1

Menilai Hubungan antara Faktor Pertumbuhan

Plansenta Serum dan Plasenta pada Preeklamsia

Samantha Weed, MD; Jamie A. Bastek, MD, MSCE; Lauren Anton, PhD; Michal A. Elovitz, MD;

Samuel Parry, MD; Sindhu K. Srinivas, MD, MSCE

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

TUJUAN: Penurunan kadar faktor pertumbuhan plasenta serum atau serum placenta growth

factor (PlGF) berhubungan dengan preeklamsia. Kami berusaha untuk menentukan apakah

kadar PlGF pada serum dan plasenta (sPIGF dan pPlGF) berhubungan dengan preeklamsia

dan apakah terdapat hubungan antara kadar PlGF serum dan plasenta.

METODE PENELITIAN: Analisis ini merupakan bagian dari penelitian kasus-kontrol

prospektif yang lebih besar. Kelompok kasus merupakan wanita dengan preeklampsia.

Kelompok kontrol merupakan wanita tanpa preeklampsia yang melahirkan cukup bulan.

Analisis meliputi uji non parametrik untuk membandingkan median, regresi logistik untuk

memperkirakan peluang, dan perhitungan koefisien korelasi.

HASIL: Dua puluh kasus (10 preterm, 14 cukup bulan) dibandingkan dengan 14 kontrol.

Rata-rata kadar PlGF secara signifikan lebih rendah pada kasus daripada kontrol (pPlGF:

232.6 vs 363.4 pg/mL, P = .02; sPlGF: 85.5 vs 274.4 pg/mL, P < .001). PlGF serum dan

plasenta berhubungan (secara keseluruhan: 39%, P = .006; kasus dengan preeklampsia

preterm dan hambatan pertumbuhan: 87%, P = .02).

KESIMPULAN: PlGF serum dan plasenta masing-masing berhubungan dengan

preeklampsia dan keduanya saling berhubungan satu sama lain.

Kata kunci: biomarker, faktor pertumbuhan plasenta pada plasenta, preeklampsia, faktor

pertumbuhan plasenta pada serum.

Kutip artikel ini sebagai: Weed S, Bastek JA, Anton L, et al. Examining the correlation between placental and serum

placenta growth factor in preeclampsia. Am J Obstet Gynecol 2012;207:xx-xx.

reeklampsia merupakan suatu

penyakit hipertensi yang menjadi

komplikasi pada 3-8% dari seluruh

kehamilan.1-3

Preeklampsia menyumbang

sekitar 20% angka kematian ibu di Amerika

Serikat 4,5

dan merupakan penyebab utama

kelahiran preterm yang diindikasikan

secara medis.1,6,7

Meskipun telah dilakukan

penelitian selama beberapa dekade, etiologi

preeklampsia masih sulit dipahami. Namun,

perubahan pada angiogenesis yang

mengakibatkan plasentasi yang abnormal

dan disusul oleh disfungsi endotel sistemik

diperkirakan berkontribusi dalam proses

penyakit ini.7-9

Faktor pertumbuhan plasenta atau

placenta growth factor (PlGF) merupakan

suatu protein proangiogenik dan anggota

dari keluarga faktor pertumbuhan endotel

vaskular atau vascular endothelial growth

P

2

factor (VEGF) yang dihasilkan oleh

sinsitiotrofoblas yang berbentuk vili

(villous syncytiotrophoblasts) di

plasenta.8,10

Beberapa penelitian

sebelumnya telah menunjukkan bahwa

kadar PlGF yang beredar di serum pasien

dengan preeklampsia secara signifikan

menurun dibandingkan dengan kontrol

yang normotensif.11-20

Hubungan ini telah

dibuktikan selama kehamilan dan bahkan

pada awal trimester pertama,21-29

saat

angiogenesis merupakan hal yang penting

untuk invasi plasenta. Selain itu, PlGF telah

diidentifikasi sebagai suatu petanda

keparahan penyakit, dengan kadar yang

lebih rendah dihubungkan dengan tekanan

darah yang meningkat,12,30,31

preeklampsia

awitan dini vs awitan lanjut,13,30,32,33

preeklampsia berat vs ringan,14

bayi kecil

untuk masa kehamilan22,24,32

dan bukti

laboratorium sindrom HELLP (hemolisis,

peningkatan enzim hati (elevated liver

enzymes), dan jumlah platelet yang rendah

(low platelet count)).32

Berdasarkan temuan

kolektif penelitian ini dan lainnya, PlGF

serum telah dikemukakan sebagai

biomarker yang menjanjikan untuk

preeklampsia.

Secara biologis, jika preeklampsia

muncul karena perubahan faktor

angiogenik kunci pada tingkat plasenta,

seperti PlGF, maka perubahan kadar faktor

angiogenik ini seharusnya jelas pada

tingkat plasenta. Selanjutnya, karena

preeklampsia merupakan suatu penyakit

sistemik, adalah hal yang logis bahwa

perubahan kadar faktor angiogenik ini juga

akan terjadi di serum. Gagasan ini

sebelumnya telah diteliti pada plasenta

manusia dan serum ibu dengan reseptor

VEGF yang dikenal sebagai soluble fms-

like tyrosin kinase-1.34

Tidak ada penelitian

sampai saat ini yang telah meneliti

hubungan antara kadar PlGF serum dan

plasenta dengan preeklampsia. Hubungan

antara kadar PlGF serum dan plasenta akan

memberikan dasar biologis tambahan untuk

menggunakan PlGF sebagai suatu

biomarker preeklampsia.

Tujuan dari penelitian kami adalah

untuk menentukan apakah kadar PlGF

serum dan plasenta masing-masing

berhubungan dengan preeklampsia dan

untuk menilai apakah terdapat hubungan

antara kadar PlGF pada plasenta dan serum.

BAHAN DAN METODE

Suatu penelitian kasus-kontrol

prospektif, Preeklampsia: Mekanisme dan

Konsekuensi II, dilakukan pada suatu pusat

perawatan tertier kota antara Januari dan

Oktober 2009. Badan lembaga tinjauan di

Universitas Pennsylvania (Philadelphia,

PA) menyetujui penelitian ini.

Para wanita (sampel) diklasifikasikan

sebagai kelompok kasus dan kontrol

berdasarkan pada peneliti yang sebelumnya

telah mengembangkan definisi apriori dari

3

gangguan hipertensi pada kehamilan11

dan

bukan berdasarkan pada diagnosis dokter

masing-masing. Secara khusus, kelompok

kasus diidentifikasi berdasarkan pada

kriteria ibu yang telah ditentukan untuk

preeklampsia sesuai dengan panduan

American Congress of Obstetricians and

Gynecologists2 dan mencakup peningkatan

tekanan darah (≥ 140/90 mm Hg pada 2

pengukuran yang terpisah selama ≥ 6 jam)

dengan proteinuria 1+ atau lebih, yang

sebagian besarnya menggunakan kateter

steril. Pasien dengan hipertensi gestasional

(GHTN), yang didefinisikan sebagai

peningkatan tekanan darah (≥ 140/90 mm

Hg pada 2 pengukuran yang terpisah

selama ≥ 6 jam) tanpa proteinuria atau

abnormalitas laboratorium atau sindrom

HELLP, yang didefinisikan sebagai

preeklampsia dengan abnormalitas

laboratorium lainnya yang tidak dapat

dijelaskan (termasuk peningkatan enzim

hati aspartat aminotransferase > 45 U/L,

aminotransferase > 60 U/L, dan/atau

penurunan platelet < 100.000/μL) juga

dimasukkan sebagai kelompok kasus.

Kelompok kontrol berasal dari wanita yang

melahirkan cukup bulan (≥ 37 minggu)

baik suatu induksi persalinan yang

dijadwalkan, suatu sectio sesaria yang

dijadwalkan, pecah ketuban spontan,

ataupun persalinan cukup bulan.

Kriteria inklusi mencakup kelainan

janin dan aneuploidi. Selain itu, pasien

yang darahnya tidak diambil sebelum

melahirkan dan pasien yang tidak memiliki

spesimen PlGF serum dan plasental juga

dieksklusikan dari penelitian ini.

Preeklampsia preterm didefinisikan sebagai

persalinan yang terjadi pada usia kehamilan

kurang dari 37 minggu. Diagnosis kecil

untuk masa kehamilan atau small for

gestasional age (SGA) dibuat berdasarkan

berat badan lahir yang kurang dari 10%

untuk suatu masa kehamilan tertentu

menurut kurva pertumbuhan Alexander.35

Pasien yang memenuhi syarat-syarat

tersebut didaftarkan dalam penelitian ini

oleh koordinator penelitian klinis terlatih

yang memperoleh informed concent pada

saat pendaftaran. Sekali seorang pasien

terdaftar dalam penelitian ini, semua

keputusan penatalaksanaan dibuat oleh

dokter yang merawat menurut standar

perawatan di institusi kami.

Penatalaksanaan khususnya meliputi

persalinan untuk setiap wanita yang

didiagnosis dengan gangguan hipertensi

pada kehamilan cukup bulan, dan untuk

preeklampsia berat dan HELLP pada usia

kehamilan 34 minggu atau lebih. Pasien

yang usia kehamilannya kurang dari 34

minggu dengan preeklampsia berat dan

HELLP ditatalaksana menurut panduan

yang direkomendasikan.36,37

Pada saat

pendaftaran, pasien diwawancarai untuk

memperoleh informasi demografis yang

dilaporkan sendiri (self-reported) (termasuk

4

usia, tinggi badan, dan ras) dan informasi

klinis yang bersangkutan (termasuk riwayat

preeklampsia sebelumnya, hipertensi,

dan/atau riwayat hipertensi pada keluarga).

Seluruh riwayat medis dan obstetrik

lainnya, seperti penyakit ginjal dan diabetes

melitus, serta informasi persalinan,

diperoleh melalui abstraksi kartu catatan

medis.

Dalam 24 jam pertama keikutsertaan

dalam penelitian ini, sebelum persalinan,

sampel darah perifer dikumpulkan dari

seluruh pasien hamil. Setelah didiamkan

dalam suhu ruangan selama 30-60 menit,

sampel darah tersebut disentrifugasi dengan

menggunakan SERO-FUGE 2001 (Becton

Dickinson, Franklin Lakes, NJ) pada

kecepatan 3100-3500 rpm selama 20 menit.

Serum diekstraksi dari whole blood dan

diletakkan dalam tabung kriovial (cryovial

tube) yang secepatnya ditempatkan dalam

nitrogen cair dan disimpan pada suhu –

80○C sampai analisis biomarker dilakukan.

Segera setelah persalinan (waktu rata-

rata: 20.35 ± 8.69 menit), 4 sampel biopsi

plasenta diambil secara acak: 1 dari setiap

kuadran plasenta. Sekali 4 sampel biopsi

plasenta tersebut dikumpulkan, lempeng

korionik, termasuk amnion dan korion,

diangkat. Selain itu, setiap sisa jaringan

desidual yang ditemukan pada plasenta di

bagian ibu juga diangkat. Sisa jaringan

plasenta tersebut, yang sebagian besarnya

terdiri atas trofoblas dan pembuluh darah

janin, dicuci 4 kali dengan larutan salin

berpenyangga fosfat (phosphate-buffered

saline) untuk menghapus semua sisa darah.

Sampel-sampel ini kemudian dibekukan

dalam nitrogen cair dan disimpan pada

suhu –80○C.

38

Untuk mengekstrak protein dari jaringan

plasenta, 50 mg jaringan tersebut

dihomogenkan di atas es dalam 2 mL

penyangga ekstraksi jaringan T-Per

(Thermo Scientific, Rockford, IL) yang

ditambahkan dengan inhibitor protease

(complete protease inhibitor cocktail

tables; Roche Diagnostics, Indianapolis,

IN). Homogenat disentrifugasi pada

kecepatan 10,000 x g selama 10 menit dan

supernatannya disimpan pada suhu –80○C

sampai dilakukan analisis biomarker. Kadar

PlGF serum dan plasenta ditentukan

dengan menggunakan ligand-specific

enzyme-linked immunosorbent assay

(ELISA) yang tersedia di pasaran (Sistem

R&D, Minneapolis, MN). Sensitivitas uji

ELISA PlGF adalah 7.0 pg/mL. Koefisien

variasi (coefficient of variation (CV)) intra-

assay untuk PlGF adalah 3.6% dan CV

inter-assay adalah 11.0%. Uji PlGF

mengenali PlGF manusia alami dan

rekombinan.

Analisis statistik dilakukan dengan

menggunakan STATA versi 10.1 (Stata

Corp, College Station, TX). Uji χ2

digunakan untuk menentukan hubungan

antara variabel demografik kategoris dan

5

status kasus. Uji rank-sum dilakukan untuk

membandingkan distribusi data

nonparametrik sampel. Regresi logistik

digunakan untuk memperkirakan peluang

status kasus sebagai fungsi dari kadar

PlGF. Analisis penerima-operator

dilakukan untuk menentukan area di bawah

kurva (area under the curve (AUC)) untuk

setiap model logistik. Terakhir, koefisien

korelasi Kendall rank dihitung untuk

mengukur hubungan antara PlGF serum

(sPlGF) dan PlGF plasenta (pPlGF).

HASIL

Enam puluh dua kasus dan 32 kontrol

diikutsertakan. Kami menganalisis data dari

24 kasus (10 preterm, 14 cukup bulan) dan

14 kontrol yang memenuhi kriteria inklusi

dan memiliki sampel serum yang telah

diambil sebelum persalinan serta jaringan

plasenta yang tersedia untuk analisis.

Karakteristik demografik yang

membandingkan antara kasus dan kontrol

terdapat pada Tabel 1. Seluruh pasien yang

tergabung dalam analisis ini menerima

asuhan prenatal, memiliki asuransi, dan

hamil janin tunggal (tidak kembar). Tidak

terdapat perbedaan yang berarti secara

statistik sehubungan dengan waktu sejak

pengumpulan serum hingga persalinan

antara kasus dan kontrol (10.85 vs 7.54

jam, P = .28). Kelompok kasus cenderung

memiliki riwayat kehamilan sebelumnya

yang dipengaruhi dengan preeklampsia (P

= .09) dan riwayat hipertensi pada keluarga

(P = .04). Usia kehamilan saat persalinan

secara signifikan lebih rendah pada

kelompok kasus dibandingkan dengan

kontrol (P = .002).

Secara keseluruhan, kadar rata-rata

sPlGF secara signifikan lebih rendah pada

kelompok kasus dibandingkan dengan

kontrol (85.5 vs 274.4 pg/mL, P < .001)

(Gambar 1). Untuk setiap peningkatan

sPlGF sebesar 50 U, terdapat pengurangan

peluang preeklampsia sebesar 34.6%

(interval kepercayaan atau confidence

interval (CI) 95%, 0.47–0.91). PlGF serum

menggambarkan kemampuan diskriminatif

yang baik antara kasus dan kontrol pada

saat manifestasi penyakit (AUC 0.83).

Sama halnya dengan sPlGF, kadar rata-rata

pPlGF juga secara signifikan lebih rendah

pada kasus dibandingkan dengan kontrol

(232.6 vs 363.4 pg/mL, P = .02) (Gambar

2). Untuk setiap peningkatan pPlGF sebesar

50 U, terdapat pengurangan peluang

preeklampsia sebesar 23.3% (CI 95%,

0.61–0.97). PlGF plasenta juga

menggambarkan kemampuan yang baik

untuk membedakan status kasus pada saat

manifestasi penyakit (AUC = 0.72).

Hubungan antara sPlGF (odds ratio [OR],

0.68; CI 95%, 0.48 – 0.94) dan pPlGF (OR,

0.78; CI 95%, 0.61–0.99) dengan

preeklampsia tetap konsisten setelah

pengontrolan SGA.

6

Untuk menjelaskan dampak dari

perbedaan usia kehamilan antara kasus dan

kontrol, kami kemudian membatasi analisis

kami hanya untuk pasien dengan usia

kehamilan cukup bulan (14 kasus dan 14

kontrol). Perbedaan kadar sPlGF antara

kasus dan kontrol tetap berarti (97.91 vs

274.41 pg/mL, P < .001) sehingga untuk

setiap peningkatan sPlGF sebesar 50 U,

terdapat pengurangan peluang

preeklampsia sebesar 62.7% (CI 95%,

0.17–0.83). Sama halnya dengan sPlGF,

kadar pPlGF secara signifikan juga tetap

lebih rendah pada kasus dibandingkan

dengan kontrol (245.96 vs 363.35 pg/mL, P

= .04) sehingga untuk setiap peningkatan

pPlGF sebesar 50 U, terdapat pengurangan

peluang preeklampsia sebesar 27.2% (CI

95%, 0.53– 0.99).

Kami kemudian mengevaluasi

hubungan antara sPlGF dan pPlGF dengan

keparahan penyakit pada kelompok kasus.

Terdapat penurunan yang tidak berarti pada

kadar rata-rata sPlGF yang berhubungan

dengan penyakit yang semakin memburuk

(GHTN: 129.63 pg/mL, preeklampsia:

97.91 pg/mL, HELLP: 57.54 pg/mL P =

.62) dan usia kehamilan cukup bulan vs

preterm pada saat diagnosis (97.91 vs 80.38

pg/mL, P = .77). Sama halnya dengan

sPlGF, terdapat juga penurunan yang tidak

berarti pada kadar rata-rata pPlGF yang

berhubungan dengan progresivitas penyakit

dari GHTN menjadi preeklampsia (291.67

vs 211.15 pg/mL, P = .60) dan usia

kehamilan cukup bulan vs preterm pada

saat diagnosis (245.96 vs 232.57 pg/mL, P

= .86). Sebaliknya, pasien dengan

preeklampsia memiliki kadar rata-rata

pPlGF yang hampir sama dengan pasien

HELLP (preeklampsia: 211.15 pg/mL,

HELLP: 211.60 pg/mL; P = .63).

Terakhir, koefisien korelasi antara

sPlGF dan pPlGF dihitung. Di antara

seluruh pasien, terdapat hubungan sebesar

39% (P = .006) antara kasus dan kontrol

(Gambar 3). Kekuatan dari hubungan ini

meningkat seiring dengan semakin

parahnya fenotip preeklampsia (Tabel 2).

Sub kelompok dengan preekalmpsia

preterm dan hambatan pertumbuhan

menunjukkan hubungan yang paling tinggi

antara sPlGF dan pPlGF (koefisien korelasi

0.87, P = .02).

ULASAN

Untuk diketahui, penelitian kami

merupakan penelitian pertama yang

mengevaluasi dan menghubungkan kadar

PlGF serum dan plasenta antara pasien

dengan penyakit hipertensi pada kehamilan

dan kontrol yang normotensi. Serupa

dengan penelitian sebelumnya, kami

menemukan bahwa kadar PlGF menurun

pada serum pasien dengan preeklampsia

dibandingkan dengan pasien tanpa

preeklampsia. Mendukung hipotesis bahwa

preeklampsia disebabkan oleh perubahan

7

faktor angiogenik di tingkat plasenta, kami

menemukan bahwa kadar PlGF juga

menurun pada jaringan plasenta pasien

dengan preeklampsia dibandingkan dengan

pasien tanpa preeklampsia. Selain itu, hasil

penelitian kami menunjukkan bahwa kadar

PlGF serum dan plasenta saling

berhubungan, dengan hubungan yang

paling kuat terdapat pada pasien dengan

fenotip penyakit yang paling parah.

Temuan ini memberikan kredibilitas

biologis dan mekanistik untuk

menggunakan PlGF sebagai biomarker

preeklampsia.

Beberapa penelitian telah

mengevaluasi ekspresi PlGF plasenta pada

pasien dengan preeklampsia dibandingkan

dengan pasien normotensi.10,39

Serupa

dengan temuan kami, Shen et al10

juga

menemukan bahwa kadar PlGF plasenta

pada pasien dengan gangguan hipertensi

pada kehamilan secara signifikan lebih

rendah daripada kadar PlGF plasenta pada

kontrol yang sehat dengan usia kehamilan

disesuaikan. Bersinger et al39

menemukan

tidak adanya perbedaan antara kadar PlGF

plasenta pada pasien preeklampsia dan

pasien sehat yang sama-sama hamil cukup

bulan. Hasil penelitian kami mungkin

berbeda dengan hasil penelitian Bersinger

et al39

karena fakta bahwa mereka meneliti

populasi pasien ras Eropa yang berusia

lebih muda dan tidak termasuk bayi dengan

hambatan pertumbuhan. Selain itu,

walaupun sampel jaringan diperoleh

dengan metode yang sama, uji ELISA yang

digunakan oleh laboratorium kami berbeda

dengan uji yang dilakukan pada penelitian

Bersinger et al.39

Penelitian kami memiliki sejumlah

kekuatan. Seperti yang telah disebutkan

sebelumnya, pemeriksaan PlGF serum dan

plasenta yang kami lakukan merupakan

penelitian yang sama sekali baru. Selain itu,

populasi penelitian kami diperoleh dari

suatu penelitian prospektif dengan

mengketatkan definisi kasus apriori, yang

akan membatasi kemungkinan terjadinya

bias kesalahan klasifikasi. Kami juga

mengumpulkan data secara prospektif,

yang memungkinkan kami untuk

mengevaluasi hubungan antara sPlGF dan

pPlGF melalui keparahan penyakit.

Penelitian kami tidaklah tanpa

keterbatasan. Pertama, besar sampel kami

kecil. Kedua, walaupun hubungan secara

keseluruhan yang kami temukan lumayan

(39%), kami mengamati bahwa kekuatan

hubungan tersebut berkembang seiring

dengan fenotip penyakit yang semakin

buruk, dengan hubungan yang paling baik

pada kasus preterm dengan hambatan

pertumbuhan intrauterin.

Keterbatasan lainnya adalah kami

tidak memiliki pasien kontrol yang hamil

preterm. Namun, kami melakukan analisis

yang terbatas pada pasien yang hamil

cukup bulan saja dan hasil temuannya

8

sama. Oleh karena itu, perbedaan antara

kasus dan kontrol tidak dapat dikaitkan

dengan usia kehamilan. Selain itu, darah

ibu tidak dikumpulkan sampai setelah

pasien didiagnosis preeklampsia dan telah

ditentukan sebagai kasus atau kontrol.

Walaupun hal ini membatasi kesalahan

klasifikasi dan memungkinkan

keikutsertaan pasien dengan preeklampsia

secara efisien, hasil kami tidak dapat

diekstrapolasi menjadi kemampuan

prediktif biomarker ini dalam

mengidentifikasi wanita dengan risiko

preeklampsia sebelum manifestasi klinis

penyakitnya.

Penelitian kami berfokus pada 1

faktor angiogenik ketimbang sejumlah

biomarker penyakit hipertensi yang

potensial. Biomarker lainnya telah

diperiksa sebelumnya pada pasien-pasien

ini, termasuk soluble fms-like tyrosine

kinase 1, endoglin, PlGF,11

adiponektin dan

leptin,40

dan N-terminal pro-brain

natriuretic peptide.41

Karena penelitian

kami sebelumnya11

telah menunjukkan

bahwa PlGF merupakan prediktor

independen preeklampsia yang paling kuat,

kami kemudian memutuskan untuk

berfokus pada kadar plasenta dan serum

biomarker ini saja.

Suatu biomarker yang terlibat dalam

patogenesis suatu penyakit akan

menambahkan kelogisan dan validitas

penggunaannya dalam prediksi yang akurat

dan stratifikasi risiko penyakit ini. Temuan

kami menunjukkan bahwa penelitian lebih

jauh terhadap PlGF dapat membantu

menggambarkan etiologi penyakit

hipertensi pada kehamilan serta membantu

diagnosis dan strategi terapi.