View
257
Download
10
Category
Preview:
DESCRIPTION
translate jurnal PTSD
Citation preview
Profil Epigenetik dan Fungsi Imun Dihubungkan dengan Post
Traumatic Stress Disorder
Dasar-dasar biologis dari gangguan stres pasca trauma (PTSD) belum sepenuhnya
dijelaskan. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa perubahan dalam sistem
kekebalan tubuh merupakan ciri khas dari gangguan ini. Identifikasi mekanisme biologis
yang berkaitan dengan perubahan yang terjadi tersebut dapat memberikan wawasan
mendasar ke dalam etiologi dan pengobatan PTSD. Di sini kita mengidentifikasi profil
epigenetik tertentu yang mendasari perubahan sistem kekebalan yang terkait dengan
PTSD. Penggunakan sampel darah (n = 100) yang diperoleh dari studi epidemiologi
prospektif di Detroit, the Detroit Studi Neighborhood Health, kami menerapkan metilasi
mikroarray ke situs uji CpG dari lebih dari 14.000 gen antara 23 individu yang terkena
PTSD dan 77 individu tidak terkena. Kami menunjukkan bahwa fungsi sistem kekebalan
tubuh secara signifikan muncul secara berlebihan yang dihubungkan dengan gen yang
tidak termetilasi secara unik pada mereka yang mengalami PTSD. Lebih jauh lagi, kami
menunjukkan bahwa gen yang tingkat metilasinya secara signifikan berkorelasi negatif
dengan beban traumatis menunjukkan fungsi kekebalan tubuh dengan sinyal yang sama
kuat antara individu yang terkena PTSD . Variabilitas epigenetik yang diamati pada fungsi
kekebalan tubuh pada PTSD dikuatkan dengan menggunakan sebuah penanda biologis
independen dari respon imun terhadap infeksi, yaitu CMV, sebuah tipe laten virus herpes
yang aktivitasnya secara signifikan lebih tinggi pada individu dengan PTSD. Laporan
epigenomic perifer dan profil CMV terkait dengan penyakit mental menunjukkan model
biologis etiologi PTSD di mana sebuah peristiwa traumatis eksternal menginduksi
perubahan fungsi kekebalan tubuh dengan mengurangi tingkat metilasi gen yang
berkaitan dengan kekebalan tubuh.
Gangguan stres pasca trauma (PTSD) adalah respon psikologis dan fisiologis atipikal
yang dapat terjadi pada orang yang mengalami kejadian yang berpotensi traumatis/potentially
traumatic event (PTE) meliputi ancaman kehidupan, cedera serius ataupun kematian. Untuk
1
memperoleh diagnosis PTSD, reaksi terhadap stresor traumatis harus melibatkan rasa takut, tidak
berdaya, atau kengerian. Selain itu, juga harus mengalami tiga gejala berikut yaitu ingatan yang
terus berulang atau perasaan mengalami kembali PTE (potentially traumatic event), disertai
dengan penderitaan psikologis yang intens atau reaktivitas fisiologis; penghindaran perasaan,
pikiran dan aktifitas yang berkaitan dengan trauma yang menetap, yang mungkin melibatkan
amnesia atau mati rasa untuk rangsangan eksterna; dan peningkatan gairah yang mungkin
melibatkan insomnia, kewaspadan yang berlebihan ,atau respon kejut berlebihan. Gejala tersebut
harus dialami minimal satu bulan dan untuk mendapatkan diagnosis PTSD, harus cukup berat
untuk mengganggu kehidupan sosial invidu, pekerjaan, atau fungsi interpersonal ( 1 ).
Paparan stres traumatik merupakan prasyarat untuk diagnosis PTSD dan membedakannya
dari psikopatologi lainnya. Memang, PTSD telah digambarkan sebagai fenotipe tertentu yang
berkembang sebagai akibat kegagalan menimbulkan respons stres yang normal (2),
mengakibatkan disregulasi dari hipotalamus-hipofisis-adrenal(HPA), salah satu sistem respon
stress utama tubuh yang berinteraksi timbal balik dengan sistem kekebalan tubuh untuk
mempertahankan homeostasis (3). Individu dengan PTSD dan indivudu tanpa PTSD terbukti
memiliki pola ekspresi berbeda dalam gen yang terlibat dalam aktivasi kekebalan tubuh (4,5)
dan dalam gen yang mengkode protein neural dan endokrin (4, 6).
Penemuan terbaru memperlihatkan bahwa proses perubahan metilasi epigenetic DNA
dapat terjadi sepanjang hidup dan mengubah daripada profil ekspresi gen. Penelitian ini memiliki
harapan besar untuk mempelajari PTSD mengingat terdapat hubungan langsung antara sebuah
pengalaman (yaitu PTE) dengan manifestasi fisiologis dari penyakitnya. Namun, berdasarkan
pengalaman kami tidak ada penelitian yang mencatat perbedaan pola metilasi epigenetik antara
orang-orang dengan PTSD dibandingkan dengan orang-orang yang tidak pernah mengalami
PTSD, meskipun penelitian genetic pada tikus dan manusia yang memakai aksis HPA
menunjukan bahwa ada hubungan yang antara proses tersebut dengan adanya kelainan yang
terjadi. Secara khusus, itu memberi gambaran kasar hubungan antara PTSD dengan perubahan
dalam system kekebalan tubuh, sesuatu yang wajar bila PTSD dihubungkan dengan perubahan
epigenetic dalam system kekebalan tubuh terkait gen klaster. Jika ini benar maka akan memberi
petunjuk untuk membuktikan suatu mekanisme yang menghubungkan sebuah trauma dapat
2
mengubah ekspresi gen, sehingga mengubah funsi kekebalan tubuh dan perubahan fisiologis lain
yang mungkin.
Disini kami menampilakan hasil dari suatu penyidikan berskala besar mengenai metilasi
epigenetic dan fungsi system kekebalan tubuh antara orang yang mengalami PTSD dengan
orang yang tidak mengalami PTSD, sumber diperoleh dari Detroid Neighborhood Heath Study
(DNHS). DNHS menggunakan sebuah studi longitudinal epidedemiologi untuk menemukan
korelasi antara PTSD dan gangguan jiwa lainnya di Kota Detroit. Di tahap pertama dari
penelitian ini, ditemukan prevalensi dari gangguan depresi berat (MDD) dan gangguan
kecemasan menyeluruh (GAD) sejalan dengan kejadian yang terjadi secara nasional; namun
prevalensi PTSD terakhir lebih banyak dua kali daripada sebuah studi epidemiologi lain yang
dilaporkan sebelumnya (14,4% dan 10,0% vs 6,8% dan 3,5%). Temuan ini mungkin tepat
mengingat meningkatnya kekerasan fisik, yang dikatkan dengan resiko untuk terjadi PTSD pada
kasus ini lebih tinggi daripada jenis trauma lain. Pengalaman dengan kekerasan fisik dialami
oleh 50,8% sampel survey DNHS, ini dialami lebih banyak pada masyarakat suburban yang
tinggal di pinggiran kota Detroit sama dengan yang dilaporkan pula pada masyarakat suburban di
pinggiran kota lainnya di Amerika Serikat. Temuan ini menunjukan bahwa adanya PTE dapat
bervariasi diberbagai lingkungan social yang berbeda. Kejadian yang realtif tinggi pada PTSD
yang berhubungan dengan psikopatologi pada populasi sample DNHS menawarkan kesempatan
menarik untuk menilai korelasi epigenetic gangguan ini, yang mungkin, dalam jangka panjang
membantu upaya-upaya intervensi yang efektif.
Hasil
Kami menggunakan DNA yang berasal dari seluruh komponen darah 100 individu, 23 di
antaranya memenuhi kriteria lifetime PTSD, yang berpartisipasi dalam gelombang 1 DNHS.
Dengan menggunakan humanmethylation27 (HM27) DNA Analysis Bead Chip oleh Illumina,
kami menilai profil metilasi lebih dari 27.000 situs CpG yang mencakup lebih dari 14.000 gen
(rincian tambahan mengenai protokol eksperimental dan determinasi PTSD tersedia dalam
lampiran 1). Individu-individu yang terkena dampak PTSD dan yang tidak terpengaruh PTSD,
3
tidak berbeda secara signifikan sehubungan dengan usia, seks, ras, atau hitung sel mononuklear
darah periferal (tabel S1), dan keseratus individu tersebut telah terpapar dengan setidaknya satu
PTE.
Kami fokus pada upaya awal kami mengidentifikasi gen yang ada di antara individu ptsd-
affected methylated atau unmethylated vs -unaffected. Nilai DNA methylation beta berupa
variabel yang kontinu antara 0 (unmethylated komplit) dan 1 (methylated komplit). Dalam
analisis ini , kami mengklasifikasikan penyelidikan dengan nilai beta < 0.2 sebagai unmethylated
dan penyelidikan dengan nilai beta > 0,8 sebagai methylated . Walau hingga saat ini tidak ada
konsensus mengenai cara terbaik untuk membuat data methylation ( 14 ) , Nilai-nilai ini lebih
rendah dibandingkan dengan cut off lain yang sebelumnya pernah digunakan untuk membedakan
situs methylated dan unmethylated HM27 BeadChip (15 ) dan dibandingkan dengan nilai
referensi persentase methylation analog yang seringkali diadopsi dalam penelitian kanker untuk
mewakili gen unmethylated dan methylated, masing-masingnya ( misalnya ref . 16 ) .
Kami merata-ratakan tingkat metilasi untuk masing-masing gen di setiap kelompok dan
kemudian ditentukan jumlah bersama dan khusus gen methylated/unmethylated dalam setiap
perbandingan (gambar 1). Jumlah gen khusus unmethylated tidak berbeda secara signifikan
antara individu yang PTSD-affected dan unaffected (χ2=0.49, 1 df, P = 0.485);namun
bagaimanapun juga terdapat perbedaan yang signifikan antara dua kelompok sehubungan dengan
jumlah gen khusus methylated ((χ2 = 46.10, 1 df, P < 0.0001). Analisis ekspresi gen dari gen
methylated dan unmethylated pada kedua kelompok itu menyatakan bahwa secara umum bagian
gen methylated sesuai dengan tingkat ekspresi gen yang lebih rendah dan sebaliknya bagian gen
unmethylated sesuai dengan tingkat ekspresi gen yang lebih tinggi. Pyrosequencing dan DNA
target dari lokus selektif (n = 5) mengkonfirmasi arah dari hasil methylation awal dari HM27
Bead Chip dan keberadaan dari urutan invariant pada pemeriksaan daerah sasaran (lampiran S1).
Untuk mendapatkan wawasan tentang pentingnya biologis gen unik methylated dan
unmethylated, kami melakukan analisis fungsional penjelasan clustering (FAC). Tabel 1
menyajikan hasil tiga teratas dari FACs yang ditentukan dari gen unik methylated dan
unmethylated di masing-masing dua kelompok (hasil tersedia dalam tabel S2, tabel S3, table S4,
dan Tabel S5). Gambar 2A dan b menggambarkan dua sampel FACs, dan gen yang
4
dikandungnya, ditentukan dari kelompok PTSD terpengaruh. Cluster diidentifikasikan dengan
memilih penjelasan yang mewakili makna biologi yang luas untuk masing-masing FAC.
Konsisten dengan hasil temuan sebelumnya tentang ekspresi gen dan kajian
psychoeneuroimmunologis (3), masing-masing dari tiga teratas FACs ditentukan dari uniknya
unmethylated gen antara individu-individu yang terkena dampak PTSD menunjukkan tanda kuat
keterlibatan sistem kekebalan tubuh. Tanda ini termasuk gen dari sistem imun bawaan
(e.g.,TLR1 andTLR3), serta dari gen yang mengatur proses sistem imun bawaan dan adaptif
(misalnya, IL8, LTA dan KLRG-1, sebaliknya jalur dan proses yang relevan dengan
perkembangan organisme secara umum dan neurogenesis khususnya, ditemukan gambaran gen
unik unmethylated yang sangat banyak dalam kelompok PTSD yang tidak terpengaruh.
Terutama, cluster serupa yang diperoleh dengan menggunakan pendekatan alternatif yang
didasarkan pada perbedaan gen methylated antara dua kelompok dengan p<0,01, dengan
penjelasan lima teratas FACs yang mencakup sinyal, proliferasi sel, perkembangan proses,
proses sistem neorologis, dan respons peradangan.
5
PTSD sering terjadi bersamaan dengan penyakit mental lainnya, khususnya depresi dan
gangguan kecemasan lain(17).Untuk menyelidiki efek yang comorbid yang mungkin pada hasil
penelitian kami, kami menilai apakah terdapat perbedaan yang signifikan terhadap gen
methylated antara mereka yang terpengaruh hanya oleh ptsd ( n = 8 ), mereka yang dipengaruhi
oleh ptsd dan satu atau lebih dari MDD and GAD ( n = 15 ) , dan mereka tidak terpengaruh oleh
salah satu dari tiga psychopathologies ( n = 53 ). Tes ANOVA menegaskan bahwa ada perbedaan
yang signifikan dalam tingkat metilasi ditiga kelompok pada gen 345 (p<0,01). Namun, hanya
tiga gen menunjukan tingkat metilasi yang sangat berbeda, pada tingkat alpha ini antara mereka
yang terkena hanya oleh ptsd dan orang-orang yang dipengaruhi ptsd dan gangguan lain
menyatakan bahwa comorbicity itu tidak terlalu mempengaruhi hasil kami.
PTSD didiagnosis dengan merujuk pada suatu peristiwa traumatis spesifik daripada
beberapa kejadian potensial . Bagaimanapun juga, studi epidemiologi telah menunjukkan bahwa,
di antara ekspos PTE , mayoritas individu terpapar peristiwa traumatik lebih dari satu kali (12,
13) dan bahwa pemaparan beberapa kali dapat berkorelasi dengan beratnya gejala(18). Untuk
menyelidiki apakah efek kumulatif trauma berhubungan dengan profil metilasi khas di antara
PTSD affected vs – unaffected, kami menilai korelasi antara jumlah PTE dan tingkat metilasi
untuk setiap bagian CpG yang diwakili dalam HM27 microarray.
Dibandingkan dengan orang yang tidak terkena dampak PTSD , orang yang terkena
dampak PTSD menunjukkan hampir enam kali lebih banyak gen ( 176 vs. 30 ) dengan ( p <
0,01 ) korelasi negatif dari jumlah PTE yang dialami dan hampir tujuh kali lebih banyak gen
( 170 vs. 25 ) korelasi positif dari jumlah PTE yang dialami ( jangkauan dari koefisien korelasi
Spearman) ρ:−0.698 to−0.526 and 0.527 to 0.736 diantara PTSD affected; and −0.460 to −0.295
and 0.292 to 0.389 diantara PTSD unaffected.. Hasil dari analisis FAC yang dilakukan pada
empat set gen ini disajikan dalam tabel 2 . Di sini kami melihat sebuah tanda yang berbeda dari
profil metilasi terkait imun di antara kelompok ptsd-affected saja . Lebih khusus , kami melihat
profil metilasi yang sugestif dari aktivasi imun pada orang-orang dengan pemaparan PTE yang
lebih dalam gen yang secara signifikan berkorelasi dengan peningkatan jumlah PTE, suatu pola
refleksi dari gen unmethylated khas yang diobservasi dalam grup yang sama.
6
Untuk menguatkan temuan terkait kekebalan ini dengan penanda fisiologis fungsi
kekebalan tubuh independen, kami menilai kadar antibodi terhadap CMV. CMV adalah virus
herpes persisten sangat lazim dalam populasi manusia (19). Infeksi CMV menyebabkan banyak
perubahan yang berhubungan dengan penuaan pada sistem kekebalan tubuh (20), dan nilainya
sebagai biomarker sentinel menunjukkan penekanan sistem kekebalan semakin jelas (21). Jika
PTSD, seperti yang dihipotesiskan disini, adalah manifestasi fisiologis penghinaan traumatis
yang menghasilkan perubahan epigenetik dan pola ekspresi gen berikutnya yang mengubah
fungsi kekebalan tubuh, akan lebih masuk akal untuk mengharapkan perubahan dalam respon
kekebalan terhadap CMV diantara orang yang terkena dampak dibandingkan yang tidak
terpengaruh oleh PTSD. Dalam studi ini, titer antibodi spesifik CMV, sebagaimana tercermin
rasio kepadatan inoptical, antara individu terkena dampak dan tidak terpengaruh PTSD secara
signifikan berbeda (mean rasio 3,37 dan 2,32, masing-masing, statistik t Welch = 2,48, 37 df, P =
0,016; Gambar. 3). Hasil ini menunjukkan bahwa PTSD berhubungan dengan reaktivitas
penekanan imun terhadap CMV.
Diskusi
Berdasarkan pada studi epidemiologi yang unik dan sedang berlangsung, kami telah
mendokumentasikan tanda-tanda yang berbeda mencerminkan aktivasi kekebalan antara PTSD
terkena dampak yang, menggunakan kedua penanda epigenetik dan penanda indikasi dari sistem
7
yang dikompromikan respon kekebalan antibodi terhadap CMV. Meskipun awalnya, temuan di
sini adalah konsisten dengan model dimana paparan PTE menyebabkan perubahan dalam profil
metilasi di antara beberapa orang dan bahwa hasil perubahan perubahan dalam ekspresi gen
terkait dengan fungsi kekebalan tubuh yang berubah, menunjukkan bahwa melalui perbedaan
dalam respon kekebalan terhadap CMV.
Epigenomic Fenotip Individu Terkena Dampak vs Yang Tidak Terkena Dampak PTSD.
Di antara banyak analisis yang dilakukan dalam pekerjaan ini, fungsi terkait imun yang
ditemukan dalam kelompok yang terkena PTSD secara konsisten ditemukan hanya antara gen set
dengan tingkat metil yang relatif lebih rendah (Tabel 1 dan 2). Demethylasi sebelumnya telah
terbukti berkorelasi dengan peningkatan ekspresi di beberapa sistem kekebalan gen terkait
(terakhir di ref. 22), termasuk beberapa diidentifikasi di sini [misalnya, IL8 (23)]. Sebaliknya,
profil metil antara PTSD terpengaruh dibedakan oleh neurogenesis terkait penjelasan fungsional.
Sel saraf progenitor sebelumnya telah diidentifikasi dalam hippocampus manusia dewasa (24),
namun, stres dapat menghambat proliferasi sel dan neurogenesis di wilayah otak (ref terakhir di
25.), Dan karya terbaru menunjukkan bahwa neurogenesis dewasa dapat diatur dengan
komponen sistem kekebalan tubuh (terakhir di ref. 26). Jadi, disfungsi kekebalan tubuh antara
orang dengan PTSD mungkin dipengaruhi oleh profil epigenetik yang sugestif dari aktivasi
kekebalan atau perangkat tambahan dan juga oleh tidak adanya profil epigenetik yang akan
konsisten dengan perkembangan yang normal saraf-imun interaksi (27).
Di antara gen unik yg mengandung metil pada kelompok PTSD terkena dampak, hal ini
mengesankan bahwa kedua yang paling diperkaya cluster-sensori persepsi suara-langsung
mencerminkan salah satu dari tiga kelompok gejala utama yang mendefinisikan gangguan
(Gambar 3B). Gen dalam FACthatmay ini menjadi sangat penting untuk domain ini termasuk
gejala otospiralin (OTOS), yang menunjukkan penurunan ekspresi di kelinci percobaan setelah
stres akustik (28) dan (OTOF) otoferlin, mutasi yang telah dikaitkan dengan hilangnya
pendengaran nonsyndromic pada manusia (29 ). Respon kejut yang berlebihan akustik, sering
dipastikan melalui denyut jantung atau konduktansi kulit setelah terpapar nada, tiba-tiba keras,
telah didokumentasikan dengan baik antara yang terkena PTSD (30) dan adalah indikasi dari
keadaan hyperarousal yang mencirikan domain ini gejala. Terutama, studi prospektif telah
8
menunjukkan bahwa respon kejut tinggi adalah konsekuensi dari memiliki PTSD, karena
responsewas tidak hadir segera setelah terpapar trauma tapi kali developedwith antara korban
trauma yang mengembangkan gangguan (30, 31). Meskipun pekerjaan yang lebih baru
menunjukkan bahwa reaksi tersebut dapat dipengaruhi oleh hipersensitivitas sudah ada ancaman
kontekstual (32), temuan ini umumnya konsisten dengan hipotesis kami bahwa paparan PTE
dapat menyebabkan perubahan epigenetik yang menghasilkan perubahan fisiologis antara
individu yang terkena dampak PTSD.
Penilaian Komorbiditas. Penemuan kami bahwa level metilasi tidak berbeda secara signifikan
diantara orang-orang yang terkena dampak PTSD saja vs orang-orang yang terkena dampak
PTSD serta gangguan mood-ansietas lainnya mendukung temuan epidemiologi sebelumnya.
Penelitian berbasis populasi telah memperlihatkan bahwa setelah sesorang terpapar suatu
peristiwa yang bersifat traumatis, meskipun ada prevalensi yang lebih tinggi untuk penyakit
gangguan jiwa lainnya, PTSD adalah diagnosis yang mengikuti, jarang sebuah gangguan jiwa
setelah suatu peristiwa traumatis tidak diikuti dengan diagnosis PTSD. Dari segi biologis, sangat
sedikit gen memperlihatkan perbedaan nyata tingkat metilasi antara individu yang mengalami
PTSD saja dibandingkan individu yang mengalami PTSD dengan gangguan komorbid lain,
menunjukan suatu hipotesis biologis yang mendasari daripada PTSD itu sendiri (yaitu, Paparan
PTE perubahan epigenetic perubahan ekspresi gen PTSD) terjadi pada semua orang 9
dengan gangguan tersebut, tanpa memandang apakah mereka mempunyai gangguan jiwa lain
pada axis I. sebuah penelitian di masa depan harus memverifikasi hasil temuan ini dengan cara
yang lain, studi kohort independent menggunakan tambahan syarat-syarat komorbiditas.
Pemeliharaan Metilasi DNA dan Cetakan Gen. Pola metilasi DNA dibuat dan dipertahankan
oleh DNA metil-transferase, sebuah enzim, yang pada mamalia, megkatalisis transfer grup metil
ke residu cytosine secara predominan, tapi tidak secara eksklusif (34), pada tempat CpG
dinukleotida (35). Mesin enzimatis ini menyusun pola metilasi dan mempertahankannya melalui
pembagian sel somatic sepanjang umur hidp seseorang. Dalam konteks ini, patut dicatat bahwa
sebuah gen yang mengkode salah satu dari enzim-enzim ini (DNMT3B) secara unik di-
unmethylated dan menunjukkan secara signifikan metilasi yang lebih sedikit (P<0,017) pada
10
grup yang terkena dampak PTSD; dan bahwa sebuah gen lainnya yang berhubungan cukup dekat
(DNMT3L) , secara signifikan lebih termetilasi (P=0,037) diantara orang dengan vs orang-orang
tanpa PTSD. Meskipun sejumlah besar aktivitas gen-gen ini terjadi pada awal perkembangan
(36), penelitian terbaru menyebutkan bahwa produk-produk enzimatiknya juga daapt berperan
pada pemeliharaan metilasi DNA selama pembelahan sel somatik (35). Hal ini memberi kesan
bahwa “machinery” pokok yang bertanggung jawab membuat dan mempertahankan pola metilasi
dapat berfungsi secara berbeda pada orang-orang dengan vs orang-orang tanpa PTSD, fenotip
hilir dengan dimensi patofisiologis dan psikopatologis.
Demikian pula, cetakan gen-gen --- gen-gen yang dibungkam melalui mekanisme
epigenetik pada awal perkembangan dalam mode yang berasal dari orang tua—seringkali
berfungsi menjadi gen-gen rentan penyakit melalui delesi dan/atau inaktivasi loki yang
normalnya mengikuti pola ekspresi monoallelik. Mungkin tidak mengejutkan lagi, banyak gen
yang telah diketahui terlibat dalam penyakit “pencetakan”, contoh spesifiknya adalah Praeder-
Willi syndrome (PWS) dan Angelmann syndrome (AS), muncul sebagai list gen yang termetilasi
dan tidak termetilasi secara unik; yang menarik di sini, adalah pola metilasi kelihatannya
mengikuti jejak fenotip PTSD dan fenotip yang dihubungkan dengan masing-masing kelainan 11
tersebut. Dua gen, yaitu NDN dan MAGEL2, dilokalisasikan ke daerah delesi PWS dan secara
normal diekspresikan dari alel paternal (37,38). NDN muncul pada list gen tak termetilasi pada
orang-orang tanpa PTSD, yang mengesankan kemungkinan ekspresi yang tepat; MAGEL2, di
sisi lain, muncul pada list gen termetilasi pada orang-orang dengan PTSD, yang memberi kesan
ekspresi yang berkurang, yang sama dengan apa yang terjadi pada PWS. ATP10A, gen yang
memetakan region genomic umumnya di-delesi pada AS dan biasanya diekspresikan dari alel
maternal (39), dan juga muncul pada list PTSD termetilasi, yang lagi-lagi memberi kesan
ekspresi yang berkurang yang terjadi bersamaan dengan AS. Contoh – contoh ini memberi kesan
bahwa profil metilasi dari cetakan gen memberi kontribusi pada fenotip terkait PTSD, dalam
cara yang masih belum dapat terjelaskan secara penuh.
Batasan Penelitian. Penelitian kami memiliki beberapa keterbatasan yang dapat membatasi pen-
generalan hasil penelitian ini. Analisis cross-sectional yang dilaporkan di sini membuat kita tidak
bisa menyimpulkan apakah profil metilasi khusus yang diobservasi dan level antibodi CMV
merupakan konsekuensi/akibat dari PTSD atau apakah kedua hal tersebut mengindikasikan
kerentanan biologis yang terdapat pada orang-orang yang terkena PTSD sebelum onset dari
penyakit mereka . Ditambah lagi, dengan terbatasnya jumlah penderita PTSD yang dimasukkan
dalam penelitian ini, kami tidak dapat menyimpulkan apakah profil metilasi khusus dapat
muncul pada grup penderita PTSD yang dapat merefleksikan subtipe khusus dan/atau
heterogenitas fenotipik dalam sindrom klinis ini, sebagaimana yang telah disebutkan sebelumnya
(2, 40). Selain itu, data epigenetic kami dikumpulkan dari DNA yang berasal dari “whole
blood”, yang mengandung campuran heterogenus dari berbagai tipe sel; sehingga kami tidak
dapat menaksir perbedaan sel darah spesifik dalam status metilasi, yang seharusnya
diperhitungkan ketika mereplikasi penemuan – penemuan terkini dari cohort longitudinal lain.
Kesimpulan. PTSD adalah sebuah respon yang tidak biasa terhadap stress. Meskipun hampir
90% manusia mengalami kejadian traumatis selama kehidupannya (13), hanya sebagian kecil
yang berkembang menjadi PTSD. Namun, penyakit ini merupakan psikopatologi yang cukup
banyak serta melumpuhkan yang terjadi di Amerika Serikat : dengan prevalensi kejadian seumur
hidup 6,8% dan prevalensi kejadian 12 bulan sebesar 3,5% (11), pelemahan peran fungsional
yang disebabkan PTSD lebih buruk dibandingkan beberapa penyakit kronis yang umum terjadi
12
(41). Dalam penelitian ini, kami menemukan bahwa penduduk Detroit menunjukkan prevalensi
kejadian PTSD seumur hidup dan 12 bulan lebih besar dari 2 kali rata-rata nasional, hal ini
mengesankan bahwa impairment tekait PTSD dapat terjadi secara disproporsional pada orang-
orang yang tinggal di lingkungan sosial perkotaan. Identifikasi pondasi biogis dari PTSD akan
sangat penting untuk menfasilitasi pengembangan intervensi psikologis dan/atau farmakologis
yang tepat, terutama dengan meningkatnya jumlah veteran-veteran militer yang kembali setelah
perang di berbagai penjuru dunia.
Metode dan Material
Partisipan. Analisis kami menggunakan subset partisipan dari DNHS. Sample untuk penelitian
ini terdiri dari 100 DNHS partisipan. 40 laki-laki dan 60 perempuan; 14% kulit putih, 79%
Afrika Amerika, dan 7% dari ras lainnya; 14% berpendidikan kurang dari SMU, 86% sekurang-
kurangnya tamatan SMU; dan usia rata-rata adalah 45,8%. DNHS diakui oleh dewan peninjau
institusional Universitas Michigan.
Penilaian PTSD. Penilaian secara individual terhadap gejala PTSD dilaksanakan dengan
menggunakan checklist PTSD (PCL-C) (42), penilaian 17-item self-report gejala DSM-IV
(Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorder) (13, 43), dan pertanyaan tambahan
tentang durasi, waktu, dan impairment atau kecacatan yang disebabkan gejala-gejala yang
terjadi.
Partisipan awalnya diminta mengidentifikasi PTE yang dialaminya di masa lalu dari
daftar 19 kejadian. Gejala PTSD kemudian dinilai dengan berdasarkan dua kejadian traumatis
yang dialami responden : satu kejadian yang dianggap paling buruk oleh partisipan dan satu
kejadian dipilih secara acak dari sisa PTE yang dialami responden. Responden dianggap
terpengaruh PTSD seumur hidup bila seluruh 6 kriteria DSM IV ditemukan pada kejadian
terburuk atau kejadian acak pada pasien. Semua individu dalam penelitian ini memiliki
sekurangnya satu PTE; dari semuanya, 23 terpengaruh PTSD dan 77 tidak.
13
Analisis Microarray. Konversi bisulfite dari seluruh sample DNA yang berasal dari whole
blood dilakukan dengan menggunakan EZ-96 DNA methylation kit dari Zymo Research. Satu
mikrogram dari tiap sample (termasuk kontrol) dilakukan konversi bisulfite sesuai dengan
protokol yang direkomendasikan produsen EZ-96 DNA methylation kit. Kontrol penelitian
termasuk replika dari 2 sample untuk menilai variasi selama proses penelitian (contoh: dari
konversi bisulfite awal melalui analisis microarray), dan 1 sample DNA manusia unmethylated
dan methylated, tersedia secara komersial melalui penelitian Zymo, pada masing-masing dari
sediaan 96 yang digunakan pada bisulfat. Seluruh kontrol yang bereplikasi diletakkan pada chip
microarray yang terpisah, dan sampel sisanya diletakkan pada chip microarray secara acak,
tanpa memperhitungkan status PTSD. Sampel DNA-terkonversi-bisulfat ditujukan untuk
menunjukkan profil metilasi melalui analisis partikel DNA HM27 oleh illumine berdasarkan
protocol yang disarankan pabrik. Menggunakan pedoman ini, level metilasi ditentukan untuk
dinukleotida 27578 CpG yang menjabarkan 14495 gen pada masing-masing dari 100 sampel test.
Data hasilnya dinormalisasikan pada latar belakang dan dipindahkan untuk analisis tambahan
menggunakan paket R v 2.9.0 (440 dan software SAS v 9.2 (45). Koefisien korelasi dari dua
sampel yang direplikasi adalah 0.81 dan 0.89, secara berurutan. Nilai rata-rata beta untuk control
termetilasi adalah 0.17 dan 0.98, secara berurutan.
Analisis inisial difokuskan pada identifikasi gen yang berkaitan dengan peneltian (site
CpG) yang secara khusus bermetilasi atau tidak bermetilasi diantara individu yang-terpengaruh
PTSD dan yang tidak terpengaruh PTSD. Kami menghitung nilai beta rata-rata dari sampel pada
kedua kelompok (terpengaruh PTSD dan yang tidak terpengaruh PTSD) dan mengklasifikasikan
penelitian nilai beta rata-rata <0.2 sebagai yang tidak termetilasi dan penelitian dengan nilai beta
rata-rata <0.8 sebagai termetilasi. Setiap penelitian diidentifikasi sebagai termetilasi secara unik
dan tidak termetilasi secara unik. Jika itu termetilasi – atau tak termetilasi – pada satu kelompok.
Karena sangat mugkin bahwa gen berasosiasi dengan lebih dari satu penelitian ada BeadChip
HM27, kami membuat dua sub bagian data yang terdiri dari hanya (i) penelitian termetilasi pada
salah satu dari kelompok yang terpengaruh PTSD dan tidak terpengaruh, dan (ii) penelitian tidak
termetilasi dari kelompok yang terpengaruh PTSD ataupun yang tidak terpengaruh. Kemudian,
untuk masing-masing sub bagian kami menyingkirkan catatan yang terduplikasi berdasarkan
symbol gen dan status metilasi pada masing-masing grup. Dengan cara ini, gen dengan 2
14
penelitian atau lebih yang menunjukkan hasil yang serupa ( pada kedua penelitian yang
termetilasi secara khusus pada kelompok yang terpengaruh PTSD) tidak dihitung dua kali.
Sebaliknya, gen dengan dua atau lebih penelitian yang menunjukkan hasil yang berbeda
(misalnya satu penelitian berupa termetilasi secara unik pada kelompok yang terpengaruh PTSD,
sedangkan penelitian lain termetilasi secara khusus pada kelompok yang tidak terpengaruh
PTSD) dihitung dua kali atau lebih; masing-masing hasil kemudian akan diperhitungkan.
Proporsi dari gen yang termetilasi secara unik dan tidak termetilasi diantara individu yang
terpengaruh PTSD vs yang tidak terpengaruh dibandingkan dengan menggunakan tes
McNemar’s χ2.
Analisis diferensial metilasi antara kelompok yang terpengaruh PTSD dan yang tidak
terpengaruh dilakukan pada masing – masing penelitian menggunakan tes Wilcoxon. Kami
mengidentifikasi sebuah penelitian sebagai penelitin yang termetilasi diferensial secara
signifikan jika P < 0.01. analisis ini dikembangkan untuk menentukan metilasi diferensial
diantara partisipan tanpa psikopatologi, merek yang hanya terpengaruh PTSD, dan mereka yang
terpengaruh PTSD dan terpengaruh oleh salah satu atau lebih dari MDD dan GAD; untuk
analisis ini, ANOVA dilakukan sebagai permulaan dandilanjutkan oleh test Tukey perbedaan
signifikan, sebuah tes perbandingan berpasangan post-hoc.
Untuk menilai hubungan antara jumlah PTE yang dialami dan level metilasi dari masing-
masing probe diantara individu yang terkena dampak PTSD vs individu yang tidak terkena
dampak, kami menstratifikasi berdasarkan status PTSD dan menganalisis hubungan antara
jumlah PTE seumur hidup dan level metilasi dari tiap probe, terpisah untuk tiap grup (yang
terkena dampak PTSD dan yang idak terkena dampak PTSD). Spearman’s rho dihitung untuk
tiap prbe, dan hasilny dianggap signifikan bila P<0,01.
Probe HM27 yang dianalisa sebagaimana diterangkan di atas, ditugaskan untuk gen yang
didasarkan pada file catatan yang tersedia dari Illumina pada 20 Mei 2009. Gen-gen yang
diidentifikasi melalui analisa di atas dinilai untuk signifikansi fungsionalnya menggunakan
Database untuk Catatan, Visualisasi dan Penemuan Terintegrasi (Database for Annotation,
Visualization and Integrated Discovery = DAVID) (46, 47). Hasil diperoleh dengan alat FAC
15
dengan pilihan untuk menyetel nilai dasar menggunakan anotasi yang tersedia di DAVID pada
bulan juni-agustus 2009.
Prosedur Eksperimental: Analisis CMV. Tingkat antibody CMV dites menggunakan
peralatan ELISA komersial untuk mendeteksi antibody IgG tipe spesifik dalam serum
( Inverness Medical Innovations; 425200CE ). Sampel serum dilarutkan dalam buffer sebelum
dipipet dan diduplikasikan ke cairan mikrotiter bersalut-antigen. Melalui beberapa seri langkah
pencucian dan inkubasi, antibody CMV pada sampel diletakkan pada piring mikrotiter dan
dihubungkan dengan antibody reaktif sekunder. Penyerapan dihitung dengan pembaca
microplate yang disetel pada 450nm. Konsentrasi dihitung dengan kepadatan optikal (positif
≥1.10, equivocal 0.91-1.09, negative ≤0.9). level antibody diekspresikan dengan istilah rasio
rata-rata kepadatan optikal. Peralatan The Inverness Medical menunjukkan spesifik sebesar
93.9% dan sensitivitas 96.4% ketika dibandingkan dengan CMV yang lain dengan prosedur
CMV IgG ELISA lainnya. Pada tes yang dilakukan untuk membandingkan rasio kepadatan
optikal (optical density / OD ) antara kedua kelompok.
Analisis Ekspresi Gen. Data yang dapat diakses public mengenai ekspresi gen didapat dari
National Center for Biotechnology Information Gene Expression Omnibus (GEO) database.
tingkat ekspresi gen dari darah lengkap dari 40 sampel yang didapat dari analisis dari dataset
berikut: GDS2952, GDS2519 (48), GDS1331 (49), and GDS596 (50). Semua sampel didapat dri
individu control yang sehat pada dataset ini. Penelitian termetilasi dan tidak termetilasi didapat
dari data kami yang dipresentasikan dengan warna hijau di gambar 1. Data RefSeqs of the GEO
data didapat dari pusat analisis Affymetrix NetAffx pada 27 juli 2009, dan kemudian dicocokkan
dengan RefSeqs (accession) pada data illumina untuk tambahan analisis. Nilai ekspresi gen
mentah pada penelitian yang umumnya termetilasi dan tidak termetilasi ditransformasikan dan
dinormalisasikan dengan pemusatan median. Nilai ini kemudian dirata-ratakan untuk masing –
masing penelitian, dan tes t dilakukan untuk membandingkan tingkat ekspresi rata-rata antara
kedua kelompok ini.
16
Recommended