Meningitis, sekelompok penyakit serius yang menginfeksi lapisan otak, membekas dan dapat memengaruhi kemampuan tubuh untuk melawan infeksi. Menurut sebuah studi baru yang diterbitkan dalam Nature Immunology, infeksi dapat memiliki efek jangka panjang pada populasi sel imun meningeal, menggantikannya dengan sel dari luar meninges yang kemudian berubah dan menjadi lebih kecil kemungkinannya untuk mengenali dan menangkal serangan di masa depan. "Setelah infeksi, lanskap sel kekebalan di selaput otak berubah. Sel-sel kekebalan selaput otak yang biasanya melindungi otak dari serangan dari luar, mati dan digantikan oleh sel-sel dari tempat lain di dalam tubuh. Sel-sel baru ini diubah dengan cara yang memengaruhi cara sel kekebalan merespons tantangan dan infeksi baru," kata Dorian McGavern, Ph.D., ilmuwan NINDS dan penulis utama studi ini. Dengan menggunakan pencitraan secara realtime, Dr. McGavern dan rekan-rekannya melihat secara terperinci makrofag meningeal tikus, yang merupakan sel-sel kekebalan yang hidup di meninges, lapisan pelindung yang menutupi otak dan sumsum tulang belakang. Satu kelompok makrofag ini ditemukan di sepanjang pembuluh darah di dura mater (lapisan terluar meninges) dan membantu menangkap patogen dari darah sebelum mencapai jaringan otak. Pembuluh darah di dura mater relatif terbuka dibandingkan dengan pembuluh yang tertutup rapat yang ditemukan di daerah otak lain, dan makrofag dalam dura mater sering berfungsi sebagai garis pertahanan pertama melawan agen berbahaya yang ditularkan melalui darah. McGavern dan timnya mengamati bahwa selama kondisi normal, makrofag meningeal waspada terhadap ancaman, terus-menerus memperluas jangkauan tipis dan mengamati area sekitarnya. Mereka selanjutnya mengamati bagaimana makrofag berubah setelah infeksi oleh virus limfositik koriomeningitis (LCMV), yang menargetkan meninges--pemantik meningitis virus. Dalam dua hari infeksi, tingkat sitokin antivirus, bagian dari respon imun terhadap virus meningkat pada meninges. Setelah empat hari, sepertiga dari makrofag meningeal terinfeksi, dan menunjukkan aktivitas pada banyak gen yang terlibat dalam memerangi virus. McGavern dan rekan-rekannya kemudian menyelidiki efek jangka panjang dari infeksi ini, setelah virus dibersihkan dan meningitis telah mereda. Dalam seminggu, sebagian besar makrofag yang terinfeksi telah mati dan dikeluarkan dari daerah itu oleh sel-sel imun, meninggalkan stok makrofag meningeal yang menipis. Pasokan ini diisi ulang oleh monosit, sel-sel kekebalan yang direkrut dari darah. Beberapa monosit ini akhirnya berubah menjadi makrofag. Tetapi, memiliki sifat yang berbeda dari sel aslinya. Tim menemukan bahwa makrofag baru kehilangan reseptor spesifik yang mendeteksi bakteri, membuat mereka kurang efektif dalam merespons infeksi di masa depan. Makrofag baru juga memiliki tingkat reseptor lain yang lebih rendah yang mengenali asetilkolin kimia otak yang biasanya mengurangi peradangan pada makrofag meningeal. Akibatnya, makrofag baru kurang responsif terhadap sinyal ini dan kesulitan menenangkan respon inflamasi yang disebabkan oleh infeksi. Hasil ini menunjukkan bahwa infeksi di otak dapat memiliki efek yang bertahan lama. Lama setelah virus meninggalkan sistem. "Temuan ini menunjukkan bahwa selain mengidentifikasi jenis infeksi, mungkin juga penting untuk mengetahui apakah itu terjadi pada bug sebelumnya karena itu dapat mempengaruhi bagaimana sistem merespons," kata Dr. McGavern, "Mengeluarkan virus dari otak tidak selalu berarti semuanya kembali normal." Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mempelajari tentang fungsi tambahan makrofag meningeal dan bagaimana sel-sel ini menanggapi jenis virus dan bakteri lainnya. Strategi Non-Antibiotik Dengan meningkatnya ancaman resistensi antibiotik, ada kebutuhan yang meningkat untuk strategi pengobatan baru terhadap infeksi bakteri yang mengancam jiwa. Para peneliti di Universitas Lund di Swedia dan Universitas Kopenhagen telah mengidentifikasi pengobatan alternatif untuk meningitis yang disebabkan oleh bakteri. Sistem kekebalan tubuh kita memiliki beberapa pelindung penting ketika infeksi memengaruhi sistem saraf pusat. Para peneliti telah memetakan apa yang terjadi ketika salah satunya, sel darah putih yang disebut neutrofil, ikut campur dalam meningitis bakteri. Jika ada infeksi, neutrofil menyebar ke area yang terinfeksi untuk menangkap dan menetralkan bakteri. Ini adalah pertempuran yang sulit dan neutrofil biasanya mati, tetapi jika bakteri sulit dihilangkan, neutrofil menggunakan taktik lain. "Seolah-olah, mereka (neutrofil) memaksa keluar dari rasa putus asa karena tidak mampu untuk menangkap bakteri. Dengan menggunakan pendekatan ini, mereka menangkap sejumlah bakteri sekaligus dalam struktur seperti jaring, atau neutrofil ekstraseluler traps (NETs). Ini bekerja sangat baik di banyak tempat di tubuh di mana NETs yang mengandung bakteri yang ditangkap dapat diangkut ke dalam darah dan kemudian dinetralkan di hati atau limpa, misalnya. Namun, dalam kasus meningitis bakteri NETs ini terperangkap dalam ruang serebrospinal, dan stasiun pembersihan di sana tidak terlalu efektif," jelas Adam Linder, associate professor di Lund University dan spesialis dalam Penyakit Menular di Rumah Sakit Universitas Skåne. Peneliti mengamati, dengan menggunakan mikroskop canggih; bahwa cairan serebrospinal pasien dengan meningitis bakteri keruh dan penuh benjolan, yang terbukti sebagai NET. Namun, di antara pasien dengan meningitis virus, cairan serebrospinal bebas dari NETs. Ketika bakteri yang ditangkap terperangkap dalam cairan serebrospinal, hal ini memengaruhi kerja sistem kekebalan untuk membersihkan bakteri dan juga menghambat antibiotik standar agar tidak menyerang bakteri, kata Adam Linder. Apakah mungkin untuk memotong jaring tersebut sehingga bakteri terpapar pada sistem kekebalan tubuh, serta antibiotik, sehingga lebih mudah untuk memerangi infeksi? Karena NET terdiri terutama dari DNA, para peneliti menyelidiki apa yang akan terjadi jika Anda membawa obat yang digunakan untuk memotong DNA, yang disebut DNase. Sebelum hadirnya antibiotik, tingkat kematian untuk meningitis bakteri adalah sekitar 80 persen. Dengan munculnya antibiotik, angka kematian dengan cepat turun menjadi sekitar 30 persen. Pada 1950-an, Profesor Tillett di Universitas Rockefeller di AS, menemukan benjolan dalam cairan serebrospinal pasien dengan meningitis bakteri. Profesor Tillett menemukan bahwa benjolan ini dapat dihilangkan menggunakan DNase. Ini efektif dalam kombinasi dengan antibiotik dan mengurangi angka kematian untuk meningitis dari sekitar 30 persen menjadi sekitar 20 persen. Namun, perawatan ini memiliki efek samping, karena DNase diekstraksi dari hewan, sehingga dapat memicu efek samping alergi. "Perkembangan resistensi pada bakteri semakin cepat dan kita membutuhkan alternatif untuk antibiotik. Obat yang kami gunakan dalam penelitian adalah produk biologis terapi yang berasal dari manusia dan telah disetujui untuk digunakan manusia. Cukup terjangkau dan juga telah diuji terhadap banyak bakteri dan infeksi yang berbeda. Meningitis bakteri adalah tantangan utama di banyak bagian dunia. Di India, misalnya, menjadi penyebab utama kematian di kalangan anak-anak, sehingga akan ada manfaat yang signifikan di sana dengan menggunakan strategi perawatan seperti itu," kata Tirthankar Mohanty. Para peneliti ingin melanjutkan untuk membuat studi klinis internasional berskala besar dan menggunakan DNase dalam pengobatan pasien dengan meningitis bakteri.

Sumber:

1. Nature Immunology, 2019 DOI: 10.1038/s41590-019-0344-y

2. Nature Communications, 2019; 10 (1) DOI: 10.1038/s41467-019-09040-0