KADAR oxLDL PADA PENDERITA DIABETES MELITUS TIPE 2 TERKONTROL DAN TIDAK TERKONTROL
oxLDL LEVELS IN CONTROLLED AND UNCONTROLLED TYPE 2 DIABETES MELLITUS PATIENTS
Liong Boy Kurniawan1,Uleng Bahrun 1, Mansyur Arif1, John MF Adam2, Ilhamjaya Patellongi3, Ruland DN Pakasi1 1. Bagian Ilmu Patologi Klinik, Fakultas Kedokteran, Universitas Hasanuddin Makassar 2. Bagian Ilmu Penyakit Dalam, Fakultas Kedokteran, Universitas Hasanuddin Makassar 3. Bagian Fisiologi, Fakultas Kedokteran, Universitas Hasanuddin Makassar
Alamat Korespondesi : Liong Boy Kurniawan Bagian Ilmu Patologi Klinik Fakultas Kedokteran Universitas Hasanuddin Makassar, 90245 HP : 087841140007 Email :
[email protected]
1
ABSTRAK
Latar belakang penelitian ini adalah kolesterol LDL antara lain melalui proses glikasi dapat teroksidasi menjadi oxLDL yang berperan penting dalam aterogenesis Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kadar oxLDL pada penderita Diabetes Melitus tipe 2 terkontrol dan tidak terkontrol dan dibandingkan dengan subyek normal sebagai kontrol. Penelitian ini dilakukan di bagian RS. Dr. Wahidin Sudirohusodo, RS. Akademis Jaury dan RS UNHAS pada bulan September 2012 sampai Januari 2013. Metode penelitian ini adalah cross sectional. Pasien dikategorikan sebagai DM terkontrol jika kadar HbA1c nya <7% dan tidak terkontrol jika kadarnya >7%. Pemeriksaan kadar oxLDL dilakukan dengan metode ELISA. Data dianalisis dengan analisis statistik Mann Whitney Test, uji Korelasi Spearman’s dan Pearson. Hasil penelitan menunjukkan kadar oxLDL pada DM tipe 2 tidak terkontrol lebih tinggi daripada yang terkontrol DM yang terkontrol lebih tinggi daripada kontrol orang sehat. Kesimpulan yang diperoleh adalah terdapat korelasi yang bermakna antara kadar oxLDL dengan kolesterol total, LDL, trigliserida dan GDP tetapi tidak ditemukan korelasi antara oxLDL dengan kadar HbA1c pada penderita DM tipe 2. Kata kunci : oxLDL , Diabetes Melitus tipe 2, Aterogenesis
ABSTRACT Background of this study was LDL cholesterol could be oxidized to become oxLDL by glication which had important role in atherogenesis process The purpose was to know the difference of oxLDL levels in controlled and uncontrolled type 2 Diabetes Melitus compared with normal subjects as control. The research was performed atn at Wahidin Sudirohusodo Hospital, Akademis Jaury Hospital and UNHAS Hospital, Makassar. The method was cross sectional . Patients were cathegorized as controlled if HbA1c level <7% and uncontrolled if HbA1c level >7%. oxLDL levels were measured using ELISA method. Statistic analyses of Mann Whitney Test, uji Korelasi Spearman’s dan Pearson. The results showed oxLDL levels in uncontrolled was higher than in controlled DM type 2 and in controlled was higher than control subjects. In conclusion oxLDL had significant correlation with total cholesterol, LDL, fasting glucose levels and trigliseride but showed no correlation with HbA1c levels. Key-words : oxLDL, DM Type 2, Atherogenesis
2
PENDAHULUAN
Diabetes melitus (DM) merupakan suatu kelompok penyakit metabolik dengan karakteristik hiperglikemia yang diakibatkan oleh defek pada sekresi insulin, kerja insulin maupun keduanya. Hiperglikemia kronis akibat diabetes dihubungkan dengan kerusakan jangka panjang, disfungsi dan kegagalan berbagai organ, khususnya mata, ginjal, saraf, jantung dan pembuluh darah. (ADA, 2012) Penelitian oleh Shaw (2010) menunjukkan prevalensi diabetes di seluruh dunia pada populasi dewasa (usia 20–79 tahun) adalah 6,4% tahun 2010, diderita oleh 287 juta orang dewasa dan diperkirakan akan meningkat hingga 7,7% dan diderita oleh 439 juta orang dewasa pada tahun 2030. Prevalensi DM di Indonesia pada tahun 2010 diperkirakan 4,6% dengan jumlah penderita sebanyak 6.964.000 pasien. (Shaw, 2010) Kejadian penyakit kardiovaskuler meningkat pada penderita DM tipe 2. Framingham Heart Study melaporkan peningkatan risiko penyakit jantung koroner (PJK) sebanyak satu hingga lima kali pada DM. Penderita DM tipe 2 tanpa riwayat infark miokard sebelumnya mempunyai risiko PJK yang sama dengan individu non diabetik yang memiliki riwayat infark miokard sebelumnya. (Powers, 2005) Gangguan lipid umum ditemukan pada penderita DM dan berperan dalam terjadinya komplikasi kardiovaskuler. Dislipidemia diabetik memiliki karakteristik hipertrigliseridemia, peningkatan very low density lipoprotein (VLDL) dan small dense LDL (sdLDL) serta penurunan kadar kolesterol High Density Lipoprotein (HDL). Aktivitas lipoprotein lipase (LPL) di jaringan lemak yang meningkat pada penderita DM menyebabkan lipolisis. Peningkatan uptake trigliserida pada hati meningkatkan produksi VLDL. (Shen, 2007) Oxidized LDL (oxLDL) dapat terbentuk oleh berbagai sebab, salah satunya adalah melalui glikasi non enzimatik. Proses glikasi dapat terjadi pada Apo B maupun fosfolipid kolesterol LDL. Advanced glycosylation end products (AGEs) yang terbentuk akibat stres oksidatif dan hiperglikemia dapat mengoksidasi kolesterol LDL. Kolesterol LDL yang terglikasi akan berikatan dengan reseptor scavenger makrofag menyebabkan terbentuknya sel busa (foam cell) yang mendasari terbentuknya lesi aterosklerotik. (Faulin, 2009) Aterosklerosis berhubungan erat dengan metabolisme kolesterol LDL. Oxidized LDL terlibat dalam perkembangan lesi aterosklerotik tahap dini melalui pembentukan sel busa. Sel busa merupakan lesi aterosklerotik yang mengandung sejumlah droplet lipid berbentuk busa pada sitoplasmanya. Makrofag mengekspresikan reseptor terhadap oxLDL yang dapat mengikat oxLDL. (Itabe, 2003) 3
Berbagai penelitian membuktikan peran oxLDL dengan kejadian PJK. Penelitian Ehara (2001) menunjukkan bahwa kadar oxLDL secara signifikan berkorelasi positif dengan beratnya sindrom koroner akut. (Ehara, 2001) Kadar oxLDL sirkulasi juga memiliki nilai prediktor kejadian PJK di masa datang pada penderita DM tipe 2 dengan penyakit arteri koroner. (Shimada, 2004) Kadar secara signifikan lebih tinggi pada penderita PJK dibandingkan kontrol normal. (Toshima, 2000) Kadar oxLDL juga secara independen berasosiasi dengan prognosis buruk penderita infark miokard akut dalam 6 bulan setelah serangan. (Gomez, 2009) Penelitian ini dilakukan untuk membandingkan kadar oxLDL pada penderita DM terkontrol dan tidak terkontrol.
METODE PENELITIAN Desain Penelitian Penelitian ini adalah penelitian observasional dengan metode cross sectional yang dilakukan di RS Wahidin Sudirohusodo, RS Akademis Jaury dan RS UNHAS, Makassar mulai September 2012 sampai Januari 2013. Didapatkan 66 sampel yang memenuhi kriteria inklusi. Metode Pengumpulan Sampel Kriteria inklusi untuk penelitian ini adalah berumur lebih atau sama dengan 40 tahun, tidak mengkonsumsi obat anti dislipidemia, bukan perokok, tidak menggunakan obat anti oksidan, tidak ada riwayat PJK, tidak sedang menderita penyakit infeksi dan bersedia ikut dalam penelitian (informed consent). Sampel yang ikterus atau hemolisis dieksklusi dari penelitian ini. Subjek dilakukan pemeriksaan HbA1c dan digolongkan sebagai DM tidak terkontrol jika kadar HbA1c nya lebih dari 7% dan DM terkontrol bila kadarnya kurang atau sama dengan 7%. Kadar oxLDL pada penderita DM tipe 2 terkontrol dan tidak terkontrol dibandingkan. Metode Analisis Data Data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan uji Mann Whitney, Uji korelasi Spearman’s dan Pearson.
HASIL PENELITIAN Penelitian ini menunjukkan terdapat perbedaan yang bermakna antara kadar oxLDL pada penderita DM tipe 2 tidak terkontrol, terkontrol dan kontrol normal. Kadar oxLDL lebih tinggi pada kelompok DM tidak terkontrol dibandingkan yang terkontrol dan yang terkontrol lebih tinggi daripada kontrol normal. 4
Pada penelitian ini diperoleh 66 orang subyek pasien DM tipe 2 yang memenuhi kriteria. Subjek penelitian terdiri dari terdiri dari 24 laki-laki (36,4%) dan 42 perempuan (63,6%). Berdasarkan kadar HbA1c, jumlah penderita DM tipe 2 terkontrol sebanyak 21 orang (31,8%) dan tidak terkontrol sebanyak 21 orang (31,8%) dengan kontrol normal sebanyak 24 orang (36,4%). Umur penderita bervariasi dari 42 tahun sampai umur 76 tahun pada DM tipe 2 terkontrol, 40 tahun sampai umur 69 tahun pada penderita DM tipe 2 tidak terkontrol dan 40 tahun sampai umur 77 tahun pada kontrol normal (Tabel 1). Rerata kadar oxLDL pada kontrol adalah 48,57 U/L, pada DM tipe 2 terkontrol adalah 57,71 U/L dan pada DM tipe 2 tidak terkontrol adalah 68,53 U/L. Hasil uji statistik menggunakan uji Mann-Whitney (oxLDL tidak terdistribusi normal) menunjukkan terdapat perbedaan bermakna kadar oxLDL antara kontrol dan penderita DM tipe 2 terkontrol (p=0,015) serta antara penderita DM tipe 2 terkontrol dan tidak terkontrol (p=0,039) (Tabel 2). Kadar maksimum oxLDL pada kontrol sehat 65,88 U/L kemudian dijadikan sebagai nilai cut off. Uji Korelasi Spearman’s (oxLDL tidak terdistribusi normal) menunjukkan tidak terdapat korelasi yang bermakna antara oxLDL dan HbA1c pada penderita DM tipe 2 (p=0,149, r=0,227) tetapi terdapat korelasi yang bermakna dengan trigliserida (p=0,000, r=0,453) dan GDP (p=0,000, r=0,430). Uji korelasi Pearson menunjukkan korelasi yang bermakna antara oxLDL dengan kolesterol total (p=0,000, r=0,661) dan LDL (p=0,000, r=0,641) (Tabel 3).
PEMBAHASAN Pada penelitian ini ditemukan kadar kolesterol total, trigliserida dan LDL pada penderita DM tipe 2 lebih tinggi dari pada kontrol. Hal ini sesuai dengan teori bahwa resistensi insulin pada penderita DM tipe 2 menyebabkan peningkatan FFA sehingga FFA yang dimobilisasi ke hati meningkat. Akibat peningkatan FFA akan menyebabkan peningkatan produksi trigliserida dan VLDL di hati. Trigliserida dalam VLDL yang masuk dalam sirkulasi akan mengalami pertukaran dengan kolesteril ester pada inti LDL dan dihidrolasi oleh lipoprotein lipase maupun lipase hepar membentuk sdLDL. Pada penelitian ini rerata kadar trigliserida pada penderita DM tidak terkontrol lebih rendah daripada yang terkontrol dapat disebabkan karena kadar trigliserida dipengaruhi oleh berbagai faktor lain selain DM serta kurangnya jumlah sampel. (Yuan, 2007) Kadar HDL yang lebih tinggi pada DM tipe 2 dibandingkan kontrol dapat disebabkan oleh kurangnya jumlah sampel serta
5
kriteria sampel yang kurang ketat sehingga variabel yang mempengaruhi kadar HDL seperti aktivitas fisik tidak dikontrol. Rerata kadar oxLDL ditemukan meningkat secara bermakna pada penderita DM tipe 2 tidak terkontrol dibandingkan yang terkontrol dan pada DM tipe 2 terkontrol dibandingkan dengan kontrol. Hasil ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan Toshima dkk (2000) yang menemukan bahwa kadar oxLDL pada penderita DM lebih tinggi dibandingkan kontrol tetapi peneliti tersebut tidak menganalisis perbedaan kadar oxLDL antara penderita DM terkontrol dan tidak terkontrol. Toshima dkk juga menemukan kadar oxLDL pada penderita PJK jauh lebih tinggi dibandingkan dengan penderita DM maupun kontrol, menunjukkan peranan oxLDL dalam aterogenesis. (Toshima, 2000) Kadar oxLDL yang lebih tinggi menunjukkan risiko kardiovaskuler pada penderita DM tidak terkontrol lebih besar dibandingkan dengan penderita DM terkontrol karena oxLDL berperan dalam proses aterogenesis. (Itabe, 2011) Temuan ini juga mendukung teori bahwa peningkatan glikasi lipoprotein yang terjadi pada penderita DM meningkatkan kerentanan LDL teroksidasi sehingga penderita DM tipe 2 yang tidak terkontrol lebih rentan terhadap aterogenitas dibandingkan yang terkontrol. (Shen, 2007) Meskipun kadar oxLDL lebih tinggi pada penderita DM tipe 2 tidak terkontrol dibandingkan yang terkontrol, tetapi tidak ditemukan korelasi yang bermakna antara kadar HbA1c dengan oxLDL. Temuan ini sesuai dengan temuan Toshima dkk di Jepang yang tidak menemukan korelasi antara kadar oxLDL dengan HbA1c pada penderita DM. (Toshima, 2000) Hal ini dapat disebabkan HbA1c hanya memberi gambaran kontrol glikemik dalam 2 hingga 3 bulan terakhir dan kontrol glikemik pasien sebelum masa tersebut tidak diketahui sehingga dapat terjadi bias dalam analisis. Selain itu pembentukan oxLDL juga tidak hanya melalui jalur glikasi, tetapi dapat melalui jalur lain seperti oksidasi oleh reactive nitrogen atau oxygen species sehingga peningkatan kadar oxLDL tidak hanya disebabkan oleh glikasi DM tetapi juga dapat dapat disebabkan oleh faktor lain sehingga dapat menjadi bias penelitian. Meskipun faktor yang dapat membiaskan hasil penelitian tersebut diupayakan dikontrol melalui kriteria inklusi tetapi diperlukan kriteria yang lebih ketat dan obyektif untuk menghindari bias pada penelitian-penelitian selanjutnya. Pada kelompok kontrol dan penderita DM, kadar oxLDL memiliki korelasi yang bermakna dengan profil lipid khususnya dengan kadar kolesterol total, trigliserida dan LDL. Korelasi yang kuat ditemukan antara oxLDL dengan kolesterol total dan LDL sedangkan korelasi dengan kekuatan sedang ditemukan antara oxLDL dengan kadar trigliserida. Semakin tinggi kadar kolesterol total, LDL maupun trigliserida semakin tinggi kadar oxLDL. 6
Pada kelompok normal, DM terkontrol dan tidak terkontrol ditemukan korelasi yang bermakna antara kadar GDP dengan oxLDL tetapi tidak ditemukan korelasi yang bermakna antar HbA1c dengan oxLDL. Hal ini dapat disebabkan karena HbA1c merupakan penanda laboratorium yang kadarnya mencerminkan glikasi hemoglobin yang bervariasi sesuai umur eritrosit dan menunjukkan rerata indeks glikemik dalam 2-3 bulan terakhir sedangkan GDP menunjukkan kadar glukosa basal pasien setelah puasa. Meskipun pada keseluruhan kelompok ditemukan korelasi yang bermakna antara kadar oxLDL dengan GDP tetapi jika dianalisis secara spesifik pada masing-masing kelompok tidak ditemukan korelasi yang signifikan. Hal ini dapat disebabkan oleh bias hasil penelitian akibat kurangnya jumlah sampel dan sebaran sampel yang tidak normal. Jika menggunakan kadar maksimum oxLDL pada orang normal sebagai cut off yaitu 65,88 U/L ditemukan distribusi kadar oxLDL yang tinggi pada DM tipe 2 tidak terkontrol lebih besar daripada yang terkontrol. Hal ini memberikan gambaran proses aterogenesis pada penderita DM tipe 2 tidak terkontrol lebih tinggi daripada pada DM terkontrol sehingga mendukung teori perlunya kontrol glikemik untuk mencegah PJK pada DM tipe 2. Cut off untuk kadar oxLDL yang digunakan pada penelitian ini masih dipengaruhi oleh banyak faktor. Jumlah sampel yang sedikit dapat menyebabkan nilainya mungkin lebih tinggi daripada nilai cut off yang sebenarnya. Profil lemak yang tidak dikendalikan juga dapat menyebabkan bias. Pada penelitian selanjutnya diharapkan nilai cut off dapat ditetapkan dengan menggunakan jumlah sampel yang lebih besar dengan mengendalikan faktor lain yang dapat mempengaruhi oxLDL. Hasil penelitian ini menunjukkan penderita DM tipe 2 yang tidak terkontrol lebih rentan terhadap komplikasi kardiovaskuler melalui proses aterogenesis yang diperantarai oleh oxLDL dibandingkan dengan DM terkontrol. Pada DM terjadi gangguan metabolisme lipid yang ditandai dengan peningkatan sdLDL dan trigliserida, penurunan kadar HDL serta kadar LDL yang normal atau sedikit meningkat. Hiperglikemia pada DM menyebabkan glikasi kolesterol LDL sehingga terjadi oksidasi pada LDL khususnya pada molekul ApoB sehingga membentuk oxLDL yang sangat aterogenik. Kelemahan penelitian ini adalah jumlah sampel yang sedikit sehingga nilai cut off yang sebenarnya belum dapat ditentukan, juga menyebabkan bias pada uji korelasi beberapa variabel. Selain itu beberapa faktor yang dapat mempengaruhi kadar oxLDL belum dikontrol secara ketat dan obyektif sehingga dapat menjadi bias hasil penelitian. Penelitian selanjutnya diharapkan dapat dilakukan dengan sampel yang besar untuk penentuan nilai cut off serta kriteria inklusi ditetapkan dengan lebih ketat dan obyektif. 7
KESIMPULAN DAN SARAN Kadar oxLDL pada penderita Diabetes Melitus tipe 2 tidak terkontrol lebih tinggi dibandingkan pada terkontrol dan kadarnya pada penderita yang terkontrol lebih tinggi dibandingkan kontrol normal. Tidak terdapat hubungan antara kadar HbA1c dengan kadar oxLDL. Terdapat korelasi antara oxLDL dengan kolesterol total, LDL, trigliserida dan GDP pada keseluruhan kelompok. Penelitian lanjut dengan sampel yang lebih besar diperlukan untuk menemukan nilai cut-off
oxLDL yang dapat direkomendasikan sebagai penanda
aterogenesis. Kriteria inklusi yang lebih ketat dan obyektif diperlukan untuk menghindari faktor-faktor lain yang dapat mempengaruhi kadar oxLDL selain DM. DAFTAR PUSTAKA American Diabetes Association. (2012). Diagnosis and Classification of Diabetes. Diabetes Care. 35(1): S64-S71. Ehara S, Ueda M, Naruko T, Haze K, et al. (2001). Elevated levels of Oxidized Low Density Lipoprotein Show a Positive Relationship with the Severity of Acute Coronary Syndromes. Circulation. 103: 1955-1960. Faulin TES, Garcia MCC, Abdalla DSP. (2009). Recent Advances on Detection of Modified Forms of Low-Density Lipoproteins. Recent Patents on Endocrine, Metabolic & Immune Drug Discovery. 3: 28-34. Gomez M, Valle V, Aros F, Sanz G, et al. (2009). Oxidized LDL, Lipoprotein (a) and Other Emergent Risk Factors in Acute Myocardial Infarction (FORTIAM Study). Rev Esp Cardiol. 62(4): 373-382. Itabe H. (2003). Oxidized Low-Density Lipoproteins: What is Understood and What Remains to Be Clarified. Biol Pharm Bull. 26(1): 1-9. Powers AC. (2005). Diabetes Melitus. Harrison’s Principles of Internal Medicine. 16th Ed. McGraw-Hill. New York. 2152-2179. Shaw JE, Sicree RA, Zimmet PZ. (2010). Global Estimates of the Prevalence of Diabetes for 2010 and 2030. Diabetes Research and Clinical Practice. 87: 4-14. Shen GX. (2007). Lipid Disorders in Diabetes Melitus and Current Management. Current Pharmaceutical Analysis. 3: 17-24. Shimada, K, Mokuno H, Matsunaga E, Miyazaki T, et al. (2004). Predictive Value of Circulating Oxidized LDL for Cardiac Events in Type 2 Diabetic Patients with Coronary Artery Disease. Diabetes Care. 27(3): 843-844. Toshima S, Hasegawa A, Kurabayashi M, Itabe H, et al. (2000). Circulating Oxidized Low Density Lipoprotein Levels : A Biochemical Risk Marker for Coronary Heart Disease. Arteriosclerosis Thrombosis and Vascular Biology. 20: 2243-2247.
8
Lampiran Daftar Tabel Tabel.1. Karakteristik variabel penelitian Kontrol Normal
DM Tipe 2 Terkontrol
DM tipe 2 tidak terkontrol
(n=24)
(n=21)
(n=21)
Variabel
Umur*
Range
Mean+SD
Range
Mean+SD
Range
Mean+SD
40-77
56,04+10,17
42-76
60,76+8,51
40-69
54,67+7,90
4.2-7
5,99+0,76
7,3-14,5
9,78+2,09
(tahun) HbA1c (%) 67-99
91,13+8,21
79-220
128,43+37,15
101-415
224,29+77,75
103-210
162,08+25,33
151-266
209,52+34,02
163-349
242,95+41,99
HDL (mg/dl)
15-68
40,96+13,77
23-69
42,43+10,14
32-81
48,48+12,70
Trigliserida (mg/dl)
56-271
119,54+58,38
57-580
200,76+150,94
75-435
184,95+94,12
LDL* (mg/dl)
48-124
89,21+20,80
52-233
124,14+37,67
147-234
183,86+24,03
GDP (mg/dl) Kolesterol Total* (mg/dl)
9
Tabel 2. Kadar oxLDL pada kontrol normal, penderita DM tipe 2 terkontrol dan tidak terkontrol oxLDL Kelompok
(U/L) Range
95% CI Lower
Upper
Mean+SD
Median
Kontrol (n=24)
23,62-65,88
44,11
53,03
48,57+10,57
48,47
DM Terkontrol (n=21)
36,91-76,58
52,44
62,99
57,71+11,59
60,67
DM Tidak terkontrol (n=21)
50,96-97,96
61,77
75,28
68,53+14,84
63,40
Tabel 3. Korelasi kadar oxLDL terhadap profil lipid dan GDP pada seluruh sampel Variabel
Ox-LDL r
p
Kolesterol Total
0,661
0,000
HDL
0,116
0,176
Trigliserida
0,453
0,000
LDL
0,641
0,000
GDP
0,430
0,000
10
