Proteksi Probiotik pada Mukosa Ileum Mencit yang Terpajan Lipopolisakarida Escherichia Coli

Abstract

Probiotic’s protection in ileal mucosa of mice after lipopolysaccaride Escherichia coli

Background: Gastrointestinal infection is one of the major causes of morbidity in children. Diarrhea is the common manifestation. Diarrheal prevention needs a balance mucosal immune system. Probiotic used in prevention of gastrointestinal infection needs to be considered. The aim of the study is to prove probiotic protection in ileal mucosa after lipopolysaccaride (LPS) Escherichia coli O55:B5 inoculation anatomically and immunologically.

Method: Experimental study with male Balb/c, age 10-12 weeks, body weight 30-40g and randomized into treatment group and placebo group. Treatment group received mix probiotic for 14 days and on day 15 were inoculated by LPS Escherichia coli O55:B5, and day 16-21 were given mix probiotic again. Placebo group received LPS Escherichia coli O55:B5 on day 15. Mice necropsy were conducted at day 22. Immunohistochemistry examination used to look for amount expression cell for IL-2, IFN-γ, TNF-α, IL-4, IL-5,
IL-6, IL-10 dan TGF-β in ileal mucosa. Scanning electron microscope was used to see ileal mucosal structure. Statistic analysis used in this study was multivariate analysis.
Results: Sixteen Balb/c mices were randomized into 2 groups, each group consist 8 mices. There was significant difference on amount of cells expression IL-5 (p=0.022), IL-6 (p=0.05), and also on amount of cells expression TGF-β (p=0.036). On probiotic- LPS group, there was no Th1 domination but on the other hand, Treg became dominant. Th1 and Th2 response were still balance. Structural damages occurred in LPS group and did not occur in probiotic-LPS group.

Conclusion: Probiotic protection in ileal Balb/c mice mucosa after LPS Escherichia coli O55:B5 inoculation is through anatomy and immunology changes.

Keywords: Probiotic, LPS, Escherichia coli, protection, immunology

ABSTRAK

Latar belakang: Infeksi gastrointestinal dengan manifestasi tersering diare merupakan salah satu infeksi yang sering terjadi pada anak. Pencegahan diare memerlukan keseimbangan sistem imun mukosa yang baik. Penggunaan probiotik untuk pencegahan terhadap infeksi gastrointestinal perlu dipikirkan. Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan proteksi probiotik pada ileum mencit yang terpajan lipopolisakarida (LPS) Escherichia coli O55:B5 secara anatomis dan imunologis.

Metode: Uji eksperimental dengan menggunakan mencit Balb/c jantan berusia 10-12 minggu, berat badan 30-40g dan dirandomisasi menjadi kelompok perlakuan dan kelompok kontrol. Kelompok perlakuan mendapatkan mix probiotik selama 14 hari, hari ke-15 mendapatkan LPS Escherichia coli O55:B5 dan hari ke-16-21 kembali mendapatkan mix probiotik. Kelompok kontrol mendapatkan LPS Escherichia coli O55:B5 saja pada hari ke-15. Seluruh mencit dinekropsi pada hari ke-22. Pemeriksaan imunohistokimia untuk melihat ekspresi sel penghasil sitokin IL-2, IFN-, TNF-α, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 dan TGF-ß di jaringan ileum. Scanning microscope electron (SEM) untuk melihat struktur mukosa ileum. Analisis statistik yang digunakan adalah analisis multivariat.

Hasil: Enam belas ekor mencit Balb/c terbagi menjadi dua kelompok, masing-masing 8 mencit. Pada kelompok probiotik-LPS didapatkan perbedaan bermakna dibandingkan dengan kelompok LPS pada jumlah penghasil sitokin IL-5 (p=0,022), IL-6 (p=0,050) dan jumlah sel penghasil sitokin TGF-β (p=0,036). Pada kelompok probiotik-LPS, dominasi respon Th1 tidak terlihat lagi dan menimbulkan dominasi Treg pada kelompok ini. Posisi Th1 dan Th2 masih dapat dipertahankan secara seimbang. Kerusakan struktur yang terjadi pada kelompok LPS tidak didapatkan pada kelompok Probiotik-LPS.

Simpulan: Proteksi probiotik pada mukosa ileum yang terpajan LPS Escherichia coli terjadi secara anatomi dan imunologi.