Peran Vitamin A dan Vitamin D terhadap Fungsi Paru, Regulasi Imun, dan Penuaan Epigenetik pada Anak dan Dewasa dengan Asma: Bukti dari Studi Kohort Multisenter

Peran Vitamin A dan Vitamin D terhadap Fungsi Paru, Regulasi Imun, dan Penuaan Epigenetik pada Anak dan Dewasa dengan Asma: Bukti dari Studi Kohort Multisenter

Abstrak

Asma merupakan penyakit inflamasi kronis saluran napas yang ditandai oleh hiperresponsivitas bronkus, inflamasi persisten, serta keterbatasan aliran udara yang bersifat variabel. Meskipun terapi farmakologis seperti kortikosteroid inhalasi menjadi dasar pengendalian penyakit, faktor biologis lain termasuk status mikronutrien semakin banyak diteliti karena berpotensi memengaruhi regulasi imun, fungsi epitel saluran napas, dan perjalanan penyakit.

Vitamin A dan vitamin D merupakan mikronutrien dengan aktivitas imunomodulator yang berperan dalam mempertahankan homeostasis jaringan paru. Vitamin A melalui metabolit aktif asam retinoat berperan dalam diferensiasi epitel, regulasi sel T, dan keseimbangan respons inflamasi. Vitamin D melalui reseptor vitamin D (vitamin D receptor/VDR) memengaruhi aktivitas sel imun bawaan dan adaptif serta berperan dalam pengendalian inflamasi saluran napas.

Studi terbaru yang dipublikasikan dalam Thorax tahun 2026 oleh Sharma dan kolega mengevaluasi hubungan kadar vitamin A dan vitamin D plasma dengan fungsi paru serta perubahan biologis pada pasien asma. Penelitian melibatkan 1.115 anak dari kohort GACRS dan 1.041 dewasa dari studi ODOLLFA. Parameter fungsi paru dinilai melalui spirometri, sedangkan mekanisme biologis dievaluasi melalui analisis mikroRNA dan indikator penuaan epigenetik.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar vitamin A plasma yang lebih tinggi berhubungan dengan peningkatan nilai FEV1 dan FVC pada anak dengan asma. Pada dewasa, kadar vitamin A dan vitamin D yang lebih tinggi berhubungan dengan peningkatan fungsi paru. Selain itu, kadar vitamin D yang adekuat berhubungan dengan perlambatan percepatan usia epigenetik. Temuan ini menunjukkan bahwa vitamin A dan vitamin D berpotensi berperan dalam mempertahankan fungsi paru melalui mekanisme imunologi dan epigenetik.

Hubungan Nutrisi, Sistem Imun, dan Penyakit Asma

Asma merupakan salah satu penyakit inflamasi kronis saluran napas yang paling sering ditemukan pada anak maupun dewasa. Penyakit ini ditandai oleh inflamasi bronkus, hiperreaktivitas jalan napas, produksi mukus berlebihan, serta perubahan struktur saluran napas yang dikenal sebagai airway remodeling.

Patogenesis asma melibatkan interaksi kompleks antara faktor genetik, lingkungan, alergen, infeksi, dan sistem imun. Pada fenotipe asma tipe 2, aktivasi sel dendritik menyebabkan diferensiasi limfosit T menjadi sel Th2 yang menghasilkan sitokin seperti interleukin-4 (IL-4), interleukin-5 (IL-5), dan interleukin-13 (IL-13). Sitokin tersebut berperan dalam aktivasi eosinofil, produksi imunoglobulin E (IgE), serta inflamasi kronis saluran napas.

Selain faktor imunologi, penelitian dalam beberapa tahun terakhir menunjukkan bahwa status nutrisi dapat memengaruhi fungsi paru dan respons inflamasi. Mikronutrien tertentu memiliki fungsi biologis sebagai regulator ekspresi gen, diferensiasi sel imun, serta pemeliharaan integritas epitel respirasi. Vitamin A dan vitamin D menjadi dua mikronutrien yang paling banyak diteliti karena memiliki aktivitas imunomodulator yang kuat.

Studi Kohort GACRS dan ODOLLFA: Evaluasi Vitamin dan Fungsi Paru pada Asma

Penelitian Sharma dan kolega yang dipublikasikan dalam jurnal Thorax tahun 2026 merupakan studi observasional yang mengevaluasi hubungan kadar vitamin A dan vitamin D dengan fungsi paru serta proses biologis terkait penuaan pada individu dengan asma.

Penelitian menggunakan dua kelompok populasi. Kelompok anak berasal dari Genetics and Environmental Causes of Asthma in the Americas Research Study (GACRS) yang melibatkan 1.115 anak dengan usia rata-rata 9,2 tahun. Kelompok dewasa berasal dari studi ODOLLFA yang melibatkan 1.041 orang dewasa dengan usia rata-rata 58,8 tahun.

Pemeriksaan fungsi paru dilakukan menggunakan spirometri dengan parameter utama berupa:

Forced expiratory volume in one second (FEV1), yaitu volume udara yang dapat dikeluarkan secara paksa dalam satu detik.
Forced vital capacity (FVC), yaitu kapasitas total udara yang dapat dikeluarkan setelah inspirasi maksimal.
Rasio FEV1/FVC yang menggambarkan derajat hambatan aliran udara.

Selain parameter klinis, penelitian juga menganalisis mekanisme molekuler melalui pemeriksaan mikroRNA (microRNA) dan perubahan metilasi DNA sebagai indikator regulasi epigenetik.

Vitamin A sebagai Regulator Imun dan Pemelihara Struktur Paru

Vitamin A memiliki fungsi biologis penting dalam sistem respirasi. Bentuk aktif vitamin A, yaitu asam retinoat, berperan sebagai molekul pengatur transkripsi gen melalui reseptor nuklir retinoic acid receptor (RAR).
Pada jaringan paru, vitamin A berperan dalam mempertahankan diferensiasi dan regenerasi epitel saluran napas. Epitel respirasi merupakan garis pertahanan pertama terhadap paparan alergen, polutan, dan mikroorganisme.
Kekurangan vitamin A dapat menyebabkan gangguan integritas epitel, peningkatan permeabilitas mukosa, serta perubahan respons imun lokal. Kondisi tersebut berpotensi memperberat inflamasi saluran napas.
Vitamin A juga berperan dalam modulasi keseimbangan sel T. Asam retinoat dapat memengaruhi diferensiasi limfosit T regulator (Treg) dan membantu mengontrol respons inflamasi yang berlebihan.

Hubungan Kadar Vitamin A dengan Parameter Fungsi Paru

Dalam penelitian Sharma dan kolega, kadar vitamin A plasma yang lebih tinggi pada anak dengan asma berhubungan signifikan dengan peningkatan nilai FEV1 dan FVC.
Peningkatan FEV1 menunjukkan kemampuan ekspirasi yang lebih baik, sedangkan peningkatan FVC menggambarkan kapasitas paru yang lebih besar. Hubungan ini menunjukkan bahwa status vitamin A yang lebih baik berkaitan dengan fungsi mekanik paru yang lebih optimal.
Pada kelompok dewasa dengan asma, kadar vitamin A juga berhubungan dengan peningkatan FEV1 dan FVC. Pada perempuan dewasa, vitamin A memiliki hubungan dengan peningkatan rasio FEV1/FVC yang menunjukkan kemungkinan pengaruh terhadap hambatan aliran udara.
Namun, hubungan antara vitamin A dan fungsi paru tidak hanya dijelaskan melalui efek nutrisi terhadap struktur paru, tetapi juga melalui regulasi inflamasi dan ekspresi gen yang berkaitan dengan respons imun.

Vitamin D sebagai Imunomodulator pada Asma

Vitamin D merupakan hormon steroid yang bekerja melalui reseptor vitamin D (VDR) yang ditemukan pada berbagai sel imun, termasuk makrofag, monosit, sel dendritik, limfosit T, dan limfosit B.
Aktivasi VDR oleh vitamin D memengaruhi produksi berbagai sitokin inflamasi. Vitamin D dapat menekan respons imun Th2 yang berlebihan, mengurangi produksi sitokin proinflamasi, serta meningkatkan fungsi pertahanan imun bawaan.
Dalam sistem respirasi, vitamin D juga berperan dalam meningkatkan produksi peptida antimikroba seperti cathelicidin yang membantu melawan infeksi saluran napas.
Pada penelitian ini, kadar vitamin D tidak menunjukkan hubungan bermakna dengan fungsi paru pada anak dengan asma. Namun, pada dewasa dengan asma, kadar vitamin D yang lebih tinggi berhubungan dengan peningkatan FEV1 dan FVC.

Vitamin D dan Penuaan Epigenetik pada Pasien Asma

Salah satu temuan penting penelitian ini adalah hubungan antara kecukupan vitamin D dan perlambatan penuaan biologis pada orang dewasa dengan asma.
Penuaan epigenetik menggambarkan perubahan biologis pada tingkat molekuler yang dapat berbeda dari usia kronologis seseorang. Penelitian menggunakan beberapa model epigenetic clock untuk menilai percepatan usia biologis berdasarkan pola metilasi DNA.
Individu dengan kadar vitamin D ≥30 ng/mL menunjukkan percepatan usia epigenetik yang lebih rendah dibandingkan individu dengan kadar vitamin D yang tidak mencukupi.
Temuan ini menunjukkan kemungkinan bahwa vitamin D tidak hanya berperan dalam regulasi inflamasi, tetapi juga dalam mempertahankan kesehatan sel melalui mekanisme epigenetik.

Mekanisme Epigenetik: Peran MikroRNA dalam Efek Vitamin A dan Vitamin D

Epigenetik merupakan mekanisme regulasi aktivitas gen tanpa perubahan urutan DNA. Salah satu komponen penting dalam mekanisme ini adalah mikroRNA, yaitu molekul RNA kecil yang mengatur ekspresi berbagai gen target.
Penelitian Sharma dan kolega menemukan ratusan mikroRNA yang berkaitan dengan kadar vitamin A pada anak dan dewasa dengan asma. Vitamin D juga berhubungan dengan sejumlah mikroRNA yang terlibat dalam regulasi inflamasi dan fungsi imun.
Perubahan mikroRNA dapat memengaruhi jalur biologis yang berhubungan dengan inflamasi saluran napas, respons terhadap alergen, dan proses penuaan sel.
Temuan ini memberikan dasar biologis bahwa vitamin A dan vitamin D dapat memberikan efek melalui jalur molekuler yang kompleks, bukan hanya melalui fungsi nutrisi konvensional.

Implikasi Klinis dalam Pengelolaan Asma

Penelitian ini memperluas pemahaman bahwa faktor nutrisi merupakan bagian dari pendekatan multidimensi dalam pengelolaan asma. Status vitamin A dan vitamin D dapat menjadi salah satu faktor yang memengaruhi kondisi paru melalui mekanisme imunologi dan molekuler.
Evaluasi status nutrisi terutama pada pasien dengan risiko defisiensi dapat membantu memberikan pendekatan terapi yang lebih individual. Namun, pemberian suplementasi harus berdasarkan kebutuhan biologis dan tidak menggantikan terapi standar asma.
Pengendalian inflamasi tetap menjadi tujuan utama pengobatan asma melalui terapi berbasis pedoman, sementara optimalisasi nutrisi dapat menjadi strategi pendukung untuk mempertahankan fungsi paru.

Kesimpulan

Vitamin A dan vitamin D memiliki hubungan biologis yang penting dengan fungsi paru pada pasien asma. Studi kohort besar yang dipublikasikan dalam Thorax menunjukkan bahwa kadar vitamin A yang lebih tinggi berhubungan dengan peningkatan FEV1 dan FVC pada anak dan dewasa dengan asma.

Vitamin D menunjukkan hubungan dengan fungsi paru yang lebih baik pada dewasa serta berkaitan dengan perlambatan penuaan epigenetik. Mekanisme tersebut kemungkinan melibatkan regulasi sel imun, pemeliharaan epitel paru, perubahan mikroRNA, dan modulasi ekspresi gen.

Temuan ini memperkuat konsep bahwa asma merupakan penyakit kompleks yang dipengaruhi oleh interaksi antara inflamasi, genetik, lingkungan, dan status nutrisi.

Daftar Pustaka

Sharma R, et al. Higher Vitamin A Levels Linked to Better Lung Function in Children and Adults With Asthma. Thorax. 2026. doi:10.1136/thorax-2026-225123.
Hammad H, Lambrecht BN. The basic immunology of asthma. Cell. 2021;184(6):1469-1485.
Hewison M. Vitamin D and immune function: an overview. Proceedings of the Nutrition Society. 2012;71(1):50-61.
Mora JR, Iwata M, von Andrian UH. Vitamin effects on the immune system: vitamins A and D take centre stage. Nature Reviews Immunology. 2008;8:685-698.