TIDUR DAN IRAMA SIRKADIAN : KOMPONEN UTAMA DALAM REGULASI ENERGI METABOLISME Aaron D. Laposkya,b,*, Joseph Bassb,c, Akira Kohsakac, Fred W. Tureka,b a Northwestern University, Department of Neurobiology and Physiology, 2205 Tech Drive, Hogan 2-160, Evanston, IL 60208-3520, United States b Northwestern University, Center for Sleep and Circadian Biology, 2205 Tech Drive, Hogan 2-160, Evanston, IL 60208-3520, United States c Evanston Northwestern Healthcare and Research Institute, Department of Medicine, United States Received 15 May 2007; accepted 16 June 2007 Available online 14 August 2007 Edited by Peter Tontonoz and Laszlo Nagy Abstrak Dalam review ini, kami menampilkan beberapa bukti dari hasil penelitian pada manusia dan hewan untuk mengevaluasi hipotesa bahwa tidur dan irama sirkardian mempengaruhi metabolisme energi dalam tubuh, terutama pada penyakit seperti diabetes dan obesitas. Bagian pertama akan membahas hubungan antara kurangnya tidur seseorang dengan obesitas. Bagian kedua membahas bahwa irama sirkardian mempengaruhi metabolisme hingga ke level behavioral dan molekular. Overview Banyak aspek dalam kehidupan seseorang yang dipengaruhi oleh irama sirkardian. Salah satunya adalah diuresis yang dipengaruhi siklus gelap:terang. Beberapa ritme tubuh yang mudah dikenali adalah siklus tidur- bangun, aktivitas lokomotor, dan perilaku makan. Gen sirkardian pada mamalia pertama kali ditemukan pda tahun 1997 oleh peneliti di universitas
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
TIDUR DAN IRAMA SIRKADIAN : KOMPONEN UTAMA DALAM
REGULASI ENERGI METABOLISME
Aaron D. Laposkya,b,*, Joseph Bassb,c, Akira Kohsakac, Fred W. Tureka,b
a Northwestern University, Department of Neurobiology and Physiology, 2205 Tech Drive, Hogan 2-160, Evanston, IL 60208-3520, United States
b Northwestern University, Center for Sleep and Circadian Biology, 2205 Tech Drive, Hogan 2-160, Evanston, IL 60208-3520, United States
c Evanston Northwestern Healthcare and Research Institute, Department of Medicine, United States
Received 15 May 2007; accepted 16 June 2007Available online 14 August 2007
Edited by Peter Tontonoz and Laszlo Nagy
Abstrak
Dalam review ini, kami menampilkan beberapa bukti dari hasil penelitian pada
manusia dan hewan untuk mengevaluasi hipotesa bahwa tidur dan irama
sirkardian mempengaruhi metabolisme energi dalam tubuh, terutama pada
penyakit seperti diabetes dan obesitas. Bagian pertama akan membahas hubungan
antara kurangnya tidur seseorang dengan obesitas. Bagian kedua membahas
bahwa irama sirkardian mempengaruhi metabolisme hingga ke level behavioral
dan molekular.
Overview
Banyak aspek dalam kehidupan seseorang yang dipengaruhi oleh irama
sirkardian. Salah satunya adalah diuresis yang dipengaruhi siklus gelap:terang.
Beberapa ritme tubuh yang mudah dikenali adalah siklus tidur-bangun, aktivitas
lokomotor, dan perilaku makan.
Gen sirkardian pada mamalia pertama kali ditemukan pda tahun 1997 oleh
peneliti di universitas Northwestern dengan menggunakan tikus sebagai hewan
coba, diberi nama gen Clock (Circardian locomotor output cycles kaput). Sejak
saat itu telah banyak ditemukan gen-gen lain yang berpengaruh terhadap irama
sirkardian. Dua hasil penelitian utama dari tikus Clock adalah tikus homozigot
dengan mutasi Clock (C57B1/6J) mengaami peningkatan pada waktu terjaga dan
mengalami penurunan REM saat tertidur. Akhir-akhir ini telah ditemukan fakta
baru bahwa tikus dengan mutasi pada gen Clock akan mengalami perubahan
metabolisme, meliputi perubahan pola makan, aktivitas lokomotor, hiperfagi, dan
obesitas disertai gejala dari sindroma metabolik : hiperleptinemia, hiperlipidemia,
statosis hepatik, hiperglikemia. Fakta ini membuktikan bahwa irama sirkardian
mempengaruhi metabolisme energi hingga ke tingkat molekular. Terdapat
kemungkinan gen Clock ini mempengaruhi sistem fisiologi tubuh melalui jalur
sentral dan perifer. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa gen irama sirkardian
tidak hanya terdapat di otak, namun juga terdapat di jaringan lain yang juga
berperan dalam metabolisme energi dan kardiovaskular, seperti jantung, liver,
jaringan adiposa, dan pankreas. Oleh karena itu, gen Clock diduga memiliki peran
fungsional lain.
Dalam review ini, peneliti akan memaparkan fakta hasil penelitian yang
telah dilakukan pada manusia dan hewan bahwa irama sirkardian mempengaruhi
energi metabolisme dan diharapkan mampu menjelaskan fenomena merebaknya
penyakit obesitas dan sindroma metabolik di US dan beberapa negara berkembang
lainnya. Bagian pertama akan membahas hubungan antara kurangnya tidur
seseorang dengan obesitas. Bagian kedua membahas bahwa irama sirkardian
mempengaruhi metabolisme hingga ke level behavioral dan molekular.
1. Obesitas dan sleep loss : epidemik yang saling berhubungan ?
Tren kesehatan yang sedang berkembang saat ini adalah meningkatnya
angka kejadian oebsitas dan sindroma metabolik, serta berkurangnya waktu tidur
seseorang yang berujung pada sleep loss. Data dari CDC pada tahun 1980
menunjukkan bahwa jumlah penduduk US yang mengakami overweight dan
obesitas tekah meningkat hingga dua kalinya pada orang dewasa, bahkan
meningkat hingga tiga kalinya pada anak-anak dan remaja, terjadi pada lebih dari
60% populasi pada beberapa negara bagian. Obesitas akan menyebabkan beberapa
komplikasi, seperti resistensi insulin, hiperglikemi, dislipidemi, hipertensi,
inflamasi, gangguan koagulasi. Obesitas dan sindroma metabolik juga merupakan
faktor risiko dari serangan jantungm stroke, diabetes, kanker, OSAS, arthritid, dll.
Pada orang-orang yang mengalami obesitas ditemukan bahwa mereka
mengalami pengurangan waktu tidur 1-2 jam. Pada tahun 2006, telah terdapat 35
studi epidemiologis yang meneliti tetntang hubungan sleep loss dengan obesitas,
diabetes, sindroma metabolik, dan penyakit kardiovaskuler. Pertanyaan berikutnya
adalah apakah faktor tersebut saling berpengaruh atau hanya berkorelasi tanpa
mempengaruhi satu dengan yang lain.
1.1 Human laboratory studies
Van Cauter dkk membuktikan bahwa telah terjadi perubahan regulasi
glukosa dan nafsu makan jika seseorang mengalami pengurangan waktu tidur.
Sebagai contoh, jika seseorang dibatasi hanya tidur 4 jam sehari selama 6 hari
berturut-turut akan mengalami peningkatan kadar glukosa dan berkurangnya
respon insulin dalam tubuh. Hal ini membuktikan jika sleep loss terjadi dalam
rentang waktu yang cukup lama merupakan faktor risiko terjadinya gangguan
homeostasis glukosa dan diabetes. Sleep loss juga terbuki menurunkan sekresi
hormon anorektik, leptin, dan meningkatkan sekresi hormon orixigenik, ghrelin,
dan peningkatan nafsu makan. Jumlah kalori yang diserap tubuh akan meningkat
350-500 l/cal per hari, diduga hal ini yang menyebabkan obesitas. Fungsi
fisiologis lain yang juga mengalami perubahan adalan peningkatan simpatovagal,
hiperkortisolemia, peningkatan fungsi hormon tiroid,peningkatan kadar CRP, dan
peningkatan mediator inflamasi sitokin.
1.2 Animal laboratory studies
Penelitian pada tikus dengan metode disk-over water (DOW)
menunjukkan bahwa sleep loss pada tikus selama 2 minggu mengakibatkan