DISERTASI PENGARUH LATIHAN JALAN KECEPATAN SEDANG TERHADAP MOBILISASI, DIFERENSIASI DAN MATURASI STEM CELL PADA PBMC SERTA REMODELING TULANG PEREMPUAN PASCAMENOPAUSE DAMAYANTI TINDUH PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA 2012 Diterbitkan untuk Ujian Terbuka ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga Disertasi PENGARUH LATIHAN JALAN KECEPATAN SEDANG.... DAMAYANTI TINDUH
24
Embed
DISERTASI PENGARUH LATIHAN JALAN KECEPATAN …repository.unair.ac.id/32122/1/ABSTRAK.pdfDiuji pada Ujian Doktor Tahap I (Tertutup) Tanggal 9 Pebruari 2012 Panitia Penguji Disertasi
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
DISERTASI
PENGARUH LATIHAN JALAN KECEPATAN SEDANG TERHADAP MOBILISASI, DIFERENSIASI DAN MATURASI STEM CELL PADA PBMC SERTA REMODELING TULANG
PEREMPUAN PASCAMENOPAUSE
DAMAYANTI TINDUH
PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS AIRLANGGA
SURABAYA 2012
Diterbitkan untuk Ujian Terbuka
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
Disertasi PENGARUH LATIHAN JALAN KECEPATAN SEDANG.... DAMAYANTI TINDUH
LEMBAR PENGESAHAN
Disertasi ini telah disetujui 1 Maret 2012
Oleh Pembimbing Ketua/Promotor
Prof. Dr. Harjanto J. M., dr., AIF, MS. NIP. 194412251973011001
Pembimbing / Ko Promotor I
Prof. Dr. Djoko Roeshadi, dr., Sp.OT(K) NIP. 194111151967011002
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
Disertasi PENGARUH LATIHAN JALAN KECEPATAN SEDANG.... DAMAYANTI TINDUH
Diuji pada Ujian Doktor Tahap I (Tertutup) Tanggal 9 Pebruari 2012 Panitia Penguji Disertasi
Panitia Penguji, Ketua : Dr. FX Judajana, dr., Sp.PK(K) Anggota :
1. Prof. Dr. Harjanto J.M., dr., AIFM 2. Prof. Dr. Djoko Roeshadi, dr., Sp.OT(K) 3. Prof. Dr. Fedik A. Rantam, drh 4. Prof. Dr. Aulani’am DES, drh 5. Dr. Hari Basuki Notobroto, dr, MKes 6. Dr. Hening L. Putra, dr, Sp.KFR(K) 7. Dr. Hendy Hendarto, dr., Sp.OG(K)
Ditetapkan dengan Surat Keputusan Rektor Universitas Airlangga tentang Panitia Penguji Disertasi Nomor : 2639/H3/KR/2012 Tanggal: 16 Pebruari 2012
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
Disertasi PENGARUH LATIHAN JALAN KECEPATAN SEDANG.... DAMAYANTI TINDUH
PENGARUH LATIHAN JALAN KECEPATAN SEDANG TERHADAP MOBILISASI, DIFERENSIASI DAN MATURASI STEM CELL PADA PBMC SERTA REMODELING TULANG
PEREMPUAN PASCAMENOPAUSE
DISERTASI
Untuk memperoleh Gelar Doktor
dalam Program Studi Ilmu Kedokteran
pada Program Pascasarjana Universitas Airlangga
Telah Dipertahankan Di Hadapan
Panitia Ujian Doktor Terbuka
Pada Hari : Kamis
Tanggal : 23 Pebruari 2012
Pukul : 10.00-12.00 BBWI
Oleh :
Damayanti Tinduh
NIM. 090970131
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
Disertasi PENGARUH LATIHAN JALAN KECEPATAN SEDANG.... DAMAYANTI TINDUH
UCAPAN TERIMA KASIH
Pertama dan yang terutama saya panjatkan puji syukur ke hadirat Tuhan
Yang Maha Kuasa, Pencipta alam semesta dengan segenap isinya. Dialah sumber
pengetahuan tertinggi dan karena kasih karunia, penyertaan, perlindungan dan
berkatNyalah, saya dimampukan untuk menyelesaikan penelitian dan penulisan
disertasi ini.
Disertasi ini dapat diselesaikan tidak terlepas dari dorongan, bimbingan,
arahan, saran dan koreksi dari Pembimbing Akademik, tim Promotor serta para
konsultan. Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati perkenankanlah saya
menghaturkan terima kasih yang tulus serta penghargaan setinggi-tingginya
kepada yang terhormat :
Prof. Dr. Harjanto J.M, dr., AIFM, sebagai pembimbing akademik dan
promotor saya yang merupakan inspirator saya dalam bidang ilmu keolahragaan,
atas dukungan, masukan serta keikhlasan untuk meluangkan waktu di sela
kesibukan beliau, untuk membimbing saya selama menjalani studi pendidikan
doktor. Saya haturkan terimakasih yang tak terhingga.
Prof. Dr. Djoko Roeshadi, dr., Sp.OT(K), sebagai ko-promotor yang
merupakan inspirator saya pada pengembangan penanganan osteoporosis, yang
dengan penuh perhatian memberikan dorongan, semangat dan meluangkan waktu
bagi saya untuk berkonsultasi. Saya haturkan terima kasih yang tak terhingga.
Prof. Dr. Fedik A. Rantam, drh, sebagai konsultan di bidang stem cell yang
telah dengan sabar di sela kepadatan waktu beliau, memperkenalkan pada saya
mengenai stem cell dan proses isolasinya dari PBMC, sehingga menginsiprasi
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
Disertasi PENGARUH LATIHAN JALAN KECEPATAN SEDANG.... DAMAYANTI TINDUH
saya untuk mengembangkan penelitian ini ke arah endogenous stem cell. Saya
haturkan terima kasih yang tak terhingga.
Dr. Hari Basuki Notobroto, dr., M.Kes, sebagai konsultan di bidang
metodologi penelitian dan statistika yang telah dengan sabar membimbing saya
dalam mengembangkan dan memperkaya pemahaman saya tentang metode
penelitian dan analisis statistika serta aplikasinya dalam penelitian saya. Saya
haturkan terima kasih yang tak terhingga.
Perkenankanlah pula saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya
pada :
Rektor Universitas Airlangga, Prof. Dr. H. Fasichul Lisan, Apt, yang telah
memberikan kesempatan bagi saya untuk menjalani program pendidikan doktor
yang sangat berharga ini.
Direktur Program Pascasarjana Universitas Airlangga, Prof. Dr. Hj. Sri
Hajati, SH, MS dan seluruh jajaran baik pimpinan maupun staf Program
Pascasarjana Universitas Airlangga Surabaya, atas kesempatan dan fasilitas yang
diberikan pada saya untuk menjadi mahasiswa program pendidikan doktor.
Prof. Dr. Teddy Ontoseno, Sp.A(K), Sp.JP, FIHA selaku Ketua Program
Studi Ilmu Kedokteran S-3 Program Pascasarjana Universitas Airlangga, dan
Prof. Dr. Harjanto JM, dr., AIFM selaku mantan Ketua Program Studi Ilmu
Kedokteran S-3 Program Pascasarjana Universitas Airlangga, beserta jajarannya,
atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan pada saya untuk menjalani program
pendidikan doktor dengan baik.
Prof. Dr. Agung Pranoto, dr., M.Kes, Sp.PD-KEMD, FINASIM, selaku
Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga dan Prof. Dr. Muhammad
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
Disertasi PENGARUH LATIHAN JALAN KECEPATAN SEDANG.... DAMAYANTI TINDUH
Amin, dr., Sp.P(K), selaku mantan Dekan Fakultas Kedokteran Universitas
Airlangga, atas kesempatan yang diberikan pada saya untuk menjadi mahasiswa
program pendidikan doktor pada Program Pascasarjana Universitas Airlangga.
Dodo Anondo, dr., MPH, selaku Direktur RSUD Dr. Soetomo dan Dr.
Slamet Riyadi Yuwono, dr., DT&MH, MARS selaku mantan Direktur RSUD Dr.
Soetomo, yang telah memberikan ijin bagi saya untuk mengikuti program
pendidikan doktor pada Program Pascasarjana Universitas Airlangga. Demikian
juga saya sangat berterima kasih atas bantuan Eko Dwi Martini, DCN, FX
Wahyurin Mitano, SKM dan Rr. Harudiyati, DCN dari bagian Gizi RSUD Dr.
Soetomo yang telah sangat membantu dalam proses analisis asupan makanan
subyek penelitian saya.
Prof. Dikman Angsar, dr., Sp.OG(K) selaku Direktur Umum RS Pendidikan
Universitas Airlangga, Prof. Dr. Muhammad Amin, dr., Sp.P(K) selaku Direktur
Pelayanan Medis RS Pendidikan Universitas Airlangga, Bayu Santoso, dr.,
Sp.KFR(K) selaku Direktur Keuangan RS Pendidikan Universitas Airlangga,
Ketua Departemen Kedokteran Fisik dan Rehabilitasi RS Pendidikan Universitas
Airlangga serta Imam Subadi, dr., Sp.KFR dan Patricia Maria K, dr., Sp.KFR
sebagai Koordinator Pelayanan Kedokteran Fisik dan Rehabilitasi RS Pendidikan
Universitas Airlangga, yang telah memberikan fasilitas yang sangat baik dan
sangat menunjang pelaksanaan program latihan bagi subyek penelitian saya.
Demikian pula saya ucapkan terima kasih pada staf Departemen Kedokteran Fisik
dan Rehabilitasi yang telah sangat membantu proses pelaksanaan latihan jalan
kecepatan sedang pada subyek penelitian saya, yaitu Rizky Praditiwi Ajeng
Gayatri, SKM dan Muh. Aziz Sukma Wardhana, Amd.Fis.
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
Disertasi PENGARUH LATIHAN JALAN KECEPATAN SEDANG.... DAMAYANTI TINDUH
Prof. Dr. Nasronudin, dr., Sp.PD-KPTI, FINASIM, selaku Ketua Lembaga
Penyakit Tropis Universitas Airlangga, dan Prof. Dr. Fedik A. Rantam, drh,
selaku Kepala Laboratorium Stem Cell yang telah memberikan kesempatan bagi
saya untuk melaksanakan penelitian di Laboratorium Stem Cell. Demikian juga
kepada setiap staf yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan penelitian
pendahuluan dan pembuatan PBMC, yaitu Helen Susilowati, SKM, Eryk
Hendrianto, S.Si dan Annas Prasetyo Adi, S.Si.
Prof. Dr. Achmad Sjarwani, dr., Sp.OT(K), selaku Ketua Tim Sport Clinic
RSUD Dr. Soetomo, beserta seluruh tim Sport Clinic yang telah memberikan
dorongan moril dan fasilitas untuk melaksanakan proses skrining subyek
penelitian. Bertumbuh bersama dalam pengembangan sport science, berjuang dan
saling mengisi dalam Tim ini, layaknya sebuah keluarga, sangat memotivasi saya
untuk melakukan yang terbaik. Saya bangga menjadi bagian dalam Tim Sport
Clinic RSUD Dr. Soetomo. Demikian juga saya menyampaikan terima kasih atas
bantuan Mujiasih, yang dengan telaten membantu pelaksanaan penelitian ini
secara keseluruhan.
Dr. Aryati, dr., Sp.PK(K), MS, selaku Ketua Departemen Patologi Klinik
FK Unair, E. Djoko Marsudi, dr., Sp.PK(K), MS, selaku Kepala Instalasi Patologi
Klinik RSUD Dr. Soetomo dan Endang Retnowati, dr., Sp.PK(K), MS, selaku
Wakil Kepala Litbang Departemen Patologi Klinik FK Unair/RSUD Dr. Soetomo,
yang telah berkenan memberi kesempatan dan fasilitas untuk melaksanakan
pemeriksaan laboratorium. Demikian juga pada para staf yang terlibat secara
langsung dalam pemeriksaan ELISA dan flow cytometri, yaitu Sri Hariastuti,
AMdK dan Umi Haryanti, AMdK.
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
Disertasi PENGARUH LATIHAN JALAN KECEPATAN SEDANG.... DAMAYANTI TINDUH
Dr. Hening L. Putra, dr., Sp.KFR(K), selaku Ketua Departemen Kedokteran
Fisik dan Rehabilitasi FK Universitas Airlangga dan Ketua SMF Rehabilitasi
Medik RSUD Dr. Soetomo, yang mengijinkan, memfasilitasi dan mengarahkan
saya dalam mengikuti program pendidikan doktor pada Program Pascasarjana
Universitas Airlangga.
Subagyo, dr., Sp.KFR(K), selaku Kepala Instalasi Rehabilitasi Medik
RSUD Dr. Soetomo yang telah mengijinkan saya menggunakan fasilitas Gait
Analyzer dalam penelitian saya ini. Demikian juga secara khusus saya
menyampaikan terima kasih pada I Putu Alit Pawana, dr., Sp.KFR yang telah
sangat membantu dalam proses pemeriksaan dan interpretasi hasil Gait Analyzer.
Oemijono Moestari, dr., Sp.S(K) (alm) yang saya hormati dan saya kagumi
karena kesederhanaan dan dedikasinya yang kuat, telah merintis Bagian Ilmu
Kedokteran Fisik dan Rehabilitasi Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga.
Bayu Santoso, dr., Sp.KFR(K), Fatchur Rochman, dr., Sp.KFR(K), Dr.
Ratna D. Soebadi, dr., Sp.KFR(K), Dr. Hening L. Putra, dr., Sp.KFR(K), S.M.
Mei Wulan, dr., Sp.KFR(K), Subagyo, dr., Sp.KFR(K), Reni Hendrarati
Masduchi, dr., Sp.KFR(K), Meisy Andriana, dr., Sp.KFR(K), Rr. I Lukitra
p=0,010) and serum serum PTH (β= -0,150, p=0,004), but did not affected by the
change of serum IL-6.
The conclusion is moderate intensity walking exercise increase stem cell
mobilization, differentiation and maturation in PBMC, with domination on
osteoblastic lineage cell, which will have contribution on positive uncoupling BR
on postmenopausal women. The change of serum IL-6 on subacute exercise phase
affected stem cell differentiation to osteoprogenitor cell in PBMC and directly
affected the mature OB, the change of serum PTH on subacute exercise phase
affected positive uncoupling BR directly via OC.
This research found that cells expressed the surface marker of AD-MSC
(CD34-CD105+CD49d+, which will be differentiated to osteoprogenitor cell) can
mobilize spontaneously post moderate intensity walking exercise. The dynamics
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
Disertasi PENGARUH LATIHAN JALAN KECEPATAN SEDANG.... DAMAYANTI TINDUH
of serum IL-6 and PTH have a specific pattern related to their role in temporal
dimension on positive uncoupling BR and stem cell mobilization and
differentiation.
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
Disertasi PENGARUH LATIHAN JALAN KECEPATAN SEDANG.... DAMAYANTI TINDUH
ABSTRAK
PENGARUH LATIHAN JALAN KECEPATAN SEDANG TERHADAP MOBILISASI, DIFERENSIASI DAN MATURASI STEM CELL PADA PBMC,
SERTA REMODELING TULANG PEREMPUAN PASCAMENOPAUSE
Damayanti Tinduh
Penurunan kadar estradiol (E2) serum pascamenopause menyebabkan penurunan
massa otot, peningkatan adipogenesis dan negative uncoupling bone remodeling, yang cenderung meningkatkan insiden osteoporosis. Remodeling Tulang (RT) ditentukan oleh aktifitas osteoblas (OB), yang berasal dari MSC dari sumsum tulang dan jaringan lemak, dan aktifitas osteoklas (OC), dari hematopoietic stem cell/HSC. Diferensiasi MSC osteogenik dipengaruhi oleh lingkungan mikro osteogenik yang meliputi faktor hormonal, interleukin, vitamin dan gaya mekanik. Latihan jalan kecepatan sedang telah terbukti meningkatkan RT pascamenopause, namun efeknya pada mobilisasi, diferensiasi dan maturasi stem cell (SC) yang cenderung menyebabkan positive uncoupling RT serta peran sIL-6 dan PTH dalam proses ini masih belum jelas.
Tujuan penelitian ini untuk mengetahui efek latihan jalan kecepatan sedang pada mobilisasi, diferensiasi dan maturasi stem cell pada PBMC dan RT pascamenopause, dan mengetahui peran perubahan sIL-6 dan PTH pada proses tersebut. Penelitian yang berdesain one group pretest-posttest dilakukan pada 14 perempuan pascamenopause, yang menjalani latihan jalan kecepatan sedang selama 30 menit 3 x/minggu selama 3 minggu. Penelitian ini mendapat persetujuan laik etik dari Komite Etik Penelitian Kesehatan RSUD Dr. Soetomo.
Terdapat peningkatan mobilisasi MSC, dan penurunan mobilisasi HSC pada PBMC. Terdapat peningkatan diferensiasi dan maturasi stem cell yang bersirkulasi pada PBMC. Perubahan osteogenic index (OI) mempengaruhi perubahan %early OB/OC lin cell, sP1NP dan rasio sP1NP/CTx. Perubahan sIL-6 mempengaruhi perubahan %early OB/OC lin cell, %late OC lin cell dan sP1NP. Perubahan sPTH mempengaruhi perubahan sCTx dan rasio sP1NP/CTx.
Disimpulkan bahwa latihan jalan kecepatan sedang meningkatkan mobilisasi, diferensiasi dan maturasi stem cell pada PBMC, didominasi oleh osteoblastic lineage cell, yang cenderung menyebabkan positive uncoupling RT pada perempuan pascamenopause. Pada fase subakut pasca latihan, kadar sIL-6 mempengaruhi diferensiasi stem cell pada PBMC dan OB dewasa, sedangkan kadar sPTH mempengaruhi positive uncoupling RT melalui OC. Kata kunci : latihan jalan, stem cell, remodeling tulang, IL-6, PTH
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
Disertasi PENGARUH LATIHAN JALAN KECEPATAN SEDANG.... DAMAYANTI TINDUH
ABSTRACT
THE EFFECTS OF MODERATE INTENSITY WALKING EXERCISE ON STEM CELL MOBILIZATION, DIFERENTIATION AND MATURATION
IN PBMC AND BONE REMODELING OF POSTMENOPAUSAL WOMEN
Damayanti Tinduh
Reduced serum estradiol (E2
The aim of this study to revealed the effect of moderate intensity walking exercise to stem cell mobilization, differentiation and maturation in PBMC and BR on postmenopausal women, and revealed the role of serum IL-6 and PTH changes in that process. This one group pretest-posttest design research has done on 14 postmenopausal women, which underwent moderate intensity walking exercise for 30 minute 3 times a week for 3 weeks. This research has been approved by Komite Etik Penelitian Kesehatan RSUD Dr. Soetomo.
) level on postmenopausal women leads to decreased muscle mass, increased adipogenesis and negative uncoupling bone remodeling, which tends to increased osteoporosis incidence. Bone Remodeling (BR) is determined by activities of osteoblast (OB), from marrow derived- and adipose derived-mesenchymal stem cell/MSC, and activities of osteoclast (OC), from hematopoietic stem cell/HSC. The MSC’s osteogenic differentiation are affected by osteogenic microenvironment including humoral, interleukin, vitamine and mechanical force factors. Moderate intensity walking exercise has been proved promote BR in postmenopausal women, but its effects on stem cell mobilization, differentiation and maturation which leads to positive uncoupling BR and the role of serum IL-6 and PTH in this process still not clear.
There was increasing MSC mobilization, but reduced HSC mobilization on PBMC. There were increasing on differentiation and maturation of circulated stem cell on PBMC. The change of OI affected the changes of %early OB/OC lin cell, sP1NP and the ratio of sP1NP/CTx. The change of sIL-6 affected the changes of %early OB/OC lin cell, %late OC lin cell and sP1NP. The change of sPTH affected the changes of sCTx and the ratio of sP1NP/CTx.
The conclusion was moderate intensity walking exercise increased stem cell mobilization, differentiation and maturation in PBMC, with domination on osteoblastic lineage cell, which lead to positive uncoupling BR on postmenopausal women. Subacute exercise sIL-6 affected stem cell differentiation in PBMC and mature OB, subacute exercise sPTH affected positive uncoupling BR via OC.
Keywords : walking exercise, stem cell, bone remodeling, IL-6, PTH
ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga
Disertasi PENGARUH LATIHAN JALAN KECEPATAN SEDANG.... DAMAYANTI TINDUH