-
i
KORELASI KADAR F2-ISOPROSTAN URINDAN ESTIMASI LAJU FILTRASI
GLOMERULUS
PADA PASIEN TALASEMIA BETA MAYOR
KARYA AKHIR
Disusun untuk Memenuhi Sebagian PersyaratanMencapai Derajat
Dokter Spesialis
Program Studi Patologi Klinik
OlehSri Hadiati
S971302002
PROGRAM PENDIDIKAN DOKTER SPESIALISPATOLOGI KLINIK
FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS SEBELAS MARETSURAKARTA
2016
-
ii
-
iii
-
iv
-
v
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, atas berkah
dan
rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya akhir yang
berjudul
Korelasi Kadar F2-Isoprostan Urin dan Estimasi Laju Filtrasi
Glomerulus pada
Pasien Talasemia Beta Mayor. Penelitian ini dibuat untuk
memenuhi persyaratan
mencapai derajat Dokter Spesialis Patologi Klinik pada
Universitas Negeri
Sebelas Maret (UNS) Surakarta.
Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih
dan
penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:
1. Prof. Dr. R. Kasidi, MS selaku Rektor UNS Surakarta
2. Prof. Dr. Hartono dr., M.Si selaku Dekan Fakultas Kedokteran
UNS
Surakarta
3. Dr. Endang Agustinar, M.Kes selaku Direktur Rumah Sakit Umum
Dokter
Moewardi (RSDM) di Surakarta, yang telah mendukung dan
menyediakan
sarana penelitian Program Pendidikan Dokter Spesialis Patologi
Klinik
Universitas Sebelas Maret
4. MI Diah P, dr., Sp.PK(K), MSc., selaku Kepala Kelompok Satuan
Medik
Patologi Klinik RSDM di Surakarta
5. B. Rina A. Sidharta, dr., Sp.PK(K), selaku Kepala Program
Studi Patologi
Klinik FK UNS dan Kepala Instalasi Patologi Klinik RSDM di
Surakarta
serta selaku pembimbing I. Terima kasih atas bimbingan, masukan
saran,
koreksi dan kesabaran dalam membimbing penulisan karya akhir
ini
6. Dian Ariningrum, dr., Sp.PK, M.Kes selaku Kepala Bagian
Patologi Klinik
FK UNS Surakarta dan selaku pembimbing II. Terima kasih atas
bimbingan,
masukan saran, koreksi dan kesabaran dalam membimbing penulisan
karya
akhir ini
7. Bapak dan Ibu staf pengajar PPDS Patologi Klinik Fakultas
Kedokteran
UNS/RSDM di Surakarta, para guru kami: Tahono dr., Sp.PK(K),
H.
Yuwono, dr., Sp.PK, Tonang Dwi A, dr., Sp.PK, PhD yang telah
membimbing dan menjadi guru kami selama pendidikan
-
vi
8. Laboratorium Klinik Prodia Surakarta, Instalasi Patologi
Klinik RSDM di
Surakarta, Poliklinik dan Bangsal hematologi anak RSDM, serta
Persatuan
Orang tua Penderita Talasemia Indonesia (POPTI) cabang Solo,
yang telah
mendukung dan menyediakan sarana penelitian ini
9. Seluruh subjek penelitian, yang telah berkenan dan ikhlas
memberikan
pengorbanan demi kemajuan ilmu pengetahuan
10. Seluruh teman-teman PPDS Patologi Klinik Fakultas
Kedokteran
UNS/RSDM di Surakarta atas segala bantuan dan dukungan yang
telah
diberikan selama penelitian ini berlangsung.
11. Kedua orang tuaku Bapak Banani (alm), Ibu Suratmi yang
telah
membesarkan, mendidik, dan menanamkan rasa tanggung jawab dan
disiplin
serta memberikan dorongan dan dukungan penuh, sehingga penulis
dapat
mencapai jenjang pendidikan spesialisasi ini
12. Suami tercinta Firnawan Hendrayanto, ST. MT, terima kasih
atas doa,
dukungan dan kesabaran selama penulis menjalani pendidikan
ini
13. Ananda putri tersayang, Jilan Nabila Firdy dan Hilwa Farhata
Imany, terima
kasih atas doa, dukungan, kesabaran, pengertian dan jiwa
besarnya selama
penulis menjalani pendidikan ini. Tak lupa pula terima kasih
untuk kakak dan
adik tersayang atas doa dan dukungannya
Penulis menyadari bahwa karya akhir ini masih jauh dari
sempurna, oleh
karena itu dengan penuh rendah hati penulis mengharapkan
masukan, koreksi dan
saran demi perbaikan sehingga bermanfaat bagi perkembangan
keilmuan di
bidang Patologi Klinik.
Akhir kata, penulis berharap semoga karya akhir ini dapat
memberikan
manfaat yang bagi perkembangan ilmu pengetahuan di bidang
Patologi Klinik dan
semua pihak yang membutuhkan.
Surakarta, 19 Juli 2016
Sri Hadiati
-
vii
DAFTAR ISI
Halaman Judul
………………………………………………….................................Lembar
Pengesahan ………………………………………………….........................Halaman
Persetujuan....................................................................................................Pernyataan
…………………………………………………..……….........................Prakata..........................................................................................................................Daftar
Isi ……………………………………………………..……............................Daftar
Gambar …………………………………………………..…...........................Daftar
Tabel ……………………………………………………..…….......................Daftar
Lampiran...........................................................................................................Daftar
Singkatan
…………………………………………………..............................Intisari...........................................................................................................................Abstract.........................................................................................................................BAB
I. PENDAHULUAN …………………………..……………….......................
A. Latar Belakang ………………………………….………..........................B.
Perumusan Masalah ……………………………………...........................C.
Tujuan Penelitian ………………………………………...........................D.
Manfaat Penelitian ……………………………………….........................E.
Keaslian Penelitian ……………………………………….........................
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
……………………..………………......................A. Kajian Teori
……………………………………………...…....................
1. Talasemia Beta Mayor ………………………………....…...................2.
Stres Oksidatif ………………………………….....……......................3.
F2-Isoprostan …………………………………...………......................4. Mekanisme
Gangguan Fungsi Ginjal pada
TBM...................................5. Pemeriksaan Laboratorium
Fungsi Ginjal..............................................
a.
Kreatinin............................................................................................b.
Laju Filtrasi
Glomerulus...................................................................
B. Kerangka Pikir ……………………….……………………......................C.
Hipotesis …………………………………...……………...…..................
BAB III. METODE DAN CARA PENELITIAN
……………………...…................A. Rancangan Penelitian
………………………………….....…....................B. Tempat dan Waktu
Penelitian …………………………....…....................C. Subjek Penelitian
……………………………………....……...................D. Bahan dan Alat
………………………...…………....………...................E. Cara, Prosedur dan
Skema Alur Penelitian …..…….....…….....................
1. Cara
Penelitian........................................................................................2.
Prosedur
Penelitian.................................................................................
a.F2-Isoprostan
………………………….….……………....................b.Kreatinin Serum dan
Kreatinin Urin.....……………........................c.Pengukuran Tinggi
Badan..................................................................
3. Skema Alur Penelitian …………………...………………....................F.
Identifikasi Variabel Penelitian
……………....………………..................G. Definisi operasional Variabel
Penelitian …....………………...................H. Kontrol Kualitas
Internal …………………..……………….....................I. Analisis Statistik
…………………...………...………….……..................J. Pertimbangan Etik
………………...……………....…………...................
BAB IV. HASIL DAN
PEMBAHASAN.....................................................................A.
Validitas Uji
Analitik.................................................................................
iiiiiiivv
viiixxxixiixiiixiv144444777
111318242426292930303030323333343538394039394141434444
-
viii
1. Uji
Presisi..............................................................................................2.
Uji
Akurasi............................................................................................
B. Karakteristik Subyek
Penelitian.................................................................C.
Uji
Komparasi............................................................................................D.
Uji
Korelasi................................................................................................
BAB V. SIMPULAN DAN
SARAN...........................................................................Ringkasan.....................................................................................................................Daftar
Pustaka....................………………………….……………….…....................Lampiran......................................................................................................................
444545505154556066
-
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Pembentukan Hidroksi Radikal pada Reaksi Haber-Weiss
dan
ReaksiFenton........................................………………….………...…............
Gambar 2. Hasil F2-IsoPs urin metode GCMS dan
ELISA.....................................Gambar 3. Pembentukan
Radikal Bebas yang diinduksi Oksidasi AA...................Gambar
4. Mekanisme Gangguan Fungsi Ginjal pada TBM.
……….…................Gambar 5. Perbandingan Formula Schwartz dan
Inulin Clearance.........................Gambar 6. Bagan Kerangka
Pikir.......................... ..………………………….......Gambar 7. Skema
Pemeriksaan 8-IsoPs secara EIA …………...………................Gambar 8.
Preparasi Larutan-larutan Standar Pemeriksaan 8-IsoPs
.……..…......Gambar 9. Format Plate Pemeriksaan 8-IsoPs
……..……….................................Gambar 10. Skema Alur
Penelitian.........….……...................………….………..…Gambar 11.
Grafik Korelasi F2-IsoPs urin dan
eLFG................................................Gambar 12.
Hubungan antara nilai LFG dengan
AER..............................................
121517202829353636405253
-
x
DAFTAR TABEL
Tabel 1.Tabel 2.Tabel 3.Tabel 4.Tabel 5.Tabel 6Tabel 7.Tabel
8.Tabel 9.Tabel 10.
Keaslian
penelitian...................................................................................Biomarker
kerusakan stres
oksidatif........................................................Klasifikasi
PGK berdasarkan kategori
LFG.............................................Nilai rujukan
kreatinin serum menurut
usia.............................................Spesifitas 8-IsoPG
EIA.............................................................................Hasil
uji presisi pemeriksaan kreatinin serum dan F2-IsoPs
urin.............Hasil uji akurasi untuk pemeriksaan kreatinin
serum...............................Deskripsi karakteristik subjek
penelitian..................................................Hasil
uji
komparasi...................................................................................Korelasi
Spearman F2-IsoPs urin dengan beberapa variabel penelitianpada
pasien
TBM......................................................................................
51321253842434750
51
-
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Data subyek
penelitian….......................................................................Lampiran
2. Hasil Perhitungan
statistik.....................................................................Lampiran
3. Hasil pemeriksaan F2-IsoPs
urin............................................................Lampiran
4. Hasil QC kreatinin
serum......................................................................Lampiran
5. Penjelasan
penelitian.............................................................................Lampiran
6. Surat pernyataan bersedia menjasi subjek
penelitian...........................Lampiran 7. Data isian
responden..............................................................................Lampiran
8. Kelaikan etik
.........................................................................................Lampiran
9. Dokumentasi proses pemeriksaan
F2-IsoPs...........................................
666770727374757677
-
xii
DAFTAR SINGKATAN
AA Asam arakidonatAChE AcetylcholinesteraseAU Absorban UnitB0
Maximum bindingBHT Butylated hydroxytolueneBlk BlankBM Bone
marrowBTM Beta talasemia mayorCCl4 Carbon tetrachlorideCKD Chronic
kidney diseaseCOX CyclooxygenaseDM Diabetes mellitusDNA
Deoxyribonucleic acideLFG Estimasi laju filtrasi glomerulusEIA
Enzyme immunoassayF2-IsoPs F2-isoprostanFe2+ Ferrous ironFe3+
Ferric ironGC-MS Gas chromatography-mass spectrometryGPx
Glutathione peroxidaseH2O2 hidrogen peroksidaKV Koefisien variasiL∙
carbon-centered lipid radicalLOO∙ peroxy lipid radicalLOOH
hidroperoksida lipidMDA Malondialdehydemg miligrammL mililiterµL
mikroliterNADH Nicotinamide adenine dinucleotide tereduksiNAD
Nicotinamide adenine dinucleotide teroksidasiNSB Non-specific
bindingO2
- superoxideOH∙ Hydroxyl radicalPFOA Perfluorooctanoic acidPG
Prostaglandinng NanogramPRC Packed red blood cellPUFA
Polyunsaturated fatty acidROS Reactive oxygen speciesS StandardSB
Simpang bakuSOD Sarkosin oxidaseTA Total activityTBARS
Thiobarbituric acid-reacting substancesTGF-β Transforming growth
factor betaU/L Unit per liter
-
xiii
KORELASI KADAR F2-ISOPROSTAN URIN DAN ESTIMASI LAJUFILTRASI
GLOMERULUS PADA PASIEN TALASEMIA BETA MAYOR
INTISARI
Sri Hadiati1, B. Rina A. Sidharta2, Dian Ariningrum21Program
Pendidikan Dokter Spesialis Patologi Klinik Fakultas Kedokteran
Universitas Sebelas Maret/Rumah Sakit Umum Daerah Dr. Moewardi
di Surakarta2Bagian Patologi Klinik Fakultas Kedokteran Universitas
Sebelas Maret/
Rumah Sakit Umum Daerah Dr. Moewardi di Surakarta
Pemberian transfusi darah kronik pada pasien talasemia beta
mayor (TBM) dapatmenyebabkan kelebihan kadar besi dalam tubuh yang
memicu timbulnya reactive oxygenspecies (ROS) yang diukur dalam
bentuk F2-IsoPs urin dan gangguan ginjal yang diukurdengan estimasi
laju filtrasi glomerulus (eLFG). Penelitian ini bertujuan
untukmengetahui korelasi kadar F2-IsoPs urin dengan eLFG pada
pasien TBM.
Penelitian secara potong lintang pada bulan Mei-Juni 2016.
Subjek sebanyak 30pasien TBM yang datang ke Instalasi rawat jalan
Bagian Ilmu Kesehatan Anak (IKA) danBangsal Talasemia yang
dilakukan pemeriksaan di Instalasi Patologi Klinik RSDM
diSurakarta. Analisis statistik menggunakan uji korelasi Spearman,
kemaknaan statistikditujukkan dengan nilai p < 0,05 dan interval
kepercayaan 95%.
Hasil penelitian didapatkan rerata usia 12,2 ± 3,57 tahun,
laki-laki 15 orang(50%) dan wanita 15 orang (50%). Rerata kadar
F2-IsoPs urin adalah 2,36 ± 1,11 ng/mgkreatinin urin. Hasil eLFG
berada pada median 271,3 dengan nilai minimum 199,8 dannilai
maksimum 476,0 mL/menit/1,73m2. Hasil korelasi F2-IsoPs urin dengan
eLFG r =0,740; p = 0,001.
Terdapat korelasi positif kuat dan bermakna antara F2-IsoPs urin
dengan eLFGmenunjukkan bahwa terjadi peningkatan nilai eLFG seiring
dengan peningkatan F2-IsoPsurin. Penelitian ini didapatkan nilai
eLFG yang lebih tinggi dari normal/cenderunghiperfiltrasi yang
merupakan tahap awal penyakit ginjal kronik. eLFG dapat
digunakanuntuk meramalkan tingkat stres oksidatif pada pasien TBM.
Perlu penelitian lanjutandengan desain yang berbeda untuk
mengevaluasi korelasi peningkatan F2-IsoPs urin daneLFG dengan
menentukan marker yang dapat membedakan kerusakan oksidatif
padaglomerulus/tubulus ginjal.
Kata kunci: TBM, F2-Isoprostan urin, eLFG
-
xiv
THE CORRELATION OF URINARY F2-ISOPROSTAN AND
ESTIMATEDGLOMERULOFILTRATION RATE IN BETA THALASSEMIC MAYOR
PATIENTS
ABSTRACT
Sri Hadiati1, B. Rina A. Sidharta2, Dian Ariningrum21 Clinical
Pathology Educational Programme, Faculty of Medicine
Sebelas Maret University/dr. Moewardi Hospital in Surakarta2
Departement of Clinical Pathology Faculty of Medicine, Sebelas
Maret University/
dr. Moewardi hospital in Surakarta
Beta thalassaemia mayor (BTM) characterised by progressive
anaemianecessitating regular blood transfusions to sustain life.
The advent of effective chelatingagents can reduce iron burden and
extend patients’survival, renal disease has becomemore prevalent.
Free iron catalyzes formation of highly reactive oxygen species
(ROS),measured as Urinary F2-IsoPs and estimated glomerular
filtration rate (eGFR). The aimof this study was to determine the
correlation between urinary F2-IsoPs and eGFR inBTM patients.
This cross sectional study was conducted during May-June 2016.
Thirthtypatients BTM admitted to departement of Pediatrics
Hematology Dr. Moewardi hospitalin Surakarta. Spearman’s
correlation was used to analyze the data, consideredsignificant
when p value < 0.05 with 95% confidence interval.
The result showed a mean of age were 12.2 ± 3.57 years, consist
of 15 men (50%)and 15 women (50%). The mean of urinary F2-IsoPs was
2.36 ± 1.11 ng/mg creatinineurine. Estimated GFR at median 271.3
mL/min/1,73 m2 with minimum value 199,8mL/min/1,73 m2 and maximum
value 476.0 mL/min/1,73 m2. The correlation betweenurinary F2-IsoPs
and eGFR r = 0.740; p = 0.001.
There was a significant strong positive correlation between
urinary F2-IsoPs andeGFR indicated the increased of eGFR followed
by the increased of urinary F2-IsoPs.Glomerular hiperfiltration was
considered as early stage of chronic kidney disease. Weconcluded
that eGFR can be used to predict oxidative stress in BTM patients.
Furtherresearch is needed to evaluate the correlation between
urinary F2-IsoPs and eGFR todetermine oxidative damage in
glomerulus or tubulus renal.
Keywords: beta thalassemia major, F2-Isoprostan, eGFR
-
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Penelitian
Talasemia merupakan kelainan genetik yang hingga saat ini
menjadi
masalah kesehatan dunia termasuk Indonesia. World Health
Organization
(WHO) pada tahun 1994 menyatakan bahwa ± 4,5% dari 250 juta
penduduk
dunia adalah talasemia karier (bentuk heterozigot), 80‒90 juta
sebagai karier
talasemia beta, sisanya adalah talasemia alfa dan jenis Hb
varian seperti Hb E,
Hb S, Hb O dan sebagainya (Atmakusumah et al., 2010). Penyebaran
penyakit
talasemia mulai dari Mediterrania, Timur Tengah, India, Burma,
serta daerah
sabuk talasemia (Cina bagian selatan, Thailand, Semenanjung
Malaysia,
Kepulauan pasifik dan Indonesia). Daerah‒daerah tersebut lazim
disebut
dengan daerah sabuk talasemia oleh karena prevalensi talasemia
sebesar
2,5‒15% (Langlois et al., 2008).
Diagnosis penyakit ini sangat penting karena berkaitan dengan
tata
laksana, diantaranya adalah transfusi darah yang terus menerus
dengan segala
akibatnya. Talasemia beta mayor (TBM) membutuhkan transfusi
darah secara
rutin disertai pemberian khelasi besi yang optimal untuk
mempertahankan
kualitas hidupnya. Namun, pemberian transfusi berulang mempunyai
dampak
yang kurang baik bagi penderita yaitu dapat terjadi penimbunan
besi (iron
overload) pada berbagai organ tubuh, seperti hati, jantung,
ginjal, pankreas,
dan lain lain. Adanya besi bebas dalam bentuk ferrous (Fe2+)
akan memicu
timbulnya reactive oxygene species (ROS) untuk menghasilkan
radikal
superoksida yang akan mengoksidasi lipid membran sel dan protein
sehingga
menyebabkan kerusakan sel dan kematian (Rund dan Rachmilewitz,
2005).
Stres oksidatif merupakan salah satu faktor penting yang
berperan pada
progresivitas TBM. Kelebihan rantai alfa yang bersifat labil dan
mudah
teroksidasi pada pasien TBM merupakan dasar patogenesis dari
penyakit ini
yang menimbulkan manifestasi berupa gejala klinis anemia.
Hipotesis stres
oksidatif injury, menyatakan bahwa iron overload dapat
menyebabkan stres
-
2
oksidatif yang akan menyebabkan peroksidasi lipid
menghasilkan
pembentukan radikal bebas yang berakibat pada kerusakan sel,
membran sel,
dan jaringan. Peningkatan lipid peroksidasi tersebut dapat
diukur dengan
berbagai metode pengukuran lipid peroksidasi dalam darah, urin,
liquor
cerebrospinalis, dan cairan biokimia lainnya salah satunya
menggunakan
marker F2-IsoPs. Beberapa produk hasil peroksidasi lipid lainnya
adalah
malondialdehyde (MDA), 4–hydroxynonenal (HNE), thiobarbituric
acid-
reacting substances (TBARS) dan lain-lain (Vinita et al.,
2015).
Saat ini F2-IsoPs merupakan marker stres oksidatif atau
lipid
peroksidasi in vivo yang tergolong baru, paling baik, sangat
stabil, dan secara
signifikan lebih akurat daripada marker lainnya. F2-IsoProstan
telah ditemukan
hampir di seluruh cairan biologis, namun darah (plasma ataupun
serum) dan
urin merupakan sampel penelitian yang paling umum digunakan
karena paling
mudah didapatkan, paling tidak invasif, dan memberikan hasil
yang sama
akurat dan presisi dari indeks stres oksidatif. Isomer
8-isoprostan dari F2-IsoPs
merupakan isomer F2-IsoPs yang paling banyak dihasilkan dan
paling sering
diteliti. Dan penelitian menunjukkan bahwa kadar total F2-IsoPs
(bebas dan
yang terikat dengan fosfolipid) dapat menggambarkan keadaan
stres oksidatif
yang sebenarnya (Dalle-Donne, 2006; Janicka et al., 2010).
Manusia tidak memiliki mekanisme untuk mengekskresi kelebihan
besi,
sehingga diperlukan terapi khelasi besi. Terapi khelasi besi
terbukti sangat
efektif menurunkan kandungan besi pada pasien TBM yang mendapat
transfusi
(Rund dan Rachmilewitz, 2005). Khelasi besi adalah suatu agen
yang dapat
mengikat kelebihan besi dalam tubuh. Masalah yang timbul pada
penggunaan
terapi khelasi besi dalam jangka waktu yang lama adalah efek
sampingnya
berupa toksisitas pada ginjal (Beutler et al., 2003). Penelitian
jangka pendek
yang melibatkan 11 pasien TBM yang diterapi deferasirox 30
mg/kg/hari
hingga 24 minggu, menunjukkan penurunan nilai rerata estimasi
laju filtrasi
glomerulus (eLFG) hingga 9,2 (9,5%) dan penurunan renal plasma
flow (RPF)
105,7 mL/min (17,8%), sedangkan penelitian jangka panjang yang
diikuti
hingga minggu ke 104, hasilnya terjadi penurunan eLFG hingga
19,1 (17,7%)
-
3
dan penurunan RPF hingga 155,6 mL/min (26,1%). Penurunan terjadi
mulai
pada minggu ke 52 (Piga et al., 2015).
Keberhasilan terapi penyakit talasemia ternyata menimbulkan
masalah
baru yaitu munculnya berbagai komplikasi, diantaranya adalah
abnormalitas
fungsi ginjal. Saat ini dilaporkan sekitar 8% dari 6 juta pasien
talasemia di UK
(United Kingdom) terjadi komplikasi chronic kidney disease
(CKD). Bakr et
al., 2014 mengatakan adanya disfungsi tubulus ginjal dan
penurunan laju
filtrasi glomerulus (LFG) pada pasien TBM yang diterapi khelasi
besi. Dari
330 jumlah pasien yang mendapatkan terapi deferoxamine sebagai
khelasi besi,
224 (68%) dilaporkan mengalami komplikasi berupa gangguan fungsi
ginjal
berupa proteinuria dan penurunan LFG (Cunningham et al.,
2004).
Data di atas menunjukkan bahwa pada pasien talasemia dapat
terjadi
gangguan fungsi ginjal hingga jatuh ke arah PGK. Kidney Disease
Improving
Global Outcome (KDIGO) pada tahun 2013 membuat klasifikasi
stadium PGK
berdasarkan penurunan fungsi ginjal yang diukur dengan LFG.
Tahap awal
PGK (G1) adalah kerusakan ginjal dengan fungsi ginjal normal
atau meningkat
dengan nilai LFG ≥ 90 mL/menit/1,73 m²; tahap 2 (G2) kerusakan
ginjal
dengan penurunan fungsi ginjal ringan dengan LFG 60-89
mL/menit/1,73 m²;
tahap 3 (G3) Penurunan fungsi ginjal ringan-sedang dengan LFG
45-59
mL/menit/1,73 m²; tahap IV merupakan penurunan fungsi ginjal
berat dengan
LFG 15-29 mL/menit/1,73 m²; dan tahap akhir adalah gagal ginjal
dengan LFG
< 15 mL/menit/1,7 m².
Penelitian mengenai korelasi antara F2-IsoPs urin sebagai
penanda stres
oksidatif hasil peroksidasi lipid pada ginjal dengan eLFG belum
pernah
dilakukan, oleh karena itu penelitian ini akan menganalisis
korelasi antara F2-
IsoPs urin sebagai penanda stres oksidatif kerusakan ginjal
dengan eLFG
yang dapat memberikan informasi untuk menilai fungsi ginjal pada
pasien
TBM. Pengukuran marker stress oksidatif dikorelasikan dengan
disfungsi
ginjal ini masih merupakan penelitian yang menarik karena
berhubungan
dengan prediksi, risiko, etiologi, dan intervensi dari tata
laksana talasemia.
Walaupun F2-IsoPs saat ini telah diakui sebagai marker
peroksidasi lipid yang
-
4
paling baik (Janicka et al., 2010), namun peran F2-IsoPs pada
TBM belum
banyak diketahui. Penelitian pada TBM yang mengunakan F2-IsoPs
urin
sebagai marker peroksidasi lipid pun masih terbilang baru dan
sedikit
dibandingkan marker lainnya. Dengan kemampuan F2-IsoPs sebagai
penanda
kerusakan jaringan akibat stres oksidatif diduga dapat
dipergunakan untuk
memprediksi terjadinya penurunan fungsi ginjal lebih awal pada
pasien TBM
sehingga penanggulangan penyakit akan lebih baik. Pada
penelitian ini akan
menilai korelasi antara F2-IsoPs urin dengan eLFG dalam
mendeteksi
kerusakan ginjal. Penelitian ini perlu dilakukan dengan harapan
dapat
menjawab hasil penelitian yang selama ini masih
kontradiktif.
B. Rumusan Masalah
Apakah terdapat korelasi antara kadar F2-IsoPs urin dengan eLFG
pada
pasien TBM ?
C. Tujuan Penelitian
Mengetahui korelasi antara kadar F2-IsoPs urin dengan eLFG
pada
pasien TBM.
D. Manfaat Penelitian
1. Manfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan: Dapat diketahui
mengenai
korelasi kadar F2-IsoPs urin dengan eLFG pada pasien TBM.
Hasil
penelitian ini juga dapat digunakan sebagai dasar untuk
penelitian
selanjutnya.
2. Manfaat praktis: penilaian fungsi ginjal dengan eLFG dapat
digunakan untuk
menilai stres oksidatif pada pasien TBM .
E. Keaslian Penelitian
Beberapa penelitian sebelumnya telah meneliti marker stres
oksidatif dan
marker fungsi ginjal pada pasien TBM. Namun belum ada yang
meneliti kadar
F2-IsoPs urin pada pasien TBM. Tabel 1 menyajikan beberapa
penelitian
terkait fungsi ginjal pada TBM yang telah dilakukan.
-
5
Tabel 1. Keaslian Penelitian
No. Peneliti dan Judul Penelitian Jumlah Kasus Hasil
Penelitian1.
2.
3.
Matayatsuk et al.
Elevated F2-isoprostanes inthalassemic patients
Free Radic Biol Med. 2007.43:1649-1655.
Hamed E dan Nagla T
Renal functions in pediatricpatients with beta-thalassemia
major: relationto chelation therapy: originalprospective study
Italian Journal of Pediatrics.2010. 36:1-10.
Majid et al.
A Prospective study oftubular disfunction inpediatric patient
with Betathalassemia mayor receivingdeserafirox
Pediatric Haematology andOncology. 2013. 30:748-754
17 pasien TBMserta 9 kontrolsehat
69 pasien TBMdan 15 kontrolsehat
30 pasien TBM
Kadar F2-IsoPs urin padapasien talasemia lebih
tinggidibandingkan kontrol denganrerata 3,38 ± 2,15 ng/mgkreatinin
urin vs 0,86 ± 0,55ng/mg kreatinin urin (p =0,002). Kadar
F2-IsoPsplasma total pada pasienTBM lebih tinggidibandingkan
kontrol denganrerata 0,39 ± 0,15 ng/mL vs0,18 ± 0,03 ng/mL (p
=0,0003).
Terdapat peningkatan serumkreatinin dan penurunan LFGpada pasien
TBM yangmendapat deferoxamine(0,55 ± 0,08 vs 0,75 ± 0,18, p<
0,001 dan 119,08 ± 11,13mL/menit/1,73 m2 vs 92,67 ±25,16
mL/menit/1,73 m2; p <0,001).
Terdapat peningkatan serumkreatinin (0,54 ± 0,08 vs 0,67± 0,16)
dan penurunan LFG(104,36 mL/menit/1,73 m2 ±19,62 vs
86,00mL/menit/1,73 m2 ± 16,92) 6bulan setelah mendapatterapi
deserafirox (p
-
6
Tabel 1. Keaslian Penelitian (lanjutan)5. Wirawan et al.
Renal impairment in βthalassemic major patientreceiving repeated
bloodtransfusion.
Med J Indones. 2003. 12:215-223.
75 pasienTBM
Terdapat microalbuminuria (4-360 mg/dL) dan
peningkatanβ2-microglobulin urin (260-109.500 ng/dL).
-
7
BAB IITINJAUAN PUSTAKA
A. Kajian Teori
1. Talasemia Beta Mayor
Talasemia beta mayor merupakan kelainan genetik dengan
kegagalan sintesis globin beta (β0) atau penurunan sintesis
globin beta (β+)
yang merupakan komponen penting penyusun hemoglobin.
Penurunan
sintesis hemoglobin ini menyebabkan produksi hemoglobin tidak
efektif,
dan kerusakan eritrosit atau prekursornya oleh karena ekses
akumulasi
rantai globin yang tidak mengalami gangguan sintesis. Distribusi
talasemia
terkonsentrasi pada “thalassemia belt”, yaitu daerah yang
mencakup dari
mediterania ke timur sampai Asia Tenggara dan ke selatan sampai
Afrika
Utara (Rodak et al., 2012).
Pada TBM, ekses rantai alfa yang tidak berpasangan akan
berpresipitasi pada eritrosit yang sedang berkembang dan
merusak
permukaan eritrosit tersebut. Eritrosit yang rusak ini kemudian
akan
dihancurkan oleh makrofag pada sumsum tulang atau pada
sirkulasi.
Kematian prematur dari eritrosit di sumsum tulang ini
menyebabkan
eritropoisis menjadi tidak efektif. Sebagian sel dapat melewati
sumsum
tulang, tetapi kemudian mengalami hemolisis ekstravaskuler di
lien. Maka
pada talasemia beta, anemia disebabkan oleh eritropoisis yang
inefektif dan
peningkatan destruksi eritrosit (Rahman et al., 2012; Rodak et
al., 2012).
Gejala klinis talasemia bervariasi. Umumnya individu dengan
talasemia beta tidak mempunyai gejala hingga umur 4 atau 6 bulan
karena
hemoglobin F (α22) masih berperan sebagai hemoglobin
sirkulasi
dominan. Talasemia dibagi menjadi 4 bentuk sindrom klinis, yaitu
talasemia
minor (heterozigot) dengan anemia hemolitik hipokromik
mikrositik ringan,
talasemia mayor (homozigot) dengan anemia berat yang
mengakibatkan
ketergantungan terhadap transfusi darah, dan talasemia
intermedia, dengan
gejala diantara minor dan mayor. Sindrom keempat, disebut
sebagai silent
-
8
carrier, terdapat pada individu dengan perubahan genetik pada
satu atau dua
gen tanpa abnormalitas hematologis (Rodak et al., 2012).
Transfusi darah adalah pilihan terapi utama pada pasien TBM
yang
dimulai pada tahun pertama kehidupan untuk mempertahankan
kadar
hemoglobin diatas 9 g/dL. Transfusi berulang adalah pemberian
whole
blood (WB)/packed red cell (PRC) yang diberikan berulang kali
dalam
jangka waktu yang lama (bulan/tahun). Tujuan pemberian transfusi
tersebut
untuk koreksi anemia dan menekan peningkatan eritropoisis,
sehingga tidak
terjadi ekspansi pada sumsum tulang, dan deformitas pada tulang
dapat
dicegah. Anak yang mendapat terapi ini mengalami perbaikan pada
tumbuh
kembangnya. Pemberian transfusi berulang menyebabkan pasien
TBM
mempunyai harapan hidup lebih lama. Prognosis kelompok anak yang
tidak
mendapat transfusi yang adekuat sangat buruk. Tanpa transfusi
anak akan
meninggal pada usia kurang dari 2 tahun. Bila berhasil mencapai
pubertas
anak akan mengalami komplikasi akibat penimbunan zat besi sama
halnya
dengan anak yang cukup mendapat transfusi tetapi kurang
mendapatkan
terapi pengikat besi. Pemberian transfusi darah yang teratur
dapat
mengurangi komplikasi yang terjadi akibat anemia kronik,
proses
eritropoiesis yang tidak efektif, dapat membantu
mengoptimalkan
pertumbuhan dan perkembangan anak, dan memperpanjang
kelangsungan
hidup anak. Namun transfusi berulang sering menimbulkan
komplikasi
terutama adalah adanya timbunan besi pada beberapa organ
karena
kemampuan tubuh untuk mengekskresikan besi terbatas/iron
overload. Hal
ini disebabkan oleh karena tidak ada jalur fisiologis efektif
untuk ekskresi
besi dari dalam tubuh, maka besi yang terkandung dalam eritrosit
yang
ditransfusikan akan terakumulasi di dalam tubuh seperti hati,
jantung, ginjal
dan kelenjar endokrin yang menyebabkan kerusakan organ tersebut.
Setiap
500 mL darah yang ditransfusikan akan menyebabkan sekitar 200 mg
besi
tersimpan dalam jaringan dan akan terus terakumulasi (Matayatsuk
et al.,
2007; Rodak et al., 2012).
-
9
Komplikasi transfusi lain yang terjadi adalah gangguan
pertumbuhan, gangguan endokrin dan infeksi virus Hepatitis B, C,
dan
infeksi human immunodeficiency syndrome (HIV). Iron overload
akumulasi
dapat terjadi sekunder karena terapi anemia kronik, dan yang
disebabkan
oleh transfusi disebut dengan transfusion-related hemosiderosis.
Pada
talasemia juga terjadi pelepasan besi dari hemolisis
intravaskuler yang
menambah iron overload (Rodak et al., 2012; Rubin dan Strayer,
2012).
Iron overload berkorelasi dengan banyaknya transfusi PRC pada
pasien
talasemia beta, bahkan pada pasien dengan terapi khelasi besi
(Chiou et al.,
2006). Komplikasi paling serius dari iron overload adalah
kardiotoksisitas,
dan gangguan jantung karena iron overload adalah penyebab
kematian
utama pada pasien TBM (Hosen et al., 2015).
Zat besi dikeluarkan dari tubuh dalam jumlah yang relatif
sangat
rendah, melalui urin (0,1 mg/hari); feses 0,3‒0,5 mg/kg BB;
keringat
0,5‒1,0 mg/hari dan deskuamasi kulit (Rodak et al., 2012). Besi
sangat
penting untuk kehidupan, sebagai komponen penting dari enzim
seperti
sitokrom oksidase, dan kompleks seperti hemoglobin, myoglobin
dan feritin.
Namun, jika besi dilepaskan dari kompleks-kompleks ini sebagai
bentuk
bebas (Fe2+/Fe3+), dapat bereaksi dengan ROS dan membentuk
oxyradical
melalui reaksi Fenton (Comporti et al., 2008). Iron overload
yang terjadi
sekunder karena terapi anemia kronik, yang disebabkan oleh
transfusi
disebut dengan transfusion-related hemosiderosis (Rodak et al.,
2012;
Rubin dan Strayer, 2012).
Besi serum umumnya terikat dengan transferin (Fe3+) yang
akan
membawa besi ke dalam sel. Feritin adalah protein penyimpan besi
dan
terdapat di sitoplasma dari semua sel, dan dalam jumlah sedikit
juga terdapat
di sirkulasi. Saat feritin tersaturasi, terbentuk produk
degradasi feritin yang
disebut hemosiderin. Tempat penyimpanan besi utama tubuh adalah
di hepar
dan sumsum tulang. Dari sumber pemasukan besi manapun, reaksi
awal
tubuh adalah dengan menyimpan kelebihan besi dalam bentuk
feritin, dan
akhirnya, hemosiderin di dalam sel. Pengatur besi plasma paling
penting
-
10
adalah hepsidin, sebuah hormon yang diproduksi di hepar dan
mengatur
kadar besi dengan mengikat feroportin, yaitu protein
transport
transmembran pada enterosit duodenum, sel hepar dan makrofag.
Feroportin
memindahkan besi dari dalam sel ke cairan ekstraseluler, dan
saat berikatan
dengan hepsidin, feroportin dan besi akan tetap berada di dalam
sel. Kadar
hepsidin dapat ditingkatkan oleh besi dan keadaan inflamatorik,
serta
menurun pada defisiensi besi dan hipoksia (Goswami et al., 2005;
Chiou et
al., 2006; Rodak et al., 2012; Rubin dan Strayer, 2012).
Saat kemampuan sel untuk menyimpan besi dalam bentuk
hemosiderin sudah tidak mencukupi, dapat terjadi akumulasi besi
dalam
bentuk bebas (ferrous iron/Fe2+) intraseluler. Dengan adanya
oksigen, Fe2+
ini akan menginisiasi pembentukan superoksida dan radikal bebas
lainnya,
yang menyebabkan peroksidasi membran lipid yang akan merusak
tidak
hanya membran sel, tetapi juga membran mitokondria, nukleus dan
lisosom.
Respirasi sel menjadi terganggu dan enzim lisosom menjadi
terlepas secara
intraseluler, dan berakhir dengan kematian sel karena kerusakan
membran
ireversibel (Chiou et al., Rodak et al., 2012).
Adapun intervensi medis yang diberikan terkait dengan dampak
transfusi berulang pada pasien TBM adalah berupa tindakan
pengontrolan
besi pada pasien talasemia yang rutin mendapatkan transfusi
darah yaitu
pemberian terapi pengikat besi/khelasi besi. Penggunaan agen
khelasi besi
bersama antioksidan dapat membantu regulasi status antioksidan
pada
pasien tersebut (Rahman et al., 2012). Pemberian khelasi besi
terbukti dapat
memperbaiki survival pasien TBM. Sebuah penelitian di Italia
tentang
survival pasien talasemia setelah mendapatkan terapi transfusi
dan khelasi
besi, didapatkan 68% pasien hidup hingga umur 35 tahun, 67%
kematian
disebabkan oleh penyakit jantung. Infeksi adalah penyebab
kematian kedua
terbanyak (15%), diikuti oleh penyakit hepar (4%) dan
gangguan
tromboembolik (4%) (Greer et al., 2014).
Terapi khelasi besi ini, misalnya dengan deferoxamine dan
deferasirox, dapat mengikat besi yang berlebihan sehingga
dapat
-
11
diekskresikan lewat urin, mencegah akumulasi besi serta
komplikasi dari
iron overload, sehingga membantu memperpanjang harapan hidup
pasien
TBM hingga usia tiga puluhan (Rodak et al., 2012). Terapi
khelasi besi
biasanya dimulai pada saat kadar feritin serum mencapai 1000
mg/dL.
Praktisnya, level feritin ini dicapai setelah transfusi ke 10‒15
kali (Piga et
al., 2015). Pemberian khelasi besi perlu monitoring fungsi
ginjal yang ketat
karena efek nefrotoksiknya. Penelitian tentang adanya disfungsi
tubulus
ginjal dan penurunan LFG pada pasien TBM yang diterapi khelasi
besi telah
banyak dilaporkan. Dari 330 pasien yang mendapatkan terapi
deferoxamine,
224 (68%) dilaporkan mengalami komplikasi berupa gangguan fungsi
ginjal
berupa proteinuria dan penurunan LFG (Bakr et al., 2014).
2. Stres Oksidatif
Stres oksidatif terjadi saat pembentukan radikal bebas, seperti
ROS
dan intermediat aktifnya melebihi kemampuan tubuh untuk
menetralisir dan
mengeliminasi radikal bebas tersebut. Radikal bebas terbentuk
secara
fisiologis dalam jumlah tertentu dari metabolisme aerobik, dan
untuk
menanganinya, tubuh memiliki sistem antioksidan yang terdiri
dari
superokside dismutase (SOD), katalase, glutathione peroxidase
(GPx),
glutathione reductase, dan lain-lain. Namun, sistem antioksidan
ini pada
kondisi patologis dapat tidak mencukupi, sehingga sebagian dari
ROS dapat
menghindari destruksi dan membentuk radikal hidroksil yang lebih
reaktif
(Rahman et al., 2012). Peningkatan ROS dapat menyebabkan
kerusakan
oksidatif pada biomolekul seperti lipid dan protein, dan
mengganggu fungsi
normal sel (Montuschi et al., 2004; Rahman et al., 2012).
Hydroxyl radical
(OH⁻) dibentuk dengan proses (1) radiolisis air, (2) reaksi
hydrogene
peroxida (H2O2) dengan ferrous iron (Fe2+) yang merupakan reaksi
Fenton,
(3) reaksi antara anion superoxyde (O2-) dengan H2O2, yang
merupakan
reaksi Haber-Weiss. Hydroxyl radical adalah molekul ROS paling
reaktif
dan dapat menyebabkan peroksidasi lipid (Rubin dan Strayer,
2012).
Peningkatan ROS dapat menyebabkan kerusakan oksidatif pada
biomolekul
-
12
seperti lipid dan protein, dan mengganggu fungsi normal sel
(Montuschi et
al., 2004; Rahman et al., 2012).
Gambar 1. Pembentukan hidroksi radikal pada reaksi Haber-Weiss
danreaksi Fenton (Srichairatanakool dan Fucharoen, 2014).
Kerusakan oksidatif, terutama karena iron overload dan
deplesi
antioksidan, berperan penting pada patogenesis TBM, adanya
rantai alfa
yang berlebihan adalah sebab utama kerusakan oksidatif seluler
pada TBM.
Iron overload juga meningkatkan pembentukan ROS dan stres
oksidatif,
karena besi yang berlebih mengkatalisasi produksi ROS seperti
O2- dan OH⁻
melalui reaksi Haber-Weiss dan reaksi Fenton. Stres oksidatif
ini akan
memicu peroksidasi lipid pada eritrosit dan akhirnya
menyebabkan
hemolisis (Simsek et al., 2005, Matayatsuk et al., 2007;
Srichairatanakool
dan Fucharoen, 2014.).
Lipid dapat bereaksi dengan radikal bebas, sehingga lipid
tersebut
mengalami peroksidasi dan membentuk peroksida-peroksida lipid
(Rahman
et al., 2012). Peroksidasi yang dimediasi radikal bebas pada
polyunsaturated fatty acid (PUFA) terjadi dengan lima reaksi:
(1) transfer
atom hidrogen dari PUFA ke rantai radikal, (2) reaksi lipid
radikal dengan
molekul oksigen sehingga membentuk lipid peroxyl radical, (3)
fragmentasi
lipid peroxyl radical sehingga membentuk oksigen dan radikal
lipid
(kebalikan reaksi sebelumnya), (4) rearrangement dari peroxyl
radical, dan
(5) cyclization dari peroxyl radical. Reaksi (5) hanya penting
pada PUFA
yang memiliki lebih dari tiga ikatan ganda, dan tidak terjadi
pada oksidasi
linoleat (Niki et al., 2005). Peroksidasi lipid membran sel
telah dianggap
sebagai mekanisme umum dari banyak kondisi patologis.
Peroksidasi lipid
membran dapat merusak karena menyebabkan perubahan sifat
biofisika
membran, seperti fluiditas, dan dapat menyebabkan inaktivasi
reseptor dan
enzim pada membran, sehingga mengganggu fungsi dan integritas
sel
-
13
normal. Pengukuran produk peroksidasi lipid adalah cara yang
umum untuk
menilai stres oksidatif (Montuschi et al., 2004; Chiou et al.,
2006; Comporti
et al., 2008). Biomarker untuk menilai stres oksidatif di dalam
tubuh dapat
dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Biomarker untuk kerusakan oksidatif (Niki dan Yoshida,
2005)
Setiap biomarker memiliki keterbatasan, sehingga terkadang
diperlukan lebih dari satu biomarker untuk memastikan kadar
stres oksidatif
(Niki dan Yoshida, 2005).
3. F2-isoprostan
F2-isoprostan terbentuk dari mekanisme katalisis radikal
bebas
noncyclooxigenase yang melibatkan peroksidasi PUFA dan asam
arakidonat
(AA) (Milatovic dan Aschener, 2009). F2-isoprostan digunakan
sebagai
biomarker peroksidasi lipid pada manusia (Cracowski dan Baguet,
2003).
F2-isoprostan adalah prostaglandin like compound yang diproduksi
dari
esterifikasi asam AA di jaringan oleh reaksi katalis non
enzimatik radikal
bebas in vivo. Pertama kali, isoprostan ditemukan pada tahun
1967 oleh
Nugteren, Vonkeman dan Vandrop, 20 tahun kemudian direalisasikan
untuk
kepentingan biologis (Milne et al., 2005). Pengukuran F2-IsoPs
mempunyai
beberapa keunggulan dibandingkan marker stres oksidatif lainnya,
yaitu (1)
stabil secara kimia, (2) merupakan produk spesifik peroksidasi,
(3) dibentuk
in vivo, (4) dapat diukur pada semua jaringan dan cairan
biologis normal,
sehingga dapat ditetapkan nilai normalnya, (5) kadarnya
meningkat
signifikan pada model hewan dengan kerusakan oksidatif, dan (6)
tidak
Biomarker Sediaan Metode pemeriksaan
13
normal. Pengukuran produk peroksidasi lipid adalah cara yang
umum untuk
menilai stres oksidatif (Montuschi et al., 2004; Chiou et al.,
2006; Comporti
et al., 2008). Biomarker untuk menilai stres oksidatif di dalam
tubuh dapat
dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Biomarker untuk kerusakan oksidatif (Niki dan Yoshida,
2005)
Setiap biomarker memiliki keterbatasan, sehingga terkadang
diperlukan lebih dari satu biomarker untuk memastikan kadar
stres oksidatif
(Niki dan Yoshida, 2005).
3. F2-isoprostan
F2-isoprostan terbentuk dari mekanisme katalisis radikal
bebas
noncyclooxigenase yang melibatkan peroksidasi PUFA dan asam
arakidonat
(AA) (Milatovic dan Aschener, 2009). F2-isoprostan digunakan
sebagai
biomarker peroksidasi lipid pada manusia (Cracowski dan Baguet,
2003).
F2-isoprostan adalah prostaglandin like compound yang diproduksi
dari
esterifikasi asam AA di jaringan oleh reaksi katalis non
enzimatik radikal
bebas in vivo. Pertama kali, isoprostan ditemukan pada tahun
1967 oleh
Nugteren, Vonkeman dan Vandrop, 20 tahun kemudian direalisasikan
untuk
kepentingan biologis (Milne et al., 2005). Pengukuran F2-IsoPs
mempunyai
beberapa keunggulan dibandingkan marker stres oksidatif lainnya,
yaitu (1)
stabil secara kimia, (2) merupakan produk spesifik peroksidasi,
(3) dibentuk
in vivo, (4) dapat diukur pada semua jaringan dan cairan
biologis normal,
sehingga dapat ditetapkan nilai normalnya, (5) kadarnya
meningkat
signifikan pada model hewan dengan kerusakan oksidatif, dan (6)
tidak
Biomarker Sediaan Metode pemeriksaan
13
normal. Pengukuran produk peroksidasi lipid adalah cara yang
umum untuk
menilai stres oksidatif (Montuschi et al., 2004; Chiou et al.,
2006; Comporti
et al., 2008). Biomarker untuk menilai stres oksidatif di dalam
tubuh dapat
dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Biomarker untuk kerusakan oksidatif (Niki dan Yoshida,
2005)
Setiap biomarker memiliki keterbatasan, sehingga terkadang
diperlukan lebih dari satu biomarker untuk memastikan kadar
stres oksidatif
(Niki dan Yoshida, 2005).
3. F2-isoprostan
F2-isoprostan terbentuk dari mekanisme katalisis radikal
bebas
noncyclooxigenase yang melibatkan peroksidasi PUFA dan asam
arakidonat
(AA) (Milatovic dan Aschener, 2009). F2-isoprostan digunakan
sebagai
biomarker peroksidasi lipid pada manusia (Cracowski dan Baguet,
2003).
F2-isoprostan adalah prostaglandin like compound yang diproduksi
dari
esterifikasi asam AA di jaringan oleh reaksi katalis non
enzimatik radikal
bebas in vivo. Pertama kali, isoprostan ditemukan pada tahun
1967 oleh
Nugteren, Vonkeman dan Vandrop, 20 tahun kemudian direalisasikan
untuk
kepentingan biologis (Milne et al., 2005). Pengukuran F2-IsoPs
mempunyai
beberapa keunggulan dibandingkan marker stres oksidatif lainnya,
yaitu (1)
stabil secara kimia, (2) merupakan produk spesifik peroksidasi,
(3) dibentuk
in vivo, (4) dapat diukur pada semua jaringan dan cairan
biologis normal,
sehingga dapat ditetapkan nilai normalnya, (5) kadarnya
meningkat
signifikan pada model hewan dengan kerusakan oksidatif, dan (6)
tidak
Biomarker Sediaan Metode pemeriksaan
-
14
terpengaruh kandungan lipid pada diet (Montuschi et al., 2004;
Matayatsuk
et al., 2007; Comporti et al., 2008). Sifat dari molekul
F2-IsoPs lebih stabil,
kuat, dan dapat dideteksi melalui berbagai cairan tubuh seperti
urin, plasma,
atau cairan serebrospinal (Milatovic dan Aschener, 2009). Akan
tetapi
banyak penelitian menggunakan sampel dari urin karena metode
pengambilan sampel sederhana dan non invasif (Cracowski dan
Baguet,
2003). Metabolit F2-IsoPs di urin merupakan indikator stres
oksidatif yang
banyak digunakan karena merupakan parameter non-invasif yang
merefleksikan produksi F2-IsoPs dalam satu kurun waktu, dan
merupakan
penilaian yang tepat untuk menentukan produksi F2-IsoPs endogen
total
(Montuschi et al., 2004). Pada kelompok kontrol manusia sehat
didapatkan
mean kadar 8-IsoPs plasma adalah 33 ± 3,3 pg/mL, sedangkan kadar
8-
IsoPs urin 1,6 ± 0,6 ng/mg kreatinin (Basu et al., 2001; Milne
et al, 2005).
Sumber lain mengatakan bahwa kadar 8-IsoPs pada orang normal
pada
rentang 504 ± 404 pg/mg kreatinin (Vigor et al, 2014).
F2-Isoprostan dapat diperiksa menggunakan beberapa metode.
Saat
ini telah dikembangkan beberapa jenis metode untuk mengukur
kadar F2-
IsoPs seperti metode gas chromatographic/negative ion
chemical
ionization mass spectrometric (GC/NICI-MS), yang memiliki
sensitivitas
dan spesifisitas yang tinggi (90% dan 50%) dan dipertimbangkan
sebagai
“gold standard” untuk pemeriksaan F2-IsoPs (Montine et al.,
2001).
Pengukuran F2-IsoPs menggunakan metode spektrofotometri massa
telah
digunakan secara luas sebagai biomarker peroksidasi lipid yang
terbaik,
namun membutuhkan waktu yang lama, tidak tersedia pada semua
instalasi
laboratorium, dan membutuhkan preparasi sampel dengan liquid
nitrogen.
Metode lain adalah liquid chromatographic, tetapi sensitivitas
dan
reliabilitasnya masih dibawah metode GC/NICI-MS. Metode
alternatif yang
saat ini dikembangkan menggunakan pendekatan immunologis
[seperti
radio immunoassay dan enzym immunoassay (EIA)]. Hasil
pengukuran
secara immunoassay pada plasma memiliki korelasi keakuratan yang
sangat
baik dengan spektrofotometri massa. Sehingga walaupun “gold
standard”-
-
15
nya metode spektrofotometri massa, namun immunoassay lebih
banyak
digunakan dalam berbagai penelitian karena keakuratan hasil
korelasinya
yang sangat baik, sensitivitasnya 80%, relatif mudah digunakan
dan
biayanya yang lebih rendah. Menurut Carraro et al. (2010),
sensitivitas
pemeriksaan F2-IsoPs menggunakan EIA didapatkan sebanding dengan
GC-
MS dan didapatkan korelasi yang tinggi (r = 0,99) antara
pemeriksaan F2-
IsoPs dengan EIA dan GC-MS. Immunoassay untuk pengukuran IsoPs
telah
dikembangkan dan tersedia secara komersial dengan nama
8‒IsoPGF2α(Milne et al., 2005; Dalle-Donne et al., 2006). Gambar 2
menunjukkan
perbandingan kesesuaian hasil pemeriksaan F2-IsoPs urin antara
metode
GCMS dengan ELISA (Tsikas et al., 2003).
Gambar 2. Korelasi keakuratan hasil pemeriksaan F2-IsoPs urin
metode GCMSdan ELISA (Tsikas et al., 2003).
Pengukuran secara immunoassay lebih mudah, tetapi dapat
memberikan hasil yang lebih tinggi dibandingkan dengan GC-MS,
yang
mungkin karena reaksi silang dari antibodi poliklonal dengan
metabolit-
metabolit isoprostan lain (Smith et al., 2011). Reaksi silang
antibodi anti F2-
IsoPs didapatkan < 1% untuk semua isoprostan yang diuji,
sehingga
pemeriksaan F2-IsoPs secara EIA menunjukkan reaksi silang yang
rendah
dengan isoprostan lain dan prostaglandin (Schwedhelm dan Boger,
2003).
Pengukuran F2-IsoPs adalah cara paling reliabel untuk
menggambarkan status stres oksidatif in vivo, dan sangat berguna
dalam
mempelajari peran stres oksidatif pada patogenesis
penyakit-penyakit
manusia. Dalam tubuh manusia, F2-IsoPs mempunyai half life ± 16
menit,
15
nya metode spektrofotometri massa, namun immunoassay lebih
banyak
digunakan dalam berbagai penelitian karena keakuratan hasil
korelasinya
yang sangat baik, sensitivitasnya 80%, relatif mudah digunakan
dan
biayanya yang lebih rendah. Menurut Carraro et al. (2010),
sensitivitas
pemeriksaan F2-IsoPs menggunakan EIA didapatkan sebanding dengan
GC-
MS dan didapatkan korelasi yang tinggi (r = 0,99) antara
pemeriksaan F2-
IsoPs dengan EIA dan GC-MS. Immunoassay untuk pengukuran IsoPs
telah
dikembangkan dan tersedia secara komersial dengan nama
8‒IsoPGF2α(Milne et al., 2005; Dalle-Donne et al., 2006). Gambar 2
menunjukkan
perbandingan kesesuaian hasil pemeriksaan F2-IsoPs urin antara
metode
GCMS dengan ELISA (Tsikas et al., 2003).
Gambar 2. Korelasi keakuratan hasil pemeriksaan F2-IsoPs urin
metode GCMSdan ELISA (Tsikas et al., 2003).
Pengukuran secara immunoassay lebih mudah, tetapi dapat
memberikan hasil yang lebih tinggi dibandingkan dengan GC-MS,
yang
mungkin karena reaksi silang dari antibodi poliklonal dengan
metabolit-
metabolit isoprostan lain (Smith et al., 2011). Reaksi silang
antibodi anti F2-
IsoPs didapatkan < 1% untuk semua isoprostan yang diuji,
sehingga
pemeriksaan F2-IsoPs secara EIA menunjukkan reaksi silang yang
rendah
dengan isoprostan lain dan prostaglandin (Schwedhelm dan Boger,
2003).
Pengukuran F2-IsoPs adalah cara paling reliabel untuk
menggambarkan status stres oksidatif in vivo, dan sangat berguna
dalam
mempelajari peran stres oksidatif pada patogenesis
penyakit-penyakit
manusia. Dalam tubuh manusia, F2-IsoPs mempunyai half life ± 16
menit,
15
nya metode spektrofotometri massa, namun immunoassay lebih
banyak
digunakan dalam berbagai penelitian karena keakuratan hasil
korelasinya
yang sangat baik, sensitivitasnya 80%, relatif mudah digunakan
dan
biayanya yang lebih rendah. Menurut Carraro et al. (2010),
sensitivitas
pemeriksaan F2-IsoPs menggunakan EIA didapatkan sebanding dengan
GC-
MS dan didapatkan korelasi yang tinggi (r = 0,99) antara
pemeriksaan F2-
IsoPs dengan EIA dan GC-MS. Immunoassay untuk pengukuran IsoPs
telah
dikembangkan dan tersedia secara komersial dengan nama
8‒IsoPGF2α(Milne et al., 2005; Dalle-Donne et al., 2006). Gambar 2
menunjukkan
perbandingan kesesuaian hasil pemeriksaan F2-IsoPs urin antara
metode
GCMS dengan ELISA (Tsikas et al., 2003).
Gambar 2. Korelasi keakuratan hasil pemeriksaan F2-IsoPs urin
metode GCMSdan ELISA (Tsikas et al., 2003).
Pengukuran secara immunoassay lebih mudah, tetapi dapat
memberikan hasil yang lebih tinggi dibandingkan dengan GC-MS,
yang
mungkin karena reaksi silang dari antibodi poliklonal dengan
metabolit-
metabolit isoprostan lain (Smith et al., 2011). Reaksi silang
antibodi anti F2-
IsoPs didapatkan < 1% untuk semua isoprostan yang diuji,
sehingga
pemeriksaan F2-IsoPs secara EIA menunjukkan reaksi silang yang
rendah
dengan isoprostan lain dan prostaglandin (Schwedhelm dan Boger,
2003).
Pengukuran F2-IsoPs adalah cara paling reliabel untuk
menggambarkan status stres oksidatif in vivo, dan sangat berguna
dalam
mempelajari peran stres oksidatif pada patogenesis
penyakit-penyakit
manusia. Dalam tubuh manusia, F2-IsoPs mempunyai half life ± 16
menit,
-
16
karena dikeluarkan secara cepat dari sirkulasi melalui ekskresi
dalam urin
(Matayatsuk et al., 2007; Kaviarasan et al., 2009).
Efek biologis dari F2-IsoPs didapatkan pada 15-F2t-IsoPs, yang
dapat
menyebabkan vasokonstriksi pada ginjal, arteri pulmonal dan
koroner,
pembuluh retina dan vena porta, serta diduga bekerja melalui
aktivasi
reseptor yang analog atau identik dengan reseptor thromboxane
A2. 15-F2t-
IsoPs juga didapatkan merangsang sintesis DNA dan proliferasi
sel pada
endotel dan sel otot vaskuler (Montuschi et al., 2004; Comporti
et al., 2008).
Penelitian pada dekade terakhir ini menyatakan bahwa senyawa
F2-
IsoPs akurat dalam mengukur peroksidasi lipid dan memiliki peran
dalam
mengukur kerusakan akibat oksidan pada penyakit seperti
aterosklerosis,
penyakit alzeimer dan paru–paru (Pilacik et al., 2002).
Peningkatan kadar
F2-IsoPs dalam plasma dan urin telah dilaporkan pada alcoholic
liver
disease, diabetes mellitus (DM), arthritis rheumatoid,
aterosklerosis,
obesitas, asma, alergi, alzheimer, perokok, dan berbagai
kerusakan hepar
yang diinduksi karbon tetraklorida (CCl4) dan asetaminofen.
Kadar F2-IsoPs
yang tinggi juga didapatkan pada kondisi iron overload (Comporti
et al.,
2008; Matayatsuk et al., 2007). Namun kadarnya menurun pada
pasien yang
diberi suplemen antioksidan, pengobatan DM, penurunan berat
badan, serta
berhenti merokok, dan obat golongan inhibitor cyclooxygenase
(Cadenas
dan Packer, 2002).
Pada pasien TBM, terdapat peningkatan TBARS yang signifikan,
menunjukkan adanya peningkatan peroksidasi lipid. Meskipun
pasien studi
ini mendapatkan suplemen vitamin C, antioksidan tersebut gagal
untuk
mengkompensasi kelebihan radikal bebas. Maka komponen lipid
jaringan
tidak terlindungi pada iron overload yang berat (Chiou et al.,
2006). Studi
lain pada talasemia beta intermedia dan TBM didapatkan
peningkatan
produk peroksidasi lipid yaitu MDA. Temuan ini mendukung
pendapat
bahwa iron overload pada TBM mengakibatkan peningkatan
pembentukan
ROS dan stres oksidatif (Simsek et al., 2005). Pada kelompok
pasien TBM
didapatkan mean F2-IsoPs plasma meningkat signifikan
dibandingkan pada
-
17
individu sehat (0,39 ± 0,15 pg/mL vs 0,18 ± 0,03 ng/mL).
Sedangkan rerata
kadar F2-IsoPs urin 3,38 ± 2215 ng/mg kreatinin urin vs 0,86 ±
0,55 ng/mg
kreatinin urin (Matayatsuk et al., 2007).
F2-isoprostan terdiri dari 64 zat yang mempunyai struktur
isomer
dengan prostaglandin F2α (PGF2α) (Montuschi et al., 2004;
Matayatsuk et
al., 2007; Comporti et al., 2008). Setelah peroksidasi AA
terbentuk tiga
radikal arakidonil yang akan mengalami endosiklisasi menjadi
empat
regioisomer PGH2-like bycyclic endoperoxidase intermediate
(H2-IsoPs),
kemudian masing-masing tereduksi menjadi regiosiomer cincin F,
yang
masing-masing terdiri dari 8 diastereoisomer racemic.
H2-Isoprostan juga
dapat tereduksi menjadi E2 dan D2-IsoPs. Kelanjutan metabolisme
dari
IsoPs kebanyakan tidak diketahui, kecuali 15-F2t-IsoPs dan 8
F2-IsoPs/8-
epiPGF2α,, yang metabolit urin utamanya adalah
2,3-Dinor-5,6-dihydro-15-
F2t-isoprostan (Montuschi et al., 2004; Comporti et al.,
2008).
Gambar 3. Pembentukan radikal bebas yang diinduksi oleh oksidasi
AA (Yan et al.,2007).
Pada penelitian ini yang akan diperiksa adalah isomer 8
F2-IsoPs
atau 8-epiPGF2α,, salah satu isomer dari F2-IsoPs yang
diproduksi pada
manusia dan diekskresi melalui urin. Isomer ini telah banyak
diperiksa dan
diteliti, dan di duga dapat mewakili isomer isoprostan lainnya
(Larosea et al,
2014).
17
individu sehat (0,39 ± 0,15 pg/mL vs 0,18 ± 0,03 ng/mL).
Sedangkan rerata
kadar F2-IsoPs urin 3,38 ± 2215 ng/mg kreatinin urin vs 0,86 ±
0,55 ng/mg
kreatinin urin (Matayatsuk et al., 2007).
F2-isoprostan terdiri dari 64 zat yang mempunyai struktur
isomer
dengan prostaglandin F2α (PGF2α) (Montuschi et al., 2004;
Matayatsuk et
al., 2007; Comporti et al., 2008). Setelah peroksidasi AA
terbentuk tiga
radikal arakidonil yang akan mengalami endosiklisasi menjadi
empat
regioisomer PGH2-like bycyclic endoperoxidase intermediate
(H2-IsoPs),
kemudian masing-masing tereduksi menjadi regiosiomer cincin F,
yang
masing-masing terdiri dari 8 diastereoisomer racemic.
H2-Isoprostan juga
dapat tereduksi menjadi E2 dan D2-IsoPs. Kelanjutan metabolisme
dari
IsoPs kebanyakan tidak diketahui, kecuali 15-F2t-IsoPs dan 8
F2-IsoPs/8-
epiPGF2α,, yang metabolit urin utamanya adalah
2,3-Dinor-5,6-dihydro-15-
F2t-isoprostan (Montuschi et al., 2004; Comporti et al.,
2008).
Gambar 3. Pembentukan radikal bebas yang diinduksi oleh oksidasi
AA (Yan et al.,2007).
Pada penelitian ini yang akan diperiksa adalah isomer 8
F2-IsoPs
atau 8-epiPGF2α,, salah satu isomer dari F2-IsoPs yang
diproduksi pada
manusia dan diekskresi melalui urin. Isomer ini telah banyak
diperiksa dan
diteliti, dan di duga dapat mewakili isomer isoprostan lainnya
(Larosea et al,
2014).
17
individu sehat (0,39 ± 0,15 pg/mL vs 0,18 ± 0,03 ng/mL).
Sedangkan rerata
kadar F2-IsoPs urin 3,38 ± 2215 ng/mg kreatinin urin vs 0,86 ±
0,55 ng/mg
kreatinin urin (Matayatsuk et al., 2007).
F2-isoprostan terdiri dari 64 zat yang mempunyai struktur
isomer
dengan prostaglandin F2α (PGF2α) (Montuschi et al., 2004;
Matayatsuk et
al., 2007; Comporti et al., 2008). Setelah peroksidasi AA
terbentuk tiga
radikal arakidonil yang akan mengalami endosiklisasi menjadi
empat
regioisomer PGH2-like bycyclic endoperoxidase intermediate
(H2-IsoPs),
kemudian masing-masing tereduksi menjadi regiosiomer cincin F,
yang
masing-masing terdiri dari 8 diastereoisomer racemic.
H2-Isoprostan juga
dapat tereduksi menjadi E2 dan D2-IsoPs. Kelanjutan metabolisme
dari
IsoPs kebanyakan tidak diketahui, kecuali 15-F2t-IsoPs dan 8
F2-IsoPs/8-
epiPGF2α,, yang metabolit urin utamanya adalah
2,3-Dinor-5,6-dihydro-15-
F2t-isoprostan (Montuschi et al., 2004; Comporti et al.,
2008).
Gambar 3. Pembentukan radikal bebas yang diinduksi oleh oksidasi
AA (Yan et al.,2007).
Pada penelitian ini yang akan diperiksa adalah isomer 8
F2-IsoPs
atau 8-epiPGF2α,, salah satu isomer dari F2-IsoPs yang
diproduksi pada
manusia dan diekskresi melalui urin. Isomer ini telah banyak
diperiksa dan
diteliti, dan di duga dapat mewakili isomer isoprostan lainnya
(Larosea et al,
2014).
-
18
4. Mekanisme Gangguan Fungsi Ginjal Pada TBM
Gangguan fungsi ginjal pada TBM disebabkan oleh
multifaktorial,
tetapi iron overload dan anemia kronik serta efek terapi khelasi
besi
merupakan faktor penyebab utama. Penelitian eksperimental pada
tikus
yang diberikan besi dalam jumlah tinggi (iron-loaded rats)
memperlihatkan
proteinuria dengan deposit besi secara jelas tampak pada
glomerulus,
tubulus proksimal dan interstisial dengan adanya gejala
glomerulosklerosis,
atrofi tubulus, dan fibrosis intertisial (Bakr et al.,
2014).
Ginjal merupakan organ tubuh dengan perfusi paling baik,
namun
tekanan oksigen jaringan pada parenkim ginjal jauh lebih
rendah
dibandingkan organ lain dan tekanan terendah ada pada vena
ginjal. Medula
ginjal merupakan salah satu bagian tubuh dengan tekanan oksigen
terendah.
Perbedaan ini dijelaskan oleh adanya asupan oksigen yang tinggi
dan
tekanan oksigen jaringan yang rendah serta arsitektur unik
vaskuler ginjal.
Pada korteks dan medula ginjal, cabang-cabang arteri dan vena
ginjal
berjalan secara pararel dan kontak erat antara satu dengan yang
lain dalam
jarak yang panjang. Hal ini memberikan kesempatan difusi oksigen
dari
sistem arteri menuju sistem vena sebelum masuk menuju
kapiler.
Mekanisme ini menjelaskan rendahnya tekanan oksigen di medula
dan
korteks ginjal (Eckardt et al., 2005).
Kerusakan tubulointerstisial akibat hipoksia melalui
mekanisme
yang multifaktorial. Hipoksia dapat mengaktifasi fibroblas,
perubahan
metabolisme matriks ekstrasel pada sel-sel ginjal dan
fibrogenesis. Aktifasi
interstisial fibrosis akibat hipoksia dan peningkatan deposit
matriks
ekstrasel akan mengakibatkan gangguan aliran darah dan asupan
oksigen.
Sel tubulus ginjal yang mengalami hipoksia lebih mudah
mengalami
gangguan fungsi mitokondria dan defisit energi yang menetap.
Hipoksia
juga menginduksi apoptosis tubulus ginjal dan sel endotel
melalui
mekanisme mitokondria. Analisis histologis pada model tikus
membuktikan
apotosis sel tubulus ginjal akibat keadaan hipoksia. Penelitian
ini
-
19
membuktikan peranan iskemia kronik akibat kapiler derangement
sebagai
mediator PGK (Nangaku, 2006).
Hipoksia pada ginjal juga dapat menyebabkan peningkatan
aktivasi
protein kinase C (PKC) pada sel mesangial ginjal yang merupakan
molekul
penting untuk pertumbuhan dan diferensiasi sel. Hipoksia ginjal
juga akan
meningkatkan kadar kalsium (Ca) intraseluler sel mesangial.
Sementara
stres oksidatif pada ginjal dapat menyebabkan penurunan kadar
nitrit oxide
(NO), dan peningkatan endotelin (ET) yang menyebabkan
vasokontriksi
arteri ginjal, peningkatan transforming growth factor β1 (TGF
β1) yang
dapat memacu sintesis matriks ekstraseluler dan menekan
degradasinya
sehingga dapat menyebabkan fibrosis glomerulus dan apoptosis sel
epitel
tubulus ginjal (Tanaka et al., 2004).
Kelebihan zat besi pada ginjal dapat dikurangi dengan terapi
khelasi
besi yang diberikan secara oral maupun lewat infus. Obat khelasi
besi selain
bermanfaat namun juga berbahaya karena mengandung bahan
kimia.
Sebagian besar zat besi diekskresikan melalui feses dan < 10
% lewat urin,
dengan cara mengeliminasi atau mengurangi ikatan serum non
transferin
besi. Obat khelasi besi ini diabsorbsi dan bersirkulasi selama
beberapa jam.
Dalam jangka waktu yang lama maka beban ekskresi ginjal akan
bertambah
dan mengakibatkan kerusakan ginjal. Ginjal juga berfungsi
sebagai pengatur
produksi sel darah merah, dengan mensekresikan eritropoitin
yang
merangsang pembentukan sel darah merah. Hampir 90% dari
seluruh
eritropoetin dibentuk dalam ginjal. Pembentukan sel darah merah
pada
TBM lebih cepat sehingga ginjal akan lebih sering
mensekresikan
eritropoitin untuk pembentukan sel darah merah baru, yang
dapat
mengakibatkan kerusakan fungsi ginjal (Qodariah, 2006; Fathoni,
2008).
Penelitian di Italia yang dilakukan lebih dari 10 tahun lalu
dengan
melibatkan jumlah sampel penderita talasemia sebanyak 7731
(thalassaemia
carriers) dan di Canada yang melibatkan jumlah sampel 216
terdiri dari 188
pasien talasemia beta minor dan 27 pasien talasemia beta Hb
H/E,
menunjukkan 0,5% dari pasien mengalami disfungsi tubulus ginjal
dan
-
20
3,1% (n=240) dari pasien menjalani terapi dialisis. Studi cross
sectional
terbaru menunjukkan bahwa pada semua grup talasemia termasuk
TBM
terjadi gangguan fungsi ginjal 7,8% dan albuminuria hingga 59%
dari kasus
(Bhandari dan Galanello, 2012). Secara ringkas, mekanisme
gangguan
fungsi ginjal pada pasien TBM dapat dilihat pada gambar 4.
Gambar 4. Mekanisme gangguan fungsi tubulus dan glomerulus
ginjal pada pasienTBM (Bhandari dan Galanello, 2012).
Hasil penelitian Michaelakakis et al. (1997) menunjukkan
adanya
korelasi antara kadar feritin serum dan penanda kerusakan
tubulus ginjal
pada penderita TBM. Hal tersebut juga membuktikan adanya kaitan
antara
kelebihan besi dan toksisitas pada tubulus ginjal. Besi yang
berlebihan akan
berdisosiasi (dari transferin) dalam suasana asam di tubulus
proksimal,
memproduksi ROS dengan akibat terjadinya kerusakan pada brush
border
membran tubulus ginjal. Apabila besi memasuki sel tubulus ginjal
masih
berikatan dengan transferin, pelepasan besi terjadi dalam
lisosom dan
memasuki sitoplasma dalam bentuk besi bebas yang reaktif,
dapat
memproduksi ROS dan jejas sel (Nangaku, 2006).
Anemia kronik berkaitan dengan stres oksidatif yang
mengakibatkan
peroksidasi lipid dan abnormalitas fungsi sel tubulus.
Penelitian yang
dilakukan oleh Sumboonnanonda et al. (1998) menunjukkan
adanya
korelasi antara abnormalitas tubulus dengan derajat anemia pada
pasien
TBM yang diterapi deferasirox dan deferipron. Mekanisme
penyebab
20
3,1% (n=240) dari pasien menjalani terapi dialisis. Studi cross
sectional
terbaru menunjukkan bahwa pada semua grup talasemia termasuk
TBM
terjadi gangguan fungsi ginjal 7,8% dan albuminuria hingga 59%
dari kasus
(Bhandari dan Galanello, 2012). Secara ringkas, mekanisme
gangguan
fungsi ginjal pada pasien TBM dapat dilihat pada gambar 4.
Gambar 4. Mekanisme gangguan fungsi tubulus dan glomerulus
ginjal pada pasienTBM (Bhandari dan Galanello, 2012).
Hasil penelitian Michaelakakis et al. (1997) menunjukkan
adanya
korelasi antara kadar feritin serum dan penanda kerusakan
tubulus ginjal
pada penderita TBM. Hal tersebut juga membuktikan adanya kaitan
antara
kelebihan besi dan toksisitas pada tubulus ginjal. Besi yang
berlebihan akan
berdisosiasi (dari transferin) dalam suasana asam di tubulus
proksimal,
memproduksi ROS dengan akibat terjadinya kerusakan pada brush
border
membran tubulus ginjal. Apabila besi memasuki sel tubulus ginjal
masih
berikatan dengan transferin, pelepasan besi terjadi dalam
lisosom dan
memasuki sitoplasma dalam bentuk besi bebas yang reaktif,
dapat
memproduksi ROS dan jejas sel (Nangaku, 2006).
Anemia kronik berkaitan dengan stres oksidatif yang
mengakibatkan
peroksidasi lipid dan abnormalitas fungsi sel tubulus.
Penelitian yang
dilakukan oleh Sumboonnanonda et al. (1998) menunjukkan
adanya
korelasi antara abnormalitas tubulus dengan derajat anemia pada
pasien
TBM yang diterapi deferasirox dan deferipron. Mekanisme
penyebab
20
3,1% (n=240) dari pasien menjalani terapi dialisis. Studi cross
sectional
terbaru menunjukkan bahwa pada semua grup talasemia termasuk
TBM
terjadi gangguan fungsi ginjal 7,8% dan albuminuria hingga 59%
dari kasus
(Bhandari dan Galanello, 2012). Secara ringkas, mekanisme
gangguan
fungsi ginjal pada pasien TBM dapat dilihat pada gambar 4.
Gambar 4. Mekanisme gangguan fungsi tubulus dan glomerulus
ginjal pada pasienTBM (Bhandari dan Galanello, 2012).
Hasil penelitian Michaelakakis et al. (1997) menunjukkan
adanya
korelasi antara kadar feritin serum dan penanda kerusakan
tubulus ginjal
pada penderita TBM. Hal tersebut juga membuktikan adanya kaitan
antara
kelebihan besi dan toksisitas pada tubulus ginjal. Besi yang
berlebihan akan
berdisosiasi (dari transferin) dalam suasana asam di tubulus
proksimal,
memproduksi ROS dengan akibat terjadinya kerusakan pada brush
border
membran tubulus ginjal. Apabila besi memasuki sel tubulus ginjal
masih
berikatan dengan transferin, pelepasan besi terjadi dalam
lisosom dan
memasuki sitoplasma dalam bentuk besi bebas yang reaktif,
dapat
memproduksi ROS dan jejas sel (Nangaku, 2006).
Anemia kronik berkaitan dengan stres oksidatif yang
mengakibatkan
peroksidasi lipid dan abnormalitas fungsi sel tubulus.
Penelitian yang
dilakukan oleh Sumboonnanonda et al. (1998) menunjukkan
adanya
korelasi antara abnormalitas tubulus dengan derajat anemia pada
pasien
TBM yang diterapi deferasirox dan deferipron. Mekanisme
penyebab
-
21
terjadinya gangguan fungsi ginjal yang berkaitan dengan
pemberian
deferasirox masih belum diketahui dengan pasti. Beberapa
hipotesis
mengemukakan hal tersebut berkaitan dengan reaksi alergi
berlebihan
(hyperergic reaction) dan adanya overkhelasi akibat deferasirox
yang
menurunkan besi dalam tubuh secara mendadak sehingga
mempengaruhi
LFG (Maxwell, 2003).
Hipoksia pada sel ginjal mengakibatkan penekanan pada
penyimpanan energi, perubahan gradien elektrolit, disrupsi dari
actin
cytoskeleton, aktivasi fosfolipase dan perubahan ekspresi gen.
Hipoksia
ginjal menginduksi hilangnya polaritas epitel tubulus proksimal
dan induksi
selektif fragmentasi dioxyribonucleic acid (DNA) pada gen
growth-
response yang memicu apoptosis medula ginjal. Jejas iskemi pada
vaskular
ginjal mengakibatkan peningkatan aktifitas renovaskular dan
menginduksi
antigen histokompatibilitas pada sel tubulus ginjal dan
intercellular
adhesion molecules (ICAM) pada sel endotel menyebabkan
agregasi
trombosit dan netrofil (Kelly et al., 1994).
Kerusakan ginjal yang sudah mencapai batas adaptasinya akan
berlanjut secara konsisten dan tidak dapat diperbaiki kembali
hingga
berlanjut ke arah PGK dengan tahapan sebagai berikut:
Tabel 3. Klasifikasi PGK berdasarkan kategori LFG (KDIGO,
2013)
KategoriLFG
Keterangan LFG(mL/menit/1,73 m²)
G1 Kerusakan ginjal dengan fungsi ginjalnormal atau
meningkat
≥ 90
G2 Kerusakan ginjal dengan penurunanfungsi ginjal ringan
60-89
G3a Penurunan fungsi ginjal ringan-sedang 45-59G3b Penurunan
fungsi ginjal sedang-berat 30-44IV Penurunan fungsi ginjal berat
15-29V Gagal ginjal
-
22
berbagai cara sehingga terjadi gangguan aliran darah dan
mengakibatkan
jejas iskemi pada nefron (Nangaku, 2006).
Penelitian tentang gangguan fungsi ginjal pada TBM khususnya
yang membahas eLFG telah banyak dilakukan meskipun hasilnya
masih
kontradiktif. Sebagian besar hasil penelitian terdahulu
menyebutkan adanya
hiperfiltrasi glomerulus (HG), namun sebagian menunjukkan
adanya
penurunan eLFG atau normal. Hiperfiltrasi glomerulus diduga
sangat
berperan penting sebagai penanda awal kerusakan ginjal. Hingga
saat ini
penyebab HG masih belum diketahui secara jelas mekanismenya,
namun
adanya tubuloglomerular feedback dan aktivasi mediator vasoaktif
seperti
nitric oxide (NO), Cox-2 derived prostanoid, sistem renin
angiotensin,
protein kinase-C (PKC) dan endothelin (ET) terkait dengan HG
melalui
mekanisme peningkatan tekanan glomerulus, akan menyebabkan
peningkatan LFG yang dikenal dengan HG (Sasson dan Cherney,
2012).
Patofisiologi penyakit ginjal kronik pada awalnya tergantung
pada penyakit
yang mendasarinya, tapi dalam perkembangan selanjutnya proses
yang
terjadi kurang lebih sama. Pengurangan massa ginjal
mengakibatkan
hipertrofi struktural dan fungsional nefron yang masih tersisa
(surviving
nephron) sebagai upaya kompensasi, yang diperantarai oleh
molekul
vasoaktif seperti sitokin dan growth faktor. Hal ini
mengakibatkan
terjadinya hiperfiltrasi, yang diikuti oleh peningkatan tekanan
kapiler dan
aliran darah glomerulus. Proses adaptasi ini berlangsung
singkat, akhirnya
diikuti dengan penurunan fungsi nefron yang progresif, walaupun
penyakit
dasarnya sudah tidak aktif lagi. Adanya peningkatan aktivitas
aksis renin-
angiotensin aldosteron intrarenal, ikut memberikan kontribusi
terhadap
terjadinya hiperfiltrasi, sklerosis dan progresifitas tersebut.
Aktivasi jangka
panjang aksis renin-angiotensin-aldosteron, sebagian
diperantarai oleh
growth factor seperti transforming growth factor β (TGF-β).
Terdapat
variabilitas antar individual untuk terjadinya sklerosis dan
fibrosis
glomerulus maupun tubulointerstitial (Suwitra, 2010).
-
23
Hiperfiltrasi glomerulus telah dilaporkan dapat terjadi pada
pasien
DM, sickle cell disease, talasemia, hipertensi,
hiperaldosteronisme,
kehamilan, dan obesitas/sindrom metabolik. Meski HG berperan
penting
pada tahap awal PGK, ini hanya merupakan satu dari beberapa
mekanisme
yang menyebabkan insufisiensi ginjal (Raes et al., 2007). Teori
yang paling
dapat diterima adalah bahwa hiperfiltrasi pada nefron ginjal
yang tersisa
setelah terjadi kehilangan nefron akibat lesi. Peningkatan
tekanan
glomerular menyebabkan hiperfiltrasi ini. Hiperfiltrasi terjadi
sebagai
konsekuensi adaptif untuk mempertahankan LFG, namun kemudian
akan
menyebabkan cedera pada glomerulus. Permeabilitas glomerulus
yang
abnormal umum terjadi pada gangguan glomerular, dengan
proteinuria
sebagai tanda klinis (Conchol, 2005).
Brenner et al. (1996) mengatakan bahwa insufisiensi ginjal
pada
manusia dapat berkembang ke arah PGK, sebagai kompensasi
gangguan
hemodinamik glomerulus. Adapun faktor yang berperan utama
adalah
gangguan hemodinamik pada glomerulus yang berakibat HG.
Hiperfiltrasi
glomerulus merupakan gangguan hemodinamik yang dapat di
monitor
sebagai penanda awal gangguan fungsi ginjal lebih lanjut.
Prognosis dari
hiperfiltrasi terkait dengan penyakit yang mendasarinya serta
tata laksana
serta kepatuhan pasien dalam menjalani terapi. Dalam kurun waktu
3
dekade, hiperfiltrasi dapat berkembang ke arah proteinuria
dan
glomerulosklerosis. Hiperfiltrasi yang berlangsung lama akan
menyebabkan
renal injury. Hiperfiltrasi dapat terjadi pada kondisi patologi
meskipun saat
massa renal intact seperti pada DM yang dapat mengakibatkan
nefropati.
Hipotesis Brenner tersebut dibuktikan oleh Ficociello et al.
(2009) yang
melakukan penelitian longitudinal tentang hubungan antara HG
dengan
kejadian mikroalbuminuria pada pasien DM dan menyimpulkan
bahwa
hiperfiltrasi tidak mempunyai dampak progresifitas ke arah
mikroalbuminuria pada pasien DM tipe I yang di follow up selama
5, 10
atau 15 tahun.
-
24
Hiperfiltrasi glomerulus dianggap sebagai awal dari
mekanisme
patogenik dalam laju kerusakan ginjal. Hal ini terjadi pada saat
jumlah
nefron mengalami pengurangan progresif, glomerulus akan
melakukan
kompensasi dengan meningkatkan filtrasi nefron yang masih sehat
dan pada
akhirnya nefron yang sehat menjadi sklerosis. Peningkatan LFG
pada TBM
kemungkinan disebabkan oleh dilatasi arteriol aferen karena
stres oksidatif,
yang diperantarai hormon vasoaktif, insulin growth factor-1
(IGF-1), nitric
oxide (NO), dan PG. Hiperfiltrasi akan menyebabkan terjadinya
filtrasi
protein, yang pada keadaan normal tidak terjadi. Bila terjadi
reabsorbsi
tubulus terhadap protein meningkat, maka akan terjadi akumulasi
protein
dalam sel epitel tubulus dan menyebabkan pelepasan sitokin
inflamasi
seperti ET-1, osteopontin, dan monocyte chemoatractant protein-1
(MCP-1).
Faktor tersebut akan mengubah ekspresi sitokin pro inflamasi dan
infiltrasi
sel mononukleus, menyebabkan kerusakan tubulo-interstitial dan
terjadi
renal scaring/renal injury (Ziyadeh et al., 2012).
5. Pemeriksaan Laboratorium Fungsi Ginjal
a. Kreatinin Serum
Kreatinin serum hingga saat ini dikenal sebagai penanda awal
gangguan fungsi ginjal. Kreatinin adalah produk katabolisme dari
kreatin
fosfat yang ada di dalam otot. Biosintesis kreatin sendiri juga
berasal dari
glisin, arginin, dan metionin Hasil katabolisme tersebut
memiliki nilai
yang konstan dalam tiap individu setiap harinya. Kreatinin
sangat
bergantung dari masa otot. Proses reaksi dehidratasi dalam otot,
kreatin
akan diubah menjadi kreatinin yang dapat diperfusi ke seluruh
cairan
tubuh dan diekskresikan melalui urin (Satriana, 2008).
Kreatinin
merupakan salah satu substansi yang dikeluarkan lewat urin.
Kandungan
kreatinin dalam darah dan urin pada dasarnya ditentukan oleh
massa otot
dan kemampuan ekskresi ginjal. Konsentrasi kreatinin
merupakan
indikasi penting untuk memantau fungsi ginjal (Scott, 2002).
-
25
Metode pemeriksaan kreatinin yang sering digunakan adalah
metode Jaffe, namun metode ini memiliki banyak kelemahan
terkait
dengan efek kromogenik sehingga dikembangkan pemeriksaan
enzimatik. Mazzachi et al. (2000) melaporkan bahwa teknik
secara
enzimatik memberikan hasil yang lebih akurat dan lebih
spesifik
dibandingkan metode Jaffe sehinggga teknik enzimatik sering
digunakan
untuk praktek klinis dalam rangka menghasilkan estimasi yang
layak.
Penggunaan serangkaian enzim meningkatkan selektifitas untuk
mendeteksi kreatinin, walaupun membutuhkan biaya yang mahal.
Metode enzimatik yang telah dimodifikasi adalah metode yang
presisi
dan akurat, menggunakan sedikit sampel, dan mampu memeriksa
sampel
pasien dengan cepat (± 20 menit). Mereka menyimpulkan bahwa
metode
enzimatik cocok sebagai diagnostik laboratorium rutin untuk
memeriksa
kreatinin plasma, partikel keton pasien diabetes, neonatus, dan
pasien
yang mendapat terapi sefalosporin (Cirillo, 2010). Tabel berikut
adalah
kadar normal kreatinin serum menurut usia (Pagana dan Pagana,
2014).
Tabel 4. Nilai rujukan kreatinin serum (Pagana dan Pagana,
2014).Usia (tahun) Kadar kreatinin (mg/dl)< 2 0,1− 0,42 − < 6
0,2 – 0,56 − < 10 0,3 – 0,610 − < 18 0,4 – 1,018 − < 41
(laki−laki)18 − < 41 (perempuan)
0,5 – 1,00,6 − 1,2
Kadar kreatinin dalam serum telah digunakan untuk menilai
fungsi ginjal selama kurang-lebih 75 tahun terakhir. Kadar
kreatinin
serum tergantung pada keseimbangan 2 proses yang berlawanan,
yaitu
pembentukan dan ekskresi kreatinin. Klirens kreatinin dianggap
dapat
mewakili LFG, namun karena pengukurannya memerlukan waktu
lama
dan biaya yang tinggi, pengukuran klirens kreatinin tidak
memberikan
solusi untuk kemudahan pengukuran fungsi ginjal. Hal tersebut
yang
mendasari dikembangkannya cara perhitungan untuk memprediksi
-
26
klirens kreatinin dengan variabel yang mudah didapatkan, yaitu
kreatinin
serum, jenis kelamin, umur dan berat badan (Cirillo, 2010).
b. Laju Filtrasi Glomerulus
Laju filtrasi glomerulus merupakan laju filtrasi dari semua
nefron
yang berfungsi. Glomerulus ginjal sebagai unit filtrasi ginjal
menyaring
kira kira 180 L/hari (125 mL/menit) dari plasma. Laju filtrasi
glomerulus
mengukur klirens urin/plasma terhadap marker filtrasi ideal,
misalnya
inulin, atau marker eksogen seperti iothalamate, diethylene
triamine
penta acetic acid & iohexol. Pengukuran LFG memerlukan
proses yang
invasif dan waktu yang lama, sehingga tidak dianjurkan untuk
dilakukan
dalam praktek klinik (Stevens et al., 2006). Cara terbaik dan
teliti untuk
mengukur LFG adalah dengan klirens inulin. Namun uji ini
jarang
dilakukan dalam klinik karena melibatkan proses intravena
dengan
kecepatan yang konstan, pengumpulan urin pada saat saat
tertentu
dengan kateter, dan invasif (Price dan Wilson, 2005).
Laju filtrasi glomerulus telah diterima secara luas sebagai
indeks
terbaik untuk menilai fungsi ginjal. Pengukuran LFG merupakan
hal
yang penting dalam pengelolaan pasien dengan penyakit ginjal.
Selain
untuk menilai fungsi ginjal secara umum, pengukuran LFG juga
untuk
mengetahui dosis obat yang tepat yang dapat dibersihkan oleh
ginjal,
untuk mendeteksi secara dini adanya gangguan ginjal,
mencegah
gangguan ginjal lebih lanjut, mengelola pasien dengan
transplantasi
ginjal, dan dalam penggunaan kontras media radiografik yang
berpotensi
nefrotoksik. Karena itu diperlukan pemeriksaan LFG yang
mempunyai
nilai akurasi yang tinggi (Stevens dan Levey, 2009).
Beberapa metode telah ditemukan untuk mengukur LFG.
Bersihan inulin merupakan baku emas untuk mengukur LFG.
Beberapa
waktu kemudian bersihan dari beberapa bahan radioisotop
seperti
chromium 51-EDTA, iothalamate, dan iohexol (nonradioisotop)
mempunyai akurasi yang mendekati sama dengan bersihan inulin.
Tetapi
berbagai pemeriksaan ini memerlukan waktu, tenaga dan biaya
yang
-
27
besar serta tidak praktis, dan kurang ideal untuk aplikasi rutin
atau
penggunaan klinik dalam jumlah yang banyak. Saat ini penanda
endogen
yang paling sering digunakan adalah kreatinin serum, baik secara
tunggal
maupun dikombinasikan dengan urin tampung 24 jam untuk
menentukan
bersihan kreatinin. Beberapa faktor dapat berpengaruh
terhadap
ketepatan penggunaan kreatinin untuk uji fungsi ginjal, seperti
ketelitian
dalam mengukur jumlah urine 24 jam, pengaruh massa otot
terhadap
produksi kreatinin endogen, asupan daging, aktivitas fisik,
adanya sekresi
kreatinin di tubulus ginjal, pengaruh obat-obatan, dan masalah
analitik
metode pemeriksaan kreatinin (Lamb et al., 2006). Klirens
kreatinin
sering dipergunakan untuk menentukan besarnya LFG.
Pemeriksaan
klirens kreatinin dilakukan dengan mengumpulkan urin selama 24
jam,
namun kelemahan pemeriksaan klirens kreatinin adalah senantiasa
ada
bias dalam penampungan urin 24 jam (Martakusumah, 2012).
Metode rujukan untuk menentukan nilai LFG pada anak adalah
inulin clearance, namun marker eksogen sangatlah mahal dan
tidak
mudah diterapkan dalam praktek klinik sehingga Pierrat et al.
(2003)
mencoba membandingkan beberapa metode pengukuran eLFG pada
anak
menggunakan Cockcroft-Gault, Schwartz, dan Modification of Diet
in
Renal Disease (MDRD), yang akhirnya pada satu simpulan bahwa
Cockcroft-Gault dapat digunakan pada anak usia 12 tahun dan
dewasa,
pada anak usia < 12 tahun, dan tidak ada formula yang
memuaskan untuk
menilai eLFG. Sementara Delanghe (2009) merekomendasikan
formula
Schwartz dan Counahan Barrat untuk menilai eLFG pada anak.
Selistre
et al. (2012) merekomendasikan formula Schwartz untuk menilai
eLFG
pada anak-anak (usia < 18 tahun) berdasarkan penelitiannya
yang
menunjukkan adanya kesesuaian/korelasi yang baik antara
formula
Schwartz dengan inulin clearance sebagai metode baku emas
pengukuran
eLFG (gambar 5). A dan C menunjukkan hubungan univariat
menggunakan transformasi logaritma. B dan D menunjukkan
Bland-
Altman plot menggunakan rasio eGFR/mGFR terhadap
eGFR+mGFR)/2.
-
28
Gambar 5. Perbandingan antara formula Schwartz dan inulin
clearance(Selistre et al., 2012).
Penelitian ini menggunakan formula Schwartz untuk menilai
eLFG sebagai salah satu parameter penanda fungsi ginjal pada
pasien
TBM. Rumus perhitungan eLFG berdasarkan formula Schwartz
adalah
sebagai berikut (Filler et al., 2002):
eLFG = k x L/Scr
keterangan : eLFG : estimated LFG (mL/menit/1,73 m2)
L : tinggi badan (cm)
Scr : serum kreatinin (mg/dL)
K : konstanta (bayi aterm: 0,45; anak dan
remaja putri 0,55; remaja putra: 0,7)
Nilai rujukan laju filtrasi glomerulus untuk usia kurang dari
40
tahun jenis kelamin wanita berkisar antara 107−139 mL/menit/1,73
m²,
sedangkan untuk laki laki berkisar antara 87−107 mL/menit/1,73
m²
(Pagana dan Pagana, 2014).
-
29
B. Kerangka Pikir
Gambar 6. Bagan kerangka pikir
C. Hipotesis Penelitian
Terdapat korelasi antara kadar F2-IsoPs urin dan eLFG pada
pasien TBM.
Talasemia beta mayor (mutasi rantai globin β)
Anemia kronik Iron overload Terapi khelasi besi
Stres oksidatif Nefrotoksik
Peroksidasi lipid membran selglomerulus dan tubulus ginjal
Gangguan fungsi ginjal
Glomerulus ginjal Tubulus ginjal
↑ endotelialinjury
↑ ROS, ↓ NO
Iskemia tubulus
Apoptosis selepitel tubulus
↑ Ca sitosolik padaarteriol aferen
↑ mediator inflamasi(TNF α, IL 18)
↑ sensitivitas terhadapvasokonstriksi ↓ NO, ↓ ET
ICAM 1, P selectin endotel↑ adhesi netrofil↑ radikal bebas
kreatinin serum
eLFG
Pembentukan F2‒IsoPsurin
↑ F2‒IsoPs urin
Korelasi? Gangguan fungsitubulus
Keterangan:: Mempengaruhi proses selanjutnya
: variabel penelitian : bukan variabel penelitian
-
30
BAB III
METODE DAN CARA PENELITIAN
A. Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian analitik observasional
dengan
pendekatan cross sectional untuk menilai korelasi kadar F2-IsoPs
urin dengan
eLFG pada pasien TBM.
B. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di Instalasi Patologi Klinik Rumah Sakit
Umum
Daerah Dr Moewardi (RSDM) di Surakarta. Waktu penelitian mulai
bulan
Mei-Juni 2016.
C. Subjek Penelitian
1. Populasi dan Sampel Penelitian
Populasi pada penelitian ini adalah pasien anak‒anak dengan
diagnosis TBM yang datang ke Instalasi rawat jalan Bagian Ilmu
Kesehatan
Anak (IKA) dan Bangsal Talasemia yang dilakukan pemeriksaan
laboratorium ke Instalasi Patologi Klinik RSDM. Pemilihan
subjek
penelitian dilakukan secara consecutive sampling (berurutan),
subjek dipilih
berdasarkan kriteria inklusi dan eksklusi. Besar sampel yang
digunakan
untuk penelitian ini berdasarkan rumus untuk besar sampel pada
penelitian
analitik korelatif (Dahlan, 2010). Perkiraan besar sampel
memakai rumus
besar sampel untuk penelitian analitik korelatif