Demam — musuh yang harus diturunkan atau sekutu tubuh?

Tujuan studi: Demam adalah respons utama terhadap infeksi yang telah dipertahankan pada vertebrata berdarah panas maupun berdarah dingin selama lebih dari 600 juta tahun evolusi. Respons demam dijalankan oleh rangkaian fisiologis dan saraf yang terintegrasi, serta memberikan manfaat bagi kelangsungan hidup selama infeksi.

Hasil: Respons demam dijalankan oleh rangkaian fisiologis dan saraf yang terintegrasi, serta memberikan manfaat bagi kelangsungan hidup selama infeksi. Dalam Tinjauan ini, kami membahas pemahaman terkini tentang bagaimana sinyal peradangan yang disampaikan oleh unsur suhu dalam demam merangsang respons imun bawaan dan adaptif. Kami juga menyoroti beragam peran tak terduga dari sitokin pirogen interleukin-6 (IL-6), baik dalam memicu demam maupun dalam menggerakkan limfosit menuju organ limfoid, tempat berlangsungnya persiapan pertahanan imun. Kami juga membahas bukti baru yang menunjukkan bahwa jalur pensinyalan adrenergik yang terkait dengan pembentukan panas memengaruhi fungsi sel imun.

Tujuan studi: Demam selama infeksi virus influenza A (IAV) dipicu oleh respons imun bawaan. Berbagai faktor berperan dalam respons ini, termasuk RNA virus kecil IAV (mvRNA), yang memicu pensinyalan RIG-I ketika replikasi dan transkripsinya terganggu oleh lengkungan cetakan (t-loop).

Hasil: Di sini, kami menunjukkan bahwa infeksi IAV pada suhu yang menyerupai demam meningkatkan pensinyalan antivirus pada infeksi H1N1 dan H3N2. Pemodelan matematis dan analisis eksperimental menunjukkan bahwa perbedaan produksi nukleoprotein dan RNA polimerase IAV meningkatkan produksi mvRNA dan interferon. Selain itu, pada suhu infeksi yang lebih tinggi, mvRNA dengan t-loop yang mengganggu berperan paling besar dalam mengaktifkan imun bawaan. Kami mengajukan bahwa demam selama infeksi IAV dapat membentuk lingkaran umpan balik positif, di mana peningkatan sintesis RNA yang menyimpang dan aktivasi imun bawaan dapat turut menyebabkan produksi sitokin yang tidak teratur.

Tujuan studi: Kemampuan demam untuk mengubah sifat dan besarnya gradien suhu fisiologis berkaitan dengan pengaruh suhu fisiologis yang berbeda terhadap respons imun model secara in vitro. Hubungan ini dapat membantu menjelaskan mengapa respons demam terhadap infeksi tetap terjaga luar biasa lama sepanjang evolusi.

Hasil: Kepekaan proses-proses ini yang berbeda terhadap suhu fisiologis yang berbeda menunjukkan bahwa tujuan biologis demam terkait sistem imun adalah menghilangkan suhu jaringan perifer yang lebih rendah, bukan menaikkan suhu inti tubuh. Namun, penelitian lebih lanjut mungkin menunjukkan bahwa beberapa fungsi diperkuat oleh perubahan suhu inti, sementara fungsi lain diatur secara selektif oleh perubahan suhu jaringan perifer. Sel yang tampaknya paling menentukan bagi ketergantungan respons imun pada suhu adalah sel Th, karena kemampuannya menghasilkan sitokin sangat bergantung pada suhu. Sebaliknya, makrofag menghasilkan sitokin dengan sama baiknya pada semua suhu, kecuali pada suhu inti saat demam. Hal ini mungkin berfungsi untuk menurunkan produksi pirogen endogen.

Tujuan studi: Demam merupakan unsur kuno dalam lingkungan mikro peradangan. Demam mungkin meningkatkan respons imun terhadap patogen, tetapi mekanismenya belum jelas.

Hasil: Bukti terbaru menunjukkan bahwa program metabolisme yang dimulai oleh demam tetap bertahan setelah suhu kembali normal, sehingga berpotensi memberikan manfaat jangka panjang. Terlepas dari pengaruhnya, suhu masih sering diabaikan dan perlu diteliti lebih lanjut. Hal ini terutama terlihat jika mempertimbangkan perbedaan suhu yang besar antara jaringan-jaringan di dalam tubuh dan selama perkembangan penyakit peradangan. Kami mengajukan bahwa perbedaan respons metabolisme dan stres antara kelompok-kelompok sel T saat mengalami tekanan suhu turut menentukan komposisi dan nasib sel imun selama peradangan.

Tujuan studi: Perkembangan dan fungsi sistem imun diatur oleh faktor neuroendokrin. Fungsi imun dapat dibagi menjadi imunitas adaptif dan imunitas alami.

Hasil: Aktivitas sumsum tulang dan fungsi leukosit meningkat, sementara hati beralih untuk memproduksi protein fase akut (APP) dengan cepat. APP mencakup LBP, CRP, fibrinogen, beberapa komponen komplemen, penghambat enzim, dan protein antiradang; kadarnya dalam serum dapat meningkat beberapa ratus hingga seribu kali lipat dalam 24–48 jam. Karena itu, imunitas alami merupakan respons luas terhadap homotop, yang berfungsi sebagai mekanisme pertahanan langsung saat sehat dan dengan cepat diperkuat oleh sitokin dan hormon selama penyakit demam. Ini merupakan reaksi pertahanan yang sangat berhasil karena pada sebagian besar kasus, penyakit demam berujung pada pemulihan dan terbentuknya imunitas adaptif pada manusia dan hewan tingkat tinggi.

Tujuan studi: Demam merupakan salah satu strategi tubuh manusia yang paling efektif untuk melawan infeksi. Namun, peran tepatnya dalam menghilangkan patogen, khususnya pengaruh panas pada sel bakteri pada tingkat mekanistik dalam kondisi suhu demam, belum pernah dijelaskan sepenuhnya.

Hasil: Konsep demam sebagai garis pertahanan pertama sistem imun terhadap patogen memiliki dua unsur utama: respons peradangan dan panas, yang merangsang sel imun tubuh serta memengaruhi patogen. Artikel ini merangkum temuan-temuan terpisah dan menyusun perkembangan demam dalam model melingkar, dimulai dari masuknya patogen dan pelepasan pirogen eksogen dari bakteri, berlanjut ke respons imun tubuh, lalu membahas dampak demam terhadap berbagai patogen manusia. Model ini secara umum berfokus pada proses yang terjadi di dalam bakteri, terutama penyesuaian patogen dan dampak merugikan panas yang dihasilkan saat demam terhadap kematian patogen. Kami juga membahas dampak obat penurun demam yang umum digunakan, seperti asetaminofen, ibuprofen, dan aspirin, terhadap hasil akhir infeksi, serta menyajikan kerangka untuk mengembangkan gagasan dan temuan baru di bidang ini.