Sindrom Metabolik

Muhammad Budi Syahputra

Usulan Penelitian

PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU BIOMEDIKFAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2014

Definisi adalah sekumpulan faktor-faktor risiko :

Sumber: Alberti ,et al 2004

Sindrom Metaboli

k

Hipertensi

Disglikemi

Obesitas

Trigliserida

↓𝐇𝐃𝐋

Kriteria diagnosa sindrom metabolik

Sumber: NCEP ATP III, IDF

Komponen kriteria diagnosis ATP III :3 komponen di bawah ini IDF

Obesitas abdominal/ sentral

Lingkar perut :Laki-laki: 102 cm Wanita : >88 cm

Lingkar perut :Laki-laki: ≥90 cm Wanita : ≥80 cm

Hiper-trigliseridemia

≥ 150 mg/dl (≥1,7 mmol/L) ≥ 150 mg/dl

HipertensiTD ≥ 130/≥85 mmHg atau

riwayat terapi anti hipertensif

TD sistolik ≥ 130 mmHgTD diastolik ≥ 85

mmHg

Kadar glukosa darah tinggi

≥ 110 mg/dl GDP ≥ 100mg/dl

Etiologi

Etiologi Sindrom Metabolik belum dapat diketahui secara pasti

Suatu hipotesis menyatakan

penyebab primer adalah resistensi insulin.

Faktor-faktor yang mempengaruhi sindrom metabolik

Lingkungan: - Pola makan

- Jenis makanan

Obesitas

Faktor genetik

5% - 70%

Faktor yang mempengaruhi sindrom metabolik

Sumber: Ezquerra EA, 2008

Manajemen sindrom metabolik

1. Penurunan berat badan

Merubah gaya hidup berat badan ideal

2. Latihan fisik

aktivitas enzim lipolisis kadar HDL kadar trigliserida

3. Diet

Rendah garam dan kaya sayur atau buah berserat.

Sumber: Wiliam , et al, 2002, Azadbakht et al., 2005

Medikamentosa

Obat DM tipe II- Golongan metformin- Golongan sulfoniluria

Obat Hipertensi- Golongan ACEI- Golongan ARB

Obat Dislipidemia- Statin

Sumber: PERKENI, 2006

Sumber: Gisnberg et al., 2003

Sumber: Olson et al., 2005

Obesitas Sentral

asam lemak bebas

sensitifitas insulin

Gliconeogenesis Glukosa pada sel

otot & sel β pankreas sekresi

insulin

mengeluarkan sitokin

(adipositokin) seperti angiotensin, TNF α, resistin dan

leptin

Perubahan Metabolik

Hipertensi dislipidemiaPeningkatan

respon inflamasi

koagulasi

Komplikasi • penyakit jantung korner

• gagal jantung

• stroke

• fibrilasi atrium

• tromboembolisme vena

• kematian mendadak

• penurunan fungsi kognitif

• Apakah ada hubungan antara polimorfisme TaqIA gen reseptor dopamin D2 dengan penderita sindrom metabolik dibandingkan non sindrom metabolik.

Rumusan Masalah

• Untuk mengetahui asosiasi antara polimorfisme TaqIA gen reseptor dopamin D2 pada pria dengan usia mulai dari 40 tahun yang sindrom metabolik dibandingkan dengan yang tidak sindrom metabolik

Tujuan Umum

Penelitian

Tujuan Khusus Penelitian

1• Melakukan pendataan simptom pada subjek

penelitian.

2

• Melakukan penilaian dengan menggunakan PCR gen reseptor dopamin D2 terhadap DNA yang telah diisolasi pada pria dengan usia mulai dari 40 tahun yang sindrom metabolik dengan yang tidak sindrom metabolik.

3• Menilai polimorfisme gen reseptor dopamin D2

dengan menggunakan enzim retriksi TaqIA.

4

• Menganalisa hubungan antara polimorfisme TaqIA gen reseptor dopamine D2 pada pria dengan usia mulai dari 40 tahun yang sindrom metabolik dengan yang tidak sindrom metabolik.

Hipotesis

• Tidak ada hubungan polimorfisme TaqIA gen reseptor dopamin D2 pada pria dengan usia mulai dari 40 tahun dengan sindrom metabolik.

Ho

• Adanya hubungan polimorfisme TaqIA gen reseptor dopamin D2 pada Pria dengan usia mulai dari 40 tahun dengan sindrom metabolik.

Ha

Manfaat Penelitia

n

Sebagai dasar penelitian

selanjutnya pada sindrom

metabolik.

Membantu memahami

aspek genetik penyebab sindrom

metabolik Menambah pengetahuan

dan pengalaman peneliti pada

sindrom metabolik

Dopamin

Dopamin memiliki rumus kimia C6H3(OH)2-CH2-CH2-NH2. Nama kimianya adalah "3,4-dihydroxyphenethylamine " dan singkatan adalah "DA"

Sumber: Mandal, 2012

Metabolisme Dopamin

Kelompok Reseptor Dopamin

D1-Like Receptor Family

D1

D5

D2-Like Receptor Family

D2

D3

D4Sumber: Mandal A, 2012

Distribusi reseptor subtipe dopamin

Sumber: Abdulnour S, 2012

Reseptor Dopamin Kelompok D1-like

A. Reseptor Dopamin D1

•Terdapat di Nigrostiatal, mesolimbic dan mesokortikal area

•Stimulasi cAMP dengan mengaktifasi G simulator

•Pada sistem saraf pusat : gerakan volunter, pengaturan perilaku makan, mempengaruhi, reward, tidur, perhatian, perilaku reproduksi, pengendalian impuls, memori kerja

Sumber: Strange, 2008

B. Reseptor Dopamin D5 Stimulasi pembentukan cAMP dengan

mengaktifasi protein G simulator Terdapat di korteks prefrontal, korteks

Premotor, korteks cingulated, korteks entorhinal, substantia nigra, hipotalamus, hippocampus, dan dentate gyrus; ginjal, kelenjar adrenal, ganglia simpatik, saluran pencernaan, pembuluh darah, jantung

Reseptor Dopamin Kelompok D2-like

A. Reseptor Dopamin D2 Terdapat di daerah caudate-putamen, nucleus accumbens,

olfactory tubercule, substantia nigra and ventral tegmental ; pada tingkat yang lebih rendah di septum, hypothalamus, dan cortex; kidney, kelenjar adrenal, sympathetic ganglia, saluran pencernaan, pembuluh darah dan jantung.

Menghambat pembentukan cAMP dengan mengaktivasi protein G inhibitor

Terlibat dalam mekanisme memori, reward dan mekanisme penguatan; pengatur gerakan, reseptor presynaptic menghambat gerak, reseptor postsynaptic mengaktifkan gerakan; pengaturan fungsi ginjal, tekanan darah, vasodilatasi, dan motilitas saluran pencernaan

B. Reseptor Dopamin D3

Konsentrasi di nucleus akumbens disamping ada didaerah lainnya seperti olfactory tubercle.

Pada sistem limbik fungsinya menerima masukan dopamin dari daerah tegmental ventral yang berhubungan dengan kognitif, emosional dan fungsi endokrin; regulasi gerakan; modulasi fungsi kognitif

C. Reseptor Dopamin D4

Terdapat di frontal korteks, disamping itu ada pada daerah lainnya seperti di amigdala, hippocampus, hipotalamus, globus pallidus, substantia nigra pars reticulata, dan thalamus; ginjal, kelenjar adrenal, ganglia simpatik, saluran pencernaan, pembuluh darah, jantung

Fungsinya mengaktivasi protein G inhibitor, fungsi reseptor dopamin D4 terlibat pada fungsi kognitif, pengaturan fungsi ginjal, tekanan darah, vasodilatasi, dan motilitas saluran pencernaan

Metabolisme dan Pengambilan Dopamin Kembali

Sumber: Mandal A, 2012

Hubungan dopamin dengan sindrom metabolikKesediaan DRD2 berhubungan dengan aktifitas metabolisme pada bagian prefrontal otak. Bagian-bagian otak ini terlibat dalam regulasi konsumsi makanan pada orang-orang dengan obesitas.

Obesitas dan adiksi memiliki masalah yang sama yaitu ketidakmampuan untuk menahan perilaku padahal penderita tahu itu akan membawa dampak negatif.

Sumber: Volkow et al., 2008

Polimorfisme Gen Reseptor Dopamin D2 dan reward deficiency sindrom

Kelainan pada system dopamin yang dapat menyebabkan seseorang tidak mampu untuk membuat keputusan yang baik dalam mengkonsumsi makanan yang diakibatkan kelainan regulasi dopamin pada orbitofrontal cortex, cingulate gyrus dan dorsolateral prefrontal cortex.

Kelainan ini dikenal dengan istilah “Reward Deficiency Syndrome”.

Sumber: Bowwirat et al., 2005

Reward deficiency syndrome

adalah ketidakmampuan untuk merasa puas yang ditandai dengan emosi yang tidak stabil, kecemasan, hipersensitivitas dan iritabilitas. Kelainan ini disebabkan ketidakmampuan senyawa-senyawa pemberi rasa senang dan kepuasan seperti serotonin, dopamin, norephinephrin dan gamma amino butyric acid (GABA) untuk bekerjasama menghasilkan rasa puasSumber:

Bowwirat et al., 2005

Reward deficiency syndrome

Metode Penelitian

penelitian deskriftif analitik → desain cross sectional

Isolasi DNA, amplifikasi DNA dan digesti enzim restriksi → di Laboratorium Terpadu Fakultas

Kedokteran Universitas Sumatera Utara, Medan

Jenis penelitian

Tempat penelitian

Bulan September-November 2014Waktu penelitian

penelitian

Pria 40 tahun yang memeriksa kesehatan di laboratorium klinik Spectrum Medan dan telah

diberi informasi

Populasi penelitian

Metode Penelitian

Besar sampel (Zx+Zβ)sn1=n2=2

(x1-x2)

n = besar sampelZx = nilai distribusi normal baku (tabel 2) pada α tertentu = 1,645 (α = 0,05)Zβ = Nilai distribusi normal baku (tabel 2) pada β tertentu = 0,842 (β = 0,2 satu arah) s = simpang baku baku kelompok testosteron = 139x1x2 = Perbedaan klinis yang diinginkan = 100 n = 23,9 - 24

Bila melihat tabel Cohen’s effect size, dengan perbedaan klinis (d) sebesar 80% dan nilai β = 0,2, maka akan didapat besar n adalah sebesar 26. Maka dari itu penelitian ini menggunakan n1=n2= 26 subjek

56,58

2

Variabel penelitian Variabel bebas: Polimorfisme TaqIA Gen dopamin reseptor 2 (DRD2)Variabel terikat: Sindrom Metabolik

Kriteria inklusi

1. Usia ≥ 40 tahun ; pria2. Lingkar pinggang ≥ 90 cm3. Kadar Trigliserida ≥ 150 mg/dl atau dalam pengobatan terhadap trigliserida tinggi4. Kadar HDL < 40 mg/dl atau dalam pengobatan HDL yang rendah5. Tekanan darah sistolik ≥ 130 mmHg atau diatolik ≥ 85 mmHg atau dalam sedang

pengobatan Hipertensi6. Kadar glukosa darah puasa ≥ 100 mg/dl atau sedang dalam pengobatan terhadap

hiperglikemi

Kriteria eksklusi

1. Menderita penyakit jantung, keganasan, prostat, hepatitis, merokok, alkoholik.

2. Sedang dalam menggunakan suplemen testosteron atau estradiol3. Sedang dalam pengobatan dalam aromaterase inhibitor

Definisi Operasional

No Variabel Definisi Operasional Skala

1 Sindrom Metabolik Menurut National Cholesterol Education Program

Adult Treatment Panel III (ATP III)

Ordinal

2 DRD2 TaqIA mutan Single nucleotide Polymorphism (SNP) berupa

subtitusi thymine (T) pada alel DRD2*A1 gen DRD2

Varian genotip heterozigot (T/C)

Varian genotip homozigot (T/T)

Nominal

4 DRD2 TaqIA wild

type

Kondisi normal dimana tidak ada polimorfisme pada

pada alel DRD2*A1 gen DRD2.

Varian genotip homozigot (C/C)

Nominal

Pelaksanaan penelitian Isolasi DNA

(Telah dilakukan sebelumnya)

Bahan & alat

1. Sarung tangan2. Pipet automatic 1000μL, 100μL3. Tabung Eppendorf 1.5 ml4. Sentrifus5. Vortex6. Tips steril berbagai ukuran7. Stopwatch 8. Kulkas9. Kertas label10. Pena tahan air11. Kit ekstraksi DNA (the the Wizard®

Genomic DNA purification Kit (Promega Corporation USA)

Cara KerjaIsolasi DNA

Label dan kode tabung Ependorf untuk sampel darah.

Darah EDTA disentrifus pada 3000 rpm selama 15 menit.

Pisahkan plasmanya, lalu ambil 300µL leukosit dan masukkan kedalam tabung Eppendorf 1,5 ml kemudian ditambah 900µL EL Buffer dan campur dengan cara

dibolak-balik secara perlahan.

Inkubasi selama 10 menit didalam kulkas lalu disentrifus pada kecepatan 13.000 rpm selama 3 menit.

Buang supernatan dengan hati-hati agar endapan tidak ikut terbuang dan tahapan 2-4 diulangi sampai 3x dan terlihat warna supernatan menjadi jernih dan endapan

berwarna putih

Cara KerjaIsolasi DNA

Setelah diperoleh endapan yang berwarna putih atau supernatan yang jernih, buang supernatan dan endapan divortex selama 20 detik.

Tambahkan 300µL Nuclei Lysis Solution dan campurkan dengan cara dibolak-balik.

Tambahkan 100µL Protein Precipitation, dan vortex selama 20 detik.

Campuran tersebut disentrifugasi pada kecepatan 13.000 rpm selama 1 menit.

Pindahkan supernatan kedalam tabung Eppendorf yang berisi 300µL isopropanolol, lalu dibolak-balik sampai terlihat benang-benang DNA.

Campuran disentrifugasi kembali pada kecepatan 13.000 rpm selama 1 menit.

Buang supernatan dan tambahkan larutan etanol 70%.

Sentrifugasi kembali pada kecepatan 13.000 rpm selama 1 menit.

Setelah proses sentrifugasi selesai, etanol diaspirasikan menggunakan pipet dan dikeringkan selama 1 jam.

Setelah kering, tambahkan 100µL DNA Rehidration Solution dan inkubasi pada suhu 4°C selama 1 malam. DNA dapat disimpan di freezer pada suhu -20°Csampai

proses PCR-RFLP dilaksanakan.

Cara KerjaIsolasi DNA

Pelaksanaan penelitian

Amplifikasi isolat DNA→Polymerase Chain Reaction

Alat & bahan 1. Mesin PCR/ Thermal Cycler 2. Mikropipet 3. Tabung PCR4. Tabung Eppendorf 1.5ml5. Tip steril berbgai ukuran6. mesin sentrifugassi7. PCR mix [Go Taq® Green Master Mix

(Promega,USA)] 8. DNA sampel 9. Primer forward MP3: 5’-

ACCCTTCCTGAGTGTCATCA (Macrogen)

10. Primer reverse MP3: 5’-ACGGCTGGCCAAGTTGTCTA (Macrogen)

11. kertas label & pena

Cara KerjaPCR

Label tabung PCR sesuai dengan kode

nomor sampel.

Buat campuran Master Mix untuk reaksi PCR dengan total volume 23 µL untuk

setiap sampel DNA yang terdiri dari 12,5µL Master Mix, 1µL masing-masing forward dan reverse primer, dan 8,5µL

nuclease free water.

Tambahkan 2µL isolat DNA sampel

pada campuran Master Mix dan

masukkan kedalam mesin PCR

(Thermal Cycler).

Gen DRD2 DNA sampel diamplifikasi →mesin PCR (Thermal Cycler) dengan suhu denaturasi inisial 95°C (5’) →32 siklus denaturasi pada

94°C (60’) →annealing 57°(45detik) →elongasi 72°C (45 detik) →tahap akhir pada72°C selama 10 menit. (Xiao, 2013)

hasil elektroforesis pada agarose 1,5% akan terlihat fragmen DNA sebesar 310bp. (Behravan, 2007)

Pelaksanaan penelitian

Digesti amplifikat DNA dengan Enzim Restriksi

Alat & bahan

1. Enzim TaqIA (New England, Biolabs® Inc) 1000 unit

2. NE Buffer3. Nuclease Free Water4. PCR product5. Tabung Eppendorf 1.5ml6. Mikropipet 7. Inkubator 8. Stopwatch 9. Kertas label & pena

Cara KerjaRestriksi Enzim

Label tabung PCR sesuai kode nomor sampel.

Buat campuran reaksi RFLP dengan total volume 10µL untuk setiap sampel yang terdiri dari 5µL PCR product, 0,2µL (4 unit) Enzim TaqIA sebanyak, 1µL NE Buffer dan 3,8 µL nuclease

free water.

Inkubasi selama 120 menit pada suhu 37°C didalam inkubator.

elekroforesis (agarose 1,5%) → terlihat 2 band pada homozigot Wildtype (TaqIA C/C) dengan ukuran 180bp dan 130 bp,3 band pada heterozigot mutan (TaqIA T/C) dengan ukuran 310bp,

180bp, dan 130bp, serta 1 band pada homozigot mutan (TaqIA T/T) ukuran 310bp. (Behravan, 2007)

Pelaksanaan penelitian

Visualisasi Hasil Restriksi dengan Elektroforesa Gel

Agarosa

Bahan & alat 1.Agarose, LE, Analytical Grade (Promega®) 100g2. Buffer Tris EDTA 1X3. Flask Beaker 250 ml4. Magnetic Hot Stirrer5. Timbangan digital6. Ethidium Bromide7. Alumunium foil8. Gel Casting Tray9. Gel Comb10. Gel Documentation11. 1kb DNA Ladder

Cara kerjaElektroforese Gel Agarose

Membuat gel : timbang 1,5gr agarose (100ml buffer Tris EDTA 1x.

Panaskan & aduk diatas magnetic hot stirrer

→mendidih &berwarna jernih.

Matikan pemanasnya, dan ditambahkan

ethidium bromide, dan diaduk kembali.

Cairan dituang ke Casting Tray dengan

Gel Comb dan biarkan sampai

mengeras.

Setelah gel mengeras, cabut Gel Comb perlahan-lahan.

Pipet 7µL DNA Ladder, produk PCR

dan Produk RFLP kedalam sumur-

sumur gel.

Catatan posisi sampel pada sumur-sumur

gel.

Jalankan elektroforesis selama

90 menit dengan tegangan 70 Volt.

Pindahkan gel kedalam Gel Documentation untuk analisa dan dokumentasi

hasil elektroforesis.

Kerangka operasional

26 individu dengan diagnosa sindrom metabolik

Pengumpulan data demografis pasien

Penyusunan DNA pasien & kontrol yang sudah ada

Genotyping DRD2 TaqIA

Wild type TaqIA C/C Mutan Mutan TaqIA T/T

Faktor resiko sindrom metabolik

Hubunganpolimorfisme DRD2 TaqIA dengan Sindrom metabolik

Analisis Data

Data akan dianalisa secara statistik →SPSS

Distribusi genotip & frekuensi alel akan diuji signifikansinya →X2-

test.

Distribusi genotip & frekuensi alel individu dengan skizofrenia dan

kontrol akan dianalisa menggunakan HWD

Perbedaan fitur klinis skizofrenia dan polimorfisme gen DRD2 TaqIA

akan diuji signifikansinya → X2-test (jenis kelamin) dan two-tailed Student’s test (usia, skor PANSS)

dengan menggunakan p<0.05 sebagai batas signifikan.