Brain Development in Infant Born with Small for Gestational Age DR. Dr. Hardiono D. Pusponegoro, SpA (K)
Bayi yang lahir dengan small for gestational age (SGA) mempunyai beberapa implikasi pada pertumbuhan dan perkembangannya di kemudian hari, salah satunya adalah perkembangan otaknya. Perkembangan otak menjadi issue penting dalam SGA karena jika tidak dilakukan skrining dan intervensi yang adekuat, bayi-bayi dengan SGA dapat mengalami gangguan behavior (tingkah laku), kognitif, dan motorik.
Kita mengenal ada dua jenis SGA, yaitu SGA simetrik dan SGA asimetrik. 1. SGA simetrik Pada SGA simetrik, seluruh bagian tubuh bayi mempunyai proporsi yang kecil, termasuk lingkar kepala. Hambatan pertumbuhan pada bayi dengan SGA simetrik biasanya terjadi pada usia kehamilan yang lebih awal, saat fase hiperplasia sel-sel janin.
2. SGA asimetrik Pada SGA asimetrik, umumnya lingkar kepala dipertahankan untuk tetap dalam ukuran normal walaupun berat badan dan panjang badan dalam proporsi yang kecil. Hambatan pertumbuhan pada bayi dengan SGA asimetrik biasanya terjadi pada usia kehamilan yang lebih lanjut.
SGA simetrik mempunyai prognosis perkembangan neurologis yang lebih buruk dibandingkan dengan SGA asimetrik, karena jumlah sel otak pada bayi SGA simetrik lebih sedikit dibandingkan dengan bayi SGA asimetrik.
Perkembangan otak setelah lahir meliputi dua hal, yaitu mielinisasi dan sinaptogenesis. 1. Mielinisasi Mielinisasi terjadi di substansia alba (white matter) dan bergantung pada nutrisi yang diberikan. Komponen yang terdapat dari substansia alba adalah oligodendrosit. 2. Sinaptogenesis
Sinaptogenesis terjadi di substansia kelabu (grey matter) dan tergantung pada nutrisi dan stimulasi. Komponen yang terdapat pada substansia kelabu adalah dendrit, akson, dan sambungan dendrit-akson.
Sebuah penelitian telah dilakukan mengenai perkembangan otak anak sejak lahir sampai usia 2 tahun dengan menggunakan modalitas resonance imaging (MRI). Penelitian ini dilakukan oleh Knickmeyer et al, dan dipublikasikan pada tahun 2008. Berikut ini adalah hasil dari penelitian tersebut.
Keterangan: - Warna hijau: substansi kelabu - Warna coklat: substansi alba yang belum termielinisasi - Warna merah: substansi alba yang telah termieliniasasi
Otak pada saat lahir
Otak pada usia 1 tahun
Otak pada usia 2 tahun
Volume otak total pada tahun pertama meningkat 100% dibandingkan pada saat lahir, sedangkan pada tahun ke dua hanya meningkat 15%. Bagian otak yang mengalami pertambahan volume paling banyak pada tahun pertama adalah cerebellum, yaitu sekitar 240%, akan tetapi pada tahun ke dua hanya meningkat 15%. Dalam tahun pertama, substansi di otak yang mengalami pertambahan volume paling besar adalah substansi kelabu, yaitu sebanyak 149%, sedangkan substansia alba hanya bertambah sekitar 11%.
Masa kritis pertumbuhan dan perkembangan otak ada di tahun pertama. Gangguan perkembangan otak pada tahun pertama dapat menjadi kerusakan permanen pada struktur dan fungsi otak. Oleh karena itu dibutuhkan intervensi dan terapeutik yang adekuat, baik berupa asupan nutrisi dan stimulasi.
Substansi kelabu terdiri dari dendrit, akson, dan sel glia. Sel glia diperlukan untuk mielinisasi akson, dan mengalami pertumbuhan 10 kali lipat pada tahun pertama, terutama oligodendrosit. Pertumbuhan sel glia sangat bergantung pada zat besi. Oleh karena itu, asupan zat besi yang adekuat pada bayi SGA sangat diperlukan pada tahun pertama.
Cerebellum berfungsi untuk koordinasi motorik dan keseimbangan. Peningkatan volume cerebellum sebanyak 240% diharapkan mendukung perkembangan motorik bayi dengan cepat pada tahun pertama kehidupan. Selain itu cerebellum membantu mempersiapkan fungsi kognitif, kemampuan bahasa, kemampuan penalaran, dan kemampuan visuospasial dalam hubungannya timbal-baliknya dengan korteks frontal non-primer, parietal, dan occipital.
Bayi yang lahir dengan SGA, 90% akan mampu mengejar ketinggalan pertumbuhannya pada usia 2 tahun (disebut dengan SGA+), dan 10% tidak mampu mengejar ketinggalan pertumbuhannya dan tetap pada kondisi perawakan pendek (disebut dengan SGA-). SGA+ umumnya dialami oleh bayi dengan SGA asimetrik, sedangkan SGA- dialami oleh bayi dengan SGA simetrik.
Pada usia 4-7 tahun, volume total otak pada bayi dengan SGA+ lebih besar dibandingkan dengan volume otak bayi SGA-, akan tetapi lebih kecil jika dibandingkan dengan bayi yang lahir appropriate for gestational age (AGA). Volume substansi kelabu pada bayi SGA+ dan SGA- lebih kecil daripada volume
substansi kelabu pada bayi AGA saat usia 4-7 tahun. Akan tetapi, volume substansia alba bayi SGA+ lebih besar daripada bayi SGA- pada usia 4-7 tahun.
Penebalan korteks frontal pada SGA- lebih besar dibandingkan dengan SGA+ dan AGA. Hal ini disebabkan adanya keterlambatan atau gangguan pada maturasi korteks, berkurangnya proses apoptosis dan pemendekan sinaps, atau gangguan pada mielinasi intrakortikal. Proses pembentukan girus dan sulcus pada korteks frontalis bayi SGA juga mengalami gangguan.
Bayi yang lahir dengan SGA atau mengalami intrauterine growth restriction (IUGR) mempunyai volume dan luas permukaan korteks yang lebih kecil pada saat lahir dibandingkan dengan bayi dengan AGA. Hal ini berhubungan dengan peningkatan risiko gangguan neurobehavior. Anak yang mengalami SGA mempunyai risiko 3,6 kali lebih tinggi untuk mengalami ADHD (attention deficit and hyperactivity disorder) dibandingkan dengan anak yang tidak mengalami SGA. Anak dengan SGA juga mempunyai kecenderungan yang lebih tinggi untuk mengalami masalah behavior lainnya, seperti penyelesaian masalah, hiperaktivitas, gejala emosional, dan gangguan dalam pergaulan dengan sesama.
Bayi yang mengalami SGA juga lebih berisiko untuk mengalami gangguan kognitif dibandingkan dengan bayi AGA. Bayi SGA+ mempunyai kemampuan kognitif yang lebih baik dibandingkan dengan bayi SGA-, akan tetapi lebih buruk daripada bayi AGA. Berdasarkan penelitian yang dilakukan di Nepal tahun 2014 oleh Christian P, et al, SGA berhubungan dengan perolehan nilai Universal Nonverbal Intelligence Test (UNIT) yang lebih rendah dibandingkan dengan AGA.
Bayi SGA yang mengalami peningkatan sitokin inflamasi (IL-1, TNF-α, atau IL-8) selama 2 minggu pertama pascakelahiran mempunyai risiko yang lebih tinggi untuk mempunyai Mental Development Index yang lebih rendah dibandingkan dengan bayi SGA tanpa peningkatan sitokin inflamasi dan bayi AGA.
Setelah kita mengetahui perkembangan otak secara umum dan perkembangan otak pada bayi SGA, yang dapat kita lakukan saat bertemu dengan bayi SGA antara lain: 1. Mengukur lingkar kepala pada saat lahir. Jika lingkar kepala pada saat lahir
> 32 cm
kemungkinan bayi mengalami SGA asimetrik. Jika lingkar kepala lebih kecil dari normal, maka kemungkinan bayi mengalami SGA simetrik, yang prognosis perkembangan neurologisnya lebih
buruk. Kemudian cari penyebabnya (ada atau tidaknya infeksi intrauterin, abnormalitas kromosom, genetik, dll). 2. Memeriksa adanya gangguan motorik/cerebral palsy, terutama pada anak dengan mikrosefali. 3. Memeriksa adanya perkembangan kognitif. 4. Memeriksa perkembangan perilaku.
Infeksi intrauterin yang dapat menyebabkan SGA antara lain toxoplasma, rubella, dan cytomegalovirus. Toxoplasma menyebabkan mikrosefali, korioretinitis, dan kalsifikasi serebral. Rubella menyebabkan mikrosefali, katarak kongenital, kelainan jantung kongenital, dan tuli kongenital. Cytomegalovirus menyebabkan mikrosekali, korioretinitis, kalsifikasi serebral,dan tuli kongenital.
Abnormalitas kromosom juga dapat menyebabkan SGA, akan tetapi insidennya hanya 1-2%. Beberapa abnormalitas kromosom yang dapat menyebabkan SGA antara lain trisomi 18 (Edward syndrome), delesi lengan pendek kromosom 4.
Kita juga perlu mengidentifikasi adanya gangguan motorik atau cerebral palsy pada bayi SGA, khususnya SGA simetrik. Tanda yang dapat ditemui mengkonfirmasi adanya cerebral palsy antara lain: 1. Adanya tanda-tanda lesi upper motor neuron (UMN), seperti spastik, hiperrefleks, tidak ada atrofi otot, dan refleks patologis. 2. Lakukan 4 gerakan untuk menilai tonus otot: traction response, vertical suspension, horizontal suspension, dan parachute reaction.
