Post on 19-Oct-2020
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