Alterasi Sitokin Interleukin 8 dengan Model Sel A549 melalui Peningkatan Konsentrasi dan Lama Paparan Lipopolisakarida.

Abstract

Hiperinflamasi pada pasien COVID-19 adalah salah satu penyebab dari tingginya kematian. Model secara in vitro untuk menirukan (mimicking) respon inflamasi yang terjadi pada pasien COVID-19 menjadi hal penting dalam rangka penemuan kandidat obat baru. Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) menyerang paru-paru karena adanya sel alveolar tipe II yang memiliki reseptor angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) dan menyerang sel endotel kapiler dikarenakan mengekspresikan reseptor ACE2 dan transmembrane proteasae serine 2 (TMPRSS2). Target utama dari SARS-CoV-2 adalah sel alveolar tipe II paru, yang menentukan perkembangan kerusakan alveolar difus. Penelitian ini menggunakan Sel A549 sebagai sel target dalam pembuatan model inflamasi dengan penginduksi lipopolisakarida (LPS). Penggunaan sel A549 dikarenakan sel ini adalah sel lestari yang merupakan adenocarcinomic human alveolar basal epithelial cells pada paru-paru yang memiliki fenotip yang sama dengan sel target utama dari SARS-COV-2. LPS dapat berperan dalam peningkatan sitokin proinflamasi karena dianggap sebagai agen infeksius. Perlakuan LPS menyebabkan respon inflamasi yang berlebihan sehingga menyebabkan kerusakan sel yang mengakibatkan penurunan jumlah sel hidup pada sel A549. Penelitian ini bertujuan untuk pembuatan model inflamasi dengan sel A549 sebagai target dan LPS sebagai agen infeksius berdasarkan viabilitas, population doubling time (PDT) dan sitokin proinflamasi interleukin 8 (IL-8) dengan variabel bebasnya adalah konsentrasi LPS dan lama paparan LPS. Sel A549 dikultivasi pada media DMEM/F12, kemudian dianalisis dengan haemocytometer untuk perhitungan jumlah sel dan dikarakterisasi menggunakan Fluorescence Activated Cell (FAC) dengan metode Cytometric bead Array (CBA). Dari hasil uji satu faktor analysis of variance (ANOVA), menunjukkan bahwa sel yang dipaparkan dengan LPS selama 24 jam berbeda signifikan dengan sel yang tidak dipaparkan LPS pada uji viabilitas sel dan PDT (p<0.05). Peningkatan sitokin proinflamasi IL-8 pada sel A549 yang dipaparkan dengan LPS dosis 1000 µg/mL menjadi dosis yang menyebabkan terjadinya hiperinflamasi. Penggunaan dosis LPS 1000 µg/mL pada interval waktu 24, 72 dan 120 jam menunjukkan viabilitas dan PDT yang signifikan pada sel yang dipaparkan LPS dengan yang tidak dipaparkan berdasarkan analisis dua faktor ANOVA. Viabilitas sel, PDT dan sitokin proinflamasi IL-8 menunjukkan ketergantungan terhadap konsentrasi dan lama paparan LPS. Pada pasien COVID-19, peningkatan kadar sitokin proinflamasi IL8 dalam sel yang terpapar LPS dengan dosis 1000 µg/mL selama 24 jam dapat digunakan sebagai model (mimicking).

Hyperinflammation in COVID-19 patients is one of the causes of high mortality. An in vitro model for mimicking the inflammatory response that occurs in COVID-19 patients is important in an effort to find new drug candidates. Lipopolysaccharide can increase the proinflammatory cytokine interleukin 8 in response to the presence of foreign substances. The purpose of this research is a preliminary study in an in vitro inflammatory model using A549 cells. This research was conducted from August to November 2022 at the stem cell research and development laboratory, Bio Farma. The effect of exposure to LPS doses of 100, 500, and 1000 g/mL for 24, 72, and 120 hours was analyzed based on cell viability, population doubling time (PDT), and the proinflammatory cytokine IL-8. The group differences were examined using one- and two-way analysis of variance in IBM SPSS Statistics Version 29, with a p value of 0.05 considered significant. Cells exposed to a dose of 1000 g/mL LPS had a lower viability and a higher proliferation rate (p 0.05), according to viability and PDT. Viability, PDT, and pro-inflammatory cytokines showed concentration- and time-dependent responses. In COVID-19 patients, increased levels of the proinflammatory cytokine IL-8 in cells exposed to LPS at a dose of 1000 g/mL for 24 hours can be used as a mimic.