hiperserotonin mempengaruhi perilaku berulang pada anak dengan gejala autis

Abstrak

Penelitian ini dilakukan untuk menguji hubungan antara jumlah kadar serotonin darah

dan gejala perilaku pada 78 subyek dengan autisme. Tidak ada hubungan signifikan

yang ditemukan antara tingkat kadar serotonin dan perilaku berulang. Namun, yang

signifikan adalah hubungan antara tingkat kadar serotonin dan melukai diri yang

ditunjukkan.

Kata kunci : autis, serotonin, kebiasan berulang, menyakiti diri, agresif

BAB I

PENDAHULUAN

Autism adalah gangguan perkembangan saraf yang parah. Etiologi yang

paling mungkin disebabkan oleh kompleks genetika dan heterogenitas genetik yang

memberikan kesulitan dalam mengidentifikasi gen kerentanan. Gejala autistik juga

diakui dalam banyak gangguan genetik lainnya dengan etiologi yang berbeda-beda

dan mungkin gejala-gejala ini mewakili fenotip dengan substrat neurokimia Umum

(Chugani, 2002). Analisis genetik akan sangat menguntungkan dari identifikasi

karakteristik kuantitatif tertentu, seperti langkah-langkah biokimia.

Langkah-langkah kuantitatif seperti mengukur jumlah serotonin darah dapat

membantu mengidentifikasi subkelompok pasien dengan fenotip homogen dan

memberikan strategi pelengkap untuk studi genetik di luar bergantung pada kriteria

kualitatif seperti yang diperoleh dari banyak autism interview-revised diagnostik

(ADI-R) yanag digunakan. Penyelidikan biokimia pada autisme juga berpotensi untuk

mengidentifikasi subkumpulan yang terkait patofisiologi dan penggunaan tindakan-

tindakan bisa akurat dalam memprediksi keparahan autistik (Kuperman et al., 1985)

dan kekambuhan saudara kandung (Piven et al., 1991).

Dimulai dengan sebuah studi oleh Schain dan Freedman pada tahun 1961,

kebanyakan peneliti telah menemukan bahwa tingkat serotonin yang diukur dalam

darah secara signifikan lebih tinggi di subyek dengan autistik dibandingkan dengan

kontrol normal, dan sekitar satu dari ketiga individu autistik memiliki

hyperserotonemia. Ada juga tubuh yang punya bukti signifikan untuk mendukung

gagasan serotonin yang memainkan peran penting dalam perkembangan otak dan

mempengaruhi berbagai perilaku sosial, mempengaruhi regulasi, agresi, dan

kecemasan.

Penelitian yang diterbitkan sampai saat ini yang membandingkan kadar

serotonin darah dengan gejala perilaku autisme telah gagal menunjukkan adanya pola

yang konsisten (Kuperman et al, 1987; Mulder et al, 2004; Hranilovic et al, 2007).

Satu studi (Kuperman et al., 1987) mengevaluasi 25 laki-laki dengan autisme infantil

dan meskipun tidak ada hubungan yang signifikan antara kaya konsentrasi trombosit

serotonin dan nilai skala Daftar Perilaku Autisme.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

a. Autis

1. Pengertian umum autis

Autis adalah gangguan perkembangan pervasive yang mulai

terlihat sebelum anak berusia 3 tahun dan mempengaruhi domain

keterampilan sosial dan komunikasi, namun pada individu tertentu

ditambah dengan beberapa gangguan kemampuan motorik dan berbahasa.

Tanda umum yang biasa diperlihatkan oleh anak penyandang autis

adalah :

Anak autis mengalami kesulitan dengan interaksi social

Anak autis bermasalah dengan komunikasi verbal dan non verbal

Adanya perilaku repetitive atau adanya ketertarikan yang sempit atau

obsesif pada objek tertentu

2. Penyebab autis

Penyebab autis secara pasti belum dapat diketahui, banyak faktor

yang kemudian diduga menjadi penyebab autis pada anak, menurut

Lumbantobing (2010) :

Gangguan perkembangan otak

Autis secara umum disebabkan oleh adanya gangguan

abnormal pada struktur dan fungsi otak (National Institute Of Mental

Health). Sebagian besar penyandang autisme terdapat hipoplasia

cerrebellum terutama pada lobus ke VI-VIII (Eric Courchesne, 1995).

Melly Budhiman (1995) mengungkapkan bahwa pada anak autis

kebanyakan ditemukan pengecilan cerebellum. Hipoplasia ini terjadi

pada masa janin, meskipun otopsi tidak semua cerebellum mengecil,

namun semua penemuan menunjukan terdapat kekurangan jumlah sel

Purkinye, yaitu sel yang mempunyai kandungan serotonin dan

dopamin yang menyebabkan kacaunya implus di otak. Fungsi

cerebellum ternyata bukan saja mengatur keseimbangan, tetapi juga

ikut berperan dalam proses sensorik, berfikir, daya ingat, belajar

bahasa dan juga perhatian.

Margaret Bauman dan Thomas Kemper dalam Melly

Budhiman (1995) menemukan bahwa kelainan yang khas di daerah

sistim limbik yang disebut hyppocampus dan amygdala. Amigdala

berfungsi mengontrol fungsi agresi dan emosi. Pada para penyandang

autisme umumnya kurang dapat mengendalikan emosinya, mereka

sering mengamuk bila tidak mendapatkan apa yang diinginkannya,

menangis dan tertawa tanpa adanya sebab yang jelas, sering ada

agresivitas yang ditujukan baik pada dirinya sendiri maupun pada

orang lain. Gangguan pada hipokampus dapat menyebabkan terjadinya

hiperaktivitas dan perilaku yang aneh yang diulag-ulang.

Abnormalitas neurotransmitter

Neurotransmitter adalah bahan kimia endogen yang

mengirimkan sinyal dari neuron ke sel target di sinaps. Ada beberapa

neurotransmitter yang sering dikaitkan sebagai penyebab autis pada

anak yaitu serotonin dan dopamin. Kadar neurotransmitter yang tidak

normal baik itu berlebih ataupun kurang dari semestinya akan

mengganggu proses pengiriman sinyal di otak yang mengakibatkan

autistik.

A. Neurotransmitter serotonin

1. Pengertian serotonin

Serotonin atau biasa disebut 5-hydroxytryptamine atau juga 5-HT

adalah suatu neurotransmitter monoamine. Serotonin juga terlibat dalam

menginduksi tidur, sensorik persepsi, pengaturan suhu tubuh dan kontrol

suasana hati; Oleh karena itu, aktivitas serotoninergik ditemukan menjadi

tertinggi saat waktu bangun dan saat bergairah (Boutrel et al, 1999). Kadar

serotonin pada orang normal tanpa autistik berkisar antara 101-283

nanogram/ml.

2. Biosintesis serotonin

Transformasi triptofan menjadi serotonin melibatkan dua langkah:

Hidroksilasi 5-hydroxytryptophan dikatalis oleh enzim

triptopan hidroksilase, yang adalah tingkat membatasi enzim

sintesis. Untuk mengaktifkan enzim ini membutuhkan

kehadiran tetrahydrobiopterine, oksigen, NADPH2 dan logam,

besi atau tembaga.

Hasil dekarboksilasi dari 5-hydroxytryptophan dikatalisis oleh

asam amino L-aromatik dekarboksilase dengan piridoksal

fosfat sebagai ko-enzim.

Di otak, biosintesis serotonin tergantung pada jumlah triptofan

yang melintasi sawar otak. Hanya triptofan bebas, terikat dengan albumin

yang dapat menembus sawar otak, penurunan rasio triptofan bebas

mengurangi penetrasi. Selain itu, asam amino lainnya membatasi

masuknya triptofan bebas ke otak karena persaingan. Plasma kortisol,

yang meningkat pada pasien depresi, mengurangi konsentrasi L-triptofan

bebas dan L-tirosin bebas dalam plasma, merupakan bentuk-bentuk yang

dapat menembus ke otak. Insulin, yang meningkat dengan karbohidrat,

memiliki efek berlawanan dan menurunkan konsentrasi asam amino selain

triptofan.

3. Lokasi serotonin

Serotonin dalam darah

Serotonin dalam darah yang disebut sebagai serotonin

perifer merupakan produksi sel enterokromafin dinding usus.

Sebagian di antaranya bekerja sebagai neurotransmiter di sistem

saraf usus, sedangkan sebagian lepas ke dalam darah. Di dalam

darah, sebagian besar diambil oleh trombosit menjadi platelet

serotonin, sedangkan sisanya beredar bebas dalam plasma disebut

sebagai serotonin bebas. Sel enterokromafin dapat memantau

kadar serotonin dalam darah dan melepaskan serotonin sesuai

kebutuhan, kemungkinan melalui mekanisme SERT.

Serotonin dalam otak

Serotonin dalam otak disebut sebagai serotonin sentral.

Pada otak manusia, saraf serotonergik pertama kali ditemukan

pada usia kehamilan lima minggu dan meningkat secara cepat

sampai minggu ke-10 kehamilan. Pada minggu ke-15 kehamilan,

sel saraf serotonergik sudah terintegrasi dalam berbagai struktur

otak. Sel saraf serotonergik mempunyai cekungan, di dalamnya

berisi banyak organ Golgi dan mikrokanalikuli. Di dalam vesikel,

terdapat enzim triptofan hidroksilase dan asam amino aromatik

dekarboksilase, yang penting bagi sintesis serotonin dari triptofan.

Kadar serotonin di otak sangat tinggi pada dua tahun

pertama kehidupan, lalu menurun dan mencapai kadar dewasa

pada umur 5 tahun. Pemeriksaan dengan PET scan dengan

menggunakan [11C]AMT membuktikan bahwa kapasitas sintesis

serotonin otak anak normal lebih dari 200% dibandingkan orang

dewasa normal, kemudian menurun mencapai kadar dewasa pada

usia 5 tahun.

2. Fungsi serotonin

Fungsi serotonin di dalam otak

Pada orang dewasa, serotonin berfungsi sebagai

neurotransmiter, sedangkan pada anak kecil berfungsi sebagai

pengatur perkembangan otak. Pada orang dewasa, hilangnya saraf

serotonergik menyebabkan hilangnya sinaps dan penurunan kadar

S-100β. Sel saraf kembali menjadi imatur dan tidak dapat

berfungsi kembali.

Kekurangan neurotransmitter serotonin menyebabkan

berbagai gejala perilaku dan perubahan biologis, misalnya agresi,

kesulitan belajar, perubahan fungsi seksual, gangguan atensi,

perubahan nafsu makan, gangguan irama pernapasan, gangguan

tidur, gangguan sekresi steroid, dan aliran darah. Berbagai

gangguan psikiatrik juga dapat timbul misalnya depresi,

skizoprenia, sindrom Down, Alzheimer, gangguan autistik, ADHD

dan lain-lain.

Fungsi serotonin di dalam darah

Secara aktif serotonin diambil oleh trombosit darah untuk

kemudian disimpan. Ketika menggumpal, trombosit akan

mengeluarkan simpanan serotonin yang berfungsi sebagai

vasokonstriktor dan membantu mengatur hemostasis dan

pembekuan darah. Serotonin juga berkontribusi dalam

pertumbuhan beberapa jenis sel yang turut berperan dalam

penyembuhan luka.

B. Platelet hyperserotonemia

Autis memiliki konsentrasi serotonin yang relatif tinggi di dalam

trombosit mereka; kadar serotonin yang tinggi di dalam trombosit muncul

dengan proporsi serupa dengan individu yang retardasi mental yang tidak

menderita Autis (Rudolph,2006). Berbagai penelitian melaporkan peningkatan

platelet serotonin sebanyak 25- 50% pada gangguan autistik dibandingkan

anak normal (McBride et al., 1998), anak dengan retardasi mental atau anak

dengan epilepsi. Keadaan ini disebut sebagai platelet hyperserotonemia.

Sawar darah otak baru menjadi sempurna saat anak berumur 1-2 tahun.

Akibatnya, serotonin dalam darah atau trombosit yang tinggi dapat masuk ke

dalam otak sebelum anak berumur 1-2 tahun. Suatu hipotesis menyatakan

bahwa hiperserotonemia menyebabkan umpan balik negatif di otak, dan

menyebabkan hilangnya terminal serotonergik.

Berbagai data penelitian menyokong hal ini, misalnya perbaikan gejala

gangguan autistik setelah anak mendapat obat yang meningkatkan serotonin)

peningkatan insidens gangguan autistik bila ibu menggunakan kokain atau

alkohol) penelitian PET scan yang menunjukkan bahwa salah satu bagian otak

menunjukkan peningkatan serotonin sedangkan bagian lain menunjukkan

penurunan serotonin) penelitian terhadap tikus yang memperlihatkan bahwa

tikus yang dibuat menjadi hiperserotonemia akan mengalami hilangnya

terminal serotonergik di hipokampus dan korteks serebri serta menunjukkan

gejala-gejala autism

BAB III

METODOLOGI

Keluarga yang terkena dampak diperlukan untuk memiliki setidaknya satu

kasus autisme dan hal-hal lain dengan autisme atau gangguan berhubungan dengan

autisme sub ambang batas. Individu-individu yang dikenal memiliki kondisi medis

yang berkaitan dengan autisme dikeluarkan (misalnya, tuberous sclerosis, rapuh X

sindrom, Fenilketonuria).

Kasus dengan dugaan autisme dinilai menggunakan ADI-R. ADI-R adalah

instrumen berbasis penyelidik, semi-terstruktur yang digunakan untuk membedakan

gangguan autistik dari cacat mental non-autistik individu yang berusia sekitar 18

bulan. Sebuah algoritma yang menggabungkan kriteria ICD-10 dan DSM-IV dan

memeriksa tiga domain utama gejala autisme (komunikasi, interaksi sosial timbal

balik dan perilaku repetitif) ini digunakan untuk diagnosis (Lord et al., 1994).

Darah untuk uji serotonin dikumpulkan dari 154 individu total yang terkena

autisme atau gangguan berhubungan dengan autisme. Terpengaruh kasus 15 tahun

dan lebih muda kemudian hanya memilih mereka dengan diagnosis ADI-R autisme

yang tidak melakukan pengobatan serotonin pada saat penilaian. Total 78 subyek

dimasukkan dalam analisis ini. Berbagai langkah yang digunakan untuk menilai

perilaku dan termasuk ADI-R perilaku domain, alogaritma yang yale-brown obsesif-

kompulsif skala ( ybocs ) kompulsif subscales, dan perilaku vineland adaptif skala

( vabs ) maladaptive perilaku domain.

Seluruh tingkat serotonin darah diukur menggunakan cairan bertekanan tinggi

kromatografi ( hplc ) dengan alat deteksi fluorometric menggunakan metode yang

dijelaskan di tempat lain ( cook et al. , 1990 ). Hubungan antara seluruh serotonin

darah dan perilaku gejala autism dianalisis menggunakan bivariat spearman rank-

order korelasi untuk menjelaskan distribusi tidak normal tingkat serontonin.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

78 subyek dengan autisme berasal dari 51 keluarga. Kisaran usia

adalah dari 2 sampai 15 tahun (rata-rata = 6.77, SD = 2,93). 65 kasus

adalah laki-laki (83,3%) dan 13 kasus adalah perempuan (16,7%).

Komposisi etnis penduduk adalah 78,2% Putih, 7,7% Hispanik, dan 2,6%

Hitam. Sisa kasus diklasifikasikan sebagai "lainnya" (2,6%), "tidak

diketahui" (5,1%), atau Data etnis hilang (3,8%). Kadar serotonin darah

keseluruhan berkisar 78-471 ng / ml (lihat Gambar 1) dan sekitar sepertiga

dari subyek memiliki tingkat lebih besar dari 252 ng / ml (skewness =

0,840, SE = 0,272).

Korelasi Spearman dihitung untuk menguji hubungan antara

seluruh serotonin darah dan gejala perilaku autisme yang diukur oleh

ADI-R, YBOCS, dan VABS (lihat Tabel 1). Menggunakan koreksi

Bonferroni, tingkat signifikansi di semua tes adalah 0,003. Tidak ada efek

signifikan yang ditemukan untuk pembaur potensial terhadap usia (r =

0,025, P = 0,825), kelamin (r = 0,036, P = 0,755), etnisitas (r = 0,024, P =

0,839), atau keanggotaan keluarga (r = -0,028, P = 0,808) pada tingkat

serotonin. Tidak adanya pembaur ini, yang biasanya signifikan dalam

studi terkait, mungkin akibat homogenitas demografis relatif sampel kami.

Tidak ada hubungan yang signifikan yang ditemukan antara

tingkat serotonin dan algoritma ADI-R domain perilaku atau salah satu

subdomain perilaku (D1, kepentingan dibatasi; D2, dorongan, D3,

stereotip bermotor; D4, kepentingan berulang / sensorik). Hasil tidak

signifikan yang ditemukan antara hubungan kadar serotonin dan

YBOCS atau salah satu keharusan subskala dari YBOCS (waktu

diduduki oleh dorongan, gangguan akibat dorongan; tertekan karena

dorongan, perlawanan terhadap dorongan, tingkat kontrol atas

dorongan). Tidak ada hubungan yang signifikan yang ditemukan antara

tingkat serotonin dan VABS perilaku maladaptif bagian domain 1 dan 2.

B. Pembahasan

Dari penelitian terdahulu diketahui serotonin merupakan

neurotransmitter pengatur perkembangan otak, sehingga serotonin akan

sangat berpengaruh dalam salah satu menyebab autistik pada anak karena

ketidak normalan serotonin saat perkembangan anak akan mengakibatkan

perkembangan otak yang tidak sempurna. Ketidak normalan serotonin

atau biasa disebut dengan abnormalitas dapat disebabkan oleh banyak hal

contohnya adalah dengan terjadinya mutasi, terjadinya mutasi pada gen

yang menginformasikan enzim pengatur metabolisme triptopan

mengalami penurunan. Sehingga mengakibatkan terjadi peningkatan

serotonin. Hal ini terjadi karena tritopan yang ada dalam tubuh tidak

melakukan metabolisme sehingga triptopan mengalami biosintesis yang

menghasilkan serotonin.

Kemungkinan lainnya yang menyebabkan abnormalitas serotonin

adalah faktor genetik yang diturunkan oleh ibunya. Hal inin disebabkan

pada membrane plasenta yang membungkus janin banyak terdapat

transporter serotonin, sehingga serotonin dapat dengan mudah berpindah

dari ibu ke janin (mandava, 2011). Ketika serotonin di dalam tubuh

meningkat maka akan banyak serotonin yang diikat oleh trombosit dan

membentuk platelet serotonin, ketika platelet serotonin dalam jumlah yang

melebihi ambang batasnya maka keadaan ini disebut hyperserotonemia.

Hyperserotonemia dalam tubuh akan memberikan umpan balik

yang negatif ke otak yang mengakibatkan berkurangnya serotonin di otak

pada bagian-bagian tertentu. Kurangnya serotonin di otak akan

menimbulkan perilaku pada anak autis, tergantung di otak bagian mana

yang pengalami kekurangan serotonin. Sebagai contoh jika kekurangan

serotonin terjadi di sistem limbik pada bagian amigdala maka anak yang

menyandang autistik ini akan memiliki perilaku suka melukai diri sendiri,

sedangkan jika kekurangan terjadi di sistem limbik pada bagian

hipokampus maka anaka penyandang autistik ini memiliki sifat berulang.

C. Kesimpulan

Tidak ada hubungan yang signifikan antara jumlah serotonin darah dengan

perilaku berulang pada autis.

DAFTAR PUSTAKA

Jillian M Schuhh. Working memory, language skills and autism symptomatology.

Behavioral sciences. 2010:2, 2007-218

Kamila markam and henry markam. The intense world-a anifying theory of the

neurobiology of autism. Human neuroscience. 2010 fnhum – 04 – 00224

Kazuki nakamura, et.al. brain serotonin and dopamine transporter binding in adult

with high-functioning autism. Arch gen psychiatry. 2010; 67, 59-68

Marieke langen, et.al. the neurobiology of repetitive behavior reviews.2010; 1, 1-

10

Mandava regini, et.al. biomarker in autism. International journal of pharmTech

Research. 2011 ; 1281-1289

Mohammad zadeh, et.al. serotonin a review. J.vet.pharmacol therap. 2008; 31,

187-199

P humphries, et.al. direct and indirect cellular effect of aspartame on brain.

European journal of clinical nutrition. 2008; 62, 451-462

MAKALAH SEMINAR BIOLOGI

HUBUNGAN ANTARA JUMLAH SEROTONIN

DARAH DAN PERILAKU BERULANG PADA

AUTIS

Dosen pembimbing : Dra. Yulilina

Resha fadhilah (3425102455)

Jurusan Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Negeri Jakarta