ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA DISERTASI

ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

DISERTASI PENGARUH PROGESTERON TERHADAP EKSPRESI TNF α, GLUTAMAT, β ENDORFIN, HSP 70, GABA, DAN APOPTOSIS NEURON DALAM MEKANISME PENGHAMBATAN SINYAL NYERI NEUROPATI PADA TIKUS

TOTOK SUHARTOJO

PROGRAM STUDI ILMU KEDOKTERAN JENJANG DOKTOR FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA 2016

DISERTASI

PENGARUH PROGESTERON TERHADAP ...

TOTOK SUHARTOJO


PENGARUH PROGESTERON TERHADAP EKSPRESI TNF α, GLUTAMAT, β ENDORFIN, HSP 70, GABA, DAN APOPTOSIS NEURON DALAM MEKANISME PENGHAMBATAN SINYAL NYERI NEUROPATI PADA TIKUS

DISERTASI Untuk memperoleh Gelar Doktor dalam Program Studi Ilmu Kedokteran Jenjang Doktor pada Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga telah dipertahankan di hadapan Panitian Ujian Doktor Terbuka Pada Hari: Kamis Tanggal: 24 Maret 2016 Pukul: 10.00 – 12.00 WIB

TOTOK SUHARTOJO 090970158

PROGRAM STUDI ILMU KEDOKTERAN JENJANG DOKTOR FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA 2016

DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


PERSETUJUAN

DISERTASI INI TELAH DISETUJUI Pada tanggal 24 Maret 2016

Oleh:

Promotor

ii DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


Disertasi telah disetujui pada Ujian Akhir Tahap 1 (Tertutup) Tanggal 10 Februari 2016

Panitia Penguji

Ketua

:

Anggota

:

Prof. Dr. I Ketut Sudiana, Drs, M.Si.

1. Prof. Dr. Abdul Hafid Bajamal, dr, SpBS. 2. Prof. Dr. Ahmad Basori. Drs., Apt., MS. 3. Dr. Agus Turchan, dr, SpBS. 4. Dr. Hari Basuki Notosubroto, dr, M.Kes. 5. Dr. Junaidi Khotib, S.Si, M.Kes, Apt. 6. Prof. Dr. M. Istiadjid Eddy Santoso, dr, SpS, SpBS(K), MHum.

Ditetapkan dengan Surat Keputusan Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga Nomor

: 209/UN3.1.1/PPd.S3/2016

Tanggal

: 17 Februari 2016

iii DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


UCAPAN TERIMA KASIH Pertama-tama saya panjatkan puji syukur yang tidak terhingga ke hadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karuniaNya sehingga disertasi ini dapat diselesaikan.

Disertasi ini dapat diselesaikan berkat dorongan , bimbingan, arahan, saran, dan perbaikan dari banyak pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati perkenankan saya menyampaikan terima kasih serta penghargaan yang setinggi-tingginya kepada yang terhormat:

Prof. Dr. Abdul Hafid Bajamal, dr, Sp.BS atas kesediaan beliau menjadi promotor dengan penuh kesabaran di tengah kesibukan beliau telah berkenan memberikan dorongan, dukungan, bimbingan serta wawasan dan pemikiran yang sangat berharga selama saya menjalani program pendidikan doktor sampai dengan selesainya disertasi ini. Saya sampaikan terima kasih yang tak terhingga.

Dr. Agus Turchan, dr, Sp.BS sebagai ko-promotor yang diantara kesibukan beliau yang tinggi sebagai Ketua Program Pendidikan Dokter Spesialis Bedah Saraf Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga senantiasa meluangkan waktu membimbing sehingga disertasi ini selesai. Saya haturkan terima kasih yang tak terhingga.

Saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: Rektor Universitas Airlangga, Prof. Dr. Mohammad Nasih, SE., Mt., Ak., dan mantan Rektor Universitas Airlangga, Prof. Dr. H. Fasichul Lisan, Apt yang telah memberikan kesempatan bagi saya untuk menjalani program pendidikan doktor yang sangat berharga ini.

Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga, Prof. Dr. Soetojo, dr, Sp.U dan mantan Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga Prof. Dr. Agung Pranoto, dr., M.Kes, Sp.PD, K-EMD, FINASIM yang telah memberi ijin dan kesempatan mengikuti program pendidikan doktor. iv DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


Prof. Dr. H. Joewono Soeroso, dr, M.Sc. SpPD-KR selaku Ketua Program Studi Ilmu Kedokteran Jenjang Doktor Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga dan Prof. Dr. Teddy Ontoseno, dr, SpA(K), SpJP, AAK selaku mantan Ketua Program Studi Ilmu Kedokteran Jenjang Doktor Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga atas nasihat dan perhatian yang diberikan kepada saya selama mengikuti pendidikan.

Walikota Surabaya Dr. Ir. Tri Rismaharini, M.T. yang telah menerima saya sebagai pegawai di bagian bedah / SMF Bedah RSUD. dr. Mohammad Soewandhie Surabaya.

Direktur RSUD. dr. Mohammad Soewandhie, drg. Febria Rachmanita, MA dan mantan Kepala Dinas Kesehatan Kabupaten Bangkalan, Dra. Lily Setyowati Mukti, Apt, M.M.Kes yang telah memberi kesempatan mengikuti pendidikan doktor ini.

Kepada staf pengajar pada Program Studi Ilmu Kedokteran Jenjang Doktor Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga, Prof. Dr. Suhartono Taat Putra, dr, MS., Prof. Harjanto JM, dr., AIFM,. Prof. Dr. Zainuddin, drs. Apt., Prof. Dr. Juliati Hood A, dr, MS, Sp.PA(K), FIAC., Prof. Kuntoro, dr, MPH, Dr.PH., Siti Pariani, dr, MS, M.Sc, PhD., Dr. Sunarjo, dr, MS, M.Sc., Dr. F. Sustini, dr, MS., Widodo J. Pudjihardjo, dr, MPH, Dr.PH., Dr. Hari Basuki Notobroto, dr, M.Kes., Prof. Dr. Ketut Sudiana, Drs, M.Si., Dr. Junaidi Khotib, S.Si, M.Kes, Apt., dan Prof. Purnomo Suryohudoyo, dr, SpBK.

Dr. Hari Basuki Notobroto, dr, M.Kes, Sebagai Konsultan di bidang metodologi penelitian dan statistika yang telah dengan sabar membimbing saya dalam mengembangkan dan memperkaya pemahaman saya tentang metode penelitian dan analisis statistika serta aplikasinya dalam penelitian saya.

v DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


Kepada teman-teman peserta Program Studi Ilmu Kedokteran Jenjang Doktor Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga angkatan 2009/2010, yang saling mendorong, mendukung, mengingatkan, dan memberi masukan sehingga berkontribusi pada penulisan ini. Terima kasih atas segala kerjasamanya.

Dengan rasa cinta dan hormat kepada ayahanda Soedono (alm) dan ibunda Siti Esah yang telah mengasuh, mendidik dengan kasih sayang dan kepada lima saudaraku yang telah memberi semangat dalam menjalani kehidupan ini dan telah mendidik saya sehingga mencapai puncak tertinggi pendidikan.

Kepada istri saya tercinta Ir. Heri Sri Kustiningsih, yang sampai saat ini mendampingi saya dalam suka dan duka menjalani kehidupan, serta ketiga anakku dr. Tasya Primadani, Paxia Reyna Prisya, dan Akbar Adrian Ramadhan yang menjadi pemacu semangat saya dalam menyelesaikan pendidikan doktor. Semoga penelitian ini dapat bermanfaat untuk kemajuan ilmu kedokteran dan bagi siapapun yang berkepentingan. Semoga Allah SWT memberikan rahmat dan anugerahNya untuk kita semua.

vi DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


RINGKASAN PENGARUH PROGESTERON TERHADAP EKSPRESI TNF α, GLUTAMAT, β ENDORFIN, HSP 70, GABA, DAN APOPTOSIS NEURON DALAM MEKANISME PENGHAMBATAN SINYAL NYERI NEUROPATI PADA TIKUS Totok Suhartojo Kerusakan saraf yang menyebabkan nyeri neuropati dapat terjadi karena kompresi, pemotongan, iskemia, infeksi, gangguan metabolisme saraf atau kombinasi penyebab diatas dengan manifestasi klinis berupa hyperalgesia atau allodynia dan berbagai gejala ikutan berupa depresi, kesulitan tidur, kelelahan. Penyakit-penyakit yang sering menimbulkan gejala nyeri neuropati seperti stroke, diabetes mellitus, multiple sclerosis, infeksi HIV, dan penyakit degeneratif Parkinson disease. Di Amerika 3 juta penduduknya mengalami nyeri neuropati yang berhubungan dengan diabetes mellitus, dan sekitar 1 juta mengalami nyeri neuropati yang berhubungan dengan infeksi virus Herpes. Nyeri neuropati sampai saat ini masih menjadi masalah yang belum selesai untuk dikaji dan diatasi. Patofisiologi nyeri neuropati yang sangat kompleks dan belum sepenuhnya diketahui menjadi salah satu penyebab sulitnya menemukan obat yang tepat pada manajemen terapi nyeri neuropati.

Obat-obatan standar yang sering digunakan pada terapi nyeri neuropati adalah golongan anti epileptic dan anti depresan seperti tricyclic antidepresan (TCAs) dan serotonin reuptake inhibitor (SNRi). Penggunaan obat-obatan tersebut dalam jangka panjang menimbulkan efek samping yang signifikan dan belum mampu sepenuhnya menghambat sinyal nyeri neuropati maupun melindungi neuron dari stress dan kematian. Oleh karena itu diperlukan alternative terapi untuk manajemen terapi nyeri neuropati.

Penelitian ini adalah penelitian eksperimental laboratorik dengan rancangan penelitian post test only control group design. Dua puluh empat tikus putih (Rattus novergicus) jantan, umur 3 bulan, strain Wistar, dibagi menjadi 3 kelompok yang masing-masing kelompok berjumlah 8 ekor, yaitu kelompok yang vii DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


hanya diidentifikasi nervus ischiadicusnya (sham operation) disebut kelompok kontrol negatif, kelompok yang dilakukan pengikatan pada nervus ischiadicusnya sebagai

kelompok

kontrol

positif,

dan

kelompok

yang

diikat

nervus

ischiadicusnya dan di injeksi dengan progesteron sebagai kelompok perlakuan.

Model hewan coba nyeri neuropati yaitu tikus putih yang dilakukan pengikatan saraf ischiadicus dengan benang silk no. 0/4 pada 1/3 sampai 1/2 diameternya. Kelompok perlakuan adalah yang dilakukan pengikatan dan diinjeksi dengan MPA (medroxy progesterone acetat) dengan dosis 16 mg/kg/hari secara subcutan pada leher hewan coba. Pemberian progesteron dilakukan tiap hari berturut-turut sampai 2 minggu. Pada kari ke-1, 3, 5, 7, 8, 10, 12, 14 setelah perlakuan diukur waktu latensi nyerinya dari masing-masing kelompok positif, negatif, dan perlakuan. Unit analisa diambil dari jaringan medulla spinalis.

Pemeriksaan jaringan medulla spinalis dengan teknik imunohistokimia menggunakan anti TNF α monoclonal antibody, anti GABA monoclonal antibody, anti Glutamat monoclonal antibody, anti β endorfin monoclonal antibody, anti HSP 70 monoclonal antibody, dan pemeriksaan apoptosis neuron dengan menggunakan metode TUNEL. Data dianalisis statistik menggunakan Anova, Brown-Forsythe, LSD, Games-Howell, Levene’s test, dan analisa jalur dengan perangkat lunak SPSS 17.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian progesteron meningkatkan jumlah sel neuron yang mengekspresikan GABA, β endorfin, HSP 70, dan meningkatkan waktu latensi nyeri. Terjadi penurunan jumlah sel yang mengekspresikan glutamat pada kelompok perlakuan dibandingkan kelompok kontrol positif. Tidak ada perbedaan yang signifikan jumlah sel microglia yang mengekspresikan TNF α pada kelompok kontrol negatif, positif, maupun kelompok perlakuan. Jumlah sel neuron yang mengalami apoptosis meningkat pada kelompok kontrol positif, sdangkan pada kelompok perlakuan tidak terdapat perbedaan bila dibandingkan dengan kelompok kontrol positif maupun negatif.

viii DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


Waktu latensi nyeri dari kelompok perlakuan lebih panjang dari kelompok kontrol positif. Pada analisa jalur terdapat pengaruh antara pemberian progesteron dengan HSP 70 dan glutamat. Terdapat pengaruh antara HSP 70 dan GABA, GABA dengan waktu latensi nyeri, sedangkan Glutamat berpengaruh terhadap β endorfin, β endorfin dengan waktu latensi nyeri. Tidak ada pengaruh antara pemberian progesteron dengan ekspresi TNF α, TNF α dengan apoptosis neuron, Apoptosis neuron dengan waktu latensi nyeri. Tidak ada pengaruh antara Glutamat dengan ekspresi GABA dan apoptosis neuron.

Kesimpulan: Progesteron dapat meningkatkan waktu latensi nyeri dengan cara menghambat sinyal nyeri neuropati yang dimediasi oleh peningkatan ekspresi GABA, β endorfin, dan HSP 70 pada sel neuron medulla spinalis.

ix DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


SUMMARY EFFECT OF PROGESTERON ON EXPRESSION OF TNF α, GLUTAMATE, β ENDORPHIN, HSP 70, GABA, AND NEURONAL APOPTOSIS IN THE MECHANISM OF NEUROPATHIC PAIN SIGNAL INHIBITION ON RAT Totok Suhartojo Nerve damage which causes neuropathic pain can occur because of compression, cutting, ischemia, infection, nerve metabolic disorder or a combination of those causes with clinical manifestation such as hyperalgasia or allodyna and other symptoms that follow such as depression, sleeping problems, and fatigue. Diseases that often cause neuropathic pain are stroke, diabetes mellitus, multiple sclerosis, HIV infection, and Parkinson’s degenerative disease. In America, as many as 3 million people experience neuropathic pain associated with diabetes mellitus and around 1 million people experience neuropathic pain due to Herpes virus infection. Neuropathic pain is still a problem that is still being studied now. Pathophysiology of neuropathic pain that is complex and not fully known yet is one of the reasons why it is difficult to find the right medicine on neuropathic pain therapy management. Common drugs/medicine often used on neuropathic pain therapy are antiepileptic and antidepressant drugs such as Tricylic Antidepressants (TCAs) and Serotonin Reuptake Inhibitor (SNRi). The use of those drugs, in the long term, will cause significant side effects and they cannot fully inhibit the signal in neuropathic pain or protect neuron from stress and death. Therefore, alternative therapy for neuropathic pain therapy management is needed. This is a laboratory experiment research with post-test only control group design. This research used twenty-four three-month old male rats (Rattus Novergicus) that were divided into three groups consisting of eight rats each. The first group was negative control group (sham operation) that is only exposed to sciatic nerve without ligation. The second group was positive control group with sciatic nerve ligation. The third group was treatment group with sciatic nerve ligation and progesterone injection. x

DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


The animals used were rats whose sciatic nerve was ligated with 4 – 0 silk suture on one-third to one-half of its diameter. Treatment group was a group with sciatic nerve ligation and which was injected with MPA (Medroxyl Progesterone Acetate) with a dosage of 16 mg/kg/day via the subcutaneous route on the neck of the rats. Progesterone was administered every day for two weeks. On day 1, 3, 5, 7, 8, 10, 12, 14, after progesterone was administered, pain latency time was measured. Samples for analysis were taken from medulla spinalis tissue. Medulla spinalis tissue was tested with immunohistochemistry technique using anti-TNF-α monoclonal antibody, anti-GABA monoclonal antibody, antiglutamate monoclonal antibody, anti-HSP 70 monoclonal antibody and neuronal apoptosis testing was conducted using TUNEL method.

Data were statistically

analyzed using Anova, Brown-Forsythe, LSD, Games-Howell, Levene’s test and path analysis testing was conducted using SPSS 17. The results showed that progesterone administration increased the number of neuron cells expressing GABA, β endorphin, HSP 70 and increased pain latency time. There was a decrease on the number of cells expressing glutamate on treatment group compared with positive control group.

There was not any significant

difference on the number of microglia cells expressing TNF-α in all groups. The number of cells experiencing apoptosis increased on positive control group, while there was not any difference on treatment group compared with positive and negative control groups. Pain latency time on treatment group was longer than that on positive control group. The results of path analysis showed that there was an effect between progesterone administration on the expression of HSP 70 and glutamate. There was an effect between HSP 70 and GABA, GABA and pain latency time, while glutamate had an effect on t β endorphin, and β endorphin and pain latency time. There was not any effect between progesterone administration and TNF-α expression, TNF-α and neuronal apoptosis, neuronal apoptosis and pain latency time. There was not any effect between glutamate and GABA expression and neuronal apoptosis. xi DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


Conclusion: Progesterone can increase pain latency time by inhibiting signal in neuropathic pain mediated by the increase of expression of GABA, β endorphin, and HSP 70 on medulla spinalis neuron cells.

xii DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


Abstrak Pengaruh Progesteron terhadap Ekspresi TNF a, Glutamat, b endorfin, HSP 70, GABA, dan Apoptois neuron dalam Mekanisme penghambatan sinyal nyeri neuropati pada tikus. Totok Suhartojo Latar belakang: Nyeri neuropati merupakan komplikasi yang disebabkan oleh penyakit-penyakit Diabetes Mellitus, stroke, multiple sclerosis, infeksi HIV, dan penyakit degeneratif seperti Parkinson disease. Progesteron mempunyai efek anti nosisepsi dan efek lainnya sebagai neuroprotective, namun mekanisme penghambatan sinyal nyeri neuropatinya belum diketahui dengan jelas. Tujuan penelitian: Menganalisa mekanisme penghambatan sinyal nyeri neuropati pada pemberian progesteron. Metode: Penelitian ini menggunakan tikus strain wistar. Model hewan cobanya dibuat dengan mengikat saraf ischiadicus. Subyek dikelompokkan menjadi 3: K0 (n=8) yaitu tikus yang hanya diidentifikasi saraf ischiadicusnya (Sham operation), K1 (n=8) yaitu tikus yang diikat saraf ischiadicusnya, P1 (n=8) yaitu tikus yang diikat saraf ischiadicusnya dan diinjeksi MPA (medroxyl progesterone acetate) secara subcutan. Sampel diambil dari jaringan medulla spinalis dan dilakukan pemeriksaan imunohistokimia dengan antibody monoklonal anti: TNF a, Glutamat, b endorfin, HSP 70, GABA, dan apoptosis neuron. Waktu latensi nyeri diukur dengan alat hot plate. Data diambil menggunakan Anova, Brown-Forsythe, LSD, Games-Howell, dan analisa jalur dengan perangkat lunak SPSS 17. Hasil: Terdapat perbedaan yang signifikan waktu latensi nyeri antara kelompok kontrol positif dengan kelompok perlakuan (9,15 ± 2,32 dan 15,03 ± 3,41 detik). Pada analisa jalur terdapat pengaruh pemberian progesteron terhadap ekspresi HSP 70 dan Glutamat (b= 0,947; p < 0,001 dan b= -7,46; p < 0,001). Terdapat pengaruh antara HSP 70 dengan ekspresi GABA (b= 0,612; p = 0,022), antara GABA dengan waktu latensi nyeri (b= 0,517; p = 0,025). Terdapat pengaruh Glutamat dengan ekspresi b endorfin (b= -0,711; p < 0,001) dan b endorfin dengan waktu latensi nyeri (b= 0,468; p = 0,043). Kesimpulan: Progesteron dapat meningkatkan waktu latensi nyeri dengan cara menghambat sinyal nyeri neuropati yang dimediasi oleh peningkatan ekspresi GABA, b endorfin, dan HSP 70 pada sel neuron medulla spinalis. Kata Kunci: Progesteron, Nyeri neuropati, Lesi saraf perifer, Waktu latensi nyeri

xiii DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


Abstract Effect of Progesterone on Expression of TNF-α, Glutamate, β Endorphin, HSP 70, GABA, and Neuronal Apoptosis in the Mechanism of Neuropathic Pain signal inhibition on Rat Totok Suhartojo Background: Neuropathic pain is a complication caused by diseases such as Diabetes Mellitus, stroke, multiple sclerosis, HIV infection and degenerative diseases such as Parkinson’s disease. Progesterone has antinociceptive effect and other effects as neuroprotective; However, the mechanism of neuropathic pain signal inhibition has not been known yet. Aim: To investigate mechanism of the inhibition of signal in neuropathic pain on progesterone administration. Methods: Three groups of wistar strain rats were used: (a) K0 (n=8): only exposed to sciatic nerve without ligation (sham operation), (b) K1 (n=8): with sciatic nerve ligation, (c) P1 (n=8): with sciatic nerve ligation and MPA (Medroxyl Progesterone Acetate) injection via the subcutaneous route. Samples were taken from medulla spinalis and immunohistochemistry testing was done using monoclonal antibody of anti: TNF-α, Glutamate, β endorphin, HSP 70, GABA, and neuronal apoptosis testing was conducted using TUNEL method. Pain latency time was measured using hot plate test. Data were analyzed using Anova, Brown-Forsythe, LSD, Games-Howell, and path analysis was conducted with SPSS 17. Results: There was a significant difference on pain latency time between positive control group and treatment group (9.15 ± 2.32 and 15.03 ± 3.41 second). Path analysis result showed that there was an effect of progesterone administration on the expression of HSP 70 and glutamate (β = 0.947; p < 0.001 and β = -7.46; p < 0.001). There was an effect between HSP 70 and GABA expression (β=0.612; p=0.022), between GABA and pain latency time (β = 0.517; p = 0.025). There was an effect between glutamate and β endorphin expression (β = -0.711; p < 0.001) and between β endorphin and pain latency time (β = 0.468; p = 0.043). Conclusion: Progesterone can increase pain latency time by inhibiting signal in neuropathic pain mediated by the increase of expression of GABA, β endorphin, and HSP 70 on medulla spinalis neuron cells. Keywords: Progesterone, neuropathic pain, peripherial nerve injury, pain latency time

xiv

DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


DAFTAR ISI

JUDUL…………………………………………………………………………...i LEMBAR PENGESAHAN………………………………………………….....ii UCAPAN TERIMA KASIH…………………………………………………..iv RINGKASAN………………………………………………………………….vii SUMMARY……………………………………………………………………..x ABSTRAK…………………………………………………………………….xiii ABSTRACT………………………………………………………………….. xiv DAFTAR ISI…………………………………………………………………...xv DAFTAR TABEL…………………………………………………………….xix DAFTAR GAMBAR…………………………………………………………..xx DAFTAR LAMPIRAN……………………………………………………...xxiii DAFTAR SINGKATAN…………………………………………………….xxiv BAB 1. PENDAHULUAN…………………………………………………….1 1.1. Latar Belakang…………………………………………………….…...1 1.2. Rumusan masalah……………………………………………………...8 1.3. Tujuan Penelitian……………………………………………………....9 1.3.1

Tujuan Umum Penelitian…………………………………….....9

1.3.2

Tujuan Khusus Penelitian……………………………………....9

1.4. Manfaat Penelitian…………………………………………………….10 1.4.1

Manfaat Teoritik Penelitian…………………………...……….10

1.4.2

Manfaat Praktis Penelitian…………………………...………...10

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA……………………………………………..11 2.1.

Patofisiologi dan Aspek Molekuler Nyeri..............................................11 2.1.1. Definisi Nyeri.............................................................................11 2.1.2. Persepsi Nyeri ............................................................................12 2.1.3. Mekanisme Persepsi Nyeri.........................................................13 2.1.3.1 Nosiseptor...................................................................................15 2.1.3.2 Anatomi saraf ischiadicus dan medulla spinalis.........................19 2.1.4.

Klasifikasi Nyeri........................................................................23 xv

DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


2.1.4.1 Nyeri Akut.................................................................................23 2.1.4.2. Nyeri Khronis............................................................................25 2.1.4.3. Nyeri Nosiseptif dan Neuropati.................................................25 2.1.4.4. Nyeri pada Infant dan Dewasa...................................................26 2.1.5. 2.2.

Modulasi dan Manajemen Mengatasi Nyeri..............................27

Progesteron.............................................................................................30 2.2.1.

Penggolongan Hormon..............................................................30

2.2.2.

Biosintesis Hormon Progesteron...............................................34

2.2.3.

Sekresi Hormon Progesteron.....................................................37

2.2.4.

Mekanisme Kerja Hormon Progesteron sebagai Anti Nyeri.....39

2.2.5.

Mekanisme Kerja Hormon Progesteron sebagai Neuroprotective……………………………………………….40

2.2.6.

Hubungan antara Faktor Neuroendokrin, Neurotransmiter Pharmacolocy, dan Perubahan Intra Sel Neuron pada Nyeri...42

2.2.7. 2.3.

Mekanisme apoptosis...............................................................43

Neurotransmiter.....................................................................................46 2.3.1

Penggolongan Neurotrasmiter...................................................46

BAB 3. KERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESIS PENELITIAN 58 3.1.

Kerangka Konseptual.............................................................................58

3.2.

Penjelasan Kerangka Konseptual...........................................................59

3.3.

Hipotesis Penelitian................................................................................63

BAB 4. METODE PENELITIAN…………………………………………....64 4.1

Jenis dan Rancangan Penelitian.............................................................64

4.2

Unit eksperimen, replikasi dan randomisasi..........................................65

4.3.

4.2.1.

Unit Eksperimen.........................................................................65

4.2.2

Replikasi……………………………………………………….66

4.2.3.

Randomisasi...............................................................................66

Variabel Penelitian dan Definisi Operasional........................................67 4.3.1.

Variabel Penelitian.....................................................................67

4.3.2.

Definisi Operasional...................................................................68 xvi

DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


4.4.

4.5.

Bahan Penelitian.....................................................................................72 4.4.1.

Hewan Coba...............................................................................72

4.4.2.

Bahan Pemeriksaan Laboratorium.............................................72

Instrumen Penelitian................................................................................72 4.5.1. Instrumen untuk pembuatan model jaringan...............................72 4.5.2. Instrumen untuk pemeriksaan laboratorium................................73

4.6.

4.7.

Lokasi dan waktu penelitian...................................................................73 4.6.1.

Lokasi penelitian.........................................................................73

4.6.2

Waktu penelitian.........................................................................74

Kerangka Operasional Penelitian............................................................74 4.7.1.

Persiapan Penelitian....................................................................74

4.7.2.

Perlakuan terhadap hewan coba..................................................74

4.7.3.

Pengambilan jaringan medulla spinalis.......................................75

4.7.4.

Pemeriksaan jaringan medulla spinalis.......................................75

4.7.5.

Persyaratan etik...........................................................................78

4.7.6

Kerangka alur penelitian.............................................................79

4.8.

Prosedur Pengambilan dan Pengumpulan data.......................................80

4.9.

Cara Pengolahan dan Analisis Data........................................................81

BAB 5. HASIL DAN ANALISA PENELITIAN…………………………….83 5.1

Hasil penghitungan sel microglia di medulla spinalis yang mengekspresikan TNF α..........................................................................83

5.2

Hasil penghitungan sel neuron di medulla spinalis yang mengekspresikan β endorfin....................................................................85

5.3

Hasil penghitungan sel neuron di medulla spinalis yang mengekspresikan Glutamat......................................................................87

5.4

Hasil penghitungan sel astrosit di medulla spinalis yang mengekspresikan Glutamat......................................................................90

5.5

Hasil penghitungan sel neuron di medulla spinalis yang mengekspresikan GABA..........................................................................93

5.6

Hasil penghitungan sel neuron di medulla spinalis yang mengekspresikan HSP 70.........................................................................95 xvii

DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


5.7

Waktu latensi nyeri..................................................................................97

5.8

Hasil penghitungan sel neuron yang mengalami apoptosis di medulla spinalis...................................................................................99

5.9

Pengaruh antar variabel TNF α, Glutamat, GABA, HSP 70, β endorfin, apoptosis neuron, dan waktu latensi nyeri pada mekanisme penghambatan sinyal nyeri neuropati oleh progesteron......102

BAB 6. PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN……………………….…..105 6.1

Pemberian progesteron secara subcutan efektif menghambat sinyal transduksi nyeri neuropati............................................................106

6.2

Efek non genomic progesteron pada nyeri neuropati.............................109

6.3

Pengaruh progesteron terhadap ekspresi TNF α pada nyeri neuropati.................................................................................................115

6.4

Pengaruh progesteron terhadap ekspresi β endorfin...............................120

6.5

Pengaruh progesteron terhadap apoptosis neuron dan rasio ekpresi Glutamat/GABA................................................................123

6.6

Interaksi HSP 70 dengan reseptor progesteron pada nyeri neuropati.................................................................................................128

6.7

Temuan baru...........................................................................................133

6.8

Kelemahan / keterbatasan penelitian......................................................134

BAB 7. PENUTUP……………………………………………………………135 7.1

Kesimpulan.............................................................................................135

7.2

Saran.......................................................................................................135

DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................137

xviii DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


Daftar Tabel

Tabel 2.1

Daftar intervensi farmalogi dan non farmalogi...................................29

Tabel 2.2

Klasifikasi progesteron........................................................................34

Tabel 2.3

Protein-protein jalur ekstrinsik........................................................... 44

Tabel 5.1

Rerata dan simpang baku jumlah sel microglia yang mengekspresikan TNF a masing masing kelompok...........................83

Tabel 5.2

Rerata dan simpang baku ekspresi β endorfin pada sel neuron di medulla spinalis masing-masing kelompok....................................85

Tabel 5.3

Rerata dan simpang baku ekspresi glutamat pada sel neuron di medulla spinalis masing-masing kelompok....................................88

Tabel 5.4

Rerata dan simpang baku ekspresi glutamat pada sel astrosit di medulla spinalis masing-masing kelompok....................................92

Tabel 5.5

Rerata dan simpang baku sel neuron yang mengekspresikan GABA masing-masing kelompok........................................................94

Tabel 5.6

Rerata dan simpang baku jumlah sel neuron yang mengekspresikan HSP 70 masing-masing kelompok .........................95

Tabel 5.7

Hasil pengamatan waktu latensi nyeri pada kelompok kontrol negatif, kelompok kontrol positif, dan kelompok yang diberi progesteron..........................................................................................97

Tabel 5.8

Rerata dan simpang baku jumlah sel neuron di medulla spinalis yang mengalami apoptosis masing-masing kelompok............................................................................................99

Tabel 5.9

Nilai standardized regression dan signifikansi antar variabel..........102

xix DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1

Soup inflammatory.............................................................................19

Gambar 2.2

Anatomi saraf spinal...........................................................................21

Gambar 2.3a Potongan melintang jaringan medulla spinalis...................................22 Gambar 2.3b Potongan melintang jaringan medulla spinalis...................................23 Gambar 2.4

Sinyal transduksi hormon progesteron pada neuron...........................41

Gambar 2.5

Proses neurokimia nyeri pada neuron.................................................42

Gambar 2.6

Apoptosis neuron................................................................................45

Gambar 2.7

Proses terjadinya long term potentiation............................................49

Gambar 2.8

Glutamate metabolism........................................................................50

Gamber 2.9

GABAA reseptor.................................................................................51

Gambar 3.1

Kerangka Konseptual.........................................................................58

Gambar 4.1

Pengelompokan subyek penelitian.....................................................64

Gambar 4.2

Tempat incisi n. ischiadicus...............................................................68

Gambar 4.3

Nervus ischiadicus..............................................................................68

Gambar 4.4

Alat hotplate ugo basile......................................................................73

Gambar 4.5

Depo progestine (medroxyprogesterone acetat) ................................73

Gambar 4.6

Cara mengeluarkan jaringan medulla spinalis....................................75

Gambar 4.7

Jaringan medulla spinalis....................................................................75

Gambar 4.8

Kerangka alur penelitian.....................................................................79

Gambar 5.1a Sel microglia kelompok kontrol negatif yang mengekspresikan TNF α.................................................................................................84 Gambar 5.1b Sel microglia kelompok kontrol positif yang mengekspresikan TNF α.................................................................................................84 xx DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


Gambar 5.1c Sel microglia kelompok perlakuan yang mengekspresikan TNF α.................................................................................................84 Gambar 5.2a Sel neuron kelompok kontrol negatif yang mengekspresikan β endorfin...........................................................................................86 Gambar 5.2b Sel neuron kelompok kontrol positif yang mengekspresikan β endorfin...........................................................................................86 Gambar 5.2c Sel neuron kelompok perlakuan yang mengekspresikan β endorfin...........................................................................................86 Gambar 5.3a Sel neuron kelompok kontrol negatif yang mengekspresikan glutamat.............................................................................................89 Gambar 5.3b Sel neuron kelompok kontrol positif yang mengekspresikan glutamat.............................................................................................89 Gambar 5.3c Sel neuron kelompok perlakuan yang mengekspresikan glutamat.............................................................................................89 Gambar 5.4a Sel astrosit kelompok kontrol negatif yang mengekspresikan glutamat.............................................................................................91 Gambar 5.4b Sel astrosit kelompok kontrol positif yang mengekspresikan glutamat.............................................................................................91 Gambar 5.4c Sel astrosit kelompok perlakuan yang mengekspresikan glutamat.............................................................................................91 Gambar 5.5a Sel neuron kelompok kontrol negatif yang mengekspresikan GABA ...............................................................................................93 Gambar 5.5b Sel neuron kelompok kontrol positif yang mengekspresikan GABA ...............................................................................................93

xxi

DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


Gambar 5.5c Sel neuron kelompok perlakuan yang mengekspresikan GABA ................................................................................................93 Gambar 5.6a Sel neuron kelompok kontrol negatif yang mengekspresikan HSP 70................................................................................................96 Gambar 5.6b Sel neuron kelompok kontrol positif yang mengekspresikan HSP 70................................................................................................96 Gambar 5.6c Sel neuron kelompok perlakuan yang mengekspresikan HSP 70................................................................................................96 Gambar 5.7

Grafik pengamatan waktu latensi nyeri hari ke-1 sampai hari ke-14...............................................................................98

Gambar 5.8a Sel neuron yang mengalami apoptosis pada kelompok kontrol negatif ..................................................................................100 Gambar 5.8b Sel neuron yang mengalami apoptosis pada kelompok kontrol positif...................................................................................100 Gambar 5.8c Sel neuron yang mengalami apoptosis pada kelompok perlakuan..........................................................................................100 Gambar 5.8d Grafik jumlah neuron yang mengalami apoptosis............................101 Gambar 5.9

Hubungan antar variabel TNF α, Glutamat, HSP 70, GABA, β endorfin, apoptosis neuron, dan waktu latensi nyeri pada pemberian progesteron………………………………………………………...104

xxii

DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN I. KETERANGAN KELAIKAN ETIK....................................155 LAMPIRAN II. HASIL HITUNG STATISTIK.............................................156

xxiii DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


Daftar Singkatan ACTH

adreno corticotropic hormone

ADP

adenosine diphospate

AMPA

α amino-3-hydroxyl-5-methyl-4-isoxazole propionate

APAF

apoptosis protease activating factor

ASK

apoptosis signal regulated kinase

ATF

activating transcription factor

ATP

adenosine triphosphate

Bad

bcl antagonist death

Bcl2

b cell lymphoma

Bag

bcl2 asscociated attenogene

Bax

bcl2 asscociated x protein

CaM

calcium kalmodulin

cAMP

cytosole adenosine monophosphate

cAP

adenilate cyklase asscociated protein

CBP

creb binding protein.

CFA

complete freud adjuvant

CHIP

c terminus of HSP 70 interacting protein

CREB

cytosole adenosine monophosphate response element binding protein

CBS

cytothationine-β-synthase

CGMP

cytosole guanine monophosphate

CGRP

calsitonine gen-related peptide

CSE

cytotationine-γ-liare

CSP

cysteine string protein xxiv

DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


COX

cyclo oxygenase

CSCC

cholesterol sidechain cleveage

DAG

dyacyl glycerol

DHP

dehydro progesterone

DNA

deoxyribo nucleic acid

DRASIC

dorsal root ganglion neuro specific acid

DHEAS

dehydro piandrosterone sulfate

EAA

excitatory amino acid

EFX

etifoxime

ERK

extracell signal regulated kinase

FADD

fas associated death domain

FSH

folicle stimulating hormone

GABA

γ amino butyric acid

GAD

glutamat acid decarboxylase

GPCR

g protein couple receptor

GS

glutamine synthetase

HIP

HSP 70 interacting protein

HOP

HSP 70 organizing protein

HSP

heat shock protein

HSV

herpes virus simplex

HRE

hormone response element

HSOR

hydroxyl steroid oxydo reductase

HO

heme oxygenase

h MGCoA

β-hydroxyl-βmethylglutaryl coenzym A

hCG

human chorionic gonadotropine xxv

DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


H2 S

hydrogen disulfide

IEG

immediate early gene

IL

interleukin

IPSP

inhibitory post synaptic potential

IP3

inositol triphosphate

Iκβ

inhibitor kappa beta

Iκκ

inhibitor kappa beta kinase

JNK

jun n terminal kinase

LC

locus coerulous

LDL

low density lipoprotein

LH

luteinizing hormone

LPA

lysophosphalidic acid

LPS

lyppopolysaccharide

LTP

long term potentiation

MPA

medroxy progesterone acetat

MAP

mitogen activated protein

MEK

mitogen extracellular signal regulated kinase

MRI

magnetic resonance imaging

NMDA

n-methyl d-aspartate

NF κβ

nuclear factor kappa beta

NGF

nerve growth factor

NK

neurokinin

NSDPH

nicotine adenosine dinocleotide phosphate

NSAID

non steroid anti inflamatory drug.

NRM

nucleus raphe magnum xxvi

DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


NE

nor epineprin

NO

nitrogen oxyde

NOS

nitro oxyde synthase

PAF

plateled activating factor

PAG

periaqueductal grey

PAM

positive allosteric modulator

PDE

fosfodiesterase

PG

prostaglandin

PKC

phosphokinase c

PLC

phospholipase c

PLP

pyridoxal 5’ phosphate

PNL

partial nerve ligation

POMC

proopiomelanocortin

PRL

prolactin

Raf

rapidly accelerated fibrosarcoma

RNA

ribonucleic acid

RP

reseptor progesterone

RE

reseptor estrogen

RVM

ventromedial medulla

SCC

side chain cleveage

SNRI

serotonin reuptake inhibitor

SRC

steroid receptor co-activator

TACE

TNF α converting enzyme

TCAS

tricyclican anti depresan

TENS

transcutaneous electrical nerve stimulation xxvii

DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO


THP

tetra hydroprogesterone

TNF α

tumor necrosis factor

TRADD

tnf associated death domain

TRPV1

transient reseptor potential vanilloid

TSPO

translocator protein

TLR

toll like receptor

TUNEL

terminal deoxynucleotidyl d utp nick and labelling

WDR

wide dynamic range

xxviii DISERTASI


TOTOK SUHARTOJO

ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA DISERTASI

Recommend Documents