Top Banner
10 BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Kartilago Kartilago atau tulang rawan sendi adalah jaringan yang terdiri dari sel dan serat yang menutupi matriks atau bahan padat (Gibson, 2003). Kartilago mengandung campuran glikosaminoglikan dengan protein pada substansi dasarnya yang memberikan karakter yang kuat walaupun memiliki derajat elastisitas dan kompresibilitas yang lebih besar dari pada tulang (Slaane, 2004). Kartilago tidak memiliki pembuluh darah, pembuluh limfe atau saraf, tetapi diselubungi membran yaitu perikondrium sebagai tempat tulang rawan mendapatkan darah (Gibson, 2003). Secara alami, kartilago memiliki kemampuan untuk mengalami degenerasi dan regenerasi. Proses penyembuhan kartilago diatur oleh kondrosit yang memproduksi matriks ekstraseluler berupa proteoglikan dan kolagen. Akan tetapi, ketika kartilago artikular mengalami cedera maka kemampuannya untuk memperbaiki diri sangat terbatas. Hal ini dikarenakan beberapa respons terhadap penyembuhan cedera pada kartilago tidak dikompensasi dengan proliferasi tipe kolagen dan proteoglikan yang sesuai dan akan menyebabkan fungsi yang abnormal. (Steinert et al., 2008).
76

BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Kartilago - sinta.unud.ac.id · Fenotip kondrosit dikarakterisasi dengan ekspresi dari gen spesifik berupa kolagen tipe-2 dan faktor transkripsi SOX-9 (Tew

Oct 31, 2019

Download

Documents

Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
  • 10

    BAB II

    KAJIAN PUSTAKA

    2.1 Kartilago

    Kartilago atau tulang rawan sendi adalah jaringan yang terdiri dari sel dan

    serat yang menutupi matriks atau bahan padat (Gibson, 2003). Kartilago

    mengandung campuran glikosaminoglikan dengan protein pada substansi

    dasarnya yang memberikan karakter yang kuat walaupun memiliki derajat

    elastisitas dan kompresibilitas yang lebih besar dari pada tulang (Slaane, 2004).

    Kartilago tidak memiliki pembuluh darah, pembuluh limfe atau saraf, tetapi

    diselubungi membran yaitu perikondrium sebagai tempat tulang rawan

    mendapatkan darah (Gibson, 2003).

    Secara alami, kartilago memiliki kemampuan untuk mengalami degenerasi

    dan regenerasi. Proses penyembuhan kartilago diatur oleh kondrosit yang

    memproduksi matriks ekstraseluler berupa proteoglikan dan kolagen. Akan tetapi,

    ketika kartilago artikular mengalami cedera maka kemampuannya untuk

    memperbaiki diri sangat terbatas. Hal ini dikarenakan beberapa respons terhadap

    penyembuhan cedera pada kartilago tidak dikompensasi dengan proliferasi tipe

    kolagen dan proteoglikan yang sesuai dan akan menyebabkan fungsi yang

    abnormal. (Steinert et al., 2008).

  • 11

    2.1.1 Klasifikasi kartilago

    Terdapat tiga jenis kartilago dengan kandungan sel dan serat yang berbeda, yaitu:

    2.1.1.1 Kartilago hialin

    Kartilago hialin terbentuk terutama pada area yang membutuhkan

    sokongan kuat, tetapi fleksibilitas juga diperlukan. Kartilago hialin membentuk:

    a. Sebagian besar tulang rawan pada tulang,tulang rawan iga, pada ujung

    anterior iga; pada umur yang sudah lanjut tulang rawan ini mengalami

    osifikasi (menjadi tulang),

    b. Tulang rawan artikular di dalam sendi. Tulang rawan ini menutupi permukaan

    tulang dalam sendi dan bersifat licin, dengan cairan yang disekresi oleh

    membran sinovial sendi,

    c. Laring dan cincin trakea. Tulang rawan laring dapat mengalami osifikasi.

    2.1.1.2 Kartilago elastik

    Kartilago elastik memiliki struktur yang serupa dengan kartilago hialin

    tetapi mengandung banyak serat elastin yang bercabang banyak. Hal ini

    memungkinkan kekakuan kartilago, tetapi tidak memiliki elastisitas dalam

    pergerakan. Kartilago elastik terbentuk pada bagian telinga eksternal, epiglotis

    dan beberapa kartilago laring (Gibson, 2003; Sloane, 2004).

    2.1.1.3 Fibrikartilago

    Tulang rawan ini terdiri dari serat kolagen dalam jumlah besar dan

    ditemukan di dalam jaringan ikat (Gibson, 2003). Fibrikartilago terjadi pada

    lokasi yang lebih memerlukan sokongan atau daya regang yang lebih kuat

    daripada yang dapat diberikan kartilago hialin. Fibrikartilago menyatukan tulang

  • 12

    pada persendian yang gerakannya terbatas misalnya tulang pada tengkorak kepala,

    simfisis pubis dan diskus intervetebral. Struktur kondrosit pada fibrikartilago

    seringkali terbentuk dalam kelompok atau barisan di antara sejumlah berkas serat

    kolagen (Sloane, 2004).

    2.1.2 Histogenesis kartilago

    Pembentukan kartilago dimulai dari kondroblas yang merupakan sel

    kondrosit yang imatur. Sel ini kemudian berproliferasi dan memproduksi matriks.

    Seiring dengan meningkatnya matriks extraselular, kondroblas terkumpul di

    dalam lakuna dan menjadi kondrosit. Kondrosit adalah sel kartilago yang telah

    matur dan mengisi ruang-ruang kecil (lakuna) dalam matriks. Kondrosit akan

    terus membelah dan memproduksi kartilago tambahan (Sloane, 2004). Beberapa

    makromolekul utama yang terkandung dalam matriks kartilago antara lain

    kondrosit, kolagen dan proteoglikan.

    2.1.2.1 Kondrosit

    Semua komponen jaringan dalam kartilago artikular disintesis oleh

    kondrosit. Kondrosit membentuk sekitar 1% dari keseluruhan volume jaringan

    (Erggelet and Mandelbaum, 2008). Kondrosit merupakan sel yang terdapat dalam

    kartilago matur dan bertanggung jawab untuk sintesis dan integritas dari matriks

    ekstraseluler kartilago. Kartilago yang normal akan menstimulasi kondrosit untuk

    menjaga komposisi molekul kartilago yang sesuai, sedangkan kartilago yang

    mengalami gangguan akan menstimulasi kondrosit untuk mengubah komposisi

    molekul kartilago, dimana hal ini akan mengarah pada kejadian osteoarthritis

  • 13

    (Monfort et al., 2006). Fenotip kondrosit dikarakterisasi dengan ekspresi dari gen

    spesifik berupa kolagen tipe-2 dan faktor transkripsi SOX-9 (Tew et al., 2007).

    Gambar 2.1. Peran faktor transkripsi SOX-9 dalam kondrogenesis.

    Bone morphogenic protein-2 (BMP-2) bersifat osteoinduktif serta

    merupakan faktor yang berperan dalam proses induksi diferensiasi dari osteoblast.

    Efek dari ESWT pada tulang subkondral didukung dengan peningkatan

    vaskularisasi yang dimanifestasikan dengan perubahan pada vessel endothelial

    growth factor (VEGF), sedangkan proses osteogenesis dimanifestasikan dengan

    adanya perubahan dalam BMP-2. VEGF merupakan protein yang menstimulasi

    vaskulogenesis dan angiogenesis serta faktor yang mengindikasikan peningkatan

    permeabilitas pembuluh darah dan aktivitas mikrovaskuler termasuk pertumbuhan

    angiogenik dari pembuluh darah baru (Hsu et al., 2013).

  • 14

    2.1.2.2 Kolagen

    Kolagen adalah struktur protein yang merupakan makromolekul dengan

    jumlah terbesar yang menyusun kartilago artikular. Sekitar 60% dari berat kering

    kartilago terdiri dari kolagen. Kartilago hialin terutama terdiri dari kolagen tipe-2,

    dan pada jumlah yang lebih sedikit terdapat jenis kolagen tipe-9, 10 dan 11.

    Kolagen bertanggung jawab untuk ketahanan kartilago dan kemampuannya dalam

    menahan beban. Kondroitin sulfat, keratan sulfat dan dermatan sulfat merupakan

    matriks proteoglikan yang penting dalam kartilago (Erggelet and Mandelbaum,

    2008).

    2.1.2.3 Proteoglikan

    Proteoglikan terdiri dari protein inti dengan rantai glikosaminoglikan

    yang terhubung. Baik penyerapan maupun pengeluaran pada kartilago artikular

    diatur oleh molekul proteoglikan. Proteoglikan sangat penting untuk penyerapan

    stres mekanis serta penyerapan nutrisi untuk kartilago karena sebagian besar

    nutrisi diperoleh melalui difusi sinovial (Erggelet and Mandelbaum, 2008).

    Proteoglikan memiliki fungsi untuk memberikan elastisitas pada

    jaringan. Beban yang berat pada sendi dapat meningkatkan konsentrasi

    proteoglikan sebagai akibat dari peningkatan sintesis dan/atau pengurangan

    degradasi di tulang rawan sendi. Adanya proteoglikan dalam jumlah yang tinggi

    diperkirakan dapat memperkuat elastisitas jaringan melalui efek osmotik

    (Monfort et al., 2006).

  • 15

    Gambar 2.2. Struktur kartilago

    2.2 Anatomi Sendi Lutut

    Sendi lutut merupakan bagian dari ekstremitas inferior yang

    menghubungkan tungkai atas dengan tungkai bawah dan berfungsi untuk

    mengatur pergerakan dari kaki. Adapun gerakan yang dapat dilakukan oleh sendi

    lutut adalah gerakan fleksi, ekstensi, dan sedikit rotasi. Jika terjadi gerakan atau

    faktor lain yang menyebabkan kapasitas sendi berlebihan, maka hal ini dapat

    menimbulkan cedera pada tulang rawan sendi lutut (Snell, 2012).

    Sendi lutut dibentuk oleh empat tulang yaitu tulang femur, patela, tibia dan

    fibula. Pergerakan utama dari sendi lutut terjadi antaran tulang femur, tibia dan

    patella. Permukaan atas dari tibia memiliki bentuk yang relatif datar dan disebut

    tibia plateau. Sedangkan bagian akhir dari femur berbentuk menyerupai huruf

    ‘W’ dengan tonjolan bulat disebut condyle. Condyle yang berada pada bagian

    dalam disebut medial condyle sedangkan condyle yang di bagian luar disebut

    lateral condyle. Patella merupakan bagian yang paling sering mengalami arthritis

  • 16

    dan bagian yang paling sering mengalami perasaan nyeri pada sendi lutut bagian

    depan. Pada setiap bagian tulang yang berhubungan dengan sendi lutut dilapisi

    oleh tulang rawan sendi yang keras namun halus untuk mengurangi risiko

    terjadinya cedera antar tulang (Hugate and Holland, 2012).

    Ligamen merupakan komponen yang paling penting dalam

    mempertahankan stabilitas sendi. Stabilitas sendi lutut saat melakukan pergerakan

    dipertahankan oleh kolateral ligamen. Kolateral ligamen menghubungkan antara

    aspek bagian luar dan dalam dari sendi lutut. Ligamen yang berada pada bagian

    medial sendi lutut disebut medial collateral ligament (MCL) sedangkan ligamen

    yang berada pada bagian lateral sendi lutut disebut lateral collateral ligament

    (LCL). Selain itu, terdapat pula ligamen yang menyilang di tengah sendi lutut dan

    karena letaknya yang menyilang, ligamen ini disebut dengan cruciate ligaments.

    Ligamen yang berada pada bagian depan disebut anterior cruciate ligament

    (ACL), sedangkan yang berada pada bagian belakang disebut posterior cruciate

    ligament (PCL). Cruciate ligament merupakan ligamen yang penting dalam

    mempertahankan stabilitas sendi lutut saat melakukan gerakan yang mengarah ke

    depan-belakang serta gerakan berputar (Hugate and Holland, 2012).

  • 17

    Gambar 2.3. Ligamen pada sendi lutut.

    Sendi lutut dibagi menjadi tiga kompartemen yang terpisah. Kompartemen

    pertama disebut dengan kompartemen medial yang terletak di antara medial

    condyle dari femur dan medial tibial plateau. Kompartemen medial merupakan

    kompartemen pada sendi lutut yang paling sering terlibat dalam kejadian

    osteoarthritis. Kompartemen yang kedua disebut kompartemen lateral yaitu ruang

    antara lateral femoral condyle dan lateral tibial plateau, sedangkan kompartemen

    yang ketiga terletak pada ruang di antara patella dan femur sehingga disebut

    dengan kompartemen patello-femoral. Dalam banyak kasus arthritis yang terjadi,

    ketiga kompartemen tersebut akan menunjukkan tanda dan gejala berupa

    degradasi dan nyeri pada tulang rawan sendi lutut (Hugate and Holland, 2012).

  • 18

    Gambar 2.4. Kompartemen pada sendi lutut.

    2.3 Biomekanik Sendi Lutut

    Biomekanik atau pergerakan sendi lutut yang normal akan menghasilkan

    gerakan fisiologis yang didasari oleh gerak osteokinematik seperti gerakan fleksi,

    ekstensi dan rotasi. Aksis gerakan fleksi dan ekstensi terletak di atas permukaan

    sendi yaitu melewati condylus femoris sedangkan aksis untuk gerakan rotasi

    terletak secara longitudinal pada daerah condylus medialis. Gerakan rotasi

    berperan penting dalam gerakan fleksi dan ekstensi lutut. Pada saat gerakan

    ekstensi mendekati akhir gerak, akan terjadi rotasi eksternal tibia terhadap femur.

    Demikian sebaliknya sewaktu gerakan awal fleksi akan terjadi rotasi internal tibia

    terhadap femur.

    Untuk mendapatkan fungsi pergerakan dan mampu menahan beban

    dengan baik, maka sendi lutut membutuhkanstruktur anatomi yang normal. Secara

    biomekanik, beban yang diterima sendi lutut dalam keadaan normal akan melalui

    medial sendi lutut dan diimbangi oleh otot-otot paha bagian lateral sehingga

  • 19

    resultannya akan jatuh di bagian sentral sendi lutut. Adanya gangguan pada sendi

    seperti kerusakan struktur yang disebabkan karena berbagai faktor dapat

    meningkatkan risiko osteoarthritis pada sendi lutut.

    Deformitas varus (genu varus) adalah suatu kondisi dimana keselarasan

    dari sendi melewati kompartemen medial sendi daripadi pusat sendi lutut yang

    dapat menyebabkan kontak dan tekanan beban yang lebih besar pada

    kompartemen medial lutut. Genu varus dapat menyebabkan kompensasi beban

    mengarah pada bagian medial sehingga mengakibatkan perubahan kinetik dan

    kinematika sendi selama melakukan pergerakan. Sedangkan deformitas valgus

    (genu valgus) adalah kondisi dimana keselarasan sendi melewati kompartemen

    lateral sendi daripadi pusat sendi lutut yang dapat menyebabkan peningkatan stres

    pada bagian luar atau pada kompartemen sendi lutut bagian lateral

    (Levinger et al., 2010). Peningkatan derajat genu varus terkait dengan

    perkembangan osteoarthritis lutut, terutama pada pasien yang mengalami obesitas.

    Genu varus meningkatkan risiko osteoarthritis lutut sebesar 5 kali lipat pada

    pasien obesitas (Eustice, 2015).

    Deformitas varus dan valgus akan memberikan efek instabilitas secara

    langsung pada lutut. Adanya deformitas menyebabkan tekanan dan beban tubuh

    tidak hanya berada pada tulang rawan artikular tetapi juga pada jaringan lain di

    sekitarnya yaitu pada tulang subkondral dan ligamen. Memburuknya kondisi

    deformitas akan memperburuk osteoarthritis yang diderita sehingga dapat

    dikatakan bahwa deformitas berkontribusi dalam perkembangan osteoarthritis dan

    berpartisipasi dalam memburuknya kondisi osteoarthritis (Eustice, 2015).

  • 20

    2.4 Osteoarthritis

    Osteoarthritis merupakan suatu sindrom klinik yang ditandai dengan

    adanya gangguan dan penurunan progresif pada tulang rawan sendi artikular yang

    mengakibatkan gejala berupa perasaan nyeri, keterbatasan gerak dan kekakuan

    pada sendi yang terutama muncul ketika inaktivitas panjang atau aktivitas yang

    berlebihan. Manifestasi osteoarthritis umumnya bersifat lokal, menyerang satu

    atau beberapa sendi seperti sendi lutut, pinggul dan tangan. Kekakuan sendi

    umumnya akan menghilang sejenak saat istirahat dan akan memburuk setelah

    melakukan aktivitas. Osteoarthritis kronis dapat menyebabkan kesulitan saat

    menjalankan aktivitas, deformitas dan cacat progresif pada penderita.

    Osteoarthritis tahap akhir ditunjukkan dengan kegagalan dari proses reparatif

    tulang rawan sendi yang dapat mengakibatkan degradasi matriks ekstraseluler,

    kematian sel dan kehilangan integritas dari tulang rawan sendi (Monfort et al.,

    2006; Dipiro et al., 2009; Arthritis Foundation, 2014). Kejadian osteoarthritis

    berkaitan erat dengan proses angiogenesis dan inflamasi. Angiogenesis dan

    inflamasi dapat mempengaruhi progresivitas gejala osteoarthritis seperti nyeri.

    Inflamasi dapat menstimulasi terjadinya angiogenesis, sedangkan angiogenesis

    dapat memfasilitasi peristiwa inflamasi. Angiogenesis dapat menyebabkan

    gangguan pada regulasi kondrosit dan osifikasi endokondral yang berkontribusi

    terhadap perubahan radiografi pada tulang rawan sendi. Proses inflamasi

    berpengaruh pada syaraf sehingga menyebabkan peningkatan rasa nyeri (Bonnet

    and Walsh, 2005).

  • 21

    2.4.1 Klasifikasi osteoarthritis

    Berdasarkan patogenesisnya, osteoarthritis dapat dibagi menjadi 2 (dua)

    tipe. Klasifikasi osteoarthritis berdasarkan patogenesisnya dibedakan menjadi:

    2.4.1.1 Osteoarthritis primer

    Osteoarthritis primer merupakan tipe osteoarthritis yang paling sering

    ditemukan dan bersifat idiopatik. Osteoarthritis primer adalah osteoarthritis yang

    kausanya tidak diketahui dan tidak ada hubungannya dengan penyakit sistemik

    maupun proses perubahan lokal pada sendi (Sudoyo et al., 2009). Osteoarthritis

    primer dapat bersifat general (terjadi pada tiga sendi atau lebih) atau lokal (terjadi

    pada satu atau dua sendi).

    2.4.1.2 Osteoarthritis sekunder

    Osteoarthritis sekunder terjadi akibat adanya faktor risiko yang

    teridentifikasi seperti trauma sendi, abnormalitas anatomi sendi, infeksi, gangguan

    metabolik pada tulang rawan sendi, perubahan tulang subkondral (akromegali)

    dan faktor bawaan (Brashers, 2008; Dipiro et al., 2009)

    2.4.2 Epidemiologi osteoarthritis

    Prevalensi dan tingkat keparahan dari osteoarthritis meningkat seiring

    dengan pertambahan usia, dimana peningkatan prevalensi terjadi pada wanita

    dengan usia diatas 40 tahun dan pada pria dengan usia diatas 50 tahun (Dipiro

    et al., 2009; Braddom, 2011). Berdasarkan Center for Disease Control and

    Prevention (2014), pada tahun 2005 osteoarthritis menyerang 13.9% penderita

    dalam kelompok usia 25 tahun atau lebih dan 33.6% menyerang penderita dalam

  • 22

    kelompok usia 65 tahun ke atas. Persentase munculnya osteoarthritis pada sendi

    lutut pada kelompok usia 25-34 tahun adalah sebesar 0,1% sedangkan pada

    kelompok usia 65-74 tahun osteoarthritis muncul dengan persentase mencapai 10-

    20%. Insidensi osteoarthritis dengan tingkat keparahan sedang (moderate) - parah

    (severe) pada sendi lutut ditemukan pada 33% penderita yang termasuk dalam

    kelompok usia antara 65-74 tahun, sedangkan 50% diantaranya menderita

    osteoarthritis pada sendi pinggul. Kejadian osteoarthritis lebih banyak ditemukan

    pada wanita, dimana wanita dengan usia lebih tua memiliki risiko dua kali lebih

    besar terserang osteoarthritis pada sendi lutut dan tangan jika dibandingkan

    dengan pria (Dipiro et al., 2009). Osteoarthritis pada sendi tangan umumnya

    terjadi pada wanita, sementara itu osteoarthritis pada sendi pinggul umumnya

    muncul pada pria (Braddom, 2011).

    2.4.3 Etiologi osteoarthritis

    Etiologi dari osteoarthritis bersifat multifaktorial, dimana kebanyakan

    penderita osteoarthritis memiliki lebih dari satu faktor risiko yang dapat

    menginduksi munculnya osteoarthritis. Faktor risiko yang paling umum sebagai

    penyebab osteoarthritis adalah obesitas, jenis pekerjaan, partisipasi dalam

    kegiatan olahraga, riwayat trauma sendi dan faktor genetik (Dipiro et al., 2007).

    A. Obesitas

    Peningkatan berat badan sangat berhubungan dengan kejadian

    osteoarthritis pada sendi pinggul, lutut dan tangan, dimana obesitas dianggap

    sebagai faktor risiko utama yang dapat dicegah pada osteoarthritis. Kemunculan

    osteoarthritis seringkali didahului dengan adanya obesitas dan lebih banyak

  • 23

    berkontribusi dalam perkembangan osteoarthritis dibandingkan dengan inaktivitas

    sendi (Dipiro et al., 2007). Seseorang yang menderita obesitas memiliki risiko 14

    kali lebih besar untuk mengalami osteoarthritis pada salah satu sendi lutut dan 5

    kali lebih besar mengalami osteoarthritis pada kedua sendi lutut. Beban berlebihan

    yang ditanggung oleh sendi pada penderita obesitas dapat mempercepat kerusakan

    tulang rawan sendi dan meningkatkan kerentanan terhadap kejadian osteoarthritis

    (ARC, 2014). Obesitas ternyata tak hanya berkaitan dengan osteoarthritis pada

    sendi yang menanggung beban, tapi juga berpengaruh dengan sendi lain

    (Sudoyo et al., 2009).

    B. Pekerjaan, olahraga dan trauma sendi

    Individu yang terlibat dalam suatu kegiatan atau pekerjaan yang

    memerlukan gerakan berulang atau adanya riwayat cedera memiliki risiko yang

    lebih tinggi untuk mengalami osteoarthritis. Begitu pula dengan individu yang

    berpartisipasi dalam aktivitas olahraga, walaupun risiko munculnya osteoarthritis

    tergantung pada tipe dan intensitas dari aktivitas fisik yang dilakukan.

    Kemunculan osteoarthritis pada individu dengan usia lebih tua yang mengalami

    cedera sendi cenderung lebih besar jika dibandingkan dengan individu berusia

    muda dengan cedera serupa (Dipiro et al., 2007).

    C. Faktor genetik

    Osteoarthritis merupakan penyakit yang bersifat multifaktorial, dimana

    faktor genetik memiliki peran terhadap terjadinya osteoarthritis. Kelompok gen

    interleukin (IL) menunjukkan hubungan yang signifikan terhadap kejadian

    osteoarthritis. Begitu pula dengan calmulin yang merupakan regulator intraseluler

  • 24

    dan berperan dalam berbagai perisitiwa fisiologis, termasuk dalam ekspresi

    kolagen tipe-2 juga memiliki kontribusi dalam kejadian osteoarthritis (Dipiro et

    al., 2007). Selain itu, faktor genetika yang berkaitan dengan kelainan tulang

    bawaan yang mempengaruhi bentuk sendi dan stabilitas atau cacat yang

    menyebabkan perubahan dalam bentuk tulang rawan sendi juga dapat

    menyebabkan osteoarthritis (Arthritis Foundation, 2014). Beberapa faktor risiko

    yang dapat menyebabkan kejadian osteoarthritis berdasarkan American Geriatrics

    Society dapat dilihat pada tabel 2.1.

    Tabel 2.1 Faktor risiko osteoarthritis (AGS, 2001)

    Dapat diubah Potensial dapat diubah Tidak dapat diubah

    Kegemukan (obesitas) Trauma Umur

    Kelemahan otot

    Berkurangnya proprioception

    atau kemampuan untuk

    merasakan dan memahami

    gerakan serta posisi tubuh

    Jenis kelamin

    Aktivitas fisik yang

    berat

    Biomekanik sendi yang buruk

    (misalnya kelemahan sendi) Keturunan

    Tidak aktif - Kongenital

    2.4.4 Patofisiologi osteoarthritis

    Patofisiologi osteoarthritis disebabkan karena adanya berbagai faktor

    risiko yang dapat menstimulasi terjadinya disorganisasi dan degradasi pada

    kartilago. Faktor risiko baik faktor biomekanik dan biokimia merupakan faktor

    penting yang menstimulasi terbentuknya produk degradasi kartilago di dalam

    cairan sinovial sendi yang mengakibatkan terjadinya inflamasi, nyeri serta

    kerusakan kondrosit. Dalam osteoarthritis terjadi gangguan antara degradasi dan

    sintesis matriks ekstraseluler kartilago yang dipengaruhi oleh kondrosit (Monfort

  • 25

    et al., 2006). Aktivitas katabolik yang aktif karena dimediasi oleh sitokin pro-

    inflamasi, stres oksidatif dan aktivitas enzim proteolitik merupakan faktor inisiasi

    yang penting dalam progresivitas osteoarthritis (Egloff et al., 2012).

    Keseimbangan antara proses anabolik dan katabolik (repair and damage)

    selalu terjadi pada tulang rawan sendi. Pada kejadian osteoarthritis, diferensiasi

    pada tulang rawan sendi merupakan akibat dari ketidakmampuan kondrosit dalam

    mempertahankan keseimbangan sintesis dan degradasi matriks ekstraseluler

    tulang rawan sendi. Patogenesis osteoarthritis meliputi ketidakseimbangan faktor

    biomekanik dan biokimia yang akan mengubah homeostasis dari proses anabolik

    dan katabolik jaringan tulang rawan sendi sehingga memberikan efek destruktif

    pada tulang rawan sendi (Iannone and Lapadula, 2003; Lee et al., 2013).

    Secara garis besar, peristiwa degenerasi tulang rawan sendi pada

    progresivitas osteoarthritis dibagi menjadi dua tahap, yaitu fase biosintesis yaitu

    fase dimana sel-sel dalam tulang rawan sendi yaitu kondrosit melakukan upaya

    untuk mengkompensasi kehilangan matriks ekstraseluler; dan fase degradatif yaitu

    fase dimana aktivitas kondrosit dalam melakukan sintesis matriks dihambat dan

    degenerasi serta erosi dari tulang rawan sendi berlangsung secara cepat

    (Sandell and Aigner, 2001). Secara singkat, patofisiologi terjadinya osteoarthritis

    dapat dilihat pada Gambar 2.5.

  • 26

    Gambar 2.5. Ringkasan patofisiologi osteoarthritis.

    Perkembangan khas dari penyakit osteoarthritis melibatkan peristiwa berikut: (1)

    hilangnya matriks tulang rawan yang dapat menyebabkan sendi menjadi lebih

    rentan mengalami cedera; (2) perubahan pada tulang rawan dengan perkembangan

    osteofit di pinggiran sendi; (3) pelepasan fragmen tulang rawan ke dalam sendi;

    (4) kerusakan tulang rawan yang berhubungan dengan peradangan sinovial, yang

    menyebabkan pelepasan sitokin dan enzim yang dapat memperburuk kerusakan

    tulang rawan sendi (Braddom, 2011). Peristiwa seperti proliferasi kondrosit,

    diferensiasi hipertrofi kondrosit, remodelling dan mineralisasi matriks

    ekstraseluler, invasi kondrosit ke pembuluh darah dan apoptosis sel kondrosit

    terjadi sejalan dengan progresivitas osteoarthritis (Dreier, 2010).

    Pengaruh genetik: - Kelainan biokimia dalam

    sintesis kolagen dan

    proteoglikan serta kelainan dalam pembentukan tulang

    - Displasia bawaan

    Kerusakan struktur

    tulang rawan

    Faktor risiko: - Umur

    - Obesitas

    - Kondisi metabolik - Malalignment

    -Trauma sendi / cedera

    Pelepasan MMP disertai

    degradasi dari kolagen dan proteoglikan

    Kelemahan otot

    (muscle weakness)

    Perubahan dalam

    fungsi kondrosit

    Pelepasan sitokin dan

    perubahan faktor

    transkripsi

    Perubahan bentuk

    (remodeling) tulang

    Peradangan

    sinovial

  • 27

    Gambar 2.6. Progresivitas osteoarthritis.

    Etiopatogenesis osteoarthritis dimulai dari paparan faktor biomekanik dan

    biokimia yang berlangsung secara terus menerus dan akan mengganggu

    keseimbangan proses anabolik dan katabolik pada tulang rawan sendi. Saat

    keadaan normal, permukaan tulang rawan sendi yang halus dan elastis akan

    memungkinkan sendi untuk bergesekan tanpa menimbulkan rasa sakit. Pada

    kejadian osteoarthritis terjadi kehilangan komponen matriks ekstraseluler yang

    berdampak pada degradasi matriks ekstraseluler tulang rawan sendi

    (Brashers, 2008).

    Matriks ekstraseluler tulang rawan sendi tersusun atas makromolekul

    utama yaitu kondrosit, kolagen dan proteoglikan. Kondrosit merupakan sel normal

    yang terkandung di dalam tulang rawan sendi dan bertanggung jawab untuk

    sintesis dan integritas matriks ekstraseluler tulang rawan sendi. Fungsi tulang

    rawan sendi tergantung pada struktur integritas dan komposisi biokimia dari

    matriks ekstraseluler. Agrekan dan kolagen tipe-2 adalah makromolekul utama

    dan komponen penting dalam penyusunan struktur matriks ekstraseluler yang

    menentukan sifat mekanis dari jaringan (Monfort et al., 2006). Pada kartilago

  • 28

    yang normal, kolagen tipe-2 berikatan erat sehingga membuat molekul-molekul

    agrekan berada dalam jarak dekat antara satu sama lain. Agrekan merupakan

    proteoglikan yang berikatan dengan asam hyaluronat yang terdiri dari

    glikosaminoglikan bermuatan negatif. Molekul agrekan akan memberikan efek

    kekakuan pada kartilago melalui tolakan elektrostatis dari muatan negatifnya

    (Fauci et al., 2008). Kerusakan dari kolagen tipe-2 dan hilangnya komponen

    matriks ekstraseluler tulang rawan sendi mengakibatkan penurunan sintesis

    matriks dan regulasi degradasi jaringan tulang rawan sendi. Oleh karena itu,

    keseimbangan antara agrekan dan kolagen tipe-2 merupakan parameter kritis

    untuk menentukan integritas matriks ekstraseluler tulang rawan sendi

    (Monfort et al., 2006; Tew et al., 2007).

    Fenotipe dari kondrosit artikular dicirikan dengan adanya ekspresi molekul

    gen spesifik kartilago pada matriks ekstraseluler seperti kolagen tipe-2, SOX9,

    dan agrekan yang secara keseluruhan bertanggung jawab pada perubahan

    anabolisme dari kartilago. Matriks ekstraseluler dari kartilago tersusun atas

    kompleks proteoglikan, hyarulonat dan fibril heterotipik. Penyusun dari fibril

    heterotipik tersebut adalah kolagen tipe-2, kolagen tipe-9, dan kolagen tipe-11.

    Adanya deplesi dari komponen proteoglikan dan destabilisasi dari supra

    molekuler kolagen menyebabkan terjadinya suatu stersor antara interaksi

    kondrosit dan matriks ekstraseluler yang menyebabkan hilangnya keseimbangan

    antara sistesis dan degradasi dari matriks ekstraseluler yang memicu apoptosis

    dari kondrosit (Bertrand, 2010).

  • 29

    Paparan faktor biomekanik dan biokimia akan menstimulasi hilangnya

    molekul proteoglikan dan jaringan lain pada tulang rawan sendi. Hal ini berakibat

    pada munculnya inflamasi dan pengikisan pada permukaan tulang rawan sendi

    sehingga tulang rawan sendi akan kehilangan elastisitas dan rusak dengan mudah.

    Pada peristiwa ini juga mulai terjadi kehilangan molekul air sehingga celah dan

    lubang muncul pada tulang rawan sendi. Selama tahap ini, penderita akan

    mengalami gejala osteoarthritis secara akut seperti kekakuan sendi dan perasaan

    nyeri ketika bergerak yang dapat terjadi pada derajat ringan dalam waktu singkat,

    yaitu sekitar 30 menit. Fleksibilitas sendi umumnya akan kembali saat sendi

    dipergunakan secara aktif (Lozada, 2013).

    Stres mekanis kronis yang dialami oleh tulang rawan sendi menyebabkan

    terjadinya cedera seluler pada kartilago yang menyebabkan dilepaskannya produk

    degradasi kartilago yang bersifat proinflamatorik ke cairan sinovium. Produk

    degradasi ini dapat bertindak sebagai Damage-Associated Mollecular Pattern

    (DAMP) yang selanjutnya berinteraksi dengan toll-like receptor (TLR), integrin,

    dan reseptor RAGE pada sel-sel sinovium dan kondrosit. Aktivasi dari ketiga

    reseptor tersebut menginisiasi proses awal dari inflamasi pada cairan sinovial atau

    lebih dikenal dengan sinovitis yakni dengan mengaktivasi dua protein signaling

    inflamatorik penting yakni NF-kB dan Notch. Aktivasi Notch juga dimediasi

    dengan peningkatan ekspresi Jag1 yang merupakan ligan dari Notch. Kedua

    molekul ini bertindak sebagai faktor transkripsi bagi sejumlah mediator-mediator

    proinflamatorik seperti TNF-α, IL-1β, IL-6, MMP, inducible nitric oxide synthase

  • 30

    (iNOS), dan ADAMTs yang selanjutnya memainkan peranan masing-masing

    dalam patogenesis osteoarthritis (Saito et al., 2017).

    Walaupun inflamasi memegang peranan penting dalam patogenesis

    osteoarthritis, degradasi dan penurunan daya regeneratif kartilago sendi adalah

    ujung akhir dari proses ini yang selanjutnya menimbulkan gejala klinis. TNF-α,

    IL-1β dan IL-6 merupakan sitokin inflamatorik yang berperan dalam inisiasi dan

    progresivitas inflamasi. Kehadiran ketiga sitokin ini menginduksi terjadinya

    sinovitis dan propagasi inflamasi oleh sel-sel sinovium yang selanjutnya menarik

    leukosit ke dalam cairan synovial (Xia et al., 2014).

    Gambar 2.7. Interaksi seluler dalam sendi sinovial (Lee et al., 2013).

    IL-1 dan TNF-α juga dapat menimbulkan suatu lingkaran reaktivasi

    inflamasi dimana interaksi kedua molekul ini dengan reseptornya menyebabkan

    aktivasi NF-kB yang selanjutnya meningkatkan produksi sitokin lebih banyak

  • 31

    lagi. Konsekuensi penting dari aktivasi berulang NF-kB adalah diproduksinya

    berbagai jenis MMP yang mendegradasi protein-protein matriks ekstraseluler

    (Saito et al., 2017). Dari banyak jenis MMP yang diinduksi, MMP-13 merupakan

    yang terpenting karena bertanggung jawab dalam degradasi komponen mayor dari

    kartilago yakni kolagen tipe-2. Degradasi kolagen oleh MMP-13 bertanggung

    jawab terhadap penipisan lapisan kartilago seperti yang umum terlihat dari hasil

    X-ray pada penderita osteoarthritis (Marcu et al., 2010).

    Matriks metaloproteinase (MMP) merupakan komponen penting yang

    berkaitan erat dengan proses degradasi komponen matriks ekstraseluler kartilago

    serta berperan dalam patofisiologi osteoarthritis (Monfort et al., 2006).

    Dibandingkan dengan MMP yang lain, MMP-13 adalah gen target yang penting

    selama perkembangan osteoarthritis karena ekspresi MMP-13 lebih terbatas pada

    jaringan ikat (Wang et al., 2013). Selain itu, ekspresi MMP-13 juga secara

    spesifik ditemukan dalam kartilago dari pasien osteoarthritis dan tidak ditemukan

    pada kartilago pasien normal (Li et al., 2011).

    MMP-13 merupakan komponen utama yang berperan dalam degradasi

    matriks ekstraseluler kartilago pada osteparthrtitis. Akan tetapi, beberapa

    penelitian menunjukkan bahwa protease ADAMTs juga memiliki peranan yang

    penting dalam proses katabolic kartilago pada osteoarthritis. Beberapa penelitian

    telah membuktikan adanya peningkatan ekspresi ADAMTs 4 dan 5 pada penderita

    osteoarthritis. Berbeda dengan MMP-13 yang berfungsi dalam degradasi kolagen

    tipe-II, ADAMTs berperan dalam degradasi agrekan yang juga merupakan

  • 32

    komponen penting dari matriks ekstraseluler kartilago yang memperberat

    degradasi kartilago pada osteoarthritis (Troeberg et al., 2012).

    Pensinyalan molekuler dari sitokin pro-inflamatorik juga memiliki efek

    pada efisiensi diferensiasi kondrosit dan tingkat sintesis matriks ekstraseluler.

    Kehadiran IL-1β dan TNF-α dalam konsentrasi yang tinggi menyebabkan

    turunnya ekspresi faktor transkripsi SOX-9 (Zhang et al., 2015). SOX-9

    merupakan faktor transkripsi penting pada kondrosit karena peranannya dalam

    dua proses penting yakni diferensiasi kondrosit dan regulasi deposisi matriks

    ekstraseluler terutama komponen kolagen tipe-2, agrekan, dan kolagen tipe-9.

    Inhibisi SOX-9 menyebabkan penurunan diferensiasi dari kondrosit baru guna

    menggantikan kondrosit yang mengalami apoptosis sebagai akibat dari stress

    mekanik dan inflamasi. Penurunan laju deposisi matriks ekstraseluler juga

    memperberat ketidak seimbangan proses anabolik dan katabolik pada kartilago

    yang semakin menghambat daya regeneratif kartilago sendi pada osteoarthritis

    (Needham, 2014).

    SOX-9 merupakan regulator sensitif dari teknisi pembentuk kartilago

    artikuler, dan merupakan penanda awal dari sebuah proses kondrogenesis, dan

    merupakan suatu parameter penting dalam regenerasi kartilago (Wu, 2007).

    SOX-9 merupakan protein yang sangat penting dalam kondrogenesis, SOX-9

    diekspresikan pada seluruh kondro progenitor dan kondrosit. Famili dari SOX

    (SOX-5, 6, dan 9) secara bersamaan melakukan aktivasi dari kolagen tipe-2 yang

    akan meningkatkan aktivitas dari sel kondrogenik yang memicu remodelling dari

  • 33

    kondrosit. Delesi dari gen SOX pada tikus menyebabkan adanya kondroplasia

    menyeluruh dan hilangnya kartilago secara luas (Jong-min, 2012).

    Pada orang normal, metabolisme dari kartilago berjalan lambat dengan

    degradasi dan sintesis yang seimbang sedangkan pada kasus osteoarthritis,

    metabolisme kartilago berjalan dengan sangat aktif dan tidak seimbang. Hal ini

    akan menyebabkan degradasi yang sangat cepat dari molekul kolagen tipe-2 dan

    agrekan, dimana perubahan ini akan menyebabkan hilangnya kekakuan kartilago

    sehingga efek destruktif dari kejadian osteoarthritis lebih mudah terjadi (Fauci

    et al., 2008). Oleh karena itu dapat dikatakan bahwa IL-1 tidak hanya berperan

    aktif dalam peristiwa degradasi kartilago, tetapi juga dapat menekan upaya

    perbaikan pada kasus osteoarthritis (Ling and Bathon, 2011).

    Selain dari pada peranan kolagen, MMP dan SOX, masih terdapat peranan

    reactive oxygen species (ROS) dalam degradasi dan apoptosis kartilago. Pada

    suatu kondisi patologis, tekanan oksigen pada cairan sinovial akan mengalami

    fluktuasi dan menyebabkan terjadinya iskemia periodik yang mempercepat

    metabolisme patologis. Respon yang timbul akibat adanya fluktuasi dalam

    tekanan oksigen adalah terbentuknya level ROS abnormal melalui oksidase

    NADPH, NOS, dan XO yang kemudian akan memicu terbentuknya radikal seperti

    ONOO- dan H2O2 serta mediator inflamasi seperti IL-1β, TNF-α, IFN-γ, ox-LDL,

    LPS, dan IL-7. Adanya ROS yang berlebih akan memicu kaskade signaling,

    komponen ROS akan mengaktivasi NF-ҡB, IL-1β dan Prostaglandin E2 yang

    kemudian akan menurunkan sistesis endogen dari IL-1 reseptor antagonis (IL-

  • 34

    1Ra) yang memicu apoptosis sel kondrosit dan membatas kapasitas pembentukan

    sel baru kondrosit (Lepetos, 2016).

    Gambar 2.8. Peran sitokin proinflamasi dalam patofisiologi osteoarthritis

    (Kapoor et al., 2011).

    Perubahan fungsi kondrosit dalam komponen struktural tulang rawan sendi

    dapat mempengaruhi stabilitas mekanis jaringan dan kondisi kondrosit, yang

    dapat berakibat pada kegagalan dalam menanggung beban mekanis pada sendi

    (Monfort et al., 2006). Beberapa penelitian membuktikan bahwa dalam keadaan

    normal tulang rawan sendi ternyata dapat melakukan perbaikan sendiri, dimana

    kondrosit akan mengalami replikasi dan memproduksi matriks baru. Proses

    perbaikan ini dipengaruhi oleh faktor pertumbuhan insulin-like growth factor

    (IGF-1), growth hormon, transforming growth factor β (TGF-β) dan coloni

    stimulating factors (CSFs) (Sudoyo et al., 2009). Akan tetapi, karena inflamasi

    yang terjadi pada sinovium cenderung tidak responsif terhadap faktor

  • 35

    pertumbuhan serta tingginya jumlah MMP yang diproduksi menyebabkan

    menurunnya kemampuan faktor-faktor pertumbuhan tersebut untuk mengimbangi

    laju degradasi matriks.

    Keseluruhan proses yang terjadi selanjutnya menimbulkan gejala-gejala

    khas dari penderita osteoarthritis. Sitokin proinflamasi dan prostaglandin yang

    dilepaskan pada proses inflamasi selanjutnya menimbulkan rasa nyeri pada

    penderita. Osteofit yang berkembang sebagai akibat stimulasi mitosis pada

    kondroblast dan osifikasi endokondral menyebabkan restriksi fungional sendi

    yang membatasi ruang gerak sendi. Pada tahap awal osteoarthritis, terjadi fase

    hipertrofi kartilago yang berhubungan dengan suatu peningkatan terbatas dari

    sintesis matriks makromolekul oleh kondrosit (Sudoyo et al., 2009). Kekakuan

    sendi dan perasaan nyeri yang dirasakan penderita osteoarthritis pada tahap awal

    disebabkan oleh peristiwa inflamasi yang disertai dengan hipertrofi sinovial dan

    perubahan subkondral pada tulang rawan sendi (Birrel et al., 2011). Hipertrofi

    tulang rawan sendi yang reaktif akan menstimulasi pembentukan osteofit yang

    khas dan berhubungan dengan sintesis matriks ekstraseluler oleh kondrosit

    sebagai kompensasi perbaikan (repair) tulang rawan sendi (Davey, 2006).

    Osteofit juga menyebabkan terdengarnya krepitasi pada pemeriksaan fisik sendi.

    Karena inflamasi merupakan penyebab sentral dari pathogenesis osteoarthritis

    maka penanganan osteoarthritis difokuskan pada aspek ini seperti yang akan

    dijabarkan di bagian terapi.

  • 36

    2.4.5 Diagnosis osteoarthritis

    Penegakan diagnosis pada pasien osteoarthritis juga didasarkan pada

    identitas umum pasien (misal umur, jenis kelamin, pekerjaan), riwayat kesehatan

    pasien, pemeriksaan klinis dan temuan radiologis. Selain nyeri, peristiwa

    keterbatasan gerak, kekakuan sendi, crepitus (bunyi gemeretak pada saat sendi

    bergerak), instabilitas dan deformitas sendi juga mungkin muncul. Kekakuan

    sendi biasanya muncul selama kurang dari 30 menit dan dapat diatasi dengan

    menggerakkan sendi (Dipiro et al., 2009). Pembesaran sendi berhubungan dengan

    proliferasi tulang atau penebalan sinovium dan kapsul sendi. Adanya rasa hangat,

    kemerahan dan sendi yang empuk menandakan terjadinya inflamasi sinovitis.

    Deformitas sendi dapat terjadi pada tahap selanjutnya sebagai akibat dari

    subluksasi (dislokasi ringan), kolapsnya tulang subkondral, pembentukan tonjolan

    tulang atau pertumbuhan tulang yang berlebih (Sukandar et al.,2007).

    2.4.6 Terapi osteoarthritis

    Pada dasarnya ada dua pendekatan dalam terapi osteoarthritis yaitu

    pendekatan tanpa obat (terapi non farmakologi) dan pendekatan dengan obat

    (terapi farmakologi). Terapi osteoarthritis pada umumnya simptomatik, misalnya

    dengan pengendalian faktor-faktor risiko, latihan fisik dan intervensi modalitas

    fisik. Target dari pelaksanaan terapi osteoarthritis adalah mengurangi rasa nyeri

    pada tulang rawan sendi, mencegah disfungsi tulang rawan sendi serta mencegah

    dan memperlambat degenerasi tulang rawan sendi (Zhao et al., 2012).

  • 37

    Pendekatan umum dalam menjalankan terapi non farmakologi pada pasien

    osteoarthritis adalah dengan memberikan edukasi pada pasien tentang penyakit,

    prognosis dan pendekatan manajemen terapi. Selain itu, diperlukan konseling diet

    untuk pasien osteoarthritis yang kelebihan berat badan (Sukandar et al.,2009).

    Pelaksanaan terapi non farmakologi pada penderita osteoarthritisdapat

    dilakukan dengan melakukan aktivitas fisik secara teratur. Kurangnya aktivitas

    fisik dikenal sebagai faktor risiko untuk banyak penyakit yang menyerang

    populasi manula. Peningkatan aktivitas fisik pada pasien osteoarthritis akan

    menurunkan morbiditas dan mortalitas penderita (Depkes RI, 2006).

    a. Terapi non-farmakologis

    Aktivitas fisik dan olahraga

    Hampir semua pedoman internasional menyatakan olahraga sebagai

    manajemen lini pertama untuk pasien osteoarthritis. Latihan dianggap sebagai

    pilihan manajemen yang dapat meningkatkan fungsi fisik pada pasien dengan OA

    lutut walaupun hanya memiliki efek moderat dalam mengurangi rasa sakit.

    Namun, efek analgetik yang ditemukan dari latihan fisik serupa dengan analgesia

    atau obat anti-inflamasi non-steroid tetapi memiliki risiko efek samping yang

    lebih rendah. Akan tetapi, olahraga tidak memiliki efek terapeutik yang sama pada

    OA pinggul. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa olahraga memiliki efek

    analgesic dan pemulihan fungsi fisik yang rendah tetapi penelitian yang lebih baru

    mengungkapkan bahwa olahraga masih memiliki efek terapeutik yang signifikan

    bagi pasien dengan OA pinggul simptomatik. Secara keseluruhan, latihan fisik

    menunjukkan manfaat yang menjanjikan dalam mengurangi tingkat nyeri pada

  • 38

    pasien OA terutama bagi mereka yang menggabungkan elemen penguatan otot.

    Selain itu, untuk meningkatkan efektivitas latihan, dapat dimulai dengan latihan

    akuatik yang dapat mengurangi beban sendi dan meminimalkan eksaserbasi nyeri.

    Manfaat dari metode ini telah didokumentasikan baik pada OA lutut dan pinggul

    (Fransen, 2010).

    Olahraga pada OA mencakup beberapa aspek penting. Karena OA lutut

    umumnya terkait dengan atrofi otot progresif, latihan resistensi harus

    direkomendasikan kepada semua penderita. Urgensi kelemahan otot atau atrofi

    cukup signifikan karena dikaitkan dengan peningkatan derajat nyeri dan

    fungsionalitas sendi lutut yang berpotensi menghambat aktivitas sehari-hari

    pasien. Pelatihan juga terbukti secara signifikan mengurangi penyempitan sendi

    lutut dibandingkan dengan latihan ROM. Beberapa penelitian lain gagal

    menemukan peningkatan yang signifikan. Tampaknya pelatihan isokinetik lebih

    diterima dan sesuai dibandingkan dengan pelatihan konsentris. Di sisi lain, tidak

    ada perbedaan yang diamati antara pelatihan resistensi tinggi dan rendah yang

    menunjukkan bahwa kedua resimen memiliki efektivitas yang sama dalam

    mengurangi rasa sakit, meningkatkan fungsionalitas dan kekuatan otot serta

    kegiatan sehari-hari (Foroughi, 2011).

    Aspek lain dari latihan olahraga untuk OA adalah pelatihan aerobik yang

    bermanfaat dalam meningkatkan kapasitas aerobik pasien OA. Peningkatan

    kapasitas aerobik merupakan aspek penting dalam manajemen OA karena

    sebagian besar pasien OA mengalami penurunan status karena kurangnya

    gerakan. Ini juga menambah sifat penguatan otot dari pelatihan ketahanan yang

  • 39

    akan membawa efek menguntungkan seperti yang dinyatakan sebelumnya. Bukti

    dari manfaat tersebut diperkuat oleh studi rekomendasi OARSI yang

    mengungkapkan bahwa latihan aerobik meningkatkan hasil dari pasien OA yang

    diukur dalam tes berjalan dan mengangkat kursi (Fitzgerald, 2011).

    Terdapat juga latihan fleksibilitas (ROM) yang umumnya meningkatkan

    panjang dan elastisitas otot serta jaringan peri-artikular. Akan tetapi, latihan ini

    juga dapat mengurangi tingkat kekakuan, meningkatkan mobilitas sendi, dan

    mencegah pembentukan kontraktur. Metode ini jarang berdiri sendiri dan biasanya

    dikombinasikan dengan dua metode latihan lainnya. Oleh karena itu, tidak ada

    laporan yang secara eksklusif mengevaluasi efektivitas pelatihan ROM pada

    pasien OA. Namun, sebagai bagian dari metode latihan lain, pendekatan ini

    terbukti efektif dalam memperbaiki gejala OA walaupun memiliki pengaruh yang

    tergolong kecil bagi mereka yang memiliki fungsi sosial yang optimal di

    masyarakat. Taichi adalah salah satu latihan ROM yang populer di antara pasien

    OA tetapi penelitian yang mengevaluasi hasilnya jarang (Fitzgerald, 2011).

    Dalam penerapannya, olahraga dapat dilakukan secara berkelompok untuk

    meningkatkan motivasi pasien terhadap pengobatan.. Namun demikian, penting

    untuk diketahui bahwa olahraga berlebihan dapat membahayakan pasien itu

    sendiri dan dapat menyebabkan rasa sakit selama beraktivitas yang umumnya

    berlangsung lebih lama dari 1 atau 2 jam, yang dapat menimbulkan edema,

    kelemahan dan kelelahan otot. Kejadian ini tidak boleh menimbulkan rasa takut

    beraktivitas kepada pasien karena sering dikaitkan dengan respon pengobatan

    yang buruk (Fitzgerald, 2012).

  • 40

    Secara umum, olahraga adalah rekomendasi inti dalam panduan OA baik

    untuk OA lutut dan pinggul serta memiliki efek jangka pendek maupun panjang

    yang menguntungkan dalam hal fungsionalitas pasien. Dalam kasus OA pinggul,

    latihan hanya memiliki sedikit efek dalam meningkatkan fungsi fisik tetapi secara

    signifikan dapat mengurangi rasa sakit. Penerapan latihan fisik pada OA

    diregulasi oleh American Geriatrics Society Panel on Exercise and Osteoarthritis .

    Program latihan pada Osteoarthritis harus mencakup fleksibilitas, daya tahan dan

    pelatihan kekuatan untuk mengoptimalkan perbaikan yang dihasilkan (American

    Geriatrics Society Panel on Exercise and Osteoarthritis, 2001).

    Program penurunan berat badan

    Pasien yang mengalami obesitas atau overweight dengan OA lutut harus

    disarankan untuk melakukan program penurunan berat badan karena berat badan

    itu sendiri menimbulkan beban yang signifikan pada lutut dan bantalan sendi

    lainnya. Menggabungkan penurunan berat badan dengan olahraga memiliki efek

    yang jauh lebih besar dibandingkan dengan olahraga atau penurunan berat badan

    saja karena peningkatan kuantitas dan kualitas tulang rawan sendi. Dengan

    demikian, penurunan berat badan sangat dianjurkan dalam panduan manajemen

    OA (Anandacoomarasamy, 2012).

    Pemanasan dan pendinginan

    Pemanasan memiliki efek memberikan rasa nyaman serta efek terapeutik

    bagi pasien OA karena dapat mengurangi sensasi nyeri sekaligus meningkatkan

    ekspresi heat shock protein 70 (HSP 70) pada saat yang bersamaan. HSP 70

    memiliki peran penting dalam perlindungan kartilago, mengurangi peradangan,

  • 41

    dan mencegah apoptosis kondrosit. HSP 70 juga meningkatkan metabolisme

    matriks yang meningkatkan regenerasi kartilago. Sementara itu, sejauh ini fungsi

    terapeutik dari terapi dingin superfisial hanya terbatas pada pengurangan rasa

    sakit. Namun, pemilihan metode terapi bergantung pada minat pasien dan

    seringkali pasien harus mencoba kedua jenis metode tersebut sebelum dapat

    memutuskan terapi mana yang memberikan efek terbesar (Yildirim, 2010).

    Pulsed electromagnetic field therapy (PEMF)

    Aplikasi PEMF dalam manajemen OA telah secara signifikan

    meningkatkan aktivitas harian pasien, menurut meta-analisis RCT PEMF. Namun,

    tidak ada perbaikan yang diamati dalam pengurangan rasa sakit dan kekakuan.

    Pedoman manajemen OA merekomendasikan PEMF sebagai terapi adjuvan untuk

    OA lutut meskipun banyak penelitian gagal menunjukkan efeknya dalam

    pengurangan nyeri. Terapi latihan yang meliputi peregangan, ROM, dan latihan

    ketahanan menunjukkan efek yang sebanding dengan PEMF dalam mengurangi

    keparahan nyeri dan peningkatan fungsi tetapi latihan memiliki biaya yang jauh

    lebih rendah. Dengan demikian, penerapan PEMF dapat digantikan oleh terapi

    latihan setidaknya dalam beberapa kasus (Gremion, 2009).

    Transcutaneous electrical nerve stimulation (TENS)

    Transcutaneous electrical nerve stimulation (TENS) telah digunakan

    sebagai penghilang rasa sakit pada berbagai tatalaksana medis yang berhubungan

    dengan rasa sakit. TENS dianggap sangat efektif dalam mengurangi rasa sakit dan

    biasanya diterapkan dalam kondisi dengan nyeri kronis atau ketika intervensi

    farmakologis telah gagal mengatasi permasalahan nyeri tersebut. TENS juga telah

  • 42

    terbukti efektif pada OA dengan pengurangan skala nyeri dilaporkan pada semua

    sesi perawatan menggunakan TENS bahkan dengan frekuensi yang tergolong

    rendah. Menggabungkan TENS dengan latihan terbukti sangat meningkatkan

    efektivitas terapi dengan pengurangan yang signifikan pada skala nyeri dan

    peningkatan aktivasi otot paha depan dan dengan demikian, kualitas yang lebih

    tinggi dari fungsi aktivitas harian (Vance, 2012).

    Terapi laser frekuensi rendah

    Kombinasi terapi laser frekuensi rendah (LLL) dengan olahraga telah

    terbukti mengurangi tingkat nyeri dan meningkatkan fungsionalitas dan aktivitas

    di OA lutut. Radiasi juga meningkatkan mikrosirkulasi lokal dan sangat

    dianjurkan dalam manajemen OA sebagai terapi adjuvan (Alfredo, 2012).

    Masase

    Masase juga dapat digunakan dalam tatalaksana OA. Pijat selama enam

    puluh menit per minggu telah terbukti menimbulkan perbaikan pada skala nyeri

    dan skor fungsi WOMAC setelah 8 minggu perawatan. Namun, tidak ada

    perbedaan yang diamati setelah 24 minggu dibandingkan dengan pengobatan

    konvensional. Sebagai catatan, menstimulasi pijatan femoris quadriceps, gracilis,

    sartorious, dan paha belakang tidak membantu dalam reposisi sendi lutut yang

    terpengaruh (Perlman, 2012).

    Akupuntur

    Meskipun efektivitasnya telah terbukti, penerapan akupunktur dalam

    manajemen OA masih memerlukan evaluasi lebih lanjut untuk divalidasi.

    Beberapa efeknya mungkin dihasilkan dari harapan pasien atau efek plasebo dan

  • 43

    bahkan pengurangan rasa sakit yang dihasilkan oleh perbaikan postur yang lebih

    baik. Hal ini juga sebagian bergantung pada perbedaan pengalaman ahli

    akupunktur yang berdampak pada perbedaan hasil terapi. Dengan demikian, studi

    lebih lanjut harus dilakukan untuk mengevaluasi efektivitas sebenarnya dengan

    menggunakan desain double blind sehingga aplikasinya dapat divalidasi (Suarez-

    Almazor, 2010).

    Prosedur Operatif

    Prosedur operasi misalnya osteotomi, pengangkatan sendi, penghilangan

    osteofit, artroplasti parsial atau total serta joint infusion diindikasikan untuk

    pasien dengan rasa sakit parah yang tidak memberikan respon terhadap terapi

    konservatif (Sukandar et al.,2009). Terapi bedah juga diberikan apabila terapi

    farmakologis lain tidak berhasil untuk mengurangi rasa sakit dan juga untuk

    melakukan koreksi apabila terjadi deformitas sendi yang mengganggu aktivitas

    sehari-hari (Sudoyo et al., 2009).

    b. Terapi farmakologis

    Analgesik

    Tatalaksana simptomatik pada OA dapat dilakukan dengan administrasi

    obat analgesik. Meskipun tatalaksana simptomatik tidak mengubah perjalanan

    penyakit, hal ini dapat meningkatkan dan memperbaiki status fungsional dan

    kecacatan. Karena intervensi kuratif patofisiologik pada OA sangat sulit dilakukan

    maka perbaikan kondisi pasien menjadi asimptomatik adalah satu-satunya tujuan

    yang realistis hingga ditemukan suatu pendekatan yang dapat memperbaiki

  • 44

    struktur sendi dan menghambat patofisiologi penyakit pada OA. Perbaikan gejala

    dapat menunda kebutuhan intervensi bedah dan dapat mengurangi besaran biaya

    keseluruhan untuk pasien dan sistem perawatan kesehatan (Harvey, 2010).

    Acetaminophen (parasetamol) adalah analgesik yang paling sering

    digunakan untuk nyeri ringan sampai sedang pada OA. Acetaminophen adalah

    analgesic murni tanpa ada efek modifikasi patofisioligik yang berbeda dengan

    NSAID yang juga memiliki efek anti-inflamasi. Mekanisme kerja acetaminophen

    masih belum dipahami dengan baik, tetapi kemungkinan melibatkan beberapa

    modifikasi dari sistem siklooksigenase tanpa mempengaruhi kaskade inflamasi.

    Obat ini terkenal karena onset kerjanya yang cepat (

  • 45

    kejang atau dalam kombinasi dengan obat lain yang mengubah ambang kejang.

    Efek samping yang paling umum adalah mual, kemerahan, dan mengantuk.

    (Cepeda, 2007).

    Selain asetaminofen dan tramadol, terdapat juga obat yang mengandung

    narkotika dengan berbagai potensi dan efektivitasnya telah terbukti dalam

    mengobati kondisi nyeri akut dan kronis pada OA. Namun, karena adanya potensi

    penekanan sistem saraf pusat, kecanduan dan kurangnya efek kausatif pada

    penyakit, agen ini tidak dapat digunakan sebagai lini pertama. The American

    Geriatric Society (2009) menyatakan bahwa terapi opioid memiliki potensi untuk

    digunakan dalam pengobatan nyeri kronis pada OA. Agen ini tidak

    direkomendasikan untuk penggunaan rutin guna mengontrol nyeri pada OA,

    namun dibatasi hanya pada pasien dengan respon yang tidak adekuat. atau

    kontraindikasi terhadap terapi lain (Weaver, 2002).

    Non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAID)

    NSAID adalah kelompok besar obat yang memiliki sifat analgesik dan

    antiinflamasi. Karena itu NSAID paling banyak dipergunakan dalam penanganan

    osteoarthritis. Terdapat juga beberapa bukti bahwa agen ini dapat merurangi

    peradangan pada OA (Brandt, 2006).

    NSAID menghambat enzim siklooksigenase (COX) yang mengubah asam

    arakadonat menjadi prostaglandin yang merupakan mediator utama peradangan.

    Dua isoenzim enzim COX yang umum (COX-1 dan COX-2) dihambat oleh

    berbagai NSAID dengan derajat inhibisi yang bervariasi. Isoenzim COX-1 sangat

    penting pada toksisitas gastrointestinal yang umumnya timbul sebagai efek

  • 46

    samping dari beberapa kelas NSAID sedangkan isoenzim COX-2 lebih berperan

    dalam menimbulkan toksisitas kardiovaskular. COX-2 hanya diekspresikan oleh

    sel yang diaktifkan oleh sitokin inflamasi dan diyakini paling relevan dalam

    menimbulkan efek antiinflamasi sistemik (Lai, 2006).

    Agen topikal

    NSAID topikal telah diteliti dengan ekstensif dan tersedia dalam beberapa

    jenis. Gel diethylamine topikal diklofenak telah terbukti memberikan efek

    analgesik jangka pendek yang baik dengan lebih sedikit efek gastrointestinal dan

    toksisitas ginjal dibandingkan dengan diklofenak oral (Lin, 2004). NSAID topikal

    juga efektif dalam meredakan nyeri pada osteoarthrritis dan ini merupakan

    alternatif potensial untuk digunakan pada pasien dengan risiko toksisitas sistemik

    NSAID (Altman, 2007).

    Kortikosteroid intraartikuler

    Injeksi kortikosteroid intraartikuler terutama ditujukan untuk ostearthritis

    akut dan berat (NICE, 2017).

    Selain terapi non farmakologis dan terapi farmakologis yang telah

    disebutkan, pelaksanaan terapi terbaru yaitu dengan metode Extracorporeal Shock

    Wave Therapy (ESWT) juga dapat dilakukan sebagai langkah yang efektif dalam

    menangani kasus osteoarthritis.

    Sistem yang dapat diaplikasikan secara universal merupakan salah satu

    syarat yang penting untuk melakukan penilaian hasil terapi osteoarthritis, baik

    melalui data histologis, histokimia maupun imunohistokimia. Histologic/

    Histochemical Grading System (HHGS) yang dideskripsikan oleh Mankin et al.

  • 47

    selama ini telah dikembangkan untuk melakukan penilaian kualitas tulang rawan

    sendi pada kejadian osteoarthritis dan telah digunakan secara luas dalam studi

    yang dilakukan pada manusia (Custers et al., 2007).

    Selanjutnya mengalami proses modifikasi dari beberapa peneliti dan

    digunakan untuk penilaian osteoarthritis tulang rawan sendi pada beberapa model

    hewan. Skor pada Histologic/Histochemical Grading System (HHGS) terdiri dari

    14 poin yang dibedakan berdasarkan perubahan seluler, penilaian histokimia dari

    pewarnaan dengan Safranin O dan perubahan arsitektur tulang rawan sendi (erosi,

    penetrasi pembuluh darah) (Custers et al., 2007).

    Tabel 2.2. Histologic/Histochemical Grading System (HHGS)

    I. Structure A. Normal B. Surface C. Pannus and surface irregularities D. Clefts to transitional zone E. Clefts to radial zone F. Clefts to calcified zone G. Complete disorganization

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    II. Cells A. Normal B. Diffuse hypercellularity C. Cloning D. Hypocellularity

    0

    1

    2

    3

    III. Safranin O staining A. Normal B. Slight reduction C. Moderate reduction D. Severe reduction E. No dye noted

    0

    1

    2 3

    4

    IV. Tidemark intergrity A. Intact B. Crossed by blood vessels

    0

    1

    Total Score

    Minimal 0

    Maximal 14

  • 48

    2.5 Metode Pengujian Indikator Osteoarthritis

    2.5.1 Metode imunohistokimia

    Imunologi merupakan suatu proses yang terutama berkaitan dengan respon

    imun baik antibodi maupun sel perantara pada berbagai kondisi yang dialami

    individu. Penggunaan metode pengukuran penyakit dengan memanfaatkan

    antibodi semakin meluas dan menunjukkan peningkatan. Hal ini disebabkan

    karena deteksi atau pengukuran antibodi yang langsung berikatan dengan antigen

    yang spesifik merupakan hal yang penting dalam diagnosis serta dapat digunakan

    sebagai indikator penilaian berbagai penyakit.Pengukuran dengan menggunakan

    antibodi umumnya dilakukan dengan pengambilan serum sampel dari jaringan.

    Antibodi yang terikat pada sampel jaringan dapat divisualisasikan dengan

    imunofluoresensi atau teknik yang lain (Underwood, 1999).

    Metode imunohistokimia adalah suatu metode kombinasi dari imunologi,

    anatomi dan biokimia untuk mengidentifikasi komponen jaringan yang memiliki

    ciri spesifik dengan menggunakan interaksi antara antigen target dan antibodi

    spesifik yang diberi label. Aplikasi metode imunohistokimia banyak digunakan

    untuk proses diagnosis penyakit, pengembangan obat dan terapi serta diterapkan

    dalam berbagai penelitian yang bersifat biologis (Coons et al., 1942).

    Imunohistokimia merupakan suatu metode pemeriksaan yang berfungsi

    untuk mengukur derajat imunitas melaluikadar antibodi atau antigen dalam

    jaringan. Dengan menggunakan imunohistokimia, kita dapat melihat distribusi

    dan lokalisasi dari komponen seluler spesifik diantara sel dan jaringan lain di

    sekitarnya dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa (Coons et al., 1942).

  • 49

    Komponen seluler tersebut dapat terlihat karena kompleks antigen-antibodi yang

    sudah dilabel akan memberikan warna yang berbeda dari sekitarnya

    (Underwood, 1999).

    Metode imunohistokimia merupakan suatu metode yang digunakan dalam

    deteksi produk sel dengan menggunakan penanda antibodi. Metode ini digunakan

    untuk mengidentifikasi konstituen seluler atau jaringan (antigen) melalui interaksi

    antigen-antibodi, dimana ikatan antibodi akan diidentifikasi baik dengan

    pelabelan langsung (direct labeling) atau metode pelabelan sekunder (secondary

    labeling). Pengikatan antibodi dilakukan melalui label fluoresensi atau kimia yang

    menghasilkan suatu produk berwarna (Mitchell et al., 2009). Pada pelaksanaan

    metode imunohistokimia menggunakan antibodi yang telah dikenalkan secara

    artifisial terhadap substansi spesifik yang diinginkan atau dicurigai. Antibodi

    tersebut akan mengikat substansi spesifik yang terkandung di dalam jaringan.

    Ikatan antibodi ini akan diperlihatkan dengan menggunakan kompleks zat warna

    (Underwood, 1999).

    Antibodi adalah suatu imunoglobulin (Ig) yang dihasilkan oleh sistem

    imun dalam merespon kehadiran suatu antigen tertentu. Antibodi dibentuk

    berdasarkan antigen yang menginduksinya. Beberapa antibodi yang telah

    teridentifikasi adalah IgA, IgD, IgE, IgG dan IgM. Antigen adalah suatu zat atau

    substansi yang dapat merangsang sistem imun dan dapat bereaksi secara spesifik

    dengan antibodi membentuk kompleks terkonjugasi. Ikatan antara antibodi

    dengan antigen akan divisualisasikan dengan menggunakan senyawa label atau

    marker yang biasanya dilekatkan pada antibodi sehingga bisa divisualisasi secara

  • 50

    langsung atau dengan menggunakan pereaksi untuk mengidentifikasi marker

    (Goodman, 2009).

    Imunohistokimia dibagi menjadi 2 metode, yaitu metode direct (langsung)

    dan indirect (tidak langsung). Pada metode direct, antibodi spesifik yang

    mengenali antigen jaringan akan dimodifikasi dengan mengkonjugasikan molekul

    indikator pada antibodi tersebut. Molekul indikator yang dimaksud dapat berupa

    molekul yang berpendar seperti biotin atau enzim peroksidase sehingga apabila

    diberikan substrat akan memberikan warna pada jaringan tersebut. Pada metode

    indirect, antibodi spesifik yang mengenali antigen jaringan disebut sebagai

    antibodi primer dan tidak dilakukan modifikasi pada antibodi ini. Namun

    diperlukan antibodi lain yang dapat berikatan dengan antibodi primer yang disebut

    dengan antibodi sekunder. Antibodi sekunder ini dimodifikasi sehingga memiliki

    molekul indikator pada antibodi tersebut. Setiap satu antibodi primer dapat

    dikenali oleh lebih dari satu antibodi sekunder sehingga setelah diberikan substrat

    akan terbentuk warna yang lebih jelas pada jaringan tersebut (Key, 2009).

    Metode imunohistokimia merupakan metode investigasi kuat yang dapat

    memberikan informasi mengenai penilaian morfologi jaringan. Penggunaan

    imunohistokimia memungkinkan untuk memvisualisasikan distribusi dan

    lokalisasi komponen sel spesifik dalam konteks jaringan yang tepat. Melalui

    aplikasi metode imunohistokimia, penanda seluler yang mendefinisikan fenotip

    tertentu dapat dipelajari dengan baik, dimana hal ini akan memberikan manfaat

    yang penting dalam proses identifikasi, lokalisasi dan karakterisasi suatu antigen

    tertentu serta menentukan diagnosis, prognosis, terapi dan prediktif terhadap

  • 51

    status penyakit serta faktor imunologi yang terlibat di dalamnya. Penerapan

    antibodi terhadap studi molekuler patologi jaringan yang telah disempurnakan

    tercermin dalam penerapan metode histokimia (Key, 2009).

    Secara garis besar, langkah-langkah dalam melakukan metode

    imunohistokimia dibagi menjadi preparasi sampel, labelling dan interpretasi serta

    kuantifikasi dari hasil yang diperoleh (Coons et al., 1942). Preparasi sampel

    merupakan persiapan untuk membentuk preparat jaringan dari jaringan yang

    masih segar sedangkan sampel labeling adalah pemberian pereaksi yang dapat

    memberikan warna pada preparat. Proses preparasi sampel sangat penting

    dilakukan untuk mempertahankan morfologi sel, arsitektur jaringan serta untuk

    pemilihan antibodi dan antigen yang tepat (Chu and Weiss, 2009).

    A. Preparasi sampel: pengumpulan sampel jaringan

    Langkah pertama dalam analisis imunohistokimia adalah dengan

    melakukan pengumpulan sampel jaringan. Proses pengumpulan sampel jaringan

    merupakan tahapan yang penting sehingga harus dilakukan secara benar untuk

    menghindari degradasi sampel dan mempertahankan kualitas sampel. Proses ini

    juga harus dilakukan dengan cepat untuk mencegah pemecahan protein seluler

    dan arsitektur jaringan. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kualitas sampel

    antara lain waktu fiksasi dan suhu sampel (MdBio Foundation, 2014).

    Untuk mencegah deteksi antigen hematologi yang dapat mengganggu

    proses deteksi antigen sasaran, seringkali sampel jaringan mengalami proses

    perfusi atau pembilasan terlebih dahulu. Perfusi jaringan dilakukan dengan

    menggunakan pompa peristaltik untuk menghilangkan darah serta menggunakan

  • 52

    larutan garam steril dalam membilas pembuluh darah pada jaringan untuk

    menghapus semua komponen darah pada sampel jaringan. Organ target atau

    jaringan kemudian dikumpulkan untuk proses imunohistokimia selanjutnya

    (Coons et al., 1942).

    B. Preparasi sampel: fiksasi jaringan

    Dari berbagai tahap pengolahan jaringan, fiksasi merupakan tindakan

    pertama dan sangat menentukan keberhasilan tahap selanjutnya dari proses

    analisissampel jaringan. Metode fiksasi jaringan yang tepat harus dioptimalkan

    berdasarkan aplikasi dan antigen yang akan dianalisis (MdBio Foundation, 2014).

    Fiksasi jaringan harus dilakukan dengan teliti sehingga perubahan patologik pada

    struktur mikroanatomi suatu jaringan akibat perlakukan yang diberikan dapat

    diamati dengan lebih baik dan jelas serta dapat dibandingkan dengan kelompok

    kontrol.Tujuan dari proses fiksasi adalah untuk mencegahperubahan post mortal

    (autolisis), mencegah kerusakan jaringan, mempertahankan morfologi sel dan

    jaringan agarsedapat mungkin sama dengan saat terakhirjaringan tersebut diambil

    dari tubuh hewan ataumanusia selama hidup dan mengeraskanjaringan agar dapat

    diproses lanjut dengan mengubah konsistensi sel dari semi-cair menjadi semi-

    padat (Miranti, 2010).

    Untuk mencapai tujuan tersebut maka bahan yang digunakan dalam fiksasi

    jaringan harus memiliki kemampuan untuk menghentikan proses enzimatik dan

    metabolisme sel dalam jaringan secepatnya untuk mencegah autolisis. Autolisis

    adalah kerusakan sel yang terjadi setelah kematian sel, disebabkan oleh kerja

    enzim yang terdapat di dalam sel itu sendiri. Proses autolisis dapat dihambat

  • 53

    dengan mendinginkan jaringan dalam temperatur di bawah 0°C atau dalam udara

    panas dengan suhu lebih dari 57°C, dimana dalam suhu kamar proses autolisis

    akan berlangsung secara cepat. Selain autolisis, kerusakan jaringan dapat terjadi

    akibat bakteri, baik disebabkan oleh bakteri yang ada (septikemi) ataupun bakteri

    komensial.Selain mencegah autolisis, komponen dalam fiksasi jaringan juga harus

    dapat mengkoagulasi protein jaringan sehingga menjadikan sel insolubel yang

    mencegah masuk atau keluarnya zat-zat dalam sel serta membuat jaringan mudah

    diwarnai (Miranti, 2010).

    Sampel jaringan harus ditempatkan dalam larutan fiksasi sesegera

    mungkin. Jaringan harus segera difiksasi maksimal 30 menit setelah dikeluarkan

    dari tubuh. Jumlah minimal cairan fiksatif adalah sekitar 15-20 kali volume

    jaringanyang direndam dan lama merendam yaitu berkisar antara 12-24 jam,

    tergantung pada jenis cairan fiksatif dan ukuran jaringan (Miranti, 2010).

    Terdapat berbagai jenis cairan fiksatif yang dapat dipilih untuk digunakan

    dalam proses pengamatan perubahan sel dan matriks jaringan. Cairan fiksatif yang

    banyak dipakai dalam proses analisis imunohistokimia adalah formalin buffer

    netral 10% (campuran dari 100 ml formalin 37-40% dan akuadestilata 900 ml).

    Alasan pemakaian cairan fiksatif ini karena formalin buffer netral 10% lebih

    mudah dan dapat digunakan untuk menyimpan jaringan dalam waktu lama

    (Miranti, 2010).

    Selain larutan formalin buffer netral 10%, bahan lainnya yang dapat

    digunakan dalam proses fiksasi jaringan dalam pelaksanaan metode

    imunohistokimia adalah alkohol. Alkohol merupakan larutan dengan daya

  • 54

    dehidrasi yang kuat dan menyebabkan pengerasan dan pengerutan jaringan.

    Alkohol sebenarnya memiliki fungsi utama adalah sebagai bahan fiksasi sediaan

    sitologi, namun dalam keadaan tertentu dapat digunakan sebagai bahan fiksasi

    sediaan histopatologi. Hal ini disebabkan alkohol memiliki daya tembus yang

    kurang baik sehingga jaringan cepat menjadi keras dan mengkerut, dimana hal ini

    mengakibatkan kesulitan dalam prosespengamatan sampel (Miranti, 2010).

    C. Preparasi sampel: penanaman (embedding) jaringan

    Penanaman (embedding) jaringan merupakan proses memasukkan jaringan

    pada parafin cair dan membentuknya ke dalam blok yang padat. Penanaman

    sampel jaringan dalam parafin dilakukan untuk mempertahankan bentuk dan

    arsitektur sampel selama penyimpanan (Coons et al., 1942).Teknik embedding

    dilakukan dengan sampel yang sudah diiris pada bagian yang mengalami

    perubahan dimasukkan ke dalam embedding cassete yang sudah diberi label

    (MdFoundation, 2014).

    Sebelum mengalami proses penanaman (embedding), sampel jaringan

    terlebih dahulu menjalani proses sectioning (pembedahan), dehidrasi dan

    penjernihan. Proses sectioning dilakukan dengan pengirisan blok parafin sehingga

    permukaan blok parafin yang akan diisi dengan sampel jaringan akan berbentuk

    segi empat. Proses dehidrasi bertujuan untuk menarik atau mengeluarkan air

    dalam jaringan dengan bahan dehidran yang umum digunakan, yaitu alkohol atau

    aseton. Setelah dikeluarkan dari cairan dehidran, jaringan dimasukkan dalam

    cairan penjernih yang pada akhir proses ini dihasilkan suatu jaringan yang

    transparan. Reagen yang dipakai adalah xylol, toluen, benzol atau kloroform.

  • 55

    Waktu penjernihan harus diatur dengan tepat agar struktur jaringan tidak terlalu

    keras. Kloroform merupakan bahan penjernih pilihan yang dipakai pada beberapa

    laboratorium tertentu karena tidak menimbulkan masalah dalam proses embedding

    serta tidak membuat jaringan terlalu keras (Miranti, 2010).

    Setelah menjadi transparan, jaringan dipindah dan dimasukkan ke dalam

    parafin cair yang akan mengadakan penetrasi jauh ke bagian dalam jaringan.

    Jaringan atau sampel akan ditanam di kotak kertas, dengan terlebih dahulu parafin

    membeku pada bagian dasar dalam kotak dan setelah penempelan jaringan

    dilanjutkan dengan penutupan dengan parafin sampai membeku. Pada umumnya,

    parafin yang dipakai adalah yang mencair sempurna pada suhu di bawah 60oC.

    Suhu tersebut harus dipertahankan agar tidak berakibat pengerutan dan

    pengerasan jaringan. Cairan parafin yang paling direkomendasikanadalah

    paraplast. Cairan parafin lainnya mempunyai kerugian dan mempunyai proses

    yang lebih rumit. Tahapan selanjutnya dalam pemrosesan jaringan adalah

    menanamkan jaringan yang terisi parafin cair ke dalam cetakan yang telah

    dituangi parafin cair dan didiamkan sampai parafin membeku. Blok parafin yang

    berisi jaringan siap dipotong setebal 2-7 mikron dengan mikrotom. Lapisan tipis

    jaringan ditempelkan pada kaca obyek dan dimasukkan dalam oven

    untukmelelehkan parafin yang berada dalam jaringan (Miranti, 2010).

    D. Labeling sampel: imonudeteksi

    Proses deteksi antigen sasaran dengan antibodi merupakan proses yang

    membutuhkan optimasi pada setiap tahapannya untuk memaksimalkan kualitas

    hasil deteksi. Imunodeteksi diawali dengan proses inkubasi jaringan atau sel

  • 56

    dengan antibodi untuk membentuk kompleks antigen-antibodi untuk mendeteksi

    sinyal antigen yang ditargetkan (MdBio Foundation, 2014). Pembilasan sampel

    jaringan sebelum melakukan proses imunodeteksi penting dilakukan untuk

    menghilangkan antibodi yang terikat dan untuk menghilangkan antibodi yang

    secara lemah terikat ke situs non spesifik dari antigen. Pemilihan komponen untuk

    buffer bilas harus dipertimbangkan dengan baik untuk memaksimalkan proses

    pembilasan sampel jaringan dan meminimalkan gangguan pada proses deteksi

    (Coons et al., 1942).

    Proses imunodeteksi dapat dilakukan melalui dua metode yaitu metode

    langsung (direct) dan metode tidak langsung (indirect). Kedua metode ini

    menggunakan antibodi untuk mendeteksi antigen target, dimana pemilihan

    metode yang akan digunakan tergantung pada tingkat ekspresi antigen target

    (MdBio Foundation, 2014).

    Metode langsung merupakan metode pengecatan satu langkah karena

    hanya melibatkan satu jenis antibodiyang akan berikatan secara langsung dengan

    antigen sedangkan metode tidak langsung adalah metode yang menggunakan dua

    macam antibodi, yaitu antibodi primer (tidak berlabel) dan antibodi sekunder

    (berlabel). Antibodi primer bertugas mengenali antigen yang diidentifikasi pada

    jaringan (first layer), sedangkan antibodi sekunder akan berikatan dengan antibodi

    primer (second layer). Antibodi kedua merupakan anti-antibodi primer.Pelabelan

    antibodi sekunder diikuti dengan penambahan substrat berupa kromogen.

    Kromogen merupakan suatu gugus fungsi senyawa kimiawi yang dapat

  • 57

    membentuk senyawa berwarna bila bereaksi dengan senyawa tertentu (MdBio

    Foundation, 2014).

    E. Interpretasi sampel: visualisasi hasil deteksi

    Interpretasi hasil pemeriksaan dalam aplikasi metode imunohistokimia

    dilakukan melalui proses visualisasi dari hasil deteksi dengan teknik

    imunofluoresensi. Hasil pemeriksaan dapat dideteksi melalui penggunaan

    kromogen atau fluoresensi. Deteksi dengan kromogen didasarkan pada aktivitas

    dari enzim, dimana enzim yang sering digunakan adalah horseradish peroksidase

    (HRP) atau alkalin fosfatase (AP) yang dapat membentuk kompleks yang

    berwarna. Untuk deteksi dengan fluoresensi, antibodi primer atau sekunder akan

    berkonjugasi dengan fluorofor sebagai agen yang dapat memberikan fluoresensi

    secara mikroskopik. Teknik imunofluoresensi dengan menggunakan antibodi

    kimia yang terkonjugasi dilakukan dengan pewarna fluoresen yang akan terlihat

    atau terdeteksi di bawah sinar UV. Pewarna yang sering digunakan antara lain

    fluorescein isotiosianat (FITC) dan rodamin isotiosianat (TRITC) (Coons et al.,

    1942; MdBio Foundation, 2014).

    2.5.2 Metode Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA)

    Pemeriksaan dengan menggunakan aspek mikrobiologi meliputi deteksi

    dan identifikasi mikroorganisme yang dapat dideteksi dengan pemeriksaan

    langsung pada sampel yang berasal dari penderita atau melalui kultur dari sampel

    tersebut. Kultur sampel berguna untuk meningkatkan jumlah organisme sebelum

    digunakan untuk pemeriksaan. Salah satu metode deteksi langsung dalam aspek

    mikrobiologi adalah pengaplikasian dari metode deteksi antibodi spesifik yang

  • 58

    diperlihatkan dalam metode enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)

    (Underwood, 1999).

    Metode ELISA didasarkan pada prinsip imunologi yang dikombinasi

    dengan reaksi enzimatik. Reaksi imunologi yang dimaksud dalam metode ELISA

    adalah adanya ikatan antigen-antibodi atau sebaliknya sementara reaksi enzimatik

    antara enzim dan reaktan digunakan untuk menandakan adanya reaksi yang

    kemudian dapat diukur secara kuantitatif berdasarkan pada perubahan warna

    dalam sistem (Underwood, 1999).

    Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) digunakan pertama kali

    pada tahun 1969 untuk proses deteksi virus. Ciri utama dari metode ELISA adalah

    digunakannya enzim (alkalin fisfatase atau peroksidase) untuk mendeteksi reaksi

    imunologi yang terjadi. Ikatan kovalen antara molekul imunoglobulin dan enzim

    dapat digunakan untuk mengamplifikasi reaksi antigen-antibodi (Akin, 2010).

    Adanya penemuan mengenai metode deteksi ELISA telah membawa

    dampak yang sangat besar dalam meningkatkan daya deteksi serologi. Metode

    ELISA memiliki keunggulan yaitu reaksi yang dihasilkan yang cepat dan relatif

    murah jika dibandingkan dengan metode molekuler lainnya.Secara singkat,

    tahapan kerja dalam pelaksanaan metode ELISA ditunjukkan pada Gambar 2.9.

  • 59

    Gambar 2.9. Tahapan kerja metode ELISA.

    Aplikasi metode ELISA dibedakan menjadi tiga macam metode yaitu ELISA

    langsung (direct ELISA), ELISA tidak langsung (indirect ELISA) dan ELISA

    lapis ganda (sandwich ELISA) (Akin, 2010).

  • 60

    Gambar 2.10. Konfigurasi berbagai metode ELISA.

    A. ELISA langsung

    ELISA langsung merupakan metode ELISA yang paling sederhana. Hasil

    deteksi dengan menggunakan metode ELISA akan terlihat setelah proses

    penambahan substrat (senyawa) dari enzim yang digunakan sebagai label

    antibodi. Teknik ELISA langsung memerlukan antibodi yang khas untuk antigen

    yang dideteksi. Metode ELISA langsung digunakan dengan enzim yang berguna

    untuk amplifikasi reaksi diikat secara kovalen pada antibodi yang langsung

    berikatan dengan antigen. Antigen yang akan dideteksi akan diikatkan langsung

    pada permukaan padat (Akin, 2010).

    B. ELISA tidak langsung

    Metode ELISA tidak langsung dilakukan apabila enzim berikatan pada

    antibodi sekunder yang berikatan dengan antibodi primer. ELISA tidak langsung

    merupakan metode ELISA yang paling sederhana yang dapat digunakan untuk

    mengukur konsentrasi antibodi. Antigen dan antibodi sekunder biasanya dibuat

    konstan, dimana perubahan dilakukan pada antibodi primer (Akin, 2010).

  • 61

    C. ELISA lapis ganda (sandwich)

    ELISA lapis ganda memiliki ciri khas yaitu antibodi yang digunakan untuk

    menangkap antigen diikatkan pada fase padat. Pelaksanaan teknik ELISA lapis

    ganda dapat diikuti dengan metode ELISA langsung ataupun ELISA tak langsung

    (Akin, 2010).

    2.6 Injeksi papain

    Papain adalah enzim jenis protease yang memiliki efek proteolitik dan

    memiliki kemampuan untuk menguraikan ikatan-ikatan dalam molekul protein

    sehingga protein terurai menjadi polipeptida dan dipeptida. Induksi kerusakan

    tulang rawan sendi dengan menggunakan enzim protease seperti papain yang

    disuntikkan pada sendi merupakan metode yang sesuai untuk penelitian dengan

    hewan coba karena pelaksanaannya sederhana dan destruksi tulang rawan sendi

    terjadi dalam waktu yang singkat. Kejadian arthritis yang disebabkan oleh injeksi

    papain secara intra artikular telah diaplikasikan selama 20 tahun dalam berbagai

    studi histologis dan biokimia. Injeksi papain menghasilkan kerusakan tulang

    rawan sendi yang disertai dengan penurunan yang drastis dari proteoglikan dan

    mitosis abnormal kondrosit (Miyauchi et al., 1993).

    Proses kerusakan tulang rawan sendi yang disebabkan oleh injeksi enzim

    protease yaitu papain tergantung pada dosis papain yang disuntikkan dalam tulang

    rawan sendi. Ketika papain diinjeksikan dalam dosis yang rendah, maka perbaikan

    kartilago dapat terjadi dengan cepat, meskipun penurunan proteoglikan yang

    bersifat sementara segera terjadi setelah injeksi. Namun ketika papain diinjeksikan

    dalam dosis tinggi, maka hal ini akan menginduksi kerusakan tulang rawan sendi

  • 62

    yang bersifat ireversibel. Proses perbaikan tulang rawan sendi yang meliputi

    peningkatan proteoglikan dan proliferasi normal dari kondrosit dapat diamati

    dalam 7 hari setelah injeksi papain, dimana proteoglikan akan kembali ke level

    pra-injeksi (sebelum injeksi) sekitar 4 minggu setelah injeksi papain dilakukan

    (Miyauchi et al., 1993).

    Mekanisme induksi ostroarthritis karena injeksi papain terutama

    berkaitan dengan matriks ekstraseluler dari tulang rawan sendi. Matriks

    ekstraseluler memiliki peran penting dalam menjaga ketahanan jaringan tulang

    rawan sendi. Pemberian injeksi papain yang bersifat proteolitik dapat memecah

    protein yang terkandung di dalam matriks ekstraseluler tulang rawan sendi

    sehingga stabilitas komposisi dan struktur dari tulang rawan sendi terganggu

    (Havdrup and Telhag, 1977).

    Komponen matriks ekstraseluler tulang rawan sendi terdiri dari kolagen

    dan proteoglikan (Davies, 2001). Papain sebagai enzim proteolitik menyebabkan

    degradasi pada kolagen yang mengganggu mikroarsitektur tulang rawan dan

    integritas sendi. Hal ini akan menyebabkan kemunculan osteoarthritis dalam

    waktu yang singkat setelah pemberian injeksi papain (Khan et al., 2013).

    Struktur molekul proteoglikan relatif dipertahankan secara stabil karena

    diregulasi dengan baik secara intra maupun ekstraseluler. Proteoglikan memiliki

    sifat yang sangat peka dan sensitif terhadap enzim protease sehingga lebih cepat

    mengalami proses degeneratif dibandingkan dengan kolagen. Papain dapat

    menghancurkan protein inti dari proteoglikan, yaitu ikatan protein yang berfungsi

    untuk menstabilkan agregat proteoglikan dan rantai kolagen.

  • 63

    Degradasi proteoglikan dikontrol oleh matriks metaloproteinase (MMP)

    yang disintesis oleh kondrosit. Aktivitas degradatif dari MMP dikontrol oleh

    inhibitor endogen yang disebut tissue inhibitor of metaloproteinase (TIMP).

    Kecepatan degradasi ditentukan oleh kadar sintesis dan aktivitas dalam jaringan.

    Pada keadaan normal, proses degradasi dan sintesis harus terkoordinasi secara

    reguler agar jumlah makromolekul tetap seimbang (Parkinson et al., 2010).

    Reaksi inflamasi yang disebabkan oleh kerusakan dan pemecahan

    protein inti proteoglikan dapat menyebabkan kerusakan pada tulang rawan sendi

    yang diinduksi oleh produksi interleukin (IL)-1 oleh sel sinovial dan kondrosit

    (Grevenstein et al., 1991). Hilangnya proteoglikan dapat menginduksi terjadinya

    osteoarthritis, yang mengarah pada kelemahan dan kerusakan semua komponen

    dari tulang rawan sehingga tulang rawan sendi akan mengalami pengikisan

    (O’Connor et al., 1984).

    Papain sebagai enzim protease dapat memecah molekul kondroprotein

    tulang rawan yang berukuran besar, membebaskan kondroitin sulfat dan mengikis

    matriks ekstraseluler tulang rawan sendi (Shaw and Lacey, 1973). Injeksi papain

    pada hewan dapat mengakibatkan penipisan tulang kortikal subkondral,

    peningkatan degradasi matriks tulang rawan sendi, peningkatan aktivasi makrofag

    dan pembentukan osteofit (Siebelt et al., 2014).

    Injeksi papain secara intrartikular dapat menyebabkan fibrilasi berat dan

    hilangnya lapisan tulang rawan sendi (O’Connor et al., 1984). Selain itu injeksi

    papain juga terbukti dapat meningkatkan TGF-β di sinovium dan tulang rawan

    sendi. Transforming Growth Factor-β (TGF-β) berperan dalam patogenesis

  • 64

    osteoarthritis serta merupakan faktor kunci dalam perkembangan osteofit dan

    penebalan sinovial pada kejadian osteoarthritis (Scharstuhl et al., 2003).

    Dalam penelitian yang dilakukan oleh O’Connor et al. (1984) diperoleh

    hasil yang menunjukkan bahwa 15 menit setelah injeksi intra artikular papain,

    terjadi penurunan yang signifikan pada kapasitas tulang rawan sendi. Dalam

    periode tersebut sekitar 75% dari tulang rawan sendi mengalami kehilangan

    proteoglikan, dimana morfologi dari permukaan tulang rawan sendi tidak

    mengalami perubahan. Peristiwa hilangnya proteoglikan semakin memburuk

    dalam periode waktu 20-30 menit, dimana pada periode waktu 60 menit hilangnya

    proteoglikan akan menyebabkan kerusakan dan hilangnya komponen tulang

    rawan sendi lainnya, terutama kolagen. Hal ini terjadi akibat papain yang

    melepaskan atau mengaktivasi kolagenase endogen sehingga proses destruksi

    akan terjadi pada keseluruhan tulang rawan sendi. Hilangnya proteoglikan juga

    menyebabkan penurunan fungsi tulang rawan sendi secara mekanik, yang

    selanjutnya akan berdampak pada peristiwa ruptur pada jaringan serat tulang

    rawan sendi. Kerapuhan tulang rawan sendi akan terlihat dalam 240 menit setelah

    injeksi papain yang diilustrasikan oleh terjadinya keretakan pada permukaan

    tulang rawan sendi.

    2.7 Extracorporeal Shock Wave Therapy (ESWT)

    Extracorporeal Shock Wave Therapy (ESWT) adalah metode pemanfaatan

    stresor mekanik dalam penatalaksanaan terapi non invasif pada pasien nyeri.

    ESWT merupakan metode yang mampu menginduksi perubahan biokimia dalam

  • 65

    jaringan yang pada akhirnya dapat mempengaruhi ekspresi sel pada tingkat

    molekuler sehingga bila digunakan secara selektif, metode ESWT dapat

    menghasilkan reaksi jaringan spesifik (Krishnan et al., 2012).

    Sejak tahun 1991, ESWT sudah dipertimbangkan sebagai pilihan alternatif

    untuk mengatasi rasa nyeri atau peradangan yang berlokasi pada sistem otot

    tulang (muskuloskeletal) tanpa melalui proses pembedahan. Food and Drug

    Administration (FDA) di Amerika Serikat pertama kali menyetujui penggunaan

    ESWT untuk pengobatan pada kejadian proksimal plantar fascitis pada tahun

    2000 dan epikondilitis lateral pada tahun 2002 (Wanget al., 2012).

    Aplikasi dari ESWT sering digunakan untuk menanggulangi masalah nyeri

    yang berkaitan dengan sendi seperti sendi bahu (rotator cuff), sendi siku

    (epicondylitis atau tennis elbow), sendi panggul dan sendi lutut (tendinitis).

    Adapun beberapa contoh kondisi yang dapat diatasi dengan ESWT antara lain

    nyeri pada bagian bawah tumit (plantar fascitis), nyeri pada bagian belakang

    tumit (achilles tendonitis), nyeri pada bagian depan lutut, persis di bawah

    tempurung lutut (patellar tendonitis), yang disebabkan karena stres berulang pada

    tendon lutut sehingga dapat menyebabkan sobekan atau peradangan otot serta

    nyeri pada tulang yang akan semakin terasa nyeri ketika mengangkat beban

    (Moretti et al., 2008). Aplikasi ESWT dikontraindikasikan pada kondisi-kondisi

    tertentu antara lain jika pasien mengalami infeksi pada area target ESWT, adanya

    tumor pada jaringan, gangguan pada proses pembekuan darah dan kehamilan

    (Schumacher, 2010).

  • 66

    Penggunaan gelombang ultrasonik pada pelaksanaan ESWT untuk

    mengatasi nyeri pada sendi akan memberikan efek fisiologik termal dengan

    implikasi klinis berupa peningkatan konduksi saraf,