A. Pendahuluan
Sistem kekebalan tubuh yang baik akan menjaga tubuh dari serangan mikroorganisme maupun komponen bioaktif radikal bebas yang menggangu. Sistem kekebalan tubuh atau yang disebut dengan immunity dibangun oleh asupan-asupan zat gizi yang seimbang dengan kebutuhan tubuh. Vitamin dan mineral merupakan komponen penting dalam pembentukan sistem kekebalan dan pertahanan tubuh, baik secara immunological melalui pembentukan system immune maupun secara toxicological melalui detoksifikasi oleh enzim.
Vitamin yang penting untuk kesehatan sistem kekebalan tubuh dapat ditemukan dalam diet yang seimbang. Vitamin seperti A, B, C, D, E, dan K memainkan peran penting dalam mempertahankan sistem kekebalan tubuh yang sehat. Defisiensi vitamin ini dapat menyebabkan masalah anemia, masalah keseimbangan dan masalah memori, kelelahan kronis, dan masalah kardiovaskular. Kekurangan vitamin berkepanjangan bisa menyebabkan degenerasi dan kerusakan saraf yang irreversible.
Vitamin K merupakan vitamin yang bersumber dari beberapa bahan makanan. Ada 3 bentuk dasar vitamin K yaitu Vitamin K1, K2, dan K3. Vitamin K1 (phylloquinone atau phytonadione) adalah nutrisi alami yang ditemukan dalam sayuran berdaun hijau, seperti selada, kubis, brokoli, bayam, dan lobak hijau. Beberapa minyak, seperti minyak kedelai dan minyak zaitun, mengandung jumlah kecil vitamin K1. Vitamin K2 (menaquinones atau MKS) dalam makanan sebagian besar dalam bentuk MK4 dan MK7. Sejumlah kecil MK4 dapat ditemukan dalam produk hewan seperti daging dan produk susu. MK7 adalah produk alami dari bakteri yang hidup di usus manusia. MK7 juga ditemukan dalam produk fermentasi tertentu, seperti keju, dan dalam jumlah besar dalam produk kedelai Jepang yang dikenal sebagai natto. Sedangkan Vitamin K3 (menadione) adalah vitamin K yang disintesis oleh manusia (Lanham-New. 2008).
B. Pengaruh dan Fungsi Vitamin K dalam Sistem Imun Tubuh
Vitamin K ditemukan pada tahun 1935 oleh seorang ilmuwan Denmark bernama Henrik Dam, dihubungkan dengan proses pembekuan darah untuk menghentikan pendarahan pada waktu terjadi luka. Proses tersebut merupakan salah satu pertahanan tubuh menghadapi infeksi, dengan membentuk trombin yang akan menutup luka dengan pembekuan darah. Vitamin K membantu terbentuknya senyawa‐senyawa pembeku darah yang disebut sebagai protrombin untuk menjadi trombin. Fungsi lain dari vitamin K adalah membantu mengaktifkan osteokalsin, protein pembangun tulang, untuk menjaga tulang dari kerapuhan (osteoporosis) yang terjadi pada usia tua.
Dalam hubungannya dengan sistem imun, vitamin K mempunyai fungsi yang sangat kompleks yang berhubungan dengan aktivitas complemen, macrophage dan inflammatory Webb (2002); (Muller, et al. (1985) dan Tanaka et al. (2009).
1. Hubungan vitamin K dalam aktivitas complement
Complement system merupakan bagian yang penting dalam sistem imun yang terdiri lebih dari 35 protein dalam plasma dan pada permukaan sel. Dinamakan complement karena pertama kali ditemukan sebagai antibody-mediated untuk membunuh bakteri yang bersifat labil terhadap panas “complement”. Fungsi utama complement adalah membentuk membrane attack complex pada permukaan partikel asing seperti bakteri dan membunuhnya dengan menghancurkan dinding sel (lysis). Selama aktivasi, pergerakan complement diatur oleh protein C4 binding protein (C4BP). C4BP terdiri dari dua tipe subunit yang berbeda yaitu 7 α-chain dan 1 β-chain. Struktur α-chain mengikat C4b dan β-chain mengikat vitamin K yang terikat pada protein S. Kurang lebih 70% semua protein S di dalam plasma berada dalam kompleks yang tergabung/berikatan dengan C4BP. Protein S yang mengikat vitamin K berikatan kuat dengan phospholipid bermuatan negative. Ini merupakan satu area dimana keberadaan phospholipid di permukaan sel bakteri menyebabkan apoptotic (kematian) sel.
Webb (2002) mengungkapkan bahwa penambahan protein S dapat meningkatkan kematian sel bakteri pada aktifitas complement. C4BP hanya mengikat sel apoptotic ketika ada protein S. Kondisi ini menyimpulkan bahwa protein S (yang berikatan dengan vitamin K dalam kompleks C4BP) diperlukan dalam melakukan aktivitas penyerangan terhadap sel bakteri.
2. Pengaruh vitamin K terhadap macrophage
Peranan vitamin K sebagai penggumpal berperan penting dalam aktivitas procoagulant sel macrophage. Muller at. al. (1985) melakukan penelitian dengan mengisolasi sel macrophage dari brown Norway rats dengan usia 14 minggu yang berjenis kelamin betina yang bebas dari phatogen. Satu kelompok tikus percobaan sebelumnya diberi anticoagulant berupa warfarin melalui asupan air minum (2 mg/mL) selama 3 minggu. Tiga sel macrophage diisolasi dari spleen macrophage, peritoneal macrophage dan alveolar macrophages. Sel macrophage diisolasi dan dikultur secara invitro dalam plastic cultur tubes (tinggi 50 mm; diameter 10 mm) dengan jumlah sel 105 sel/tabung (0,2 mL). diinkubasi pada kondisi 37oC dengan 5% CO2. Media kultur yang digunakan adalah media RPMI 1640, penicillin (100 IU/mL), transferin (10 µg/mL, dan albumin (0,4 mg/mL).
Sel yang akan diuji dipisahkan dari kultur utama dan dikultur pada media bebas serum dengan penambahan vitamin K atau warfarin yang diinkubasi selama 24 jam. dan ditentukan aktivitas coagulanyya. Aktivitas procoagulant ditentukan dengan menginkubasi sel dengan thromboplastin ( 0,1 mL) dan CaCl2 (33 mmol/L) pada suhu 37oC dalam tabung gelas. Parameter penelitaiannya menggunakan Faktor II, VII, IX dan X . Faktor II, VII dan X masing-masing 0,1 sampel dilarutkan dalam Michaelis buffer 0,1 mL factor deficienct plasma, 0,1 mL thromboplastin dan 0,1 mL CaCl2 (0,033 mmol/L) yang diinkubasi selama 30 detik pada 37oC. Faktor IX yaitu 0,1 mL sampel dilarutkan pada Michaelis bbuffer 0,1 mL factor IX deficienct plasma, 0,1 mL reagen aPTT, 0,1 mL CaCl2 (0,033 mmol/L) diinkubasi selama 30 detik pada 37oC.
Hasil dari penelitian Muller at al (1985) menunjukan bahwa fungsi Vitamin K berpengaruh besar pada aktivitas procoagulant seluler macrophage. Adanya penggumpalan pada larutan sel macrophage menunjukan bahwa aktivitas vitamin K sebagai vitamin coagulant darah berpengaruh juga pada penggumpalan macrophage. Penambahan vitamin K menyebabkan peningkatan persentase penggumpalan macrophage dan mempercepat waktu penggumpalan.
3. Hubungan vitamin K dalam aktivitas inflammantory
Tanaka et al (2009) melaporkan peranan vitamin K sebagai anti-inlammatori dengan menggunakan percobaan secara invitro pada kultur sel human embryonic kidney (HEK)293 dan tikus RAW264-7. Sel HEK293 dan sel macrophage dari tikus RAW264-7 masing-masing sebanyak 5x105 sel/sumuran diinkubasi dengan 50µM vitamin K1, K2, dan K3 selama 30 menit dilanjutkan perlakuan dengan 100 ng/mL tumour necrosis factor (TNF)-α atau 100 ng/mL LPS selama 30 menit.
Hasil dari penelitian Tanaka et al (2009) menyebutkan bahwa pada sel HEK293, vitamin K3 menghambat nuclear tranlocation dari Nuclear Factor (NF)-kB p65 dan berikatan pada DNA NF-kBs dengan TNF-α. TNF-α dalam inflammatory cytokines, mengaktivasi NF-kB signaling pathway melalui pengikatan reseptor TNF-α (TNFR) dan menginisiasi respon inlfamasi. Pada gambar 4a menunjukan bahwa 100 ng/mL TNF-α menyebabkan translokasi NF-kB p65 masuk ke nucleus, dan 50 µM vitamin K3 menghambat 100 ng/mL TNF-α yang menyebabkan translokasi nuclear. Vitamin K3 pada 50 µM juga mengurangi secara nyata aktivitas pengikatan DNA dari NF-kB p50 dan p65 pada sel HEK293 yang disetimulasi dengan 100 ng/mL TNF-α.
Vitamin K1 dan K2 yang dilaporkan mempunyai pengaruh anti inflamasi, pada penelitian yang dilakukan Tanaka et al (2009) ternyata tidak mempunyai kemampuan dalam menghambat nuclear translocation NF-kB p65.
LPS merupakan penyusun membrane bakteri Gram negatif dan endotoxin, yang berperan penting dalam respon inflamasi. LPS juga menginduksi aktivasi NF-kB melalui Toll seperti reseptor 4 dan menyebabkan produksi cytokines. Vitamin k menekan induksi LPS pada TNF-α dalam sel RAW264. LPS pada kosentrasi 100 ng/mL memproduksi 5769 pg/mL TNF-α. Adanya vitamin K mengurangi produksi TNF-α menjadi 232 pg/mL. Kondisi ini menggambarkan bahwa vitamin K menekan terbentuknya LPS sehingga nuclear translokasi NF-kB dapat dihambat. Penemuan ini mempunyai peranan positif pada terapi iacut lung injury/acute respiratory distress syndrome (ARDS) yang menyebabkan inflamasi secara sistemik (terus-menerus)
C. KESIMPULAN
Vitamin K mempunai peranan penting dalam sistem imun manusia. Penelitian secara invitro dengan menggunakan kultur sel dan secara invivo pada berbagai hewan percobaan menunjukan pengaruh positif vitamin K pada sistem imun. Vitamin K yang berikatan dengan protein S pada complemen berperan dalam melakukan aktivitas penyerangan terhadap sel bakteri. Vitamin K berpengaruh terhadap penggumpalan/procoagulan macrophage, dan vitamin K juga berperan dalam menghambat inflamasi yang berlangsung secara sistemik.
D. DAFTAR PUSTAKA
Lanham-New. 2008. Importance of calcium, vitamin D and vitamin K for osteoporosis prevention and treatment. Proceedings of the Nutrition Society (2008), 67: 163–176
Muller, A.D., M.C.E. Van Dam-Mieras, H.C.Hemker. 1985. Measurement of Macrophage Celluler Procoagulant activity. Haesmostatis. 15: 108-113
Tanaka, S., S. Nishiumi, M. Nishida, Y. Mizushina, K. Kobayashi, A. Masuda, T. Fujita, Y. Morita, S. Mizuno, H. Katsumi, T. azuma, and M. Yoshida. 2009. Vitamin K3 Attenuates Lipopolysaccharida-Induced Acute lung Injury through Inhibition of Nuclear Factor-kB activation. The Journal of Translational Immunology. Clinical and Experimental Immunology. 160: 283-292.
Webb, J.H. 2002. Studies on The Interaction betweenVitamin K-dependent Protein S and Complement regulator C4b-binding Protein: Localization of Binding Sites and Identification of a Possible Function of The Complex. J Clin Lab Invest: 62: 19-28
Salah satu fungsi Vitamin K adalah untuk mengatasi lingkaran hitam pada mata
ReplyDelete