PENINGKATAN HDL PLASMA PADA DIABETES MELITUS TIPE 2 ...
Transcript of PENINGKATAN HDL PLASMA PADA DIABETES MELITUS TIPE 2 ...
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol.1 No.3 September 2014
22 Tri Setyawati, Peningkatan HDL Plasma pada Diabetes Mellitus...
PENINGKATAN HDL PLASMA PADA DIABETES MELITUS TIPE 2 MELALUI
TERAPI SINBIO EUBACTERIUM RECTALE DAN PATI GEMBILI (DIOSCOREA
ESCULENTA)
Tri Setyawati
Departemen Biokimia, Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan,
Universitas Tadulako
Abstrak
Diabetes mellitus tipe 2 merupakan kondisi hiperglikemia kronis yang sering
terjadi akibat resistensi insulin. Peningkatan kadar glukosa pada DM tipe 2 dapat
memicu peningkatan lipid. Salah satu kondisi dislipidemia yang sering dijumpai pada
DM tipe 2 diantaranya adalah penurunan kadar HDL kolesterol. HDL kolesterol
memiliki peran penting dalam transport lipid dari jaringan termasuk pembuluh darah
menuju ke hepar. Penurunan kadar HDL dapat meningkatkan faktor risiko penyakit
kardiovaskuler pada DM tipe 2. Pemberian terapi butirogenik dengan kombinasi sinbio
antara bakteri e. rectale dan pati Dioscorea esculenta dapat membantu menurunkan
kadar glukosa darah dan memperbaiki sensitivitas insulin sehingga kadar HDL serum
darah meningkat kembali. Tujuan penelitian ini adalah untuk membuktikan bahwa
sinbio butirogenik e. rectale dan Dioscorea esculenta dapat meningkatkan kadar HDL
serum pada model tikus DM tipe 2. Desain penelitian yang digunakan adalah kuasi
eksperimental with pre and post with control group design. Tikus yang digunakan
adalah galur Wistar usia 3 bulan dengan berat 200-300 gram. Induksi DM tipe 2
dilakukan menggunakan Streptozotocin (STZ) 60 mg/kgBB dan Nikotinamid (NA) 120
mg/kgBB yang diberikan secara intraperitoneal. Injeksi nikotinamide diberikan 15
menit setelah injeksi intraperitoneal streptozotocin. Kadar HDL dianalisa pada saat
setelah induksi STZ-NA (pre test) dan setelah 4 minggu perlakuan (post test). Terjadi
penurunan kadar HDL serum pada kelompok DM kontrol yang hanya diberi pakan
standar, sedangkan kelompok DM yang diberi sinbio butirogenik e. rectale dan
Dioscorea esculenta mengalami peningkatan yang signifikan dengan nilai p < 0,05.
Kata Kunci. Dyslipidemia, diabetes mellitus, dioscorea esculenta, HDL serum.
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol.1 No.3 September 2014
23 Tri Setyawati, Peningkatan HDL Plasma pada Diabetes Mellitus...
Pendahuluan
Diabetes Melitus merupakan sindrom
metabolik kronik yang ditandai dengan
hiperglikemia yang berhubungan dengan
abnormalitas metabolisme karbohidrat,
lemak dan protein, yang disebabkan oleh
defisiensi sekresi insulin, gangguan kerja
insulin atau keduanya.1,2 Diabetes melitus
(DM) masih merupakan masalah kesehatan
global hingga saat ini. Data menunjukkan
bahwa pada tahun 2000 terdapat 171 juta
orang di dunia menderita DM dan
diperkirakan akan meningkat menjadi 366
juta orang pada tahun 2030. International
Diabetes federation (IDF) memperkirakan
prevalensi DM berjumlah 240 juta tahun
2007 akan meningkat menjadi 380 juta di
tahun 2025, dan 80% diantaranya terjadi di
negara miskin dan menengah.
Badan ini memperkirakan bahwa di
indonesia akan meningkat dari 5,1 % di
tahun 2000 menjadi 6,3% tahun 2030.3,4
Diabetes melitus umumnya ditandai
dengan beberapa gejala klasik 3 P yaitu
polidipsi, poliuri, polifagia dan kehilangan
berat badan tanpa sebab yang jelas.
Keluhan lain yang muncul seperti tubuh
terasa lemah, penglihatan kabur, disfungsi
ereksi pada pria dan pruritus vagina pada
wanita (Perkeni, 2011). Diagnosis DM
ditegakkan apabila muncul gejala klasik
disertai salah satu dari beberapa gejala
klinis seperti 1) kadar glukosa plasma
sewaktu mencapai ≥ 200 mg/dL, 2) kadar
glukosa plasma puasa ≥ 126 mg/dL, atau3)
hasil pemeriksaan tes toleransi glukosa oral
(TTGO) mencapai ≥ 200 mg/dL.5
Diabetes mellitus dapat
dikalsifikasikan menjadi beberapa tipe
antara lain:6
a. Diabetes melitus tipe 1 (DM tipe 1),
merupakan kondisi hiperglikemi yang
disebabkan oleh defisiensi sekresi
insulin oleh sel beta pankreas akibat
autoimun yang menyebabkan kerusakan
pada sel beta pankreas. Pada umumnya
lebih sering terjadi pada anak-anak dan
remaja.
b. Diabetes melitus tipe 2 (DM tipe 2),
umumnya terjadi pada kelompok usia
dewasa, meskipun kini telah ditemukan
pada anak remaja. Tipe ini juga
dipengaruhi oleh faktor genetik dan
lingkungan yang menyebabkan
resistensi insulin dan rusaknya sel beta
pankreas.
c. Beberapa macam Diabetes melitus tipe
lain, yaitu:
I. Maturity-Onset diabetes of the
young (MODY), diturunkan secara
autosom dominan. Umumnya
terjadi pada usia 25 tahun atau
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol.1 No.3 September 2014
24 Tri Setyawati, Peningkatan HDL Plasma pada Diabetes Mellitus...
kurang. Biasanya pasien tidak
mengalami obesitas, namun
hiperglikemia terjadi karena
kurangnya sekresi insulin akibat
hiperglikemia.
II. Diabetes karena mutasi pada
reseptor insulin, ditemukan pada
lebih dari 40 penderita diabetes.
III. Diabetes melitus dengan mutasi
pada DNA mitokondria.
IV. Sindrom Wolfram, merupakan
gangguan neuro degeneratif
autosom resesif yang terjadi pada
anak - anak.
American Diabetes Association
(ADA) 2012, menambahkan klasifikasi
DM yaitu iodiophatic diabetes. Diabetes
idiopatik masih merupakan DM tipe 1.
Pada pasien diabetes idiopatik tidak
menunjukkan gangguan autoimun namun
tetap ditemukan kondisi insulinopenia dan
ketoasidosis. Diabetes melitus tipe lain
yaitu diabetes melitus gestasional (GDM)
yaitu kondisi intoleransi glukosa yang
terjadi selama kehamilan. Hampir 7% dari
seluruh kehamilan berisiko untuk
mengalami GDM.2
Pada saat kenyang, 50% glukosa
digunakan oleh otak melalui insulin-
independent glucosa transporter 1 (Glut1),
25% dibawa ke hati oleh Glut2 dan 25%
digunakan di otot dan jaringan lemak oleh
transporter dependen insulin (Glut4).
Mekanisme homeostasis glukosa darah
memegang peran penting dalam
patogenesis DM tipe 2. Pada DM tipe 2
dijumpai adanya gangguan multipel
homeostasis glukosa antara lain: 1)
penurunan sekresi insulin; 2) resistensi
insulin di otot, hati, dan jaringan lemak; 3)
abnormalitas uptake glukosa di hati.7,8,9
Pada kondisi fisiologis, paparan
glukosa dan lemak di sel beta dapat
meningkatkan sekresi insulin. Di dalam sel
beta, asam lemak rantai panjang diubah
menjadi asil koA yang akan memicu
peningkatan phosphatidic acid dan
diacylglycerol (DAG). Senyawa
phosphatidic acid dan DAG mengaktivasi
protein kinase-C (PKC) untuk
meningkatkan eksositosis insulin. Asam
lemak rantai panjang juga menstimulasi
eksositosis melalui penutupan kanal K-
ATPase, menstimulasi Ca2+-ATPase dan
meningkatkan Ca intraseluler sehingga
meningkatkan sekresi insulin.7,9
Pada jangka panjang, peningkatan
asam lemak rantai panjang pada sel beta
pankreas akan menghambat sekresi insulin.
Peningkatan kadar asil-koA lemak di sel
beta akan menstimulasi sintesis seramid
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol.1 No.3 September 2014
25 Tri Setyawati, Peningkatan HDL Plasma pada Diabetes Mellitus...
yang menginduksi enzim nitrit okside
sintase. Peningkatan nitrit okside akan
meningkatkan ekspresi sitokin-sitokin
inflamatori, seperti interleukin-1, tumor
necrosis faktor (TNFα), yang menyebabkan
gangguan fungsi sel beta dan apoptosis sel
beta. Selain itu, tumor necrosis faktor juga
dapat menyebabkan inaktivasi reseptor
insulin.6,7
Resistensi insulin pada DM tipe 2
terjadi melalui 4 mekanisme: 1)
Peningkatan fosforilasi serin pada insulin
receptor substrat (IRS); 2) peningkatan
degradasi IRS; 3) peningkatan aktivitas
fosfatase src homology 2 domain
containing inositol 5’-phosphatase
(SHIP2), phosphatase tensin homolog
deleted on chromosome ten (PTEN), dan
phospho-tyrosine phosphatase 1B (PTP-
1B); 4) penurunan aktivasi signaling
molekul downstream reseptor insulin.9,10
Peningkatan akumulasi spesies
lipid toksik di otot dan jaringan perifer lain,
dapat mengganggu kerja insulin dalam
metabolisme glukosa. Peningkatan senyawa
metabolit lipid seperti acyl CoA dan DAG
juga akan memicu resistensi insulin
sehingga bisa memicu terjadinya penurunan
aktivitas fosfolirasi oksidatif di mitokondria
hingga 30%.11,12
Fosforilasi IRS pada residu serin
menghambat interaksi IRS dengan reseptor
insulin di permukaan, sehingga
menurunkan fosforilasi tirosin dari IRS dan
menurunkan aktivasi phosphoinositol 3
kinase (PI3K). Peningkatan asam lemak
bebas dapat menstimulasi reseptor mediator
inflamasi yaitu toll-like receptor (TLR)
yang akan mengaktivasi IkB kinase (IKK)
β dan c-Jun N-terminal kinase (JNK) dan
menstimulasi sitokin-sitokin proinflamatori
seperti TNFα, interleukin-1β dan IL-6.
IKKβ dan JNK berperan sebagai serine
kinase yang akan memfosforilasi
serin/treonin dari IRS sehingga
menurunkan signaling insulin. Aktivasi
JNK dapat dipicu oleh stress endoplasmic
reticulum (ER) dan meningkatkan
fosforilasi serin kinase IRS. Jalur lain yang
menghambat fosforilasi IRS yaitu oleh
PKC. Akumulasi diasilgliserol (DAG)
sebagai produk asam lemak rantai panjang,
akan mengaktivasi PKC antara lain PKC-β,
δ, dan θ yang akan meningkatkan
fosforilasi serin dari IRS dan memicu
penghambatan signaling insulin dan
resistensi insulin.7,9,10
Komplikasi pada DM tipe 2 sering
terjadi terkait adanya resistensi insulin.
Peningkatan radikal bebas yang dihasilkan
ketika terbentuk peroksida dari asam lemak
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol.1 No.3 September 2014
26 Tri Setyawati, Peningkatan HDL Plasma pada Diabetes Mellitus...
yang mengandung ikatan rangkap yang
diselingi metilen dapat menyebabkan
terjadinya kerusakan jaringan.1,6
Hiperglikemia kronis pada diabetes
sering menimbulkan kerusakan dan
gangguan fungsi organ seperti mata,
jantung, ginjal, saraf dan pembuluh darah.
Penderita diabetes memiliki resiko penyakit
jantung dan stroke 2-7 kali lebih tinggi
dibanding orang tanpa diabetes. Resiko
infark miokard dan kematian meningkat
12% setiap kenaikan tekanan sistolik 10
mmHg. Diabetes melitus (DM) telah
diketahui merupakan faktor risiko utama
terjadinya penyakit jantung coroner. 6,13,14
Beberapa faktor yang terjadi pada
kondisi DM yang dapat memicu
peningkatan proses terjadi proses
aterogenesis antara lain: abnormalitas
distribusi partikel-partikel apoprotein dan
lipoprotein, glikosilasi dan glikasi lanjut
protein-protein dalam plasma dan dinding
arteri, glikooksidasi dan oksidasi,
prokoagulan, hiperinsulinemia dan
resistensi insulin, proliferasi sel otot polos
karena rangsangan hormone dan sitokin-
sitokin seperti interleukin -1 sitokin yang
merupakan komponen mikrobial seperti
lipopolisakarida (LPS).14
Terjadinya penurunan kolesterol
HDL (High Density Lipoprotein) dan
peningkatan trigliserida merupakan
gambaran umum kondisi dyslipidemia pada
penderita diabetes melitus. Meskipun
treatmen bagi diabetes melitus gagal untuk
mengurangi kematian atau angka kejadian
penyakit kardiovaskuler namun risiko
residual kardiovaskuler masih ada setelah
terapi statin. Intervensi terhadap
peningkatan HDL kolesterol menjadi satu
hal yang sangat penting untuk mengurangi
risiko residual pada penyakit
kardiovaskuler.14
Gembili (Dioscorea esculenta)
adalah jenis umbi-umbian yang berasal dari
Asia Tenggara yang sejak lama telah
dibudidayakan dan digunakan sebagai salah
satu bahan pangan masyarakat di Indonesia.
Gembili merupakan tanaman berumur
semusim, memiliki batang yang tumbuh
menjalar hingga mencapai ketinggian 3-5
meter, berduri, dengan diameter 3-7 mm.
Daun gembili berbulu dan berbentuk bulat
telur. Umbi gembili tumbuh di dalam tanah,
ketika berbuah umbi gembili dapat
mencapai 30-40 buah. Gembili termasuk
dalam suku gadung-gadungan dan memiliki
sebutan lain berupa lesser yam.15,16
Tanaman ini termasuk dalam:
Devisi : Magnoliophyta
Kelas : Liliopsida
Ordo : Dioscoreales
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol.1 No.3 September 2014
27 Tri Setyawati, Peningkatan HDL Plasma pada Diabetes Mellitus...
Famili : Dioscoreae
Genus : Dioscorea
Spesies : Dioscorea esculenta
Gambar 3.
Tanaman Gembili
a) Tanaman Gembili b) Umbi Gembili
Gembili memiliki kandungan gizi
antara lain kadar air 6,44 %, abu 2,87 %,
protein 6,11 %, lemak 0,89 %, dan
karbohidrat 81,40 %. Menurut Harijono,
gembili segar mengandung protein 2,8%,
abu 2,41%, lemak 0,66% dan karbohidrat
14,76%. Gembili memiliki kandungan pati
sebesar 21,24%.17,18 Gembili mentah
memiliki kandungan pati resisten sebesar
10,4 mg/g db, sedangkan kandungan pati
resisten (RS) pada gembili yang dikukus
adalah 13,8 mg/g db. Dari hasil analisa
ditemukan bahwa gembili memiliki
kandungan serat larut, diantaranya berupa
inulin. Dilaporkan juga bahwa gembili
memiliki indeks glisemik lebih rendah
dibandingkan kimpul dan ubi jalar.15
Beberapa penelitian menunjukkan
bahwa suplemen inulin dapat membantu
mengatur kadar glukosa darah. Produk
inulin terutama propionat, akan
dimetabolisme menjadi methylmalonyl
Coenzim A dan succinyl CoA yang akan
menghambat piruvat karboksilase sehingga
proses glukoneogenesis terhambat. Inulin
juga dapat menurunkan TAG melalui
penurunan VLDL dari hati sehingga
mengurangi aktivitas lipogenesis.19,20,21
Butirat merupakan asam lemak
rantai pendek selain asetat dan propionat
yang dihasilkan oleh fermentasi bakteri
dalam usus besar dari senyawa karbohidrat
yang tidak tercerna. Asam butirat dibentuk
dari 2 senyawa asetil CoA menjadi butiril
CoA. Butiril CoA kemudian diubah
menjadi asam butirat dengan menggunakan
enzim butirat kinase dan butiril CoA: asetat
CoA transferase.22,23
Proses pembentukan asam lemak
rantai pendek termasuk butirat dalam
saluran cerna melibatkan oleh bakteri-
bakteri di dalam kolon. Butirat dihasilkan
melalui fermentasi oleh bakteri anaerob
saluran cerna. Beberapa bakteri usus yang
memiliki peran penting dalam
pembentukan asam butirat di dalam usus
antara lain Clostridium acetobutylicum,
Butyrivibrio fibrisolvens, Roseburia, F.
prausnitzii dan Eubacterium rectale.
Eubacterium rectale merupakan golongan
bakteri gram positif anaerob yang mampu
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol.1 No.3 September 2014
28 Tri Setyawati, Peningkatan HDL Plasma pada Diabetes Mellitus...
menghasilkan butirat paling banyak
diantara bakteri lainnya. Sebagian asam
butirat yang dihasilkan oleh proses
fermentasi bakteri dalam kolon akan masuk
ke dalam darah melalui transport antar sel
epitel usus baik secara difusi atau
pertukaran anion.23,24,25
Butirat lebih banyak digunakan
dibanding propionat dan asetat dengan
perbandingan 90:30:50. Oleh karena itu
butirat merupakan asam lemak rantai
pendek (SCFA) paling penting bagi
metabolisme sel kolon.26 Butirat memiliki
peran utama sebagai sumber energi bagi sel
epitel usus, juga sebagai anti inflamasi dan
antikarsinogenik potensial di dalam saluran
cerna.27
Menurut Gao et al. (2009) butirat
memiliki peran yang penting dalam
metabolisme energi di dalam tubuh,
mencegah dan mengobati obesitas serta
memperbaiki resistensi insulin pada tikus.28
Peran ekstra intestinal terapi butirat antara
lain pada pasien anemis sickle sel dan
talasemia β, yang menunjukkan
peningkatan produksi Hb fetal (HbF).
Selain itu, butirat dapat menekan aktivitas
enzim yang berperan dalam biosintesis
kolesterol sehingga menurunkan kadar
kolesterol. Asam butirat juga memiliki
kemampuan dalam regulasi genetik
ekspresi gen-gen yang terlibat dalam fungsi
mitokondria, metabolisme dan resistensi
insulin melalui peningkatan ekspresi gen
PPARγ, PGC-1α, dan aktivasi AMPK.27,29
Bahan dan Metode
Penelitian ini merupakan penelitian
kuasi eksperimental dengan desain pre test
and post test with control group design.
Penelitian dilakukan pada tikus Wistar
jantan usia 3 bulan dengan berat antara 200
– 300 gram. Penelitian dilaksanakan di
Laboratorium Pusat Studi Pangan dan Gizi
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Hewan coba dibagi dalam 5
kelompok perlakuan yaitu kelompok
kontrol sehat (K1), kelompok yang
diinduksi Streptozotocin (STZ) dan
nikotinamide (NA) tanpa terapi (K2),
kelompok yang diinduksi STZ dan NA
dengan pemberian e. ractale (K3),
kelompok induksi ditambah pati gembili
(K4), dan kelompok induksi dengan sinbio
pati gembili dan e. rectale (K5). Hewan
coba diberi pakan standar AIN93M. Pati
gembili deberikan melalui subtitusi pada
komposisi corn starchnya. Bakteri e.
rectale diberikan 1ml/tikus/10-9 CFU.
Komposisi diet heman coba dapat dilihat
pada Tabel 1 berikut ini.
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol.1 No.3 September 2014
29 Tri Setyawati, Peningkatan HDL Plasma pada Diabetes Mellitus...
Tabel 1
Komposisi diet hewan coba
(per 1 kg pakan)
Pembuatan pati gembili dengan
cara: gembili mentah dikupas, dicuci,
kemudian diparut. Setelah itu diperas dan
dibiarkan semalaman untuk diambil patinya
kemudian dikeringkan dan dihaluskan
hingga 90 mesh.
Hewan coba diadaptasi dengan
pakan standar AIN93M selama 1 minggu.
Induksi DMT2 dilakukan dengan
menggunakan streptozotocin (Nacalai) 60
mg/kbBB secara intraperitoneal. Kemudian
setelah 15 menit dilanjutkan dengan injeksi
intraperitoneal nikotinamide (Sigma)
dengan dosis 120 mg/kgBB.13 Sebelum
diinduksi streptozotocin-nikitinamide,
hewan coba dipuasakan semalaman kurang
lebih 8 jam.30
Kadar HDL dianalisa pada hari ke
5 untuk melihat apakah sudah terjadi
hiperglikemi. Kemudian perlakuan
dilakukan selama 4 minggu. Setelah 4
minggu, dilakukan pengambilan darah
untuk analisa kadar HDL darah dengan
menggunakan prinsip COD-PAP
menggunakan reagen Dyassis.
Analisa data dilakukan dengan
menggunakan one way analysis of variance
(ANOVA) untuk menilai perbedaan antar
berbagai kelompok perlakuan dan uji post
hoc Tukey. Analisa korelasi antara kadar
glukosa darah dengan kadar HDL
dilakukan menggunakan analisa koefisien
korelasi pearson. Analisa statistic ini
dilakukan mengguankan software SPSS
versi ke 19.
Hasil
Kadar HDL(high density
lipoprotein) tikus diukur sebanyak dua kali
pengukuran, yaitu setelah induksi diabetes
menggunakan streptozotocin (STZ) dan
Nikotinamid (NA) atau sebelum perlakuan
(pre test) dan setelah selesai perlakuan
(posttest). Hasilnya dapat dilihat pada
Tabel 2 berikut ini:
Tabel 2
Kadar HDL pre test dan posttest (g/dL)
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol.1 No.3 September 2014
30 Tri Setyawati, Peningkatan HDL Plasma pada Diabetes Mellitus...
Tabel 2 menunjukkan adanya
peningkatan kadar HDL pada kelompok
DM yang diberi perlakuan bakteri (K3),
diberi pati gembili (K4) dan sinbio pati
gembili dan bakteri (K5). Sedangkan
kelompok DM (K2) menunjukkan adanya
penurunan kadar HDL. Bakteri yang
digunakan adalah e.rectale dalam bentuk
sediaan freeze dry yang dilarutkan dalam
NaCL 0,85%. Data menunjukkan bahwa
peningkatan HDL tertinggi terdapat pada
kelompok K5 yaitu kelompok yang
mendapat sinbiotik e. rectale dan pati
gembili.
Diskusi
Kondisi dislipidemia pada
penderita DM tipe 2 bertanggungjawab
terhadap peningkatan prevalensi
kardiovaskuler. Salah satu kondisi
dislipidemia yang terjadi adalah penurunan
kadar high density lipoprotein (HDL).
Lipoprotein HDL ini merupakan komponen
kolesterol yang memiliki perbandingan
protein lebih banyak dibandingkan
lemaknya. Lipoprotein HDL ini memiliki
peran penting dalam membersihkan
kolesterol LDL dari pembuluh darah . hal
ini dikarenakan karena HDL ini dapat
mengikat LDL dan membawanya ke hepar
Beberapa penelitian sebelumnya
telah dilakukan tentang hubungan diabetes
melitus dengan profil lipid serum penderita
diabetes. Hasilnya menunjukkan bahwa
kondisi hiperglikemi akan memicu
dislipidemia. Dan kedua kondisi ini
merupakan faktor prediktor penting bagi
penyakit kardiovaskuler.32
Pada penelitian diperoleh bahwa
kelompok kontrol DM (K2) menunjukkan
kadar HDL paling rendah pada pre test atau
pada saat setelah diberikan induksi DM tipe
2. Kemudian setelah 4 minggu perlakuan,
menunjukkan adanya penurunan kadar
HDL serum. Sedangkan kadar glukosa
darah menunjukkan adanya peningkatan
setelah 4 minggu pemberian intervensi. Hal
tersebut menunjukkan bahwa penurunan
kadar HDL berbanding lurus dengan
peningkatan kadar glukosa darah pada
kelompok DM. Hal ini sesuai dengan
penelitian sebelumnya yang menyatakan
bahwa prevalensi dislipidemia sangat
tergantung pada tingkat keparahan diabetes.
sehingga semakin tinggi kadar glukosanya
maka akan semakin buruk kondisi
dislipidemianya.31,33
Penelitian yang dilakukan oleh
Packard et al. (2002) dalam Dixit (2014)
menyatakan bahwa penurunan kadar HDL
merupakan prediktor yang sangat
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol.1 No.3 September 2014
31 Tri Setyawati, Peningkatan HDL Plasma pada Diabetes Mellitus...
menentukan untuk terjadinya penyakit
jantung coroner premature. Selain itu dalam
penelitian lainnya dinyatakan bahwa
kontrol terhadap kadar glukosa mampu
meningkatkan kadar kolesterol HDL serum.
Pada kondisi terjadinya resistensi insulin
pada penderita DM tipe 2 akam memicu
peneingkatan lipolisis di sel adiposa.
Hasilnya, terjadi peningkatan transport
asam lemak ke dalam hepar sehingga kadar
VLDL kolesterol meningkat. Insulin
berperan secara langsung mendegradasi apo
B yang merupakan protein utama dari
VLDL dan insulin juga meningkatkan
sekresi apo B dan VLDL.31,34,35
Peningkatan kadar glukosa pada
tikus kontrol DM menunjukkan bahwa
kadar glukosa yang tinggi menurunkan
aktivitas gen mitokondria seperti
Peroxisome proliferator activated receptor
gamma (PPAR γ) dan PPAR γ coactivator
1-α (PGC-1α) sehingga mengakibatkan
peningkatan asam lemak bebas dalam darah
dan peningkatan akumulasi lipid seluler.
Akibatnya, pada kontrol DM (K2)
menunjukkan terjadinya penurunan kadar
HDL setelah 4 minggu.28,35
Hasil penelitian yang dilakukan
Gao et al. (2009) membuktikan bahwa
terapi diet dapat dijadikan alternatif untuk
mengatasi sindrom metabolik. Dalam
penelitiannya digunakan suplemen sodium
butirat pada tikus yang diberi diet tinggi
lemak (HFD) untuk meningkatkan
ekspresi gen termasuk Pgc-1α.28
Karbohidrat dengan kadar pati
resisten tinggi juga bisa menjadi terapi
diet yang efektif merupakan sumber
potensial penghasil butirat. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa pemberian
diet tinggi RS pada subjek manusia dapat
menurunkan kadar kolesterol dan
trigliserida dalam darah.36 Hasil penelitian
yang dilakukan Hao et al. (2011) ,
menunjukkan bahwa semua oligosakarida
dapat meningkatkan glucose uptake.
Dalam penelitiannya menggunakan sel
kultur C2C12 menunjukkan bahwa
oligisakarida terutama oligomuranate
kompleks chromium III dapat terdistribusi
ke mitokondria sel dan meningkatkan
ekspresi Pgc-1α dan mempengaruhi fungsi
mitokondria.37
Sumber karbohidrat yang
mengandung pati resisten tinggi
diantaranya adalah gembili (Dioescorea
esculenta). Gembili merupakan bahan
pangan lokal yang memiliki kadar pati
resisten cukup tinggi yaitu 10,4 mg/g berat
kering. Pemrosesan seperti kukus, dapat
meningkatkan kadar pati resisten hingga
menjadi 13,8 mg/g berat kering.15
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol.1 No.3 September 2014
32 Tri Setyawati, Peningkatan HDL Plasma pada Diabetes Mellitus...
Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian di
atas, menunjukkan bahwa pemberian sinbio
pati gembili (Dioscorea esculenta) dan
Eubacterium rectale dapat meningkatkan
kadar HDL serum tikus Wistar yang
diinduksi DM tipe 2. Peningkatan kadar
glukosa darah berbanding terbalik dengan
kadar HDL serum darah model tikus DM
tipe 2.
Referensi
1. Guyton, A.C., Hall, J.E. 2006. Inulin,
glucagon and diabetes mellitus. In:
Guyton Textbook of Medical
Physiology. 11th ed. pp: 961-977.
Elsevier Saunders, Philadelphia.
2. American Diabetes Association. 2012.
Diagnosis and classification of
diabetes mellitus. Diabetes Care. 35,
supp. 1: 64-71.
3. Mihardja, L., Delima., Siawoyo, H.,
Ghani, L., Soegondo, S. 2009.
Prevalence and determinants of
diabetes mellitus and impaired glucose
tolerance in Indonesia (A part of basic
health research/Riskesdas). Acta. Med.
Indones. 41 (4): 169-174.
4. Chan, J.C.N., Malik, V., Jia, W.,
Kadowaki, T., Yajnik, C.S., Yoon,
K.H., Hu, F.B. 2009. Diabetes in Asia,
Epidemiology, risk factor, and
pathophysiology. J. Am. Med.
Association. 301 (20): 2219-2140.
5. Perkumpulan Endokrinologi Indonesia
(PERKENI). 2011. Konsensus
pengelolaan dan pencegahan diabetes
melitus tipe 2 di Indonesia. pp: 1-70.
6. Masharani, U. 2011. Diabetes mellitus
and hypoglycemia. In: S.J., McPhee,
M.A., Papadakis (Ed.) Current
Medical Diagnosis and Treatment. 5th
ed. pp: 1140-72. McGrawHill, New
York.
7. DeFronzo, R.A. 2004. Pathogenesis of
type 2 diabetes mellitus. Med. Clin. N.
Am. 88: 787-835.
8. Murray, R.K., Bender, D.A., Botham,
K.M., Kennelly, P.J., Rodwell, V.W.,
Weil, P.A. Mayes, P.A. 2009.
Gluconeogenesis and the control of
blood glucose. In: Harper’s illustrated
biochemistry. 28thed. pp: 165-191.
McGrawHill, New York.
9. Baynes, J.W., dan Dominiczak, M.H.
2009. Glucose homeostasis and fuel
metabolism. In: Medical Biochemistry.
pp:265-289. Mosby Elsevier, China.
10. Kim, Jeong-a., Wei, Y., Sowers, J.R.
2008. Role of mitochondrial
dysfunction in insulin resistance. Circ.
Res. 102: 401-414.
11. Petersen, K.F., Dufou,r S., Befroy, D.,
Garcia, R., Shulman, G.I. 2004.
Impaired mitochondrial activity in the
insulin-resistance offspring of patient
with type 2 diabetes. N. Eng. J. Med.
350: 664-671.
12. Kaku, K. 2010. Pathophysiology of
type 2 diabetes and its treatment
policy. JAMJ. 53 (1): 41-46.
13. Agrawal, R.P., Ranka, M., Beniwal,
R., Sharma, S., Purohit, V.P., Kochar,
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol.1 No.3 September 2014
33 Tri Setyawati, Peningkatan HDL Plasma pada Diabetes Mellitus...
D.K., Kothari, R.P. 2004. Prevalence
of micro and macro vascular
complications in type 2 diabetes and
their riskfactors. Int. J. Diab. Dev.
Countries. 24: 11-16.
14. Meguro, S., Tomita, M., Katsuki, T.,
Kato, K., Oh, H., Ainai, A., Ito, R.,
Kawai, T., Itoh, H., Hasegawa, H.
2014. Plasma Antimicrobial peptide
LL-37 level is inversely associated
with HDL cholesterol level in patents
with type 2 diabetes mellitus. Int J of
Endo, pp: 1-6.
15. Marsono, Y. 1998. Perubahan Kadar
Resisten Starch (RS) dan Komposisi
Kimia Beberapa Bahan Pangan Kaya
Karbohidrat Dalam Pengolahan.
Agritech. 19 (3): 124-127.
16. Solikin. 2003. Pertumbuhan vegetatif
“Gembili” (Dioscorea esculenta) pada
beberapa diameter umbi. Berkala
Penelitian Hayati. 9: 57-59.
17. Richana, N. dan Sunarti, T.C. 2004.
Karakterisasi sifat fisikokimia tepung
umbi dan tepung pati dari umbi
ganyong, suweg, ubikelapa dan
gembili. J. Pascapanen. 1(1): 29-33.
18. Harijono, Estiasih, T., Sunarharum,
W.B., Suwita, I.K. 2012. Efek
hipoglikemik polisakarida larut air
gembili (Dioscorea esculenta)
yangdiekstrak dengan berbagai
metode. J Teknol dan Industri Pangan,
23 (1): 1-8.
19. Kaur, N., dan Gupta, A.K. 2002.
Application of inulin and oligofructose
in health and nutrient. J. Biosci. 27:
703-714.
20. Kelly, G. 2009. Inulin type
prebiotics: an review (part 2). Altern.
Med. Rev. 14 (1): 36-55.
21. Jurgonski, A., Juskiewicz, J.,
Kowalska, K., Zdunczyk, Z. 2012.
Does dietary inulin affect biological
activity of grapefuit flavanoid-rich
extract. Nutr & Met. 9: 2-9.
22. Topping, D.L., and Clifton, P.M.
2001. Short-chain fatty acids and
human colonic function: roles of
resistant starch and nonstarch
polysaccharides. Physiol. Rev. 81:
1031-1064.
23. Duncan, S.H., Barcenilla, A.,
Stewart, C.S., Pryde, S.E., Flint, H.J.
2002. Acetate utilization and butyryl
CoA: acetate CoA transferase in
human colonic bacteria. Appl.
Environm. Microbiol. 68: 5186-5190.
24. Cummings, J.H., MacFarlane, G.T.,
Englyst, H.N. 2011. Prebiotic
digestion and fermentation. Am. J.
Clin. Nutr. 73 (Suppl): 413S-420S.
25. Matthew, O.P., Ranganna, K., Yatsu,
F.M. 2010. Butyrate, an HDAC
inhibitor, stimulates interplay
between different posttranslational
modification of histone 3 and
differentially alters G1-specific cell
cycle proteins in vascular smooth
muscle cell. Biopha. 64 (10): 733-
740.
26. Cook, S.I., dan Sellin, J.H. 1998.
Review article: short chain fatty acids
in health and disease. Aliment
Pharmacol.Ther. 12: 499-507.
27. Hamer, H.M., Jonkers, D., Venema,
K., Vanhoutvin, S., Troost, F.J.,
MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol.1 No.3 September 2014
34 Tri Setyawati, Peningkatan HDL Plasma pada Diabetes Mellitus...
Brummer, R.J. 2008. Review article:
the role of butyrate on colonic
function. Aliment Pharmacol. Ther.
27: 104-119.
28. Gao, Z., Yin, J., Zhang, J., Ward,
R.E., Martin, R.J., Lefevre, M.,
Cefalu, W.T., Ye, J. 2009. Butyrate
Improves Insulin Sensitivity and
Increases Energy Expenditure in
Mice. Diabetes. 58: 1509-1517.
29. Canani, R.B., Costanzo, M.D.,
Leone, L. 2012. The epigenetic
effects of butyrate: potential
therapeutic implications for clinical
practice. Clin. Epigen. 4 (4): 1-7.
30. Barik, R., Jain, S., Qwatra, D., Amit,
J., Tripathi, G.S., Goyal, R. 2008.
Antidiabetic activity of aqueous root
extract of Ichnocarpus frutescens in
streptozotocin-nicotinamide induced
type II-diabetes in rats. Indian J.
Pharmacol. 40 (1): 19-22.
31. Dixit, A.K., Dey, R., Suresh, A.,
Chaudhuri, S., Panda, A.K., Mitra,
A., Hazra, J. 2014. The prevalence of
dyslipidemia in patients with diabetes
mellitus of Ayurveda Hospital. J of
Diabetes and Metab Disorder, 13
(58): 1-6.
32. Goldberg, I.J. 2001. Diabetic
dyslipidemia: causes and
cosequences. J Clin Endo Metab, 8
(3): 966-971.
33. Elinari, H.A., Ahmed, A.M. 2008.
Pattern of lipid changes among type 2
diabetes patients in Sudan. Eastern
Mediter Health J, 14:2.
34. Regmi, P., Gyawali, P., Shresta, R.,
Sigdel, M., Mehta, KD., Majhi, S.
2009. Pattern of dyslipidemia in type
2 diabetic subjects in Eastern Nepal,
J Nepal Assoc Med Lab Sci, 10: 11-
13.
35. Sparks, J.D., Sparks, C.E. 1990.
Insulin modulation of hepatic
synthesis and secretion of
apolipoprotein B by rat hepatocytes.
J Biol Chem, 265 (15): 8854-8862.
36. Vatanasuchart, N., Niyomwit, B.,
Wongkrajang, K. 2009. Resistant
starch contents and the in vitro starch
digestibility of thai starchy foods. J.
Kasetsart. 43: 178-186.
37. Hao, C., Hao, J., Wang, W., Han, Z.,
Li, G., Zhang, L., Zhao, X., Yu, G.
2011. Insulin sensitizing
oligomannuronate-chromium III
complexes in C2C12 skeletal muscle
cells. Plos One. 6 (9): 1-10.