BAB I PENDAHULUAN1.1 LATAR BELAKANG Sejak Perang Dunia I, beberapa pasien dengan trauma non toraks, pancreatitis berat, transfusi massif, sepsis, dan kondisi lain yang dikenal respiratory distress, infiltrate paru difusa, gagal nafas kadang-kadang terjadi setelah keterlambatan selama berjam-jam bahkan berhari-hari. Ashbaugh dan teman-teman mendeskripsikan 12 pasien pada tahun 1967 menggunakan istilah adult respiratory distress syndrome(ARDS) untuk kondisi seperti ini. Seperti definisi yang berkembang pada tahun 1994 oleh American-European Consensus Conference (AECC) pada ARDS. Istilah acute respiratory distress syndrome lebih lanjut digunakan daripada istilah adult respiratory distress syndrome karena sindrom tersebut terjadi pada anak-anak dan dewasa.1,2,3 ARDS merupakan bentuk Acute Lung Injury yang berat, suatu bentuk diffuse alveolar injury. Berdasarkan AECC, ARDS didefinisikan sebagai kondisi akut dengan karakteristik bilateral infiltrate pulmonal dan hipoksemia berat. Menurut kriteria ini, keparahan hipoksemia pada ARDS diartikan dengan rasio PaO2/FiO2, rasio tekanan parsial pada arteri pasien terhadap oksigen dalam udara inspirasi. Pada ARDS, rasio ini kurang dari 200, dan pada acute lung injury (ALI) rasionya kurang dari 300. Tambahan pada edema kardiogenik pulmonal mempunyai tekanan kapiler pulmonal kurang dari 18 mmHg pada pasien dengan kateter Swan-Ganz.4 National Institutes of Health (NIH) memperkirakan bahwa kejadian tahunan di di Amerika Serikat yaitu 75 per 100.000 populasi. Penelitian terbaru melaporkan tingkat kejadian yang lebih rendah dari 1,5 hingga 8,3 per 100.000 populasi. Namun, penelitian epidemiologi pada tahun 1994 dilaporkan tingginya insidensi tahunan di Skandinavia yaitu 17,9 per 100.000 untuk acute lung injury dan 13,5 per 100.000 pada acute respiratory distress syndrome. Pada dasarnya hasil penyaringan sejumlah besar pasien dengan NIH Acute Respiratory Distress Syndrome melebihi tiga tahun yang lalu, beberapa investigator percaya bahwa perkiraan hasil 75 per 100.000 per tahun itu akurat.5 Tahun 1990, banyak penelitian melaporkan rata-rata mortalitas ARDS adalah 4070%. Namun, 2 laporan pada tahun 1990, satu dari rumah sakit di Seattle dan satu dari United Kingdom mempunyai rata-rata mortalitas yang ,lebih rendah yaitu antara 30-40%. 1

Penjelasan yang mungkin untuk memperbaiki rata-rata kelangsungan hidup adalah dengan memperbaiki penatalaksanaan terhadap sepsis. Mortalitas ARDS meningkat dengan bertambahnya usia. Penilitian di King County, ditemukan rata-rata 24% mortalitas pasien usia antara 15 dan 19 tahun dan 60% pada usia 85 tahun ke atas.5 ARDS merupakan tipe gagal nafas yang merupakan hasil dari beberapa bentuk penyakit yang menyebabkan sejumlah besar cairan terkumpul dalam paru yang bukan disebabkan oleh kelainan jantung (edema paru non cardiac), onsetnya berlangsung cepat. Berdasarkan penyebabnya secara garis besar ARDS disebabkan oleh dua hal, yang pertama yaitu disebabkan oleh Hipoksia atau kegagalan sirkulasi, dan yang kedua karena paparan iritan paru akut. Pada beberapa kasus, penyebab ARDS tidak spesifik, namun yang pasti perkembangan ARDS berlangsung dalam waktu yang cepat berkisar antara 12-48 jam sampai beberapa hari setelah pemicu awal.3 Pada paru-paru terdapat kapiler-kapiler yang berhubungan dengan alveolus pada bronkus. Ini merupakan tempat yang penting dimana oksigen lewat dari udara yang diinhalasi ke dalam darah, yang kemudian membawa oksigen ke seluruh tubuh. Trauma pada paru yang merusak alveolocapillary junction menyebabkan kebocoran cairan ke dalam alveoli yang memenuhi alveoli sehingga udara tidak dapat masuk. kerusakan membran kapiler alveoli, kemudian terjadi peningkatan permeabilitas endotel kapiler paru dan epitel alveoli yang mengakibatkan edema alveoli dan interstitial. Adanya peningkatan permeabilitas kapiler akan menyebabkan cairan merembes ke jaringan interstitial dan alveoli, menyebabkan edema paru dan atelektasis kongesti yang luas. Terjadi pengurangan volume paru, paru menjadi kaku dan keluwesan paru (compliance) menurun. Kapasitas sisa berfungsi (fungsional residual capacity) juga menurun.1,2 Hipoksemia yang berat merupakan gejala penting sindrom gagal pernafasan pada orang dewasa dan penyebab hipoksemia adalah ketidak seimbangan ventilasi-perfusi, hubungan arterio-venus (aliran darah mengalir ke alveoli yang kolaps) dan kelainan difusi alveoli-kapiler sebab penebalan dinding alveoli-kapiler. Penanganan yang lambat pada pasien ARDS akan menyebabkan terjadinya kematian, maka diperlukan pemahaman yang mendalam mengenai gejala dan patofisiologi dari ARDS.1,2,3

1.2 TUJUAN Untuk Menambah pengetahuan dan pemahaman dalam lateri ARDS.

2

BAB II ACUTE RESPIRATORY DISTRESS SYNDROME (ARDS)

2.1 DEFINISI Acute respiratory distress syndrome (ARDS) pertama kali diperkenalkan oleh Ashbaugh pada tahun 1967, merupaka sindrom klinis yang ditandai dengan dispnea dengan onset cepat, hipoksemia, dan infiltrate paru luas yang menyebabkan terjadinya gagal nafas (gagal respirasi). Penyebab dari kelainan ini dapat berupa cedera yang langsung mengenai jaringan paru maupun penyakit-penyakit yang berada di luar jaringan paru. Sindrom ini awalnya disebut acute respiratory distress in adults (untuk membedakan dengan neonatus).2,3

2.2 EPIDEMIOLOGI Acute respiratory distress syndrome (ARDS) merupakan suatu jenis keadaan yang membutuhkan penanganan kegawatdaruratan di bidang kedokteran. Pada ARDS akan terjadi perlukaan pada jaringan paru oleh berbagai macam sebab yang ditandai dengan adanya peningkatan permeabilitas membrane alveolus-kapiler secara difus, yang kemudian akan mengakibatkan terjadinya edema dan inflamasi luas pada jaringan paru. Pada keadaan seperti ini, proses difusi udara respirasi melalui membran alveolus-kapiler akan terhambat mengakibatkan terjadinya sintas (shunting) dan hipoksemia pada penderitanya. Pada era penanganan kedokteran yang modern sekalipun (dengan penanganan di Intensive Care Unit dan menggunakan ventilator), angka kematian yang disebabkan ARDS masih tinggi berkisar antara 40% hingga 50%.2,4 Penyakit ini tidak saja disebabkan oleh proses-proses kerusakan yang langsung mengenai jaringan paru, namun disebabkan pula oleh proses yang berlangsung sistemik. Disebabkan oleh hal tersebut di atas, maka kecurigaan untuk munculnya ARDS pada seseorang harus tetap diwaspadai, terutama pada pasien dengan penyakit sistemik yang berat dan multiple.2,4,6 Insidens dari ARDS adalah sebesar 58,7/100000. Di Amerika Serikat diperkirakan setiap tahunnya terdapat 141.500 kasus ARDS, menyebabkan kematian sekitar 74.500 penderitanya, dan menambah 3,6 juta dari hospitalisasi yang dibutuhkan, sedangkan data di Indonesia belum ada. Secara umum angka kematian pada pasien ARDS adalah sebesar 503

70%, dimana angka kematian ini dapat ditekan hingga berkisar 30-40% setelah era penggunaan ventilator.2,4 2.3 ETIOLOGI Inflamasi ekstensif luas paru-paru pada ARDS merupakan proses patogenesis dalam respon terhadap berbagai penyebab yang menyebabkan kerusakan paru secara langsung maupun tidak langsung. Beberapa penyebab dari ARDS dapat dilihat pada tabel 1.Acute Lung Injury (ALI) merupakan bentuk kelainan serupa dalam spektrum yang lebih rendah, namunpotensial untuk berevolusi menjadi ARDS.2,4

Tabel 1.Faktor risiko terjadinya ARDS2,4

Penyakit yang terjadi di jaringan paru Pneumonia Aspirasi dari isi lambung Kontusio paru Kasus tenggelam Inhalasi zat toksik

Penyakit yang terjadi di luar paru Sepsis Trauma berat Fraktur tulang multipel Iga gambang Trauma Kepala Luka Bakar Transfusi berulang Overdosis Obat Pankreatitis Paska Pintas Kardiopulmoner

Faktor-faktor yang mempengaruhi atau meningkatkan risiko terjadinya ARDS sangat banyak, tidak semua pasien dengan penyebab dasar berkembang menjadi ARDS. Berbagai variasi klinik dihubungkan dengan peningkatan risiko terjadinya ARDS termasuk diantaranya peminum alkohol, hipoproteinemia, usia lanjut, keparahan penyakit dan luasnya kerusakan diukur dengan skor APHACHE, hipertransfusi produk darah, dan merokok.2,4

4

2.4 GAMBARAN KLINIS Perkembangan ARDS biasanya cepat, terjadi dalam waktu 12-48 jam dari penyakit penyebab. Inflamasi yang terjadi di paru menurunkan komplain paru sehingga menyebabkan peningkatan usaha paru untuk bernafas, tidal volume kecil dan takipnu. Pernapasan yang cepat atau oksigenasi rendah, pasien dengan ARDS secara khusus mempunyai analisis gas darah awal yang emnunjukkan PaO2 kurang dari 50-55 mmHg dan pulse oymetry mencatat kurang dari 85% saturasi O2 arterial.2,4,5,6

Gambar1. Alveolus Normal Menurut American European Consensus Conference (AECC) pada tahun 1994 definisi ARDS terdiri dari gagal nafas (respiratory failure/distress) dengan onset akut, rasio tekanan oksigen pembuluh arteri berbanding fraksi oksigen yang diinspirasi (PaO2/ FiO2) < 200 mmHg hipoksemia berat, secara radiologis infiltrat bialteral yang konsisten dengan edema paru, oksigenasisistemik yang tidak baik, dan tidak ditemukannya hipertensi serambi kiri (gagal jantung kiri).2,4,5

2.5 DIAGNOSIS Pendekatan klinik untuk mendiagnosis ARDS dilakukan dengan beberapa cara, pertama melalui pemerikasaan radiografi dada, pada kasus yang berkembang menjadi ARDS 5

gambaran radiografinya menunjukkan infiltrat alveolus bilateral difus yang konsisten dengan edema paru, onset awal infiltrat biasanya bervariasi dari ringan atau padat, insterstitial atau alveolus, tersebar atau konfluen. Infiltrat di rontgen dapat tidak berhubungan dengan derajat hipoksemia, sebagai contoh pasien dengan stadium awal ARDS mengalami hipoksemia berat dengan gambaran infiltrat tersebar asimetris yang diinterpretasikan sebagai pneumonia.2,4,5,6,7

Gambar 2. Penampakan Radiologis ARDS Pemeriksaan laboratorium spesifik untuk diagnosis ARDS tidak ada, tetapi analisis gas darah penting untuk mengkonfirmasi diagnosis ARDS diamana PaO2/ FiO2 abnormal. Bronkoskopi dengan Bronchoalveolar lavage (BAL) merupakan pemeriksaan penting untuk mengevaluasi pasien yang belum jelas berkembang menjadi ARDS. Suatu keadaan yang mirip dengan klinis ARDS adalah Acute Lung Injury (AL), tetapi pada ALI kadar PaO2/ FiO2 dalam darah arteri antara 200-300 mmHg. Tabel 2 nerikut ini menunjukkan kriteria diagnosis ALI/ARDS berdasarkan AECC. Selanjutnya akan dibicarakan tentang ARDS ditinjau dari aspek imunologinya. 2,4,5,6 Tabel 2. Kriteria Diagnosis ALI/ARDS2 Variabel Klinik Onset Hipoksemia Radiografi dada Penyebab nonkardiak ALI Akut PaO2/FiO2 300 mmHg Infiltrat bilateral Tidak ada bukti klinik Hipertensi atrium kiri atau Pulmonary capillary wedge Pressure 18 mmHg ARDS Akut PaO2/FiO2 200 mmHg Infiltrat bilateral Tidak ada bukti klinik Hipertensi atrium kiri atau Pulmonary capillary wedge Pressure 18 mmHg

6

2.6 ASPEK IMUNOLOGIS ARDS Aspek imunologis Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) meliputi berbagai aspek diantaranya adalah cedera jaringan paru, kerusakan endotel paru kapiler paru, kerusakan epitel alveolus, peranan koagulasi dan Gambaran patologi yang terjadi selama berlangsungnya ARDS. 2.6.1 CEDERA JARINGAN PARU A. Neutrofil Beberapa studi membuktikan peran penting neutrofil dalam pathogenesis kasus-kasus ARDS. Pada studi histologist, ARDS ini menunjukkan tanda akumulasi neutrofil di paru. Untuk menyebabkan kerusakan paru, neutrofil harus bertahan di paru, beerkontak erat dengan epitel dan mengaktivasi pelepasan produk-produk inflamasi. Beberapa teori menjelaskan mekanisme neutrofil menetap di paru. Teori pertama menunjukkan bahwa bertahannya neutrofil karena interaksi antara molekul adhesi pada permukaan sek neutrofil dan sel-sel endotel (Gambar 3). Molekul adhesi itu seperti P selektin, ICAM-1 (intercellular adhesion molecule-1) dan CD 11/CD 18. Teosi kedua, neutrofil bertahan di sirkulasi paru karena induksi kekakuan.6,8,9 Neutrofil yang teraktivasi menyebabkan pelepasan berbagai produk sitotoksik, yang akan merusak epitel alveolus. Produk-produk tersebut termasuk reactive oxygen species/nitrogen species (ROS/NOS), peptide kationik, eicosanoid, dan enzim-enzim proteolitik. Disamping itu neutrofil juga melepaskan growth factor (GF), sitokin-sitokin, dan kemokin yang menyebabkan respon inflamasi di paru. Produk-produk kerusakan potensial lainnya yang dilepaskan neutrofil termasuk platelet activating factor (PAF) dan metabolit asam arakidonat seperti leukotrien.6,9 Neutrofil yang beradhesi dengan endotel akan mengeluarkan lisosim yang akan menyebabkan dinding endotel lisis, akibatnya endotel terbuka. Protease merusak matrik ekstraseluler paru yang akan mempermudahkan migrasi neutrofil dari kapiler ke ruang udara. Enzim protease yang dominan dilepaskan oleh neutrofil pada ARDS adalah neutrofil elastase. Neutrofil juga membawa superoksidan yang termasuk dalam radikal bebas yang akan mempengaruhi oksigenasi mitokondria dan siklus GMPs. Akibat dari proses tersebut endotel menjadi nekrosis, sehingga terjadi kerusakan endotel pembuluh darah. Kerusakan endotel tersebut menyebabkan terjadinya kebocoran vascular (vascular leak) sehingga menyebabkan kerusakan organ multipel.6,9 7

Gambar 3. Kerusakan alveolus selama Fase Aktif Dari sampel cairan edema paru dan bilasan bronkus (broncholaveolar lavage) pasien dengan ARDS menunjukkan dominasi neutrofil, dan kadar neutrofil ini dihubungkan dengan beratnya kerusakan dan buruknya prognosis. Pada sejumlah percobaan model binatang, pengobatan dengan hambatan terhadap aktivasi neutrofil atau hambatan terhadap fungsinya dan mencegah perkembangan ke arah acute lung injury. 6,8,9

8

Gambar 4. Perbandiangan alveolus normal dengan alveolus yang rusak Kerusakan yang dihubungkan dengan neutrofil pada ARDS juga diatur oleh inhibitor alami dari fungsi neutrofil. CC16 adalah inhibitor kemotaksis neutrofil yang telah diidentifikasi pada bilasan cairan bronkoalveolar pasien ARDS. Inflamasi yang dimediasi neutrofil secara normal diakhiri oleh fagositosis neutrofil dan dipindahkan dari ruang udara. Jalur primer untuk memindahkan neutrofil apoptosis adalah melalui fagositosis oleh makrofag alveolar, suatu mekanisme membersihkan neutrofil tanpa dilanjutkan dengan pelepasan enzim-enzim proteolitik potensial yang merugikan. Pada pasien dengan ARDS terdapat gangguan mekanisme pembersihan neutrofil yang normal. Neutrofil yang diisolasi 9

melalui bilasan bronkoalveolar dari pasien ARDS mempunyai penurunan kadar apoptosis. Pada hewan percobaan, induksi apoptosis neutrofil memperbaiki ARDS, dan onset apoptosis neutrofil terjadi secara bersamaan dengan fase resolusi kerusakan paru. 6,7,8 B. Kemokin Sitokin kemotaktik (kemokin) adalah peptide yang berperan primer dalam penarikan dan aktivasi leukosit selama inflamasi. Tanda infiltrasi paru yang dihubungkan dengan terjadinya ARDS adalah adanya infiltrasi leukosit. Migrasi leukosit ynag berlangsung secara besar dilakukan oleh kemokin. Hubungan timbal balik dari respon awal sitokin, molekul adhesi, dan susunan neutrofil mengerahkan neutrofil ke dalam paru (Gambar 4).6,7,8 Sejumlah unsure telah dikenali sebagai kemoatraktan neutrofil, diantaranya adalah interleukin-8 (IL-8) dan leukotrin B4. Interlukin-8 (IL-8) merupakan sitokin inflamasi yang fungsi utamanya sebagai kemoatraktan dan faktor aktivasi neutrofil. Interleukin-8 merupakan activator poten neutrofil dengan kapasitas untuk meregulasi ekspresi molekul adhesi pada permukaan neutrofil, meningkatkan peningkatan leukotrin B4 (LTB4), menginduksi kemotaksis neutrofil dan meningkatkan perlengketan neutrofil pada sel endotelial dan epitelial. IL-8 berperan dalam sejumlah besar sekuester neutrofil dan bertahan di vaskuler alveolus serta berakumulasi di ruang alveolus pada beragam penyakit, salah satunya termasuk ARDS. Penelitian oleh Goodman dkk tahun 1998 mununjukkan bahwa IL-8 diproduksi dalam jumlah yang lebih besar dibandingkan kemokin lainnya oleh makrofag alveolar manusia pada stimulasi dengan lipoplisakarida (LPS). Hal ini menunjukkan bahwa LPS merupakan salah satu sumber peningkatan IL-8. 6,7,9,10 Makrofag alveoli merupakan sumber utama kemokin, produksi IL-8, peptide growth related oncogen (GRO), dan protein epithelial neutrophil activating (ENA) dalam ruang alveoli. Makrofag alveoli merespon langsung produk-produk bakteri seperti lipopolisakarida bakteri dan prodeuk-produk dinding sel gram positif seperti asam leipotechoic. Berdasarkan jumlahnya, IL-8 diproduksi berlebihan mengikuti stimulus LPS. Sel-sel lain dalam alveoli juga memproduksi kemokin dan serta memproduksi sitokin proinflamasi TNF- dan IL1. Kemokin proinflamasi CXC, GRO, CINC-2 (cytokine-induced neutrophil chemoattractant), dan MIP-2 (macrophage imflammatory protein) juga merupakan kemoatraktan neutrofil. Vanderbilt and colleagues melaporkan bahwa isolasi sel alveoli tipe II meununjukkan mRNA kemokin ini dengan kadar yang lebih tinggi daripada isolasi dari sel tipe I atau makrofag alveoli. Sel tipe II juga mengekspresikan CXCR2, reseptor untuk 10

kemokin ini. Perlukaan paru karena P. aeruginosa muga menyebabkan peningkatan sel alveoli tipe II yang menunjukkan mRNA kemokin dan protein GRO.6,8,9 Tabel 3. Kemokin yang terlibat dalam migrasi neutrofil Kemokin Interleukin-8 Peptide growth related oncogen (GRO) Protein epithelial neutrophil activating (ENA) CINC-2 (cytokine-induced neutophil chemoattractant) MIP-2 (macrophage imflamatory protein) Reseptor CXCR2 CXCR2 CXCR1 CXCR1 CXCR2

Ekspresi MCP-1 (monocyte chemoattractant protein) yang berlebihan pada paru tidak menyebabkan inflamasi paru tetapi mengakibatkan peningkatan infiltrasi monosit dan limfosit ke dalam jalan napas. Pada penelitian, setelah provokasi endotoksin padan baboon, ada peningkatan kadar TNF- pada 2 jam setelahnya, yang diikuti 4 jam kemudian kadar puncak MCP-1. Penambahan MCP-1 eksogen melindungi tikus dari lethal challenge bakteri atau endotoksin; MCP-1 keseimbangannya bergeser ke arah sitokin antiinflamasi, dengan peningkatan IL-10 dan penurunan IL-2.6,7,8 C. Komplemen Sistem komplemen adalah komponen sentral dari pertahanan penjamu. Aktivasi komplemen dapat dihasilkan dari satau dari 3 jalur: 1.Jalur klasik, yang diaktivasi oleh kompleks antigen-antibodi; 2.Jalur pengikatan lektin, yang diaktivasi oleh komponen polisakarida bakteri; dan 3.Jalur alternativ, yang diaktivasi oleh kumpulan protein, endotoksin, dan berbagai senyawa tidak larut. Ketiga jalur bertemu di level C3 convertase dan pada akhirnya menyebabkan pembentukan MAC (membrane attack complex) dan lisis mikroorganisme.6,8,10 Komponen aktivasi komplemen dapat mengaktivasi sel endotel untuk memproduksi radikal oksigen dan molekul adhesi, dapat menginduksi ekspresi kemokin, dan dapat menjadi kemotaktik langsung neutrofil. Sebenarnya semua komponen komplemen dapat diproduksi secara lokal di paru oleh sel alveolar tipe II, makrofag alveoli, dan fibroblast paru. Jadi sebagai bagian dari eradikasi mikroorganisme, kaskade komplemen juga penting secara bermakna memperbesar inflamasi paru dan akibatnya terjadi kerusakan paru.6,7,8

11

Beberapa percobaan dan data klinik menunjukkan peranan aktivasi komplemen pada patofisiologi ARDS. Pada binatang percobaan, aktivasi sitem komplemen menyebabkan ARDS dengan histopatologi yang sama pada ARDS manusia. Penghambatan kaskade komplemen melalui deplesi komplemen umum atau melalui hambatan spesifik dari konversi C5a melindungi binatang percobaan dari ARDS. Pasien dengan ARDS secara umum menunjukkan bukti aktivasi komplemen yang luas (peningkatan kadar plasma komponen komplemen C3a dan C5a), dan tingkat aktivasi komplemen dihubungkan dengan perkembangan dan dampak ARDS.6,8,9,10 2.6.2 KERUSAKAN ENDOTEL VASKULER PARU Sel endotel (endothelial cells/ECs) sangat penting dalam pertahanan tuan rumah, perbaikan, dan fisiologi inflamasi. Selain itu, endotel merupakan bagian penting antara inflamasi dan jalur trombotik oada sepsis dan ARDS. Interaksi yang tidak teratur antara aktivasi atau kerusakan endotel dengan leukosit sangat penting dalam eksperimen dan klinis sepsis, dan menyebabkan sekuestrasi leukosit di intravaskuler paru-paru dan di dalam kompartemen alveoli. Baru-baru ini studi di model murine menunjukkan bahwa sekuestrasi leukosit di paru-paru yang diinduksi oleh LPS sebagian besar karena aktivasi endotel. Sel endotel yang dilepaskan ke dalam sirkulasi pada pasien sepsis.2,4,6,8 Sel endotel (ECs) mengekspresikan TLRs dan mengenali produk LPS dan bakteri lainnya. Sebagai respon terhadap rangsangan LPS, sel endotel akan mengekspresikan produk baru, termasuk molekul adhesi dan kemokin yang akan menarik leukosit, dan mengalami perubahan fenotipik dan fungsional. Perubahan yang sama telah didokumentasikan pada pembuluh darah pasien sepsis. Beberapa kemokin baru yang dibentuk, seperti molekul adhesi, dan faktor inflamasi disintesis di bawah kontrol transkripsi oleh faktor nuklir kappa B (NF-kB). Kerusakan genetic NF-kB di endothelium menyebabkan kelangsungan hidup yang lebih baik pada mencit yang dipapar dengan LPS. Jadi, mengubah ekspresi gen endotel dan sintesis dari produk protein yangs sesuai dalam merespon LPS menjadi Gambaran sentral infeksi bakteri gram negative dan sepsis (Gambar 5.). Selain itu, pola messenger RNA (mRNA), termasuk transkripsi kode untuk produk gen yang relevan dengan respon inflamasi yang sistemik dan cidera, juga diubah bila sel endotel manusia dirangsang dengan lipoprotein bakteri. Hal ini mengGambarkan bahwa respon endotoksik bila dirangsang oleh berbagai produk mikroba selain endotoksin klasik (LPS). Sel endotel mengekspresikan produk baru

12

yang diaktifkan oleh berbagai produk mikroba tersebut menjadi salah satu faktor yang menyebabkan kegagalan antibody dengan spesifisitas.2,4,6,7 Aktivasi endotel vaskuler paru dapat disebabkan oleh sitokin, lipopolisakarida, dan produk mikroba, dan perubahan ekstrim yang lain. Aktivasi endotel sebagian dibatasi dan mempunyai respon bolak-balik terhadap inflamasi yang terjadi secara lokal atau sistemik, proses aktivasi endotel ini menjadi tidak teratur dan tidak terkontrol pada ARDS.2,3,5,6 Sitokin IL-2 dan TNF- selain merupakan respon inflamasi pada sepsis, dapat pula menyebabkan kerusakan endotel pembuluh darah. IL-1 sebagai imunoregulator utama mempunyai efek pada sel endotel termasuk didalamnya pembentukan prostaglandin E2 (PGE2) dan merangsang ekspresi intracellular adhesion molecule-1 (ICAM-1). Dengan adanya ICAM-1 menyebabkan neutrofil yang telah tersensitisasi oleh granulocyte-macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) akan mudah mengadakan adhesi. Interaksi endotel dengan neutrofil terdiri dari tiga langkah yaitu: bergulirnya neutrofil, P dan E-selektin yang dikeluarkan oleh endotel dan L-selektin neutrofil dalam mengikat ligan-selektif; adhesi dan aktivasi neutrofil yang mengikat intergrin CD-11 atau CD-18 yang melekatkan neutrofil pada endotel dengan molekul adhesi ICAM yang dihasilkan oleh endotel dan diapedesis neutrofil menembus dinding endotel. Selama terjadi sepsis tingkat IL-1B dan TNF- berkorelasi dengan keparahan penyakit dan kematian. Sitokin-sitokin yang dihasilkan akan menginduksi panas dan memproduksi protein-protein fase akut sebagai respon inflamasi. 2,4,6,7 Pada dekade penelitian klinik dan binatang menunjukkan bahwa edema paru karena peningkatan permeabilitas adalah sebagai abnormalitas fisiologis primer pada stadium awal ALI/ARDS. Edema paru karena peningkatan permeabilitas terjadi melalui kegagalan struktur alveolus yang secara normal menahan plasma dalam kapiler alveolus (alveolar capillary membrane (ACM)). Kegagalan ACM pada ARDS menyebabkan cairan kaya protein memenuhi ruang udara alveolus dan secara langsung menyebabkan pemburukan pertukaran gas dan hilangnya complain paru yang menandakan kelainan paru. ACM dibentuk oleh 2 komponen yang berbeda: endotel kapiler dan epitel alveolus, fungsi keduanya rusak pada keadaan ARDS.2,4,6,7 Mekanisme yang menyebabkan kegagalan ACM bermacam-macam tapi dapat dibagi secara kasar yaitu kerusakan endotel kapiler dan epitel alveolus. Kerusakan endotel kapiler alveolus telah lama dikenal sebagai kunci dari fase akut ARDS. Studi ultrastruktur menunjukkan pembengkakan sel endotel dan pelebaran sambungan interseluler, dan studi radionuclide mengkonfirmasi adanya kebocoran kapiler pada pasien ini. Banyak definisi terkini menunjukkan bahwa struktur endotel dan fungsinya berubah secara independen karena 13

proses kerusakan sel yang disebut aktivasi endotel. Sel endotel berkontraksi dan terjadi kekacauan respon vasomotor yang menyebabkan perkembangan kebocoran kapiler, ekspresi molekul adhesi dan sitokin yang memperbesar kerusakan alveolus. Dengan adanya kerusakan endotel alveolus, kerusakan epitel ditandai oleh nekrosis dan sering ditemukan kerusakan yang dalam, yang merupakan tanda penting pada ARDS.2,4,6,7,9 2.6.3 KERUSAKAN EPITEL ALVEOLUS Epitel alveoli yang normal disusun secara dominan oleh sel epitel gepeng tipe 1 yang menutupi 90% daerah permukaan alveolus berupa permukaan tipis untuk pertukaran gas dari alveolus ke kapiler dan barir yang dapat melawan ekstravasasi cairan ke dalam ruang udara serta mudah terjadi kerusakan. Sel epitel alveolus tipe II kuboid menutupi 10% dari permukaan alveolus dan lebih tahan terhadap kerusakan. Sel epitel alveolus tipe II mempunyai beberapa fungsi penting, termasuk memproduksi surfaktan dan transfer ion serta berfungsi juga sebagai sel progenitor untuk regenerasi sel tipe I setelah mengalami kerusakan. Sel epitel tipe II juga menyediakan proteksi penting melawan pembentukan edema yaitu meresopsi cairan dari ruang udara. 2,4,6,10 Secara normal, 90% atau lebih sel ruang udara adalah makrofag alveolar (AM),