Perbedaan ekspresi mRNAsitokin antara domba ekor tipis dan merino terhadap infeksi fasciola gigantica

Abstract

Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa domba ekor tipis (ET) lebih resisten terhadap infeksi F. gigantica dibanding domba Merino. Resistensi terjadi pada awal infeksi yaitu antara minggu ke 2-6 minggu setelah infeksi, secara in vitro terl-11kti bahwa sel eosinofil dan radikal superoksida yang diproduksi oleh sel tersebut men .. pakan molekul efektor yang membunuh cacing tersebut. Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari mekanisme resistensi yang diekspresikan oleh domba ET. Gen yang bertanggung jawab terhadap sifat resisten diprediksi melalui identifikasi apakah jalur sel Thl/Th2 yang akan diaktifkan (up regulation) atau diinaktifkan (down regulation) oleh F. gigantica secara in vivo. Selain itu juga akan diamati adanya perbedaan enzim antioksidan sebagai mekanisme pengelakan yang dilakukan parasit terhadap sistem imun domba ET dan Merino. lmplikasi dari penelitian ini tidak hanya untuk pengembangan vaksin tapi juga obat dan seleksi genetik. Populasi sel Thl memproduksi IFN-y, sedangkan Th2 memproduksi IL-4, IL-5 dan IL-10. Sitokin merupakan determinan esensial, yang pada infeksi parasit diketahui sangat menentukan apakah suatu parasit akan berakhir dengan kematian atau terus hidup dalam tubuh inang definitif sebagai inf eksi kronis. Identifikasi ekspresi sitokin dilakukan dengan ekstraksi mRNA dari kelenjar getah bening hepatika, dilanjutkan dengan RT-PCR (Reverse Trancriptase Polymerase Chain Reaction) menggunakan primer spesifik dari domba. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan profil sitokin antara domba ekor tipis (ET) dengan domba Merino terhadap infeksi F.gigantica. Domba ET yang resisten condong menginduksi sitokin (IL-4, IL-5 dan IL-10) yang bertanggung jawab terhadap polarisasi sel Th2, sedangkan domba Merino yang peka menginduksi sitokin (IFNy) yang menyebabkan polarisasi sel Thi. Resistensi terhadap infeksi F. gigantica pada domba ET terjadi karena ekspresi IL-10 mengaktivasi sel eosinofil dan radikal superoksida yang dihasilkan secara optimal dan efektif membunuh larva F. gigantica. Sebaliknya kepekaan domba Merino terhadap infeksi F. gigantica terjadi karena ekspresi IFNy menekan produksi radikal superoksida. Sifat resistensi domba ET terhadap infeksi F. gigantica dapat diketahui dengan aktifnya gen IL-4, IL-5 dan IL-10 dan dapat digunakan sebagai marker untuk seleksi hewan resisten. Superoksida dismutase (SOD) dan Glutathion S-transferase (GST) yang disekresi parasit berperan sangat penting dalam menghambat kerja molekul radikal bebas dari sel eosinofil.

resistant to infection with F. gigantica than the Merino sheep. Eosinophils in ITT sheep infected between 2-6 weeks could effectively kill immature parasites and superoxide radicals derived from these cells were mediating parasite killing in vitro. The purpose of this study is to investigate the immunological basis of the resistancy expressed by the ITT sheep. The responsible gene (s) for resistance was investigated in vivo by understanding the molecular pathways (Thl/Th2) which are upregulated/ down-regulated to control superoxide production in resistant ITT sheep when compared to susceptible Merino sheep. The difference of antioxidant enzymes (molecules of parasite) regarded as preventive mechanism in the parasites were also observed whether they are originated from resistant ITT sheep or susceptible Merino sheep. This will not only have implications for vaccine production research, but also provides novel targets for drug development and genetic selection. In order to test this hypothesis IFNy which is predominate type 1 like cytokines, and IL-4, IL-5 and IL-IO which are predominant type 2 like cytokines, were determined in sheep tissues following Fasciola infection by RT-PCR (Reverse Trancriptase Polymerase Chain Reaction). These cytokines have been shown to be a critical determinant in parasitic infections where the timing and activation of cytokine production in the host can effect the final outcome allowing either parasite survival or resulting parasite death. The results showed that there are cytokine profile differences between both breeds of sheep infected with F. gigantica. The resistant ITT sheep tend to develop Th2-cells, while susceptible Merino sheep develop Thi-cells. F. gigantica infection in ITT sheep could be prevented by producing IL-IO and activating eosinophils expressed by Th2-cells that enhanced superoxide radicals production being effectively killed F. gigantica larvas. The development of significant IFNy response by Thl which inhibited superoxide production may be the primary explanation for the increased susceptibility of Merino sheep. The resistance of ITT sheep to F. gigantica infection were controled by cytokine genes including genes for IL-4, IL-5 and IL-10, such genes could be used as DNA markers for resistance to identify elite resistant animals for selective breeding. Superoxide dismutase (SOD) and Glutathione S-transferase (GST) secreted by parasites are critical defence molecules against superoxide radicals produced by eosinophils.