahir (14%), bayi

lahir kurang bulan dan berat lahir rendah (10%), kelainan bawaan (14%) dan sebab lain

(4%).1

Angka kejadian sepsis di negara berkembang masih cukup tinggi (1,8-18/1000)

dibandingkan negara maju (1-5 pasien/1000 kelahiran). Sepsis pada neonatus adalah

suatu kondisi yang mengancam nyawa, timbulnya kejadian sepsis ini berhubungan

dengan masa gestasi, yang ditemukan lebih banyak pada neonatus kurang dari 28

bulan (16,6%) dibandingkan neonatus cukup bulan (0,6%). Dengan pesatnya kemajuan

teknologi kedokteran dan penemuan bermacam antibiotik baru, serta rekomendasi

untuk memulai terapi antibiotik spektrum luas pada setiap neonatus yang dicurigai

sepsis, didapatkan penurunan angka kematian sepsis neonatorum. Walaupun

demikian, hal ini ternyata tidak memperbaiki angka kejadian sepsis neonatorum.2

Seperti pada banyak negara berkembang lainnya, penyebab utama sepsis

neonatorum di Indonesia adalah kuman gram negatif berupa kuman enterik, antara lain

Enterobacter spp, Klebsiella spp, dan Coli spp. Selain masalah identifikasi kuman,

diagnosis klinis sepsis neonatorum mempunyai masalah tersendiri. Gambaran klinis

sepsis neonatorum tidak spesifik. Gejala klinis sepsis spesifik yang ditemukan pada

anak lebih besar jarang ditemukan pada neonatus. Pelepasan dini mediator inflamasi

menyebabkan letargi, demam, takikardi, takipnu, vasodilatasi, tonus yang melemah,

pucat dan hipotensi. Jika respon tersebut tidak dikontrol dengan baik, akan

menyebabkan hipoperfusi, somnolen dan penurunan jumlah urin, dan disertai tanda-

tanda syok berupa akral dingin dan waktu pengisian kembali kapiler memanjang.

Pembuktian infeksi dengan biakan darah sering tidak menunjukkan hasil yang

1

Page 2: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

memuaskan dan hasil kultur perlu waktu yang lama. Keterlambatan pengobatan akan

memperburuk keadaan bayi dan dapat menyebabkan banyak komplikasi hingga

kematian. Sebaliknya penanganan yang berlebihan akan meningkatkan penggunaan

antibiotik dan lamanya rawat inap di rumah sakit sehingga meningkatkan biaya

perawatan dan pengobatan. Pemakaian antibiotik yang tidak perlu pada populasi yang

rentan terhadap infeksi seperti pada neonatus telah menciptakan suatu keadaan

resistensi bakterial yang berbahaya dan menyebabkan hasil yang buruk dalam

pemberian.3

Sepsis merupakan akibat interaksi yang kompleks antara mikro organisme

patogen dan penjamu yang akan menimbulkan respon inflamasi dengan meningkatnya

sekresi bermacam-macam mediator seperti sitokin, protein fase akut dan penimbunan

leukosit pada jaringan yang terinfeksi. Dalam sepsis terjadi patofisiologi yang kompleks

dalam terjadinya hipotensi dan obstruksi aliran darah karena pembentukan

mikrotrombus pada sistem kapiler. Hal ini akan mengakibatkan disfungsi organ, yang

selanjutnya menyebabkan disfungsi multi organ dan akhirnya kematian. Respon

inflamasi terhadap bakteri gram negatif dimulai dengan pelepasan lipopolisakarida

(LPS), suatu endotoksin dari dinding sel yang dilepaskan pada saat lisis. Organisme

gram positif, jamur dan virus memulai respon inflamasi dengan pelepasan

eksotoksin/superantigen dan komponen antigen sel.4

Berbagai usaha telah dilakukan untuk mendiagnosis dini sepsis neonatorum

antara lain berdasarkan pemeriksaan hematologis. Pemeriksaan hematologis terdiri dari

seri eritrosit, leukosit, trombosit dan faktor koagulasi dapat memberikan gambaran yang

berbeda pada sepsis neonatorum. Pada seri leukosit dapat ditemukan leukositosis atau

leukopenia, peningkatan rasio neutrofil imatur dibandingkan total (shift to the left),

adanya granula toksik dan vakuolisasi.5 Neutrofil merupakan salah satu innate immunity

yang pertama melawan invasi patogen. Neutrofil memiliki 4 subset granula dan vesikel

sitoplasmik (yaitu granula primer/azurofil, sekunder/spesifik, tersier dan vesikel

sekretorik) yang berperan dalam eliminasi patogen. neutrophil gelatinase-associated

lipocalin (NGAL) merupakan salah satu komponen granula sekunder/spesifik yang

dilepaskan cepat bila ada stimulus. NGAL merupakan agen bakteriostatik karena

mampu berikatan dengan siderophores bakteri sehingga mencegah pengambilan Fe

2

Page 3: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

oleh bakteri dimana Fe sangat diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan

bakteri. Penelitian terakhir mendapatkan bahwa NGAL juga diekspresikan oleh sel

dalam traktus respiratorius, gastrointestinal dan urinarius. Peningkatan kadar NGAL

jaringan ditemukan pada keadaan infeksi dan inflamasi seperti inflammatory bowel

disease, infeksi saluran kemih.6-8

SEPSIS NEONATORUM

DEFINISI

Sepsis Neonatorum adalah sindrom klinis yang timbul akibat invasi mikroorganisme ke

dalam aliran darah yang timbul pada 1 bulan pertama kehidupan. Pada sepsis

neonatorum terdapat infeksi aliran darah yang bersifat invasif dan ditandai dengan

ditemukannya bakteri dalam cairan tubuh seperti darah, cairan sumsum tulang atau air

kemih. Sepsis neonatorum masih merupakan masalah yang belum dapat terpecahkan

dalam pelayanan dan perawatan bayi baru lahir (BBL). Di negara berkembang, hampir

sebagian besar bayi baru lahir yang dirawat mempunyai kaitan dengan masalah sepsis.

Hal yang sama ditemukan di negara maju pada bayi yang dirawat di unit perawatan

intensif. Disamping morbiditas, mortalitas yang tinggi ditemukan pada penderita sepsis

neonatorum. Dalam laporan WHO yang dikutip Child Health Research Project Special

Report : Reducing perinatal and neonatal mortality (1999) dikemukakan bahwa 42%

kematian neonatus terjadi karena berbagai bentuk infeksi seperti infeksi saluran

pernapasan, tetanus neonatorum, sepsis dan infeksi gastrointestinal. Disamping

tetanus neonatorum, case fatality rate yang tinggi ditemukan pada sepsis neonatorum.

Hal ini terjadi karena banyak faktor risiko infeksi pada masa perinatal yang belum dapat

dicegah dan ditanggulangi.1,9-11

Sepsis neonatorum dibedakan menjadi sepsis neonatorum awitan dini (SNAD)

dan sepsis neonatorum awitan lambat (SNAL). Keduanya berbeda dalam patogenesis,

mikroorganisme penyebab, tatalaksana dan prognosis. SNAD terjadi pada usia <72

jam, biasanya disebabkan oleh mikroorganisme yang bersal dari ibu, baik dalam masa

kehamilan maupun selama proses persalinan. SNAL terjadi pada usia >72 jam. Dapat

disebabkan oleh mikroorganisme yang didapat selama proses persalinan tetapi

3

Page 4: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

manifestasinya lambat (setelah 3 hari) atau biasanya terjadi pada bayi-bayi yang

dirawat di rumah sakit (infeksi nosokomial). Perjalanan penyakit SNAD biasanya lebih

berat, dan cenderung menjadi fulminan yang dapat berakhir dengan kematian.12

Keadaan ini sering terjadi pada bayi berisiko misalnya pada bayi prematur, bayi

berat lahir rendah, bayi dengan sindrom gangguan napas atau bayi yang lahir dari ibu

berisiko. Sejak adanya konsensus dari American College of Chest Physicians / Society

of Critical Care Medicine (ACPP/SCMM) telah timbul berbagai istilah dan definisi di

bidang infeksi yang banyak pula dibahas pada kelompok bayi baru lahir dan penyakit

anak. Istilah tersebut antara lain :

Sepsis merupakan sindrom respon inflamasi sistemik (systemic

inflammatory respons syndrome – SIRS) yang terjadi sebagai akibat

infeksi bakteri, virus, jamur ataupun parasit.

Sepsis berat adalah keadaan sepsis yang disertai disfungsi organ

kardiovaskular dan gangguan napas akut atau terdapat gangguan dua

organ lain (seperti gangguan neurologi, hematologi, urogenital dan

hepatologi).

Syok sepsis terjadi apabila bayi masih dalam keadaan hipotensi walaupun

telah mendapatkan cairan adekuat.

Sindroma disfungsi multi organ terjadi apabila bayi tidak mampu lagi

mempertahankan homeostasis tubuh sehingga terjadi perubahan fungsi

dua atau lebih organ tubuh.13-16

ANGKA KEJADIAN

Angka kejadian / insidens sepsis di negara yang sedang berkembang masih cukup

tinggi (1,8 – 18 / 1000) dibanding dengan negara maju (1 – 5 pasien / 1000 kelahiran).

Angka kejadian di Asia Tenggara berkisar 2,4 – 16 per 1000 kelahiran hidup, di Amerika

Serikat 1-8 per 1000 kelahiran hidup, sedangkan di Divisi Perinatologi Departemen Ilmu

Kesehatan Anak FKUI/RSCM pada tahun 2003 sebesar 56,1 per 1000 kelahiran hidup.

Pada bayi laki-laki risiko sepsis 2 kali lebih besar dari bayi perempuan. Kejadian sepsis

juga meningkat pada bayi prematur dan bayi berat lahir rendah (BBLR). Pada bayi berat

lahir amat sangat rendah ( <1000 gram) kejadian sepsis terjadi 26/1000 kelahiran dan

4

Page 5: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

keadaan ini berbeda bermakna dengan bayi berat lahir antara 1000 – 2000 gram yang

angka kejadiannya antara 8 – 9 / 1000 kelahiran. Demikian pula risiko kematian BBLR

penderita sepsis lebih tinggi bila dibandingkan dengan bayi cukup bulan. Penyebab

langsung kematian neonatus yakni : oleh karena infeksi 32%, asfiksia 29%, komplikasi

prematuritas 24%, kelainan bawaan 10%; sedangkan angka kematian karena sepsis

neonatorum berkisar 12-68% di negara berkembang.1,17

Secara nasional kejadian / insidensi sepsis belum ada. Laporan angka kejadian

di rumah sakit menunjukkan jauh lebih tinggi khususnya bila rumah sakit tersebut

merupakan tempat rujukan. Di RSCM misalnya, angka kejadian sepsis neonatorum

memperlihatkan angka yang tinggi dan mencapai 13,7% sedangkan angka kematian

mencapai 14%.18

Walaupun infeksi bakterial berperan penting dalam sepsis neonatorum, tetapi

infeksi virus tetap perlu dipertimbangkan. Dari tahun ke tahun, insiden sepsis tidak

banyak mengalami perbaikan, sebaliknya angka kematian memperlihatkan perbaikan

yang bermakna. Angka kematian dapat mencapai 50% pada bayi yang tidak diobati.

Hal ini terjadi karena kemajuan teknologi kedokteran serta penemuan berbagai macam

antibiotika baru. 19

ETIOLOGI

Bakteri penyebab SNAD umumnya berasal dari traktus genitalia maternal. Berbagai

jenis bakteri dapat ditemukan di dalam traktus genitalia maternal, namun hanya

beberapa yang sering menyebabkan infeksi pada neonatus, sedangkan pada ibu tidak

menyebabkan penyakit.1,17 Bakteri penyebab SNAD dan SNAL dapat dilihat dalam

Tabel 1.9

Studi pendahuluan yang dilakukan di Departemen Ilmu Kesehatan Anak

FKUI/RSCM tahun 2002 menunjukkan bahwa dari 30 bayi yang dicurigai SNAL, hasil

kultur positf didapatkan pada 27 bayi (14 Enterobacter spp, 7 Klebsiella spp, 4

Acinetobacter spp, 3 Serratia spp, 2 Alkaligenes faecalis, 2 Staphylococcus aureus, 2

Pseudomonas). Sedangkan pada SNAD ditemukan, 9 dari 10 bayi yang dicurigai infeksi

didapatkan hasil kultur positif (3 Enterobacter spp, Acinetobacter, 2 Escherichia coli, 1

Alkaligenes faecalis).1-3

5

Page 6: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

Tabel 1. Patogen penyebab sepsis neonatorum awitan dini (early onset) dan lambat (late onset)Early onset Late onsetGroup B streptococci Coagulase-negative staphylococciEscherichia coli Group B streptococciListeria monocytogenes Escherichia coliStaphylococcus aureus Klebsiella pneumoniaOther streptococciOther gram-negative organisms

Pseudomonas aeruginosa

Haemophilus influenza Other gram-negative enteric bacteria Klebsiella pneumonia Candida species Pseudomonas aeruginosa Enterobacter speciesDikutip dari : Harris MC, Polin RA9

PATOFISIOLOGI DAN PATOGENESIS SEPSIS NEONATORUM

Selama dalam kandungan janin relatif aman terhadap kontaminasi kuman karena

terlindung oleh berbagai organ tubuh seperti plasenta, selaput amnion, khorion dan

beberapa faktor anti infeksi pada cairan amnion. Walaupun demikian kemungkinan

kontaminasi kuman dapat timbul melalui berbagai jalan yaitu :

1. Infeksi kuman, parasit atau virus yang diderita ibu dapat mencapai janin

melalui aliran darah menembus barier plasenta dan masuk sirkulasi janin.

Keadaan ini ditemukan pada infeksi TORCH, Triponema pallidum atau

Listeria.

2. Prosedur obstetri yang kurang memperhatikan faktor aseptik/antiseptik

misalnya saat pengambilan contoh darah janin, bahan villi khorion atau

amniosintesis. Paparan kuman pada cairan amnion saat prosedur

dilaksanakan akan menimbulkan amnionitis dan pada akhirnya terjadi

kontaminasi kuman pada janin.

3. Pada saat ketuban pecah, paparan kuman yang berasal dari vagina akan

lebih berperan dalam infeksi janin. Pada keadaan ini kuman vagina masuk

dalam rongga uterus dan bayi dapat terkontaminasi kuman melalui saluran

pernapasan ataupun saluran cerna. Kejadian kontaminasi kuman pada bayi

yang belum lahir akan meningkat apabila ketuban telah pecah lebih dari 18-

24 jam.2,11,14

6

Page 7: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

Pada dasarnya fetus yang masih terbungkus oleh lapisan amnion cukup

terlindung dari flora bakteri ibu. Cairan amnion mempunyai fungsi menghambat

pertumbuhan E.coli dan bakteri lainnya karena mengandung lisozim, transferin, ataupun

imunoglobulin (IgA dan IgG) yang diduga berfungsi sebagai bakteriostatik. 2,17 Maka bila

terjadi kerusakan lapisan amnion (baik disengaja atau tidak, misalnya pada prosedur

amniosintesis), fetus akan mudah mendapat infeksi melalui amnionitis. Kesempatan

pertama bayi kontak dengan bakteri kolonisasi adalah pada saat ketuban pecah

dilanjutkan saat bayi melalui jalan lahir. Jika oleh karena sesuatu hal bayi terlalu lama

kontak dengan kolonisasi mikroflora pada jalan lahir, maka bakteri dari vagina akan

menjalar ke atas sehingga kesempatan terjadinya infeksi pada janin makin besar.

Infeksi di daerah vagina merupakan risiko yang penting. Demikian pula bila ibu

mengalami infeksi segera setelah melahirkan dengan suhu > 37,80 C, maka sekitar 9,2-

38,2% diantara bayi yang dilahirkan akan menderita sepsis neonatorum. Sebagian

besar meningitis neonatorum sebagai akibat dari bakteriemia maternal, atau infeksi

transplasental. Pada saat kelahiran, invasi bakteri melalui kulit yang terinfeksi dapat

menjalar melalui jaringan lunak dan sutura kepala, atau melalui trombosis vena

akhirnya terjadi meningitis, akan tetapi jalur terbanyak melalui aliran darah ke pleksus

koroideus pada saat terjadi sepsis. Sepsis biasanya dimulai dengan adanya respons

sistemik tubuh dengan gambaran proses inflamasi, koagulopati, gangguan fibrinolisis

yang selanjutnya menimbulkan gangguan sirkulasi dan perfusi yang berakhir dengan

gangguan fungsi organ.3,14-18

Bila bakteremia tidak mampu diatasi oleh kekebalan tubuh maka akan menjadi

respons sistemik (systemic inflammatory response syndrome/SIRS). SIRS dapat

disebabkan oleh infeksi maupun noninfeksi, dan bila disebabkan oleh infeksi maka

SIRS dianggap identik dengan sepsis. Endotoksin bakteri maupun komponen-

komponen dinding sel bakteri yang dilepaskan ke sirkulasi akan mengaktivasi berbagai

sitokin yang berperan sebagai mediator proinflamasi, sehingga timbul respon fisiologis

tubuh yaitu : aktivasi sistem komplemen, aktivasi sistem koagulasi, sekresi ACTH dan

endorfin, stimulasi neutrofil polimorfonuklear dan stimulasi sistem kinin-kalikrein. Akibat

aktivasi berbagai sistem tersebut permeabilitas vaskular akan meningkat, tonus

7

Page 8: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

vaskular menurun dan terjadi ketidakseimbangan perfusi dengan kebutuhan jaringan

yang meningkat.2,9,14

Dalam konsep ini diajukan adanya gambaran klinis infeksi dengan respons

sistemik yang pada stadium lanjut menimbulkan perubahan fungsi bebagai organ tubuh

yang disebut multi organ dysfunction syndrome (MODS). Patofisiologi cascade

inflamasi ini berbeda dengan gambaran yang dianut sebelumnya dan hal ini merubah

pula definisi berbagai keadaan yang ditemukan pada cascade tersebut. Berlainan pada

pasien dewasa, pada BBL terdapat berbagai tingkat defisiensi sistem pertahanan tubuh,

sehingga respons sistemik pada janin dan BBL akan berlainan dengan pasien dewasa.

Sebagai contoh, pada infeksi awitan dini respons sistemik pada BBL mungkin terjadi

saat bayi masih di dalam kandungan. Keadaan ini dikenal dengan fetal inflammatory

response syndrome (FIRS), yaitu infeksi janin atau BBL terjadi karena penjalaran infeksi

kuman vagina – ascending infection – atau infeksi yang menjalar secara hematogen

dari ibu yang menderita infeksi. Dengan demikian konsep infeksi pada neonatus,

khusus pada infeksi awitan dini, perjalanan penyakit bermula dengan FIRS kemudian

sepsis, sepsis berat, syok septik, disfungsi multi organ dan akhirnya kematian.1,10,13

Pada infeksi awitan lambat perjalanan penyakit infeksi tidak berbeda dengan

definisi pada anak. Dengan kesepakatan terakhir ini, definisi sepsis neonatorum

ditegakkan apabila terdapat keadaan SIRS/FIRS yang dipicu infeksi baik berbentuk

tersangka (suspected) infeksi ataupun terbukti (proven) infeksi. Selanjutnya

dikemukakan, sepsis neonatorum di tegakkan bila ditemukan satu atau lebih kriteria

FIRS/SIRS yang disertai dengan gambaran klinis sepsis.13-15

Gambaran klinis sepsis neonatorum tersebut bervariasi, karena itu kriteria

diagnostik harus pula mencakup pemeriksaan penunjang baik pemeriksaan

laboratorium ataupun pemeriksaan khusus lainnya. Kriteria tersebut terkait dengan

perubahan yang terjadi dalam perjalanan penyakit infeksi. Perubahan tersebut dapat

dikelompokkan dalam berbagai variabel antara lain variabel klinik (seperti suhu tubuh,

laju nadi), variabel hemodinamik (tekanan darah), variabel perfusi jaringan (capillary

refill) dan variabel inflamasi (gambaran leukosit, trombosit, IT ratio).16

Berbagai variabel inflamasi tersebut di atas merupakan respons sistemik yang

ditemukan pada keadaan FIRS/SIRS yang antara lain terlihatnya perubahan sistem

8

Page 9: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

hematologik, sistem imun tubuh dll. Dalam sistem imun, salah satu respons sistemik

yang penting pada pasien SIRS/FIRS adalah pembentukan sitokin. Sitokin yang

terbentuk dalam proes infeksi berfungsi sebagai regulator reaksi tubuh terhadap infeksi,

inflamasi atau trauma. Sebagian sitokin (pro inflammatory cytokine seperti IL-1, IL-2 dan

TNF-) dapat memperburuk keadaan penyakit tetapi sebagian lainnya (anti-

inflammatory cytokine seperti IL-4 dan IL-10) bertindak meredam infeksi dan

mempertahankan homeostasis organ vital tubuh. Selain berperan dalam regulasi

proses inflamasi, pembentukan sitokin dapat pula digunakan sebagai penunjang

diagnostik sepsis neonatorum.2,6,15

Perubahan sistem imun penderita sepsis menimbulkan perubahan pula pada

sistem koagulasi. Pada sistem koagulasi tersebut terjadi peningkatan pembentukan

tissue factor (TF) yang bersama dengan faktor VII darah akan berperan pada proses

koagulasi. Kedua faktor tersebut menimbulkan aktivasi faktor IX dan X sehingga terjadi

proses hiperkoagulasi yang menyebabkan pembentukan trombin yang berlebihan dan

selanjutnya meningkatkan produksi fibrin dan fibrinogen. Pada pasien sepsis, respons

fibrinolisis yang biasa terlihat pada bayi normal juga terganggu. Supresi fibrinolisis

terjadi karena meningkatnya pembentukan plasminogen - activator inhibitor – 1 (PAI-1)

yang dirangsang oleh mediator proinflamasi (TNF ). Demikian pula pembentukan

trombin yang berlebihan berperan dalam aktivasi thrombin-activatable fibrinolysis

inhibitor (TAFI) yaitu faktor yang menimbulkan supresi fibrinolisis. Kedua faktor yang

berperan dalam ini mengakibatkan akumulasi fibrin darah yang dapat menimbulkan

mikrotrombi pada pembuluh darah kecil sehingga terjadi gangguan sirkulasi. Gangguan

tersebut mengakibatkan hipoksemia jaringan dan hipotensi sehingga terjadi disfungsi

berbagai organ tubuh. Mediator-mediator proinflamasi yang dihasilkan pada keadaan ini

akan mencetuskan lepasnya mediator-mediator antiinflamasi sebagai upaya tubuh

untuk menghambat reaksi inflamasi yang terjadi, sehingga tercapai keseimbangan atau

homeostasis (compensatory anti-inflammatory respons syndrome /CARS). Bila terdapat

dominasi salah satu reaksi inflamasi atau antiinflamasi, homeostasis tidak dapat

tercapai. Bila reaksi inflamasi lebih dominan akan terjadi renjatan dan disfungsi organ.

Sebaliknya bila reaksi antiinflamasi berlebihan akan terjadi supresi terhadap sistem

imun. Bila keadaan disfungsi multi organ ini makin berat akan terjadi hipotensi, gagal

9

Page 10: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

ginjal dan renjatan akibat menurunnya perfusi dan transport oksigen ke jaringan dan

berakhir dengan kematian pasien.16-19

Dalam 5 – 10 tahun terakhir ini terdapat informasi baru mengenai patogenesis

sepsis. Informasi ini memberikan juga cakrawala baru dalam pencegahan dan

manajemen bayi. Beberapa studi melaporkan cara diagnosis dan tatalaksana sepsis

yang lebih efisien dan efektif pada bayi yang berisiko. Cara terakhir ini membutuhkan

teknologi kedokteran yang lebih canggih dan mahal yang mungkin belum dapat

terjangkau untuk negara berkembang.3,19

GEJALA KLINIS

Gambaran klinis berupa gejala dan tanda sepsis neonatorum tidak spesifik. Gejala-

gejala sepsis klasik yang ditemukan pada anak lebih besar jarang ditemukan pada

neonatus, namun tragisnya keterlambatan dalam menegakkan diagnosis dapat

berakibat fatal bagi kehidupan bayi. Gejala klinis yang terlihat sangat berhubungan

dengan karakteristik kuman penyebab dan respon tubuh terhadap masuknya kuman.

Bervariasinya gejala klinik ini merupakan penyebab sulitnya diagnosis pasti pasien.

Oleh karena itu pemeriksaan penunjang berupa laboratorium maupun pemeriksaan

khusus lainnya perlu dilakukan. 1-3

Gejala klinis : gejala awal bisa tidak spesifik mungkin samar, bayi dalam keadaan “not

doing well” yakni berupa :

Gawat nafas berupa laju nafas >60 x/menit, lekukan dada yang dalam, cuping

hidung yang kembang kempis

Apnea

Suhu tidak stabil : >37,5 oC (teraba hangat) atau <36,5 oC (teraba dingin)

Menurunnya aktivitas (letargis atau tidak sadar, penurunan gerakan)

Rewel

Asupan yang buruk (tidak bisa minum, tidak bisa melekat pada payudara ibu,

tidak mau menyusu)

Distensi abdomen

Hipotensi, syok, purpura

Fontanel menonjol, kejang

10

Page 11: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

Nanah dari telinga

Kemerahan di sekitar umbilicus yang melebar ke kulit4

PEMERIKSAAN PENUNJANG

Pemeriksaan penunjang mempunyai arti penting dalam upaya memberikan konfirmasi

diagnosis infeksi pada neonatus.3,19 Beberapa pemeriksaan yang saat ini dianjurkan

untuk segera dilakukan pada pasien sepsis neonatorum adalah :

1. Pemeriksaan darah

Pemeriksaan ini dikenal dengan istilah Septic Work Up. Dalam tindakan tersebut

dilakukan antara lain pemeriksaan biakan darah. Sampai saat ini hasil biakan darah

merupakan baku emas dalam menentukan diagnosis sepsis. Pemeriksaan ini

mempunyai kelemahan karena hasil biakan baru akan diketahui dalam waktu minimal

3-5 hari. Selain itu hasil juga dipengaruhi oleh kemungkinan pemberian antibiotika

sebelumnya atau adanya kemungkinan kontaminasi kuman nosokomial. Hasil kultur

perlu dipertimbangkan secara hati-hati apalagi bila ditemukan kuman yang berlainan

dari jenis kuman yang biasanya ditemukan di masing-masing klinik.

Pemeriksaan lain dalam septic-work up adalah pemeriksaan komponen-

komponen darah. Pada sepsis neonatal trombositopenia dapat ditemukan pada 10-60%

pasien. Jumlah trombosit biasanya kurang dari 100.000 µ/L dan terjadi 1-3 minggu

setelah diagnosis sepsis ditegakkan. Sel darah putih dianggap lebih sensitif dalam

menunjang diagnosis daripada hitung trombosit. 60% pasien sepsis biasanya disertai

perubahan hitung sel. Gambaran sel darah putih pasien tidak spesifik. Pasien dapat

memperlihatkan gambaran leukopeni ataupun leukositosis. Nilai normal leukosit

neonatus 5.000/µL – 30.000/µL.

Selain hitung leukosit, rasio antar neutrofil imatur dan neutrofil total (rasio I/T)

sering dipakai sebagai penunjang diagnosis sepsis neonatal. Nilai normal IT rasio ini <

0,2. Sensitifitas rasio I/T ini 60-90% sehingga untuk diagnosis sepsis perlu disertai

gambaran klinis dan pemeriksaan penunjang lain.

2. Pemeriksaan C-reactive protein (CRP)

11

Page 12: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

CRP adalah protein yang timbul pada fase akut kerusakan jaringan dan biasanya

meningkat pada 50-90% pasien sepsis neonatal. Peninggian kadar CRP ini terjadi 24

jam setelah terjadi sepsis, meningkat pada hari ke 2-3 sakit dan menetap tinggi sampai

infeksi teratasi dan menurun kembali setelah penyembuhan. Karena protein ini dapat

meningkat pada berbagai kerusakan jaringan tubuh, pemeriksaan ini tidak dapat

dipakai sebagai indikator tunggal dalam menegakkan sepsis neonatal. Nilai CRP positif

bila lebih dari 10 mg/L. CRP ini akan lebih bermanfaat bila dilakukan secara serial

karena dapat memberikan informasi respons pemberian antibiotika serta dapat pula

dipergunakan untuk menentukan lamanya pemberian pengobatan dan kejadian

kekambuhan pada pasien dengan sepsis neonatal.

3. Pemeriksaan cairan serebrospinal

Meningitis merupakan salah satu komplikasi yang perlu dipertimbangkan pada

pasien sepsis neonatal. Sehubungan dengan itu pemeriksaan cairan serebrospinal

dengan melakukan pungsi lumbal merupakan indikasi yang perlu dikerjakan pada

semua neonatus tersangka sepsis kecuali pada bayi yang tidak stabil misalnya

penderita sindrom gangguan nafas atau bayi dengan penyakit berat lainnya. Selain

dilakukan pemeriksaan kultur, diperiksa pula jumlah sel darah putih, diferensiasi sel,

konsentrasi protein, glukosa serta pewarnaan Gram untuk identifikasi macam kuman.

Pewarnaan Gram tersebut dilaporkan dapat dipakai sebagai penunjang diagnosis dini

pasien sepsis. Hampir 61% bayi yang disebabkan oleh kuman gram negatif dapat

didiagnosis melalui pemeriksaan pewarnaan gram.18-22

4. Prokalsitonin

Prokalsitonin dapat juga digunakan sebagai petanda sepsis neonatorum.

Pemeriksaan prokalsitonin dilakukan dengan cara meneteskan serum penderita

pada tes strip. Setelah 30 menit akan terlihat hasil yang dinyatakan dalam intensitas

warna yang disesuaikan dengan kartu referensi sebagai berikut:

- <0,5 ng/ml : normal

- 0,5-2 ng/ml : sepsis

- 2-10 ng/ml sepsis karena infeksi bakteri

- >10 ng/ml adalah infeksi bakteri berat dengan SIRS23-24

12

Page 13: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

Pemeriksaan Penunjang Lain

Saat ini telah dikembangkan metode latex particle agglutination (LPA) dan

countercurrent immune electrophoresis (CIE) untuk pemeriksaan terhadap

Streptococcus grup B dan E.coli. Pemeriksaan ini biasanya dilakukan bila hasil kultur

negatif atau dikhawatirkan negatif karena pemberian antibiotika maternal intrapartum.

Pemeriksaan lain dalam septic work up adalah pemeriksaan komponen-komponen

darah.16,18

Salah satu upaya yang dilakukan akhir-akhir ini di beberapa negara maju dalam

menentukan diagnosis dini sepsis adalah pemeriksaan biomolekular. Dibandingkan

dengan biakan darah, pemeriksaan ini dilaporkan mampu lebih cepat memberikan

informasi jenis kuman. Di beberapa kota besar di Inggris, pemeriksaan cara ini telah

dapat dilakukan pada semua fasilitas laboratorium guna deteksi dini kuman tertentu

antara lain N.meningitidis dan S.pneumoniae. Selain manfaat untuk deteksi dini,

polymerase chain reaction (PCR) mempunyai kemampuan pula untuk menentukan

prognosis pasien sepsis neonatal. Selanjutnya dikemukakan bahwa studi PCR secara

kuantitatif pada kuman dibuktikan mempunyai kaitan yang erat dengan beratnya

penyakit. Apabila studi dan sosialisasi pemeriksaan semacam ini telah berkembang dan

terjangkau diharapkan cara pemeriksaan ini dapat pula bermanfaat untuk

penatalaksanaan dini dan sekaligus memperbaiki prognosis pasien.19

Konsep baru dalam bidang infeksi yang berkaitan dengan perubahan fisiologik

sistem imun memberikan peluang pula dalam menunjang diagnosis sepsis neonatal.

Pembentukan sitokin proinflamasi (IL-2, IL-6, IFN-, TNF-) dan anti-inflamasi (IL-4, IL-

10) yang terlihat pada proses sepsis neonatorum mempunyai arti penting karena

mampu menunjang diagnosis infeksi secara dini. Beberapa tahun terakhir para peneliti

banyak mempelajari interleukin-6 sebagai petanda awal pada sepsis neonatorum.

Interleukin-6 adalah sitokin yang diproduksi oleh berbagai sel dalam tubuh dan

berperan dalam respon imunologik terhadap infeksi. Satu penelitian menunjukkan pada

SNAD kadar interleukin-6 meningkat >100 pg/mL bila diperiksa pada usia 0 – 12 jam

pertama, dengan sensitifitas 100% dan spesifisitas 89%.20 Pemeriksaan-pemeriksaan

lain berupa : NGAL yang merupakan salah satu komponen granula sekunder/spesifik

13

Page 14: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

neutrofil yang bersifat bakteriostatik karena mampu berikatan dengan siderophores

bakteri sehingga mencegah pengambilan Fe oleh bakteri dimana Fe sangat diperlukan

untuk pertumbuhan dan perkembangan bakteri. Kadar NGAL tidak meningkat pada

neonatus yang sehat namun akan meningkat bila ada infeksi mikroorganisme sehingga

NGAL dapat dipergunakan sebagai petanda awal infeksi neonatus.6-8

Trombositopenia pada sepsis neonatorum dapat disebabkan oleh peningkatan

konsumsi trombosit, penurunan produksi trombosit atau keduanya. Pada neonatus,

produksi trombosit diatur salah satunya oleh trombopoietin (TPO) yang akan

menstimulasi diferensiasi megakariosit menjadi trombosit matur. Peningkatan kadar

TPO berbanding terbalik dengan jumlah trombosit pada sepsis neonatorum; sehingga

peningkatan kadar TPO yang nilai normal dalam serum 73 – 89,8 pg/ml ini dapat

dijadikan salah satu petanda sepsis neonatorum.25-27

Petanda lain adalah Serum Amyloid A (SAA). SAA termasuk protein fase akut

karena kadarnya dapat meningkat selama infeksi dengan peningkatan kadar sampai

1000 kali lipat dapat ditemukan dalam 8-24 jam setelah manifestasi awal sepsis,

dengan nilai normal SAA dalam serum 1-5 µg/ml. SAA memiliki keakuratan diagnosis

untuk memprediksi sepsis awitan dini dengan sensitifitas 96%, spesifisitas 95%, nilai

prediktif positif 85% dan nilai prediktif negatif 99%. Selain itu SAA juga bermanfaat

pada berbagai macam penyakit akut seperti : bakteri, virus, trauma, rematik, penyakit

jantung iskemik. SAA memiliki peningkatan lebih awal dan hasil lebih akurat

dibandingkan CRP. Diagnosis yang cepat dari sepsis neonatorum akan menurunkan

morbiditas dan mortalitas dengan memberikan terapi antibiotik sesegera mungkin, oleh

karena itu SAA dapat dikombinasikan dengan petanda sepsis lain seperti CRP secara

aman dan akurat.28-29.

DIAGNOSIS SEPSIS NEONATORUM

Diagnosis dini sepsis neonatorum penting artinya dalam penatalaksanaan dan

prognosis pasien. Keterlambatan diagnosis berpotensi mengancam kelangsungan

hidup bayi dan memperburuk prognosis pasien. Diagnosis sepsis neonatorum sulit

karena gambaran klinis pasien tidak spesifik.

Dalam menentukan diagnosis diperlukan berbagai informasi antara lain :

14

Page 15: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

Faktor risiko

Gambaran klinik

Pemeriksaan penunjang

Ketiga faktor ini perlu dipertimbangkan saat menghadapi pasien karena salah satu

faktor saja tidak mungkin dipakai sebagai pegangan dalam menegakkan diagnosis

pasien. Faktor risiko sepsis dapat bervariasi tergantung awitan sepsis yang diderita

pasien. Pada awitan dini berbagai faktor yang terjadi selama kehamilan, persalinan

ataupun kelahiran dapat dipakai sebagai indikator untuk melakukan elaborasi lebih

lanjut sepsis neonatorum. Berlainan dengan awitan dini, pada pasien awitan lambat,

infeksi terjadi karena sumber infeksi yang terdapat dalam lingkungan pasien.2,5,14

Pada sepsis awitan dini faktor risiko dikelompokkan menjadi :

Faktor risiko mayor :

a. Ketuban Pecah Dini > 18 jam

b. Ibu demam saat intrapartum > 38 oC

c. Korioamnionitis

d. Denyut jantung janin yang menetap > 160 x/menit

e. Ketuban berbau

Faktor risiko minor :

a. Ketuban pecah > 12 jam

b. Ibu demam sat intrapartum suhu > 37,5 oC

c. Nilai APGAR rendah ( menit ke-1<5 dan menit ke-5<7)

d. BBLSR (Bayi Berat Lahir Sangat Rendah) <1500 gram

e. Usia gestasi < 37 minggu

f. Kehamilan ganda

g. Keputihan pada ibu yang tidak diobati

h. Ibu dengan ISK (Infeksi Saluran Kemih)/ tersangka ISK yang tidak diobati 4,9

Bila terdapat faktor risiko 1 mayor dan 2 minor disertai gejala klinis maka

diagnosis sepsis secara proaktif ditegakkan disertai pemeriksaan penunjang. Faktor

yang disebabkan oleh bayi seperti : asfiksia perinatal, berat lahir rendah, bayi kurang

bulan, prosedur invasif dan kelainan bawaan. Adapun faktor-faktor risiko untuk sepsis

15

Page 16: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

awitan lambat adalah : infeksi silang /infeksi nosokomial, pelayanan asepsis/antisepsis

yang tidak optimal maupun petugas yang tidak memadai. Semua faktor di atas sering

kita jumpai sehari-hari dan sampai saat ini masih menjadi masalah yang belum

terselesaikan.10

Berlainan dengan awitan dini, pada pasien awitan lambat, infeksi terjadi karena

sumber infeksi yang berasal dari lingkungan tempat perawatan pasien. Keadaan ini

sering ditemukan pada bayi yang dirawat di ruang intensif, bayi kurang bulan yang

mengalami lama rawat, nutrisi parenteral yang berlarut-larut, infeksi yang bersumber

dari alat perawatan bayi, infeksi nosokomial atau infeksi silang dari bayi lain atau

tenaga medik yang merawat bayi. Faktor risiko awitan dini maupun lambat ini walaupun

tidak selalu berakhir dengan infeksi, harus tetap mendapatkan perhatian khusus

terutama bila disertai dengan gejala klinis. Pada sepsis awitan dini janin yang terkena

sepsis mungkin menderita takikardi, lahir dengan asfiksia dan memerlukan resusitasi

karena nilai Apgar yang rendah. Setelah lahir, bayi terlihat lemah dan tampak gambaran

klinis sepsis seperti hipo/hipertermia, hipoglikemia dan kadang-kadang hiperglikemia.

Selanjutnya akan terlihat berbagai kelainan dan gangguan fungsi organ tubuh.11

Gangguan fungsi organ tersebut antara lain kelainan susunan saraf pusat seperti

letargi, refleks hisap buruk, menangis lemah kadang-kadang terdengar high pitch cry

dan bayi menjadi iritabel serta mungkin disertai kejang. Kelainan kardiovaskular seperti

hipotensi, pucat, sianosis, dingin, clummy skin. Bayi dapat pula memperlihatkan

kelainan hematologik, gastrointestinal ataupun gangguan respirasi seperti perdarahan,

ikterus, muntah, diare, distensi abdomen, intoleransi minum, waktu pengosongan

lambung yang memanjang, takipnu, apnu, merintih dan retraksi. Manifestasi gambaran

klinis tersebut sangat tergantung pada beratnya gangguan yang terjadi pada masing-

masing organ. Bervariasinya gejala klinik dan gambaran klinis yang tidak seragam

menyebabkan kesulitan dalam menentukan diagnosis pasti. Untuk hal itu pemeriksaan

penunjang baik pemeriksaan laboratorium ataupun pemeriksaan khusus lainnya sering

dipergunakan dalam membantu menegakkan diagnosis.12 Pada tabel 2 terlihat

gambaran klinis yang bisa terlihat pada disfungsi multi organ pada bayi.

Sampai saat ini pemeriksaan laboratorium tunggal yang mempunyai sensitifitas

dan spesifisitas tinggi sebagai indikator sepsis belum ditemukan. Dalam penentuan

16

Page 17: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

diagnosis, interpretasi hasil laboratorium hendaknya memperhatikan faktor risiko dan

gejala klinis yang terjadi.13

Tabel. 2. Gambaran klinis disfungsi multiorgan pada bayi

Gangguan organ Gambaran klinisKardiovaskular Tekanan darah sistolik <40 mmHg

Denyut jantung <50 atau >220 /menit Terjadi henti jantung pH darah <7,2 pada PaCO2 normal Kebutuhan akan inotropik untuk mempertahankan

tekanan darah normal

Saluran nafas Frekuensi nafas>90 x/menit PaCO2>65 mmHg PaO2<40 mmHg Memerlukan ventilasi mekanik FiO2<200 tanpa kelainan jantung sianotik

Sistem hematologik Hb<5 g/dl WBC<3.000 sel/mm3

Trombosit<20.000 D-dimer>0,5µg/ml pada PTT>20 detik atau waktu

thromboplastin>60 detik

SSP

Gangguan ginjal

Kesadaran menurun disertai dilatasi pupil

Ureum >100 mg/dL

Kreatinin > 20 mg/dL

Gastroenterologi Perdarahan gastrointestinal disertai penurunan Hb>2 g%,

hipotensi, perlu transfuse darah atau operasi gastrointestinal

Hepar Bilirubin total > 3mg/%Dikutip dari : Aminullah A1

NEUTROPHIL GELATINASE ASSOCIATED LIPOCALIN (NGAL)

17

Page 18: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

Molekul NGAL

Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin merupakan anggota dari keluarga lipocalin

yakni protein ekstraseluler yang berukuran kecil yang mempunyai karakteristik untuk

mengikat molekul hidrofobik/ lipofilik yang kecil seperti retinol, asam lemak, vitamin,

steroid, ion chelator. NGAL disebut juga oncogene 24p3, lipocalin 2, ataupun HNL

(human neutrophil lipocalin). NGAL adalah protein pada manusia yang dikode dengan

gen LCN2. Karakteristik lipocalin 2 yang diketahui dari analisis kromatografi, memiliki

berat molekul rendah yakni 25 kiloDalton. Struktur NGAL berbentuk heliks, terdiri dari 8

untaian yang membentuk komposisi paralel dan anti paralel dari lipocalin 2, dengan

bagian dalam didominasi oleh asam amino non polar dan bersifat hidrofobik. 35

NGAL berada dalam granula spesifik neutrofil. Neutrofil mengekspresikan NGAL

dan human neutrophil gelatinase B (MMP-9), dimana keduanya disimpan dalam granula

spesifik yang sama. NGAL juga dapat mengikat reseptor spesifik permukaan sel.36

Struktur molekul NGAL dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Struktur Molekul Kimia NGAL

Dikutip dari:Coles M,Diercks T,Muehlenweg B,Bartsch S,Zolzer V,Tschesche H et al38

NILAI NORMAL NGAL PADA MANUSIA

18

Page 19: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

Nilai normal serum NGAL pada manusia 30,51-105,80 µg/L tidak dibedakan menurut

usia dan jenis kelamin.36 Rentang nilai normal pada manusia bisa dilihat pada gambar 2

di bawah ini :

Gambar 2. Distribusi NGAL dalam serum manusia sehat.

Dikutip dari : Xu SY, Petersson CGB, Carlson M, Venge P6

PRODUKSI, SEKRESI DAN REGULASI NGAL

NGAL diproduksi dan disekresi oleh granula sekunder neutrofil, hepatosit, dan sel

tubulus ginjal pada berbagai kondisi patologis. Seperti diketahui sebelumnya bahwa

neutrofil berkembang dalam sumsum tulang kemudian dikeluarkan dalam sirkulasi, sel-

sel ini merupakan 60 -70 % dari leukosit yang beredar. Jenis-jenis leukosit dapat dilihat

pada tabel 3 di bawah ini. Neutrofil sendiri memiliki diameter sekitar 12 µm, satu inti dan

2-5 lobus. Sitoplasmanya banyak diisi oleh granula-granula spesifik (0,3-0,8µm).

Adapun fungsi neutrofil secara umum yakni : Migrasi, diapedesis, opsonisasi, rekognisi,

Ingestion dan intracellular killing.

Terdapat 4 Granul neutrofil :

Primer : Azurofilik non spesifik yang mengandung enzym lisozom dan

peroksidase.

Sekunder : berwarna merah muda bersifat spesifik, salah satunya berisi

gelatinase.

Tersier: dapat diidentifikasi melalui mikroskop elektron

Secretory vesicles : mengandung enzim dan protein lainnya dalam plasma.

Tabel 3. Jenis-jenis leukosit

19

Page 20: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

Tipe Gambar Diagram% dalam

tubuh manusia

Keterangan

Neutrofil 65%

Neutrofil berhubungan dengan pertahanan tubuh terhadap infeksi bakteri serta proses peradangan kecil lainnya, serta biasanya juga memberikan tanggapan pertama terhadap infeksi bakteri; aktivitas dan matinya neutrofil dalam jumlah yang banyak menyebabkan adanya nanah.

Eosinofil 4%Eosinofil terutama berhubungan dengan infeksi parasit, dengan demikian meningkatnya eosinofil menandakan banyaknya parasit.

Basofil <1%Basofil terutama bertanggung jawab untuk memberi reaksi alergi dan antigen dengan jalan mengeluarkan histamin kimia yang menyebabkan peradangan.

Limfosit 25%

Sel B: Sel B membuat antibodi yang mengikat patogen lalu menghancurkannya. (Sel B tidak hanya membuat antibodi yang dapat mengikat patogen, tapi setelah adanya serangan, beberapa sel B akan mempertahankan kemampuannya dalam menghasilkan antibodi sebagai layanan sistem 'memori'.)Sel T: CD4+ (pembantu) Sel T mengkoordinir tanggapan ketahanan (yang bertahan dalam infeksi HIV) serta penting untuk menahan bakteri intraseluler. CD8+ (sitotoksik) dapat membunuh sel yang terinfeksi virus.Sel natural killer: Sel pembunuh alami (natural killer, NK) dapat membunuh sel tubuh yang tidak menunjukkan sinyal bahwa tidak boleh dibunuh karena telah terinfeksi virus atau telah menjadi kanker.

Monosit 6%

Monosit membagi fungsi "pembersih vakum" (fagositosis) dari neutrofil, tetapi lebih jauh dia hidup dengan tugas tambahan: memberikan potongan patogen kepada sel T sehingga patogen tersebut dapat dihafal dan dibunuh, atau dapat membuat tanggapan antibodi untuk menjaga.

Makrofag(lihat di atas)

Monosit dikenal juga sebagai makrofag setelah dia meninggalkan aliran darah serta masuk ke dalam jaringan.

Dikutip dari : Borregaard N, Sorensen OE, Monch KT40

20

Page 21: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

NGAL memiliki aktivitas biologis seperti peningkatan protein, pembawa retinol,

mentransfer vitamin A dan membawa kelompok heme berupa kompleks yang berikatan

dengan oksida nitrat. NGAL memiliki sifat bakteriostatik terhadap bakteri melalui jalur

pengikatan dengan siderophores bakteri. Siderophores merupakan bagian dari bakteri

yang digunakan untuk mengambil dan transport besi dari ruang ekstra seluler. Hal ini

membentuk kompleks besi yang diperlukan bakteri untuk menjamin pasokan besi demi

kelangsungan hidupnya. Efek siderophores pada manusia berupa penggeseran ikatan

besi, merubah transportasi protein laktoferin, transferin dari manusia menuju bakteri

tersebut. Kemampuan NGAL mengikat siderophores merupakan fungsi utama NGAL

dalam pertahanan tubuh dimana aktivitas antimikroba NGAL merupakan kompetitif

inhibitor terhadap reseptor bakteri. Hal ini yang menyebabkan NGAL bersifat

bakteriostatik. Ikatan siderophores dengan besi merupakan ikatan yang sangat kuat,

karena zat besi digunakan untuk pertumbuhan dan metabolisme dari bakteri. Namun

dengan adanya NGAL maka kelangsungan hidup bakteri dapat dihambat. Formasi

kompleks ini berdasarkan interaksi elektrostatik non spesifik termasuk interaksi ion dan

interaksi dengan elektron siklus aromatik. Hal ini memberikan kemudahan bagi protein

NGAL untuk memiliki kemampuan mengikat secara luas dari siderophores. Karakteristik

ini secara luas menunjukkan ruang lingkup NGAL dan membuka kemungkinan untuk

tujuan terapi seperti antibiotika dalam penghambatan siderophores bakteri. NGAL

diaplikasikan untuk transpor zat besi dalam kondisi fisiologis, jalur independen

metabolisme transferin. Telah diketahui bahwa NGAL berperan dalam nefrogenesis

dimana NGAL dapat merangsang perubahan mesenkim pada sel epitel ginjal, dimana

transpor besi merupakan hal yang sangat penting pada perubahan ini. Hal ini yang

menjelaskan NGAL termasuk dalam komponen imunitas bawaan terhadap imunitas

bakteri.37-39

Pada penyakit jantung iskemik, NGAL di ginjal memfasilitasi transport besi pada

tubulus proksimal memberikan kontribusi terhadap aktivasi enzim sel tubulus. NGAL

juga memiliki fungsi yang lebih kompleks, lebih dari sekedar anti mikroba saja. Kadar

NGAL dapat meningkat sampai 1000 kali lipat pada manusia maupun pada hewan tikus

percobaan pada kerusakan tubulus ginjal sehingga NGAL dapat digunakan sebagai

petanda awal gagal ginjal. NGAL juga memiliki efek faktor pertumbuhan (growth factor)

21

Page 22: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

yang dapat memodulasi respon seluler seperti proliferasi, apoptosis dan diferensiasi,

tetapi mekanisme sesungguhnya belum dapat dipahami sepenuhnya.40-42

FUNGSI NGAL

NGAL memiliki fungsi transportasi ligan lipofilik yang berukuran kecil retinol, vitamin,

asam lemak, steroid dan ion chelator. Meskipun terdapat kemiripan fungsi yang

digambarkan dalam kemiripan dari struktur spasial tersebut tetapi masing-masing

membentuk ikatan yang berbeda. Secara umum, transportasi protein lipocalin memiliki

keanekaragaman struktur, ruang lingkup dan berbagai fungsi fisiologis yang berbeda.

Efek anti inflamasi dari NGAL yakni terlibat dalam respon imunologis dimana NGAL

dapat mengaktifkan limfosit T. Aktivitas anti gen ini menghambat proliferasi poliklonal

dan agregasi trombosit. NGAL secara aktif terlibat dalam pertumbuhan, metabolisme

sel dan mensitesis dari beberapa hormon terutama prostaglandin. Peran NGAL dalam

hewan invertebrata yakni dalam proses pembentukan organ penciuman, warna kulit

dan transportasi feromon. Pada hewan vertebrata lipocalin berperan dalam perilaku

seksual. Mekanisme molekuler proses tersebut diatas belum dapat dijelaskan secara

memuaskan.41

Fungsi NGAL pada kanker

Kode gen NGAL yang dikenal juga dengan oncogene 24p3 pertama kali diidentifikasi

sebagai virus SV40 pada sel primer ginjal tikus. NGAL diekspresi dalam berbagai

kanker pada manusia dan ikatan lipocalin dapat mengatur proliferasi, diferensiasi dan

protease. NGAL dibuktikan meningkat pada sejumlah kanker pda manusia, ekspresi

heterogen NGAL pertama kali dilaporkan pasien kanker payudara. Protein NGAL dapat

ditemukan pada sel kanker payudara tetapi tidak ditemukan pada sel epitel duktus yang

normal. Adanya ekspresi NGAL pada kanker payudara merupakan prediktor prognosis

yang jelek. Stoez dkk menunjukkan hubungan signifikan ekspresi NGAL dan prognosis

buruk seperti estrogen dan reseptor negative progesterone pada kanker payudara.

Dalam analisis univarian NGAL berkaitan dengan kelangsungan hidup penyakit yang

diturunkan secara genetik, dengan demikian adanya ekspresi NGAL dapat memberikan

informasi prognostic untuk penilaian resiko dari pasien kanker payudara yang dapat

22

Page 23: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

bermanfaat sebagai terapi ajuvan lebih agresif. Selain itu Stoez dkk dalam sebuah

penelitian terhadap 81 pasien dewasa yang menjalani reseksi adenokarsinoma

lambung ditemukan juga peningkatan NGAL. Temuan ini berkorelasi dengan tingkat

kearahan dan kelangsungan hidup yang makin memburuk, menunjukkan bahwa

semakin tinggi kadar NGAL semakin buruk prognosisnya.37

Fungsi NGAL dalam kerusakan tubulus ginjal / gagal ginjal akut.

Adanya gagal ginjal akut menyebabkan keterbasan kemampuan tenaga medis untuk

memberikn pengobatan yang efektif dan merupakan salah satu resiko yang paling

penting bagi komplikasi diluar ginjal. Beberapa faktor penyebab terjadinya gagal ginjal

seperti sepsis, cedera iskhemik dan nefrotoksik. Pemahaman yang kurang lengkap dari

patofisiologi yang mendasari dan kurangnya biomarker awal menyebabkan kerusakan

ginjal yang tidak dapat dideteksi lebih dini. Dalam klinis praktis saat ini gagal ginjal akut

didiagnosis dengan peningkatan kadar ureum dan kreatinin.39 Sayangnya, kreatinin

yang merupakan indikator handal fungsi ginjal tidak dapat dideteksi secara dini. Hal ini

disebabkan oleh:

1. Kadar kreatinin serum dapat bervariasi secara luas seperti usia, jenis kelamin,

massa otot, metabolism otot, obat-obatan dan status hidrasi.

2. Selama perubahan akut pada filtrasi glomerular serum kreatinin tidak secara

akurat menggambarkan keadaan fungsi ginjal yang sebenarnya. Bahkan

keadaan yang sesungguhnya baru dapat diketahui beberapa hari kemudian.

Pemeriksaan kadar NGAL dalam serum dan urin juga sangat berguna pada

penderita dengan resiko gagal ginjal akut, karena petanda awal untuk gagal ginjal akut

masih belum ditemukan dan banyak penderita paska operasi dengan gagal ginjal akut

yang meninggal. Kadar NGAL dalam darah, urin dan jaringan ginjal meningkat dengan

cepat pada gagal ginjal akut (di urin dalam waktu 2 jam terjadi peningkatan dari 1,6 µg/l

menjadi 147 ug/l).40

NGAL merupakan petanda yang sangat efektif dalam diagnosa gagal ginjal

tahap awal karena meningkat 3-4 jam lebih awal dibandingkan kreatinin serum. NGAL

juga dapat digunakan untuk petanda awal kerusakan ginjal pada penderita yang

mendapat pengobatan anti kanker, sensitive cIsplatin dan petanda iskemia ginjal non

23

Page 24: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

invasif. Hal ini memungkinkan NGAL dapat digunakan dalam pengonbatan gagal ginjal

di masa mendatang.42

Pada percobaan dengan hewan tikus ditemukan bahwa dengan pemberian

NGAL dapat mengurangi kerusakan pada ginjal setelah gagal ginjal akut dengan

meningkatkan proliferasi tubulus yang merupakan struktur terpenting. Efek ini

tergantung pada kemampuan NGAL untuk meningkatkan pasokan besi ke dalam sel

tubulus proksimal. Besi dapat meningkatkan kadar hemoxygenase I yang merupakan

enzim pelindung sel tubular.42-44

Fungsi NGAL pada operasi bypass cardiopulmonary pasien anak dan dewasa

Pada anak-anak dan dewasa yang dilakukan operasi bypass tersebut mulai didapatkan

peningkatan kadar NGAL 2 jam setelah operasi dan mencapai puncak 3 jam setelah

operasi. Pada penderita yang akan dilakukan operasi bypass tersebut terdapat

gangguan inflamasi seperti adanya plak aterosklerotik, inflamasi inilah yang mendasari

terjadinya peningkatan kadar NGAL.39,45

Fungsi NGAL pada eksaserbasi akut cystic fibrosis

Cystic fibrosis adalah produksi abnormal berupa sekresi kental dari saluran pernafasan

manusia. Infeksi endobronkial bakteri kronik dan memiliki predominan respon inflamasi

neutrofil. Pada penderita cystic fibrosis terjadi peningkatan yang signifikan kadar NGAL,

seperti myeloperoxidase yang juga meningkat pada inflamasi neutrofilik. Jadi

penggunaan kadar NGAL dapat digunakan untuk sebagai alat diagnostik untuk

memonitor proses inflamasi neutrofil pada cystic fibrosis.43

Fungsi NGAL pada infeksi dan inflamasi lainnya

Pada colitis ulseratif didapatkan peningkatan NGAL di cairan perfusi kolorektal yang

menunjukkan keterlibatan neutrofil dalam proses inflamasi lokal. Hal ini menunjukkan

NGAL berfungsi sebagai petanda spesifik dari aktivasi neutrofil di usus. Pada penyakit

infeksi dan inflamasi lainnya seperti infeksi saluran kemih (ISK), maupun SLE (systemic

lupus eritemathosus) didapatkan pula peningkatan NGAL.44-46

24

Page 25: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

PROSES EKSTRAKSI NGAL

Sekitar tahun 1990 an, NGAL pertama kali dapat di deteksi menggunakan alat

kromatografi dan diisolasi dari sel polimorfonuklear manusia yang disekresi setelah

mendapatkan perangsangan oleh forbol myristate acetate. Dengan proses biokimia

tersebut dapat terlihat struktur primer dan sekuens DNA. Analisis dari lokasi seluler

neutrofil dengan double immune labeling beserta sedimentasi penanda karakteristik

struktur subseluler menunjukkan ikatan NGAL dengan laktoferin. Dengan teknik

elektroforesis dan imunoblot dapat diidentifikasi kemampuan NGAL untuk membentuk

agregat molekul dengan penghubung jembatan disulfide.49

MEKANISME SINYAL NGAL MELALUI PERMUKAAN RESEPTOR SEL TARGET.

Identifikasi sinyal NGAL ke dalam sel target melalui permukaan reseptor struktur

molekul yakni reseptor 24p3. Reseptor 24p3 merupakan protein yang awalnya disebut

sebagai kation transporter organik yang menginduksi atau mengikat dan menyerap

NGAL yang menghasilkan respon biologis. Di dalam reseptor 24p3 ini terdapat multi

protein reseptor lain yang disebut megalin. Megalin mengikat NGAL dengan daya

afinitas yang tinggi. Megalin diekspresikan oleh sel tubulus proksimal yang merupakan

sel target NGAL. Hal ini sejalan dengan pengambilan pada tubulus proksimal oleh

reseptor megalin seperti protein pengikat zat besi lain, termasuk -mikroglobulin,

transferin.50-52

Gambar 3. Skema model jalur pengikatan NGAL terhadap besi yang diperlukan bakteri.

A.Siderophore:NGAL terkait besi (holo-NGAL)

B. Siderophore:NGAL tidak terkait besi (apo-NGAL)

Dikutip dari : Schmidt KM, Mori KLi JY, Kalandadze A, Cohen DJ, Devarajan P, et al.53

25

Page 26: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

Proses pengambilan NGAL oleh reseptor megalin pada tubulus proksimal ginjal

dan peranan reseptor 24p3 sampai saat ini belum dapat diketahui secara jelas. 53-55

Pada gambar 3 dapat dilihat model skematis dari jalur mediasi NGAL dalam pengikatan

besi, dan gambar 4 menunjukkan proses pengikatan zat besi oleh siderophore bakteri.

Gambar 4. Mekanisme pengikatan zat besi dalam siderophore bakteri

Dikutip dari : Borregaard N, Cowland JB50

NGAL yang terikat zat besi menginduksi respon seluler yang spesifik.

Berdasarkan studi terbaru, sinyal intraseluler diikuti dengan distribusi protein dalam

endosom. Rute yang berbeda pada endosom NGAL tergantung dari tipe sel dan

asosiasi NGAL dengan protein pengikat. Dalam ginjal, siderophores : NGAL terikat besi

(holo-NGAL) membawa besi ke dalam sel, Setelah sampai pada reseptor, NGAL

melintasi jalur endosom dan melepaskan besi yang merupakan regulasi gen pengatur

besi seperti feritin dan reseptor transferin.55-57 Hal ini mirip dengan penelitian in vivo

ginjal tikus dewasa, bahwa holo-NGAL diambil oleh sel tubulus proksimal ginjal.

Berdasarkan keadaan ini, siderophores NGAL yang terikat pada besi dapat digunakan

untuk memperkirakan fasilitas pengiriman zat besi dalam sitoplasma ke dalam sel

target. Situasi dapat berbeda manakala NGAL dikirimkan ke dalam sel target dalam

keadaan tidak adanya kompleks siderophores dengan besi (apo-NGAL). Pada kasus

ini, NGAL berfungsi sebagai pembawa besi intraseluler dan mentransport ke dalam

26

Page 27: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

ruang ekstraseluler melalui jalur endosomal.51-53 Berikut dapat dilihat pada gambar 5

mekanisme jalur NGAL.

Gambar 5: Mekanisme jalur NGAL melalui apo-NGAL, siderophore dan MMP-9

Dikutip dari : Devarajan P53

PERAN NGAL DALAM SEPSIS NEONATORUM

Tanda klinis infeksi pada bayi baru lahir tidak spesifik. Beberapa mediator inflamasi

telah dipelajari sebagai petanda inflamasi sebagai petanda sepsis neonatorum. CRP

merupakan petanda yang paling sering digunakan untuk pemeriksaan laboratorium saat

ini. Tetapi pemeriksaan laboratorium yang lebih spesifik dan sensitif untuk

mendiagnosis lebih awal sepsis neonatorum sedang dikembangkan. Produksi,

pelepasan dan fungsi granulosit neutrofil pada bayi baru lahir tertekan dan sebagai

kompensasi terjadi peningkatan neutrofil yang beredar sebagai respon terhadap

infeksi. Penurunan granula neutrofil dapat menyebabkan penurunan kemampuan

bakterisidal pada neutrofil bayi baru lahir. Selama respon inflamasi aktivasi fagosit

27

Page 28: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

menjadi mediator penting dari kerusakan jaringan dengan pelepasan komponen granula

toksik seperti enzim proteolitik dan metabolit oksigen reaktif. Metabolit oksigen ini dapat

bereaksi secara langsung atau tidak langsung melalui jalur inflamasi dengan regulasi

gen-gen yang mengkode sitokin proinflamasi dan adhesi molekul.56

Saat ini aktivasi fagosit pada neonatus belum banyak diketahui. Aktivasi dari

neutrofil yang beredar dalam tubuh telah dipertimbangkan berperan dalam patogenesis

respiratory distress syndrome (RDS) melaui jalur peningkatan influks polimorfonuklear

neutrofil yang teraktivasi masuk ke dalam paru-paru, dimana reaksi inflamasi telah

berlangsung. Pada kasus RDS, fagosit di paru-paru didominan oleh polimorfonuklear

dan makrofag alveolar.58

Hubungan antara faktor antenatal, aktivasi fagosit post natal belum banyak

dipelajari pada neonatus. Korioamnionitis telah diketahui berhubungan dengan

inflamasi paru-paru dan bronkopulmonary dysplasia. Dan sebagai suatu tanda inflamasi

sistemik, peningkatan konsentrasi dari sitokin pro inflamasi ditemukan dalam plasma

fetus yang mengalami inflamasi plasenta. NGAL yang disekresi oleh neutrofil

bergranulosit dapat digunakan untuk petanda spesifik aktivitas neutrofil dalam darah

dan cairan tubuh lainnya. Lisozime yang berfungsi agen antibakterial merupakan

protein sekresi dari monosit, makrofag dan neutrofil. Diperkirakan bahwa 90 % plasma

lisozime merupakan turunan dari monosit dan makrofag. NGAL merupakan komponen

dari laktoferin yang bersifat bakteriostatik kuat karena dapat menyebabkan deplesi zat

besi terhadap mekanisme sistem imunitas bawaan.62

Suatu studi yang dilakukan oleh Nupponen dkk64 pada tahun 1997 untuk

menentukan peristiwa antenatal yang terjadi pada ibu seperti ketuban pecah dini,

korioamnionitis, preeklampsi, pemberian glukokortikoid yang berhubungan dengan

aktivasi fagosit sistemik dan paru-paru pada bayi prematur selama periode awal post

natal. Hasil penelitian tersebut menunjukkan selama periode minggu pertama

kehidupan, aktivasi fagosit sistemik dan paru-paru meningkat secara signifikan pada

neonatus lahir dari ibu yang mengalami ketuban pecah dini atau ibu telah diketahui

mengalami korioamnionitis. Penemuan ini menunjukkan neonatus tersebut telah

terpapar oleh efek yang berpotensial membahayakan dari fagosit teraktivasi pada kasus

ketuban pecah dini walaupun tanpa tanda-tanda klinis infeksi dari ibu atau janin. Pada

28

Page 29: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

janin tersebut, biomarker dari aktivasi fagosit menjadi meningkat dimulai sejak hari-hari

pertama kehidupan, yang mana mungkin juga dapat menunjukkan adanya proses

aktivasi sejak dalam kandungan. Terdapat bukti-bukti bahwa proses inflamasi berawal

dari amnion dan pada janin sebelum gejala klinik infeksi muncul pada ibu.58-60 Pada

kenyataannya hampir ¾ kasus dengan bukti histologi inflamasi pada membran janin

dan tali pusat tidak bergejala. Pada kasus korioamnionitis, fagosit janin telah

menunjukkan partisipasinya selama proses inflamasi, aktivasi fagosit in selama dalam

periode awal kehidupan dapat muncul dari asfiksia perinatal. Melalui studi ini, walaupun

tidak terdapat perbedaan pada indikator dari asfiksia perinatal, seperti pH arteri

umbilikal, base excess, atau skor Apgar, terjadinya asfiksia bisa menyebabkan

peningkatan aktivasi fagosit selama periode post natal.60

Morbiditas post natal mungkin berhubungan dengan aktivasi fagosit selama

periode awal post natal. Pada korioamnionitis dihasilkan peningkatan konsentrasi

sitokin proinflamasi pada cairan amnion dimana sitokin ini mungkin terlibat dalam

inflamasi di paru-paru. Sel-sel inflamasi ini dapat ditemukan pada paru-paru neonatus

pada hari pertama setelah lahir. Studi ini juga menunjukkan hasil adanya peningkatan

kadar NGAL selain di paru-paru juga dalam darah. Proses inflamasi sistemik muncul

dalam minggu pertama periode kehidupan, dimana periode puncak tersebut dimediasi

oleh radikal-radikal bebas.61

Pencapaian peningkatan kadar lisozime plasma didapatkan lebih lama

dibandingkan NGAL, hal ini mengindikasikan bahwa aktivasi yang terlambat dari

monosit dan makrofag. Lokasi makrofag yang merupakan sumber lisozime tidak

diketahui. Proses inflamasi pada janin berhubungan dengan morbiditas berat dua

sampai tiga kali lipat pada neonatus yang terpapar korioamnionitis dibanding dengan

neonatus yang dilahirkan dari ibu tanpa korioamnionitis. Inflamasi pada amnion

berhubungan dengan matriks germinal dan perdarahan intraventrikuler pada neonatus.

Adanya ketuban pecah dini, infeksi maternal dan korioamnionitis secara bermakna

meningkatkan resiko terjadinya palsi serebralis pada neonatus tersebut.62

Studi yang dilakukan oleh Nupponen dkk menunjukkan efek samping pemberian

kortikosteroid pada antenatal dan postnatal. Penurunan pertumbuhan janin dan

peningkatan angka mortalitas berhubungan dengan pemberian kortikosteroid multipel.

29

Page 30: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

Pada bayi prematur pemberian deksametason setelah lahir menunjukkan angka

kejadian yang tinggi dari disfungsi neuromotor dan gangguan pertumbuhan. Efek terapi

kortikosteroid pada periode perinatal sebenarnya tergantung waktu dan dosis yang

diberikan. Dari data penelitian tersebut menunjukkan efek inhibisi sementara

kortikosteroid pada aktivasi neutrofil. 61

Proses respon imunitas sejak adanya patogen masuk dalam host sampai

terbentuknya pool dari neutrofil dapat dilihat pada gambar 6 dibawah ini.

PATHOGEN

IMMUNE STIMULI

HOST DEFENSE

T-LYMPHOCYTE ACTIVATION

RELEASE OF GM-CSF

INCREASED PRODUCTION OF NEUTROPHILS AND MONOCYTES

INCREASED CHEMOTACTIC RESPONSE OF EFFECTOR CELLS TO

ENDOGENOUS AND EXOGENOUS STIMULI

LOCAL ACCUMULATION OF EFFECTOR CELLS

NEUTROPHIL IMMOBILIZATION AND PRIMING

NEUTROPHIL GELATINASE ASSOCIATED LIPOCALIN AND MACROPHAGE ACTIVATION

TISSUE DAMAGE MICROBICIDAL FUNCTION

Gambar 6 Respon imun neutrofil sejak masuknya patogen asing ke dalam host

Dikutip dari : Scholl AM, Averhoff P, Zychlinsky A.32

Pada penelitian Xu dkk th 1994 pada orang dewasa, NGAL dapat digunakan

untuk membedakan antara infeksi virus dan bakteri dimana didapatkan nilai cut off 155

µg/l. Kadar NGAL >155 µg/l menunjukkan adanya infeksi bakteri. Sedangkan pada

30

Page 31: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

CRP didapatkan nilai cut off>50 mg/dL,dimana nilai CRP lebih dari 50 mg/dL

menunjukkan infeksi bakteri.62

Seperti terlihat pada gambar 7 yang menunjukkan kadar plasma NGAL pada

infeksi virus dan bakteri dan juga tabel 4 menunjukkan sensitifitas, spesifisitas, nilai

prediktif positif dan negative CRP dan NGAL, dimana NGAL lebih baik daripada CRP

untuk membedakan infeksi bakteri dan virus akut.63

Gambar 7. Kadar plasma NGAL pada infeksi virus dan bakterial akut

Dikutip dari : Xu SY, Paulsen K, Venge66

Tabel 4. Sensitivitas, spesifisitas, nilai prediktif positif dan negative CRP dan NGAL

untuk membedakan antara infeksi virus dan bakteri akut.

Dikutip dari : Xu SY, Paulsen K, Venge P66

Pada percobaan in vitro, setelah stimulasi neutrofil pada bayi baru lahir

didapatkan peningkatan kadar NGAL. Penelitian oleh Bjorkvist dkk, bertujuan untuk

mengevaluasi NGAL sebagai petanda infeksi yang invasif pada neonatus dan

31

Page 32: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

menentukan nilai normal serum NGAL pada neonatus sehat.64 Penelitian serupa

dilakukan oleh Fjaertoft dkk yang menunjukkan superioritas dari spesifisitas dan

sensitifitas NGAL dibandingkan dengan CRP (C-reactive protein), dimana NGAL

mampu meningkat lebih cepat pada stadium awal infeksi (dalam 30 menit pertama

setelah infeksi) dibandingkan dengan CRP. Tetapi pada kasus neutropenia pada pasien

yang diinduksi oleh obat-obatan pemeriksaan CRP lebih baik dibanding NGAL.65

Pada tabel 5 dapat dilihat peningkatan kadar NGAL yang lebih tinggi pada

neonatus dengan terbukti sepsis, tidak terbukti sepsis, dan neonatus sehat. Pada tabel

5 terlihat bahwa kadar NGAL tertinggi pada kelompok bayi sepsis yang dilakukan

pemeriksaan kurang dari 24 jam. Dan terlihat bahwa terjadi penurunan kadar NGAL

seiring dengan respon terapi. Pada penelitian itu didapatkan nilai rata-rata NGAL pada

bayi sepsis yakni 549,8 µ/l yang jauh lebih tinggi dibandingkan pada bayi sehat yakni

82,6 µg/l.62

Tabel 5. NGAL saat masuk, hari ke-1 sampai ke-3, dan nilai maksimum pada neonatus

dengan terbukti sepsis, tidak terbukti sepsis, dan neonatus sehat

Dikutip dari : Bjorkqvist M, Kallman J, Fjaertoft G, Xu S, Venge P, Schollin J62

32

Page 33: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

Gambar 8. Perbandingan peningkatan kadar NGAL dengan CRP pada bayi infeksi dan

bayi tidak terbukti infeksi

Dikutip dari : Bjorkqvist M, Kallman J, Fjaertoft G, Xu S, Venge P, Schollin J62

Gambar 9. Monitoring kadar NGAL pada pasien dengan infeksi bakteri akut dalam

penggunaan terapi antibiotika.

Dikutip dari : Xu SY, Paulsen K, Venge P66

33

Page 34: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

Pada gambar 8 di atas dapat dilihat adanya peningkatan kadar NGAL lebih awal

pada hari pertama pada bayi infeksi dibandingkan bayi sehat, dibandingkan dengan

peningkatan CRP yang memerlukan waktu lebih lama (>24 jam) untuk terjadi kenaikan

kadar CRP. Dari penelitian tersebut dapat disimpulkan bahwa NGAL dapat digunakan

sebagai petanda awal infeksi neonatus yang lebih baik dari CRP. Sedangkan pada

gambar 9 dapat dilihat kadar NGAL pada pasien dengan infeksi bakteri akut yang

mendapatkan terapi antibiotika, dimana didapatkan kadar NGAL tertinggi pada hari

pertama, dan kadar NGAL dalam serum terus menurun seiring dengan respon

keberhasilan terapi menggunakan antibiotika.68-70

34

Page 35: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

RINGKASAN

Sepsis neonatorum masih merupakan masalah penting dalam pelayanan dan

perawatan kesehatan. Kematian karena infeksi merupakan penyebab utama kematian

neonatus. Gejala dan tanda sepsis klasik jarang ditemukan pada neonatus, oleh

karena itu diagnosis dini sepsis sulit ditegakkan. Biakan darah, yang merupakan baku

emas dalam diagnosis, membutuhkan waktu 3-5 hari untuk memperoleh hasil.

Berbagai usaha telah dilakukan untuk mendiagnosis dini sepsis neonatorum antara lain

pemeriksaan hematologis seperti seri eritrosit, leukosit, trombosit, IT Ratio dan

mediator inflamasi seperti CRP yang merupakan petanda yang paling sering digunakan

untuk pemeriksaan laboratorium saat ini. Akan tetapi kenaikan nilai CRP memerlukan

waktu lebih lama sehingga diperlukan pemeriksaan laboratorium baru yang lebih

spesifik dan sensitif untuk mendiagnosis awal sepsis neonatorum.

Pemeriksaan penunjang baru dimana memiliki sensitifitas dan spesifisitas lebih

baik yakni pemeriksaan NGAL(neutrophil gelatinase associated lipocalin). NGAL

merupakan anggota dari keluarga lipocalin yakni protein ekstraseluler yang berukuran

kecil yang mempunyai karakteristik untuk mengikat molekul hidrofobik/ lipofilik yang

kecil seperti retinol, asam lemak, vitamin, steroid, ion chelator. NGAL termasuk salah

satu komponen granula sekunder/spesifik dari neutrofil yang dilepaskan cepat bila ada

stimulus. Neutrofil merupakan salah satu innate immunity pertama melawan invasi

patogen. Neutrofil memiliki 4 subset granula dan vesikel sitoplasmik (yaitu granula

primer/azurofil, sekunder/spesifik, tersier dan vesikel sekretorik) yang berperan dalam

eliminasi patogen.

NGAL juga bersifat agen bakteriostatik karena mampu berikatan dengan

siderophores bakteri sehingga mencegah pengambilan besi oleh bakteri dimana besi

tersebut sangat diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan bakteri.

Kemampuan NGAL mengikat siderophores merupakan fungsi utama NGAL dalam

pertahanan tubuh dimana aktivitas antimikroba NGAL merupakan kompetitif inhibitor

terhadap reseptor bakteri.

35

Page 36: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

DAFTAR PUSTAKA

1. Aminullah A. Sepsis pada bayi baru lahir. Dalam: Kosim MS, Yunanto A, Dewi R,

Sarosa GI, Usman A, penyunting. Buku Ajar Neonatologi. Edisi pertama.

Jakarta :Badan Penerbit IDAI; 2008.h.170-87.

2. Amir I, Rundjan L. Patofisiologi sepsis neonatorum : systemic inflammatory

response syndrome (SIRS). Dalam: Hegar B, Trihono PP, Irfan EB, penyunting.

Update in Neonatal Infections. Pendidikan Kedokteran Berkelanjutan Ilmu

Kesehatan Anak XLVIII, Jakarta :Balai Penerbit FKUI; 2005. h.17-31.

3. Rohsiswatmo R. Kontroversi diagnosis sepsis neonatorum. Dalam: Update in

neonatal infection. Jakarta: Departemen Ilmu Kesehatan Anak FKUI-RSCM;

2005. h.32-43.

4. Stoll BJ. Infections of the neonatal infant. In: Behrman RE, Kliegman RM, Jenson

HB, editors. Nelson textbook of pediatrics. 17th ed. Philadelphia:Saunders; 2004.

p.623-40.

5. Puopolo KM. Bacterial and fungal infections. In: Cloherty JP, Eichenwald EC,

Stark AR editors. Manual of neonatal care. 5th ed.Philadelphia:Lippincott

Williams & Wilkins; 2004. p.287-312.

6. Xu SY, Petersson CGB, Carlson M, Venge P. The development of an assay for

human neutrophil lipocalin (HNL)- to be used as a specific marker of neutrophil

activity in vivo and vitro. J Immunol Methods. 1994;171:245-52.

7. Flower DR, North ACT, Sansom CE. The lipocalin protein family : structural and

sequence overview. Biochim Biophys Acta. 2000;1482:9-24.

8. Dent CL, Ma Q, Dastrala S, Bennett M, Mitsnefes MM, Barasch J. Plasma

neutrophil gelatinase-associated lipocalin predicts acute kidney injury, morbidity

and mortality after pediatric cardiac surgery: a prospective uncontrolled cohort

study. Crit Care. 2007;11:1-8.

9. Harris MC, Polin RA. Diagnosis in neonatal sepsis. In: Spitzer AR, McAteer MC,

Lamparello D, editors. Intensive care of the fetus and neonate. 2nd ed.

Philadelphia:Elsevier Mosby; 2005.p.1115-23.

36

Page 37: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

10.Harris MC, Casey J. Prevention and treatment of neonatal sepsis. In: Spitzer AR,

McAteer MC, Lamparello D, editors. Intensive care of the fetus and neonate. 2nd

ed. Philadelphia:Elsevier Mosby; 2005.p.1125-36.

11.Nachman SA. Infection control and specific bacterial, viral, fungal and protozoan

infection of the fetus and neonate. In: Spitzer AR, McAteer MC, Lamparello D,

editors. Intensive care of the fetus and neonate. 2nd ed. Philadelphia:Elsevier

Mosby; 2005.p.1083-1113.

12.Dear P. Infection in the newborn. In: Rennie JM, editor. Roberton’s textbook of

neonatology. 4th ed. Philadelphia: Elsevier Churchill Livingstone; 2005.p.1011-

92.

13.Polin RA. Parravicini E, Regan JA, Taeusch HW. Bacterial sepsis and meningitis.

In: Taeusch HW, Ballard RA, Gleason CA, editors. Avery’s disease of the

newborn. 8th ed. Philadelphia:ElsevierMosby; 2005.p.557-77.

14.Benitz WE. Neonatal sepsis. In: Polin RA, Yoder MC editors. Workbook in

practical neonatology. 4th ed. Philadelphia:Saunders Elsevier; 2007.p.221-47.

15.Gomella TL. Infectious diseases. In: Gomella TL, Cunningham MD, Eyal FG,

Zenk KE, editors. Neonatology. Management, procedures, on-call problems,

diseases and drugs. 5th ed. New York:McGraw-Hill; 2004.p.434-68.

16.Aird WC. The hematologic system as a marker of organ dysfunction in sepsis.

Mayo Clin Proc. 2003;78:869-81.

17.Pusponegoro TS. Sepsis Pada Neonatus. Sari Pediatri. 2000;2:96-102.

18.Monintja HE. Infeksi Sistemik Pada Neonatus. Dalam: Yu VY, Monintja HE,

penyunting. Beberapa Masalah perawatan Intensif Neonatus. Jakarta:Balai

Penerbit Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia; 1997.h.217 – 30.

19.Lawn JW, Katende KW, Cousens SN. Estimating The Causes of 4 millon

Neonatal Deaths in the Year 2000. Int J Epid. 2006;35:706 –18.

20.Newman TB, Puopolo KM, Wi S, Draper D, Escobar GJ. Interpreting complete

blood counts soon after birth in newborns at risk for sepsis. Pediatrics.

2010;126:903-9.

21.Knottmerus JA, van Weel C, Muris JW. Evaluation of diagnostic procedures. Br

Med J. 2002;324:477-80.

37

Page 38: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

22.Haque KN. Definitions of bloodstream infection in the newborn. Pediatr Crit Care

Med. 2005;6:45-9.

23.Whicher J, Vienvenu J, Monneret G. Procalcitonin as an acute phase marker.

Ann Clin Biochem. 2001;38:483-93.

24.O’Connor E, Venkatesh B, Lipman J. Procalcitonin in critical illness. Crit Care

Res. 2001;3:236-43.

25.Akarsu S, Taskin E, Kilic M, Ozdiller S, Gurgoze MK, Yilmaz E, et al. The effects

of different infectious organisms on platelet counts and platelet indices in

neonates with sepsis: is there an organism-specific response? J Trop Pediatr.

2005;51:388-91.

26.Manzoni P, Mostert M, Galletto P, Gastaldo L, Gallo E, Agriesti G, et al. Is

thrombocytopenia suggestive of organism-specific response in neonatal sepsis?

Pediatr Int. 2009; 51:206-10.

27.Khashu M, Osiovich H, Henry D, Khotani AA, Solimano A, Speert DP. Persistent

bacteremia and severe thrombocytopenia caused by coagulase-negative

Staphylococcus in a neonatal intensive care unit. Pediatrics. 2006;117;340-348.

28.Arnon S, Litmanovitz I, Regev RH, Bauer S, Shainkin-Kestenbaum R, Dolfin T.

Serum amyloid A: an early and accurate marker of neonatal early-onset sepsis. J

Perinatol. 2007;27:297-302.

29.Pizzini C, Mussap M, Plebani M, Fanos V. C-reactive protein and serum amyloid

A protein in neonatal infections. Scand J Infect Dis. 2000;32:229-35.

30.Wright HL, Moots RJ, Bucknall RC, Edwards SW. Neutrophil function in

inflammation and inflammatory diseases. Rheumatology. 2010;49:1618-31

31.Urlich F, Speer CP. Neutrophil functions in preterm and terms infants.

Neoreviews. 2004;5:417-30.

32.Scholl AM, Averhoff P, Zychlinsky A. How do neutrophils and pathogens

interact? Curr Opin Microbiol. 2004;7:62-6.

33.Carr R. Neutrophil production and function in newborn infants. Br J Haematol.

2000;110:18-28.

34.Melvan JN, Bagby GJ, Welsh DA, Nelson S, Zhang P. Neonatal sepsis and

neutrophil insufficiencies. Int Rev Immunol. 2010;29:315-48.

38

Page 39: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

35.Sanchez D, Ganfornina MD, Gutierrez G, Marin A. Exon-intron structure and

evolution of the lipocalin gene family. Mol Biol Evol. 2003;20:775-83.

36.Gwira JA, Wei F, Ishibe S, Ueland JM, Barasch J, Cantley LG. Expression of

neutrophil gelatinase-associated lipocalin regulates epithelial morphogenesis in

vitro. J Biol Chem. 2005;280:7875-82.

37.Stoesz SP, Friedl, A., Haag. Heterogeneous expression of the lipocalin NGAL in

primary breast cancers. Int. Int J. Cancer., 1998, 79, s. 565-572. J Cancer. 1998;

79: 565-72

38.Schmidt KM, Mori K, Kalandadze A, Li JY, Paragas N, Nicholas T, et al.

Neutrophil gelatinase-associated lipocalin-mediated iron traffic in kidney

epithelia. Curr Opin Nephrol Hypertens. 2006;15:442-9.

39.Bennett M, Dent CL, Ma Q, Dastrala S, Grenier F, Workman R. Urine NGAL

predicts severity of acute kidney injury after cardiac surgery: a prospective study.

Clin J Am Soc Nephrol. 2008; 3:665-73.

40.Myjak BL. Serum and urinary biomarkers of acute kidney injury. Blood Purif.

2010;29:357-65.

41.Aghel A, Shrestha K, Mullens W, Borowski A, Tang WHW. Serum neutrophil

gelatinase-associated lipocalin (NGAL) in predicting worsening renal function in

acute decompensated heart failure. J Card Fail. 2010;16:49-54.

42.Nickolas TL, O’Rourke JM, Yang J, Sise ME, Canetta PA, Barasch N, et al.

Sensitivity and specificity of a single emergency department measurement of

urinary neutrophil gelatinase-associated lipocalin for diagnosing acute kidney

injury. Ann Intern Med. 2008;148:810-9.

43.Seveus L, Amin K, Peterson CGB, Roomans GM, Venge P. Human neutrophil

lipocalin (HNL) is a specific granule constituent of the neutrophil granulocyte.

Studies in bronchial and lung parenchymal tissue and peripheral blood cells.

Histochem Cell Biol. 1997;107:423-32.

44.Brunner HI, Mueller M, Rutherford C, Passo MH, Witte D, Grom A, et al. Urinary

neutrophil gelatinase associated lipocalin as a biomarker of nephritis in childhood

onset systemic lupus erythematosus. Arthritis Rheum. 2006;54:2577-84

39

Page 40: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

45.Bu DX, Hemdahl AL, Gabrielsen A, Fuxe J, Zhu C, Eriksson P, et al. Induction of

neutrophil gelatinase-associated lipocalin in vascular injury via activation of

nuclear factor-kB. Am J Pathol. 2006;169:2245-53.

46.Xu SY, Carlson M, Engstrom A, Garcia R, Peterson CGB, Venge P. Purification

and characterization of a human neutrophil lipocalin (HNL) from the secondary

granules of human neutrophils. Scand J Clin Invest. 1994;54:365-76.

47.Coles M, Diercks T, Muehlenweg B, Bartsch S, Zolzer V, Tschesche H, et al. The

solution structure and dynamics of human neutrophil gelatinase-associated

lipocalin. J Mol Biol. 1999;289:139-57.

48.Axellson L, Bergenfeldt M, Ohlsson K. Studies of the release and turnover of a

human neutrophil lipocalin. Scand J Clin Lab Invest. 1995;55:577-88.

49.Borregaard N, Cowland JB. Neutrophil gelatinase-associated lipocalin, a

siderophore-binding eukaryotic protein. BioMetals. 2006;19:211-5.

50.Borregaard N, Sorensen OE, Monch KT. Neutrophil granules: a library of innate

immunity proteins. Trends Immunol. 2007;28:340-5.

51.Edelstam G, Lowbeer C, Kral G, Gustafsson SA, Venge P. New reference values

for routine blood samples and human neutrophilic lipocalin during third-trimester

pregnancy. Scand J Clin Lab Invest. 2001;61:583-92.

52.Yousefi S, Simon H. Granulocytes apoptosis: death by a secreted lipocalin? Cell

Death Differ. 2002;9:595-7.

53.Devarajan P. Neutrophil gelatinase-associated lipocalin: new paths for an old

shuttle. Cancer Ther. 2007;5:463-70.

54.Kalousek I, Roselova P, Otevrelova P. NGAL-Neutrofilní,[NGAL: Neutrophil s

gelatinázou asociovaný gelatinase associatedlipokalín lipocalinv biochemii,

fyziologii a klinické praxi in biochemistry, physiology and clinical practice]. Article

in Czech. Cas Lek Cesk. 2006;145:373-6.

55.Abergel RJ, Moore EG, Strong RK, Raymond KN. Microbial evasion of the

immune system: structural modifications of enterobactin impair siderocalin

recognition. J Am Chem Soc. 2006;128:10998-9.

40

Page 41: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

56.Kjeldsen L, Cowland JB, Borregaard N. Human neutrophil gelatinase-associated

lipocalin and homologous proteins in rat and mouse. Biochim Biophys Acta.

2000; 1482:272-83.

57.Schmidt KM, Mori K, Li JY, Kalandadze A, Cohen DJ, Devarajan P, et al. Dual

action of neutrophil gelatinase-associated lipocalin. J Am Soc Nephrol.

2007;18:407-13.

58.Kehrer JP. Lipocalin-2: pro- or anti-apoptotic. Cell Bio Toxicol. 2010;26:83-9.

59.Goetz DH, Holmes MA, Borregaard N, Bluhm ME, Raymond KN, Strong RK. The

neutrophil lipocalin NGAL is a bacteriostatic agent that interferes with

siderophore-mediated iron acquisition. Mol Cell. 2002;10:1033-43.

60.Kjeldsen L, Johnsen AJ, Sengelov H, Borregaard N. Isolation and primary

structure of NGAL, a novel protein associated with human neutrophil gelatinase.

J Biol Chem. 1993;268:10425-32.

61.Xu SY, Paulsen K, Venge P. Serum measurements of human neutrophil lipocalin

(HNL) discriminate between acute bacterial and viral infections. Scand J Clin

Invest. 1995;55:125-31.

62.Bjorkqvist M, Kallman J, Fjaertoft G, Xu S, Venge P, Schollin J. Human

neutrophil lipocalin: normal levels and use as a marker for invasive infection in

the newborn. Acta Paediatr. 2004;93:534-9.

63.Weinberger B, Vetrano AM, Syed K, Murthy S, Hanna N, Laskin JD et al.

Influence of labor on neonatal neutrophil apoptosis, and inflammatory activity.

Pediatr Res. 2007;61:572-7.

64.Nupponen I, Venge P, Pohjavuori M, Lassus P, Andersson S. Phagocyte

activation in preterm infants following premature rupture of the membranes or

chorioamnionitis. Acta Paediatr. 2000;89:1207-12.

65.Sveger T, Ohlsson K, Morse H, Polberger S, Laurin S. Plasma neutrophil

lipocalin, elastase-1-antitrypsin complex and neutrophil protease 4 in preterm

infants with respiratory distress syndrome. Scand J Clin Lab Invest. 2003;63:89-

92.

66.Xu S, Venge P. Lipocalins as biochemicals markers of disease. Biochim Biophys

Acta. 2000;1482:298-307.

41

Page 42: Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin

67.Flo TH, Smith KD, Sato S, Rodriguez DJ, Holmes MA, Strong RK. Lipocalin 2

mediates an innate immune response to bacterial infection by sequestrating ion.

Nature. 2004;432:917-24.

68.Fjaertoft G, Foucard T, Xu S, Venge P. Human neutrophil lipocalin (HNL) as a

diagnostic tool in children with acute infections: a study of the kinetics. Acta

Paediatr. 2005;94:661-6.

69.Viguabin DM, Pepys MB, Hawkins PN. Metabolic and scintigraphic studies of

radioiodinated human C-reactive protein in health and disease. J Clin Invest.

1993;914:1351-7.

70.Kallman J, Schollin J, Schalen C, Erlandsson AA, Kihlstrom E. Impaired

phagocytosis and opsonisation towards group B streptococci in preterm

neonates. Arch Dis Child Fetal Neonatal. 1998;78:46-50.

42