Obesitas berdampak besar terhadap sistem tubuh, termasuk sistem imun. Asupan tinggi lemak jenuh seperti asam palmitat (PA) dapat menyebabkan obesitas, resistensi insulin, dan sindrom metabolic lainnya. Penelitian pada tikus dan manusia, diet tinggi lemak dapat meningkatkan kadar lipopolisakarida (LPS) dan menginduksi peradangan kronis, obesitas, dan resistensi insulin. Beberapa sitokin pro-inflammasi yang meningkat ada diet tinggi lemak TNF-α, IL-6, IL-1β, dan IL-8. Kondisi peradangan kronis pada diet tinggi lemak dikenal dengan metaflamasi.
Sementara itu, hipovitaminosis D dilaporkan dari berbagai belahan dunia, termasuk Negara tropis seperti Indonesia, Malaysia, dan Thailand. Pasien obesitas memiliki kadar vitamin D yang rendah pada plasma darahnya dan meningkat dengan pemberian irradiasi ultraviolet B (UVB) dan suplementasi vitamin D2. Karena itu, suplementasi vitamin D dosis tinggi diberikan untuk memperbaiki kadar vitamin D pada pasien obesitas atau yang beresiko. Vitamin D memiliki berbagai efek pada sistem imun, terutama sebagai anti inflamasi. 1α,25(OH)2D3 meningkatkan kemotaksis, fagositosis, dan produksi peptida antimicrobial dari makrofag. Selain itu, ia juga menghambat produksi IL-12, TNF-α, IL-6, dan IP-10 pada monosit/makrofag.
Oleh karena PA dan vitamin D3 kemungkinan memiliki efek berlawanan terhadap sistem imun, maka penelitian ini ingin menjawab bagaimana pengaruh kedua zat ini pada sitokin pro-inflamasi monosit THP-1. Untuk menjawab pertanyaan ini digunakan teknik in vitro, sel monosit THP-1 diinduksi dengan PA atau PA dan 1α,25(OH)2D3 pada berbagai konsentrasi. LPS dosis rendah ditambahkan untuk menyerupai kondisi pada pasien obesitas atau setelah diet tinggi lemak. Ekspresi sitokin pro-inflamasi TNF-α, IL-1β, IL-6, and IL-8 diukur menggunakan metode kuantitatif real time PCR. Peningkatan atau penurunan ekspresi gen kemudian dibandingkan dengan sel yang tidak distimulasi.
Berdasar hasil pengamatan, PA dapat meningkatkan keempat sitokin pro-inflamasi. Untuk melihat efek kombinasi dari PA dan 1α,25(OH)2D3 terhadap sitokin pro-inflamasi, sel kemudian dipreinkubasi dengan PA dan 1α,25(OH)2D3 dan distimulasi dengan LPS. Berbeda dengan hipotesis awal, penambahan 1α,25(OH)2D3 pada PA meningkatkan ekspresi gen TNF-α, IL-1β, IL-6, dan IL-8 bila dibandingkan terhadap PA saja. Efek aditif dari 1α,25(OH)2D3 ini tampak pada ekspresi gen TNF-α, IL-1β, dan IL-8, namun tidak pada IL-6 bahkan tanpa stimulasi LPS. Inkubasi dengan 1α,25(OH)2D3 tanpa LPS tidak meningkatkan sitokin pro-inflamasi. Kombinasi PA dan 1α,25(OH)2D3 (10−6 M) meningkatkan sitokin pro-inflamasi setelah stimulasi LPS jika dibandingkan dengan sel yang diinduksi LPS atau PA dan LPS. Efek peningkatan ini makin menurun pada konsentrasi yang lebih rendah, dan pada konsentrasi terendah (10−12 M), 1α,25(OH)2D3 tidak dapat meningkatkan ekspresi sitokin pro-inflamasi. Secara keseluruhan, alih-alih menurunkan, 1α,25(OH)2D3 meningkatkan ekspresi sitokin pro-inflamasi pada monosit THP-1 yang diinduksi oleh PA. Hasil yang sama juga teramati saat menggunakan prekursor 1α,25(OH)2D3, yaitu cholecalciferol.
Untuk mengetahui apakah peningkatan ekspresi sitokin pro-inflamasi ini melibatkan reseptor vitamin D pada sel membran (MMARS) dan memicu peningkatan kalsium intraseluler. Peningkatan kalsium intraseluler ini kemudian berkontribusi dalam mekanisme non-genomik vitamin D. Untuk mengetahui mekanisme ini, penghambat kanal kalsium diberikan bersamaan dengan stimulasi sel. Dari hasil pengamatan, tidak ada efek dari pemberian penghambat kanal kalsium. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa kalsium tidak berperan dalam peningkatan sitokin pro-inflamasi dibawah pengaruh kombinasi PA dan 1α,25(OH)2D3.
Secara keseluruhan, penelitian pada monosit THP-1 ini menunjukkan efek pro-inflamasi dari PA maupun kombinasi PA dan 1α,25(OH)2D3. Hal ini berbeda dengan beberapa penelitian lain yang menunjukkan efek anti-inflamasi dari vitamin D pada beberapa kondisi tertentu. Karena itu, diperlukan penelitian lebih lanjut untuk menjawab pengaruh vitamin D pada obesitas dan kondisi inflamasi lainnya sebelum penggunaan vitamin D pada klinis. (*)
Penulis: Annette d’Arqom, dr., M.Sc.
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1750-3841.13966.
d’Arqom, A. ,Luangwedchakarn, V. , Umrod, P. , Wongprompitak, P. and Tantibhedyangkul, W. (2017), Effects of 1α,25 Dihydroxyvitamin D3 on Pro‐inflammatory Cytokines of Palmitic Acid Treated Thp‐1 Cells. Journal of Food Science, 82: 3013-3020. doi:10.1111/1750-3841.13966
