UCAPAN TERIMA KASIH - sinta.unud.ac.id · telah memberikan bimbingan dan masukan mulai dari awal...

i

UCAPAN TERIMA KASIH

Pertama-tama penulis memanjatkan Puji syukur kehadapan Ida Sang Hyang

Widhi Wasa atas Asung Kerta WaranugrahaNya sehingga disertasi ini dapat

diselesaikan pada waktunya.

Disertasi dengan judul “Suplementasi ekstrak air umbi ubi jalar ungu

menurunkan kadar serum 8-hydroxy-2-deoxyguanosine, Interleukin-6, meningkatkan

serum superoxide dismutase total, memperbaiki gambaran elektroensefalografi, dan

menurunkan frekuensi kejang anak epilepsi fokal resisten obat” merupakan syarat

untuk menyelesaikan Program Doktor Ilmu Kedokteran Program Pascasarjana

Universitas Udayana.

Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis menyampaikan terima kasih

yang sebesar-besarnya kepada Prof. dr. Soetjiningsih, SpA(K), selaku Promotor yang

telah memberikan bimbingan dan saran mulai dari perumusan masalah proporsal

penelitian sampai pada tahap akhir penulisan disertasi ini. Terima kasih yang sebesar-

besarnya disampaikan kepada Prof. DR. dr. I Made Bakta, Sp.PD-KHOM, selaku

Kopromotor I dan Dr. dr. I Wayan Putu Sutirta Yasa, Msi, selaku Kopromotor II yang

telah memberikan bimbingan dan masukan mulai dari awal penyusunan proporsal

sampai penulisan disertasi ini.

Penulis menyampaikan terima kasih kepada Prof. Dr. dr. I Ketut Suastika,

Sp.PD-KEMD selaku Rektor Universitas Udayana atas ijin dan kesempatan yang

diberikan kepada penulis untuk menempuh program Doktor ini.

ii

Penulis menyampaikan terima kasih kepada Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi,

Sp.S(K), Prof. Dr. I Made Budiarsa, M.A., Prof. I Made Sudiana Mahendra , Ph.D

selaku Direktur, Asisten Direktur I dan Asisten Direktur II Program Pascasarjana

Universitas Udayana dan Dr. dr. Bagus Komang Satriyasa, M.Pro dan Dr.dr. I Wayan

Putu Sutirta Yasa, Msi, selaku Ketua dan Ketua sebelumnya Program Studi Doktor

Ilmu Kedokteran Program Pascasarjana Universitas Udayana yang telah menfasilitasi

penulis dengan baik dalam proses belajar mengajar, sehingga terwujud disertasi ini.

Penulis menyampaikan terima kasih kepada Prof. Dr. dr. I Putu Astawa,

Sp.OT,M.Kes selaku Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Udayana, atas ijin dan

kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menempuh program Doktor ini.

Penulis menyampaikan terima kasih kepada dr. Anak Ayu Saraswati, M.Kes

selaku Direktur Utama RSUP Sanglah Denpasar, dr. Bagus Ngurah Putu Arhana,

Sp.A(K) selaku Kepala Bagian/SMF Ilmu Kesehatan Anak, atas ijin dan dorongan

yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti program Doktor ini.

Penulis menyampaikan terima kasih kepada tim penguji: Prof. dr.

Soetjiningsih, Sp.A(K), Prof. Dr .dr. I Made Bakta, Sp.PD-KHOM, Prof. Dr. Ir. Ida

Bagus Putra Manuaba, M.Phill, , Dr. dr. I Wayan Putu Sutirta Yasa, Msi, Dr. dr. I

Made Jawi, M.Kes, Dr. dr. I Dewa Made Sukrama, Msi, Sp.MK(K), Dr. dr. Bagus

Komang Satriyasa, M.Pro dan Dr. dr. H. Irawan Mangunatmadja, Sp.A(K), yang

telah banyak memberikan koreksi dan masukan disertasi ini.

Penulis menyampaikan terima kasih kepada tim peneliti: dr. Kissinger Teguh

Purnama, dr. Daisy Suriadji, dokter residen yang stase di Sub-bagian Neurologi Anak

iii

dan Tumbuh Kemang, Pujiasih AmKB yang bekerja dengan baik dan tim

laboratorium Patologi Klinik RSUP Sanglah, serta tim laboratorium Kimia Analitik

Universitas Udayana yang telah membantu mulai pengambilan sampel darah sampai

mendapatkan hasil marker biokimia, dan laboratorium Teknologi Hasil Pertanian

Fakultas Pertanian Universitas Udayana, khususnya Prof. Dr. Ir. I Dewa Made

Suprapta, MS yang sudah membantu menyediakan sirup untuk penelitian.

Penulis menyampaikan terima kasih dan penghargaan yang mendalam kepada

subjek penelitian dan orangtua subjek atas pengertian dan kerja sama yang baik

sehingga penelitian ini berjalan dengan baik sesuai protokol penelitian.

Penulis menyampaikan terima kasih kepada para teman sejawat di

Bagian/SMF Ilmu Kesehatan Anak dan IDAI cabang Bali atas semangat dan

dorongan selama penulis mengikuti program Doktor ini; kepada guru-guru dan teman

sejawat di UKK Neurologi Anak atas dorongan, semangat, dan inspirasinya selama

penulis mengikuti program Doktor ini; kepada teman peserta program Doktor Ilmu

Kedokteran angkatan tahun 2013, para pegawai pada program Pascasarjana dan

Program Studi Doktor Ilmu Kedokteran Universitas Udayana dan pihak lain yang

tidak dapat disebutkan satu persatu atas segala bantuan dan dukungan yang diberikan

selama penulis mengikuti program Doktor ini.

Pada akhirnya penulis menyampaikan terima kasih dan penghargaan

mendalam kepada keluarga, kepada orangtua: I Gusti Putu Manderi dan Ni Ketut

Sara, atas segala tuntunan dan pengorbanan yang telah beliau berikan sehingga

penulis bisa meraih cita-cita seperti sekarang ini. Demikian juga kepada mertua I

iv

Gusti Putu Jelantik (alm) dan Jero Sibetan ; kepada istri tercinta Gusti Ayu Aryawati

dan anak-anak tersayang I Gusti Ngurah Agung Jayadhi Widyakusuma, I Gusti

Ngurah Agung Natha Wikananda, dan I Gusti Ngurah Agung Rahadi Aryawangsa,

atas segala pengertian dan dukungannya sehingga penulis dapat menyelesaikan

program doktor ini pada waktunya.

Semoga disertasi ini bermanfaat untuk pengembangan ilmu pengetahuan di

kalangan akademisi dan sebagai pedoman praktis di kalangan masyarakat khususnya

anak-anak yang menderita epilepsi.

Denpasar, 14 November 2016

Penulis

I Gusti Ngurah Made Suwarba

v

ABSTRAK

SUPLEMENTASI EKSTRAK AIR UMBI UBI JALAR UNGU(IPOMOEO BATATAS L) MENURUNKAN KADAR SERUM 8-HYDROXY-2-

DEOXYGUANOSINE, INTERLEUKIN-6, MENINGKATKAN SUPEROXIDE DISMUTASE, MEMPERBAIKI GAMBARAN

ELEKTROENSEFALOGRAFI DAN MENURUNKAN FREKUENSI KEJANG ANAK EPILEPSI FOKAL RESISTEN OBAT

Kejang berulang pada epilepsi fokal resisten obat (EFRO) disebabkan oleh terjadi stres oksidatif dan inflamasi kronis pada otak. Ekstrak air umbi ubi jalar ungu yang terutama mengandung anthosianin, memiliki efek antioksidan, anti inflamasi dan anti kejang. Tujuan penelitian ini adalah membuktikan bahwa suplementasi ekstrak air umbi ubi jalar ungu, yang ditambahkan pada terapi obat antiepilepsi standar konvensional, dapat menurunkan kadar serum 8-OHdG, serum IL-6, meningkatkan serum superoxide dismutase total, memperbaiki gambaran EEG dan menurunkan frekuensi kejang pada anak EFRO usia satu sampai lima tahun. Kami melakukan penelitian randomized pre-test and post-test control group design terhadap 76 anak EFRO usia satu sampai lima tahun dengan rincian 38 subjek sebagai kelompok perlakuan yang diberikan terapi tambahan ekstrak air umbi ubi jalar ungu dosis 2 mg/kgbb/hari dan 38 subjek sebagai kontrol yang diberikan sirup tepung kanji (plasebo) dengan bentuk fisik dan warna sama dengan ekstrak air umbi ubi jalar ungu 2 mg/kgbb/hari, selama enam minggu. Obat antiepilepsi standar karbamazepin dan asam valproat tetap diberikan sesuai protokol terapi pada kedua kelompok. Selama penelitian empat subjek drop out, masing-masing satu subjek kelompok perlakuan dan tiga subjek kelompok kontrol, sehinga analisis akhir dilakukan terhadap 72 subjek.

Analisis akhir menggunakan General Linear Model Repeated Measure, kelompok perlakuan mengalami penurunan bermakna kadar serum 8-OHdG sebesar 1,589 pg/ml (IK95%: -1,843;-1,336, p <0,001), serum IL-6 3,229 pg/ml (IK95%: -3,598;-2,861: p <0,001), peningkatan bermakna kadar serum SOD total sebesar 0,222 IU/ml (IK95% 0,099;0,346, p<0,001),perbaikan bermakna gambaran EEG (p <0,001) dan penurunan bermakna frekuensi kejang sebesar 2,291 kali (IK95% -4,370; -0,212, p =0,031) pada akhir minggu ke-4 dan 4,461 kali (IK95% -6,517;-2,405, p <0,001) pada akhir minggu ke-6, lebih besar dibandingkan kontrol.

Kesimpulan:Suplementasi ekstrak air umbi ubi jalar ungu terbukti bermakna menurunkan kadar serum 8-OHdG, serum IL-6, meningkatkan serum SOD total, memperbaiki gambaran EEG, dan menurunkan frekuensi kejang pada anak EFRO usia satu sampai lima tahun.

Kata kunci: Umbi ubi jalar ungu, EFRO, 8-OHdG, IL-6, SOD, EEG, kejang.

vi

ABSTRACT

SUPPLEMENTATION OF PURPLE SWEET POTATO EXTRACT REDUCED LEVEL OF 8-OHdG, INTERLEUKIN-6, INCREASED SOD,

IMPROVE EEG PICTURE, AND DECREASE SEIZURE FREQUENCY IN CHILDREN WITH DRUG RESISTENT FOCAL EPILEPSY

Repeated seizure in children with drug resistant focal epilepsy (DRFE) is a result from oxidative stress and chronic inflammation in the brain. Water extract of purple sweet potato contains high anthocyanin, has antioxidant and anti-inflammation effect, and gave an anti-seizure effect. Objective of this study was to prove supplementation with water extract purple sweet potato, in combination with standard conventional oral anti epilepsy, reduced serum 8-OHdG, serum IL-6, increased total serum SOD, improved EEG picture, and decrease seizure frequency in children age one until five years DRFE. A randomized pre-test and post-test control group design study was performed on 76 children age one until five years that diagnosed with drug resistant focal epilepsy. Children were randomized into 2 groups, each with 38 children. First group was treated with 2 mg/kg/d of water extract purple sweet potato and second group was given tapioca syrup with physical and color same as the water extract purple sweet potato for six weeks. Oral anti epilepsy standard with carbamazepine and valproic acid was continued during study. During study there were four subjects drop out, one in treatment group and three in control group. Final analysis was performed on 72 subjects.

Analysis was performed using General Linear Model Repeated Measure, treatment group had significant reduced in 8-OHdG serum of 1,589 pg/ml (95% CI: -1.843;-1.336, p <0.001), IL-6 serum 3,229 pg/ml (95% CI: -3.598;-2.861: p <0.001), significant increase of total serum SOD 0.222 IU/ml (95% CI 0.099;0.346, p<0.001), significant improvement in EEG (p <0.001) and significant decrease of seizure frequency as much as 2.291 times (95% CI: -4.370;-0.212, p =0.031) at the end of the 4th week and 4.461 times (95% CI: -6,517;-2.405, p <0.001) at the end of 6th week compared to control.

Conclusion: adjuvant therapy of water extract purple sweet potato significantly reduced 8-OHdG serum, IL-6 serum, increase total serum SOD, improved EEG, and decreased seizure frequency in children age one until five years with DRFE.

Key words: purple sweet potato, DRFE, 8-OHdG, IL-6, SOD, EEG, seizure.

vii

DAFTAR ISI

Halaman

Ucapan Terima Kasih ............................................................................... i

Abstrak .................................................................................................... v

Daftar Isi ................................................................................................... vii

Daftar Tabel ............................................................................................. xii

Daftar Gambar ......................................................................................... xiii

Daftar Singkatan ....................................................................................... xv

Daftar Lampiran ........................................................................................ xviii

BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ............................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................ 9

1.3 Tujuan Penelitian .......................................................................... 10

1.3.1 Tujuan umum...................... ................................................. 10

1.3.2 Tujuan khusus ..................................................................... 10

1.4 Manfaat Penelitian ......................................................................... 11

1.4.1 Manfaat akademis................................................................. . 11

1.4.2 Manfaat praktis..................................................................... . 11

BAB II KAJIAN PUSTAKA

2.1 Epilepsi ....................................................................................... 13

2.2 Patofisiologi Epilepsi atau Epileptogenesis……………………… 15

2.3 Epilepsi Fokal (Parsial) .................................................................. 16

2.4 Diagnosis Epilepsi ……………………………………………….. 18

2.4.1 Anamnesis ........................................................................ 18

2.4.2 Pemeriksaan fisik umum dan neurologi ............................. 19

2.4.3 Pemeriksaan penunjang ..................................................... 20

2.5 Epilepsi Resisten Obat ................................................................... 23

viii

2.5.1 Mekanisme Resisten OAE ................................................... 23

2.5.2 Resistensi OAE dan Inflamasi...................................... ......... 27

2.5.3 Resistensi Obat Antiepilepsi dan Stres Oksidatif.................. 28

2.6 Stress Oksidatif dan Epilepsi ........................................................ 30

2.6.1 Stres oksidatif dan pertahanan antioksidan ........................... 29

2.6.2 Peranan radikal bebas pada epilepsi ..................................... 34

2.6.2.1 Kerusakan sel akibat radikal bebas .......................... 34

2.6.2.1.1 Kerusakan asam nukleat ........................... 34

2.6.2.1.2 Kerusakan lipid ........................................ 35

2.6.2.1.3 Kerusakan protein .................................... 36

2.6.2.2 Radikal bebas sebagai akibat kejang epileptik............. 36

2.6.2.3 Radikal Bebas menyebabkan kejang epileptik ............ 37

2.7 Epilepsi dan Inflamasi ................................................................... 38

2.7.1 Peranan inflamasi pada eksitabilitas otak ............................. 39

2.7.2 Interleukin-6 ......................................................................... 41

2.8 Antioksidan .................................................................................. 45

2.8.1 Antioksidan enzimatik .......................................................... 46

2.8.1.1 Superoksid dismutase (SOD) ...................................... 46

2.8.1.2 Catalase (CAT) ........................................................... 46

2.8.1.3 Glutathion peroksidase (GPx ...................................... 47

2.8.2 Antioksidan non-enzimatik .................................................... 47

2.8.2.1 Vitamin C dan vitamin E .......................................... 48

2.8.2.2 Glutathion (GSH) ..................................................... 48

2.9 Pengobatan Epilepsi Saat Ini........................................................... 48

2.9.1 Pengobatan dengan obat antiepilepsi ..................................... 49

2.9.2 Terapi pembedahan pada epilepsi ......................................... 50

2.9.3 Stimulasi saraf vagus .......................................................... 50

2.9.4 Diet ketogenik..................................................................... 51

2.10 Peranan Antiinflamasi pada Terapi Epilepsi Resisten Obat .............. 52

ix

2.11 Peranan Antioksidan pada Terapi Epilepsi Resisten Obat ................ 52

2.12 Ubijalar Ungu .................................................................................. 54

2.12.1 Flavonoid ......................................................................... 56

2.12.2 Senyawa anthosianin ........................................................ 58

2.12.3 Farmakokinetik anthosianin ............................................... 59

2.12.4 Efek farmakologis anthosianin ........................................... 62

2.12.4.1 Peranan anthosianin mengatasi stres oksidatif ..... 62

2.12.4.2 Peranan anthosianin sebagai antiinflamasi ........... 66

2.12.4.3 Peranan anthosianin sebagai antikejang ............... 67

2.12.5 Asupan dan toksisitas anthosianin ...................................... 69

BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP, DAN HIPOTESIS

3.1 Kerangka Berpikir ...................................................................... 72

3.2 Konsep Penelitian ........................................................................ 76

3.3 Hipotesis Penelitian ..................................................................... 77

BAB IV METODE PENELITIAN

4.1 Rancangan Penelitian ................................................................. 78

4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian ..................................................... 79

4.3 Populasi Penelitian .................................................................... 80

4.4 Randomisasi .............................................................................. 83

4.5 Persetujuan Setelah Penjelasan .................................................. 85

4.6 Variabel Penelitian..................................................................... 86

4.7 Bahan Penelitian ........................................................................ 95

4.8 Instrumen Penelitian .................................................................. 95

4.9 Prosedur Penelitian ................................................................... 96

4.9.1 Alur Penelitian ................................................................... 96

4.9.2 Prosedur Pengambilan Spesimen Darah..................... ......... 100

4.9.3 Prosedur Pemeriksaan Laboratorium............................ ....... 100

4.9.4 Prosedur Pemeriksaan EEG................................................ 108

4.9.5 Prosedur Pemeriksaan CT scan kepala............................... 109

x

4.10 Analisis Data ................................................................... ........... 109

BAB V HASIL PENELITIAN.................................................................. 111

5.1 Proses seleksi, Randomisasi dan Kepatuhan Subjek................ 111

5.2 Karakteristik Subjek Penelitian.................................................. 112

5.3 Efek Terapi Tambahan Ekstrak Air Umbi Ubi Jalar Ungu

Terhadap Kadar Serum 8-OHdG................................................ 114


Terhadap Kadar Serum IL-6................................................. ... 116


Terhadap Kadar Serum SOD Total.................................... 119


Terhadap Gambaran EEG.............................................. 121


Terhadap Frekuensi Kejang........................................... 122

5.8 Analisis Multivariat Efek Perlakuan Terhadap Kelima

Variabel Tergantung............................................................. 125

BAB VI PEMBAHASAN


Terhadap Status Stres Oksidatif Anak EFRO............................ 128


Terhadap Status Inflamasi Anak EFRO................................... 131


Terhadap Status Antioksidan Anak EFRO............................. 134


Terhadap Gambaran EEG Anak EFRO.................................. 136


Terhadap Frekuensi Kejang Anak EFRO................................ 138

6.6 Efek Samping Obat.............................................................. 142

6.7 Temuan Baru Penelitian (Novelty)....................................... 142

xi

6.8 Kelemahan Penelitian......................................................... 144

BAB VII SIMPULAN DAN SARAN

7.1 Simpulan............................................................................ 146

7.2 Saran.................................................................................. 147

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 149

LAMPIRAN-LAMPIRAN ...........................................................................161

xii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel

2.1 Asupan anthosianin yang dianjurkan .................................................... 70

4.1 Perhitungan besar sampel masing-masing variabel tergantung....... 82

4.2 Hasil randomisasi blok ......................................................................... 85

5.1 Karakteristik Data Dasar Subjek Penelitian........................................... 113

5.2 Analisis kadar serum 8-OHdG sebelum dan sesudah perlakuan....... 115

5.3 Analisis kadar serum IL-6 sebelum dan sesudah perlakuan............. 117

5.4 Analisis kadar total serum SOD sebelum dan sesudah perlakuan.... 120

5.5 Analisis gambaran EEG sebelum dan sesudah perlakuan................ 122

5.6 Analisis frekuensi kejang sebelum dan sesudah perlakuan.............. 123

5.7 Analisis multivariat efek perlakuan terhadap frekuensi kejang........ 126

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1 Proses terjadi epilepsi berawal dari cedera pada otak ................... 16

2.2 A. Kejang fokal dan B. Kejang umum ......................................... 18

2.3 Skema hipotesis target dan hipotesis transporter obat ................... 25

2.4 Hipotesis jalur inflamasi dalam menyebabkan resistensi OAE.. ... 28

2.5 Ketidakseimbangan antara radikal bebas dan antioksidan ............ 31

2.6 Produksi ROS dan sistem antioksidan dalam sel tubuh................. 33

2.7 Mekanisme inflamasi yang terlibat dalam epileptogenesis ........... 40

2.8 Mekanisme kerja IL-6 di dalam neuron ........................................ 42

2.9 Peranan IL-6 pada cedera otak ..................................................... 43

2.10 Skema hubungan antara cedera otak, kejang, stres oksidatif,

inflamasi dan kematian neuron .................................................... 44

2.11 Tanaman dan umbi ubi jalar ungu .............................................. 56

2.12 Struktur kimia umum flavonoid ................................................. 57

2.13 Klasifikasi polifenol .................................................................. 58

2.14 Struktur kimia umum anthosianin............................................. ... 59

2.15 Mekanisme penyerapan anthosianin..................................... ..... 61

2.16 Mekanisme kerja Flavonoid pada sistem saraf pusat .................. 64

2.17 Mekanisme kerja anthosianin (flavonoid) sebagai antioksidan

dan antiinflamasi ........................................................................ 65

2.18 Mekanisme aksi benzodiazepin dan ikatan anthosianin pada

Benzodiazepin binding site........................................................ ... 68

3.1 Kerangka berpikir penelitian ....................................................... 74

3.2 Konsep penelitian ...................................................................... 76

4.1 Skema rancangan penelitian ........................................................ 79

4.2 Bagan hubungan antar variabel............................................ ......... 87

4.3 Skema alur penelitian ............................................................... 99

xiv

5.1 Profile plot kadar serum 8-OHdG sebelum dan sesudah

Perlakuan............................................................................. 115

5.2 Profile plot kadar serum IL-6 sebelum dan sesudah perlakuan,, 118

5.3 Profile plot kadar serum SOD total sebelum dan sesudah

Perlakuan................................................................................ 120

5.4 Profile plot frekuensi kejang sebelum dan sesudah perlakuan... 124

xv

DAFTAR SINGKATAN

ABC. = ATP-Binding Cassette

ACTH = Adeno Corticotropin Hormone

AP-1 = Activator protein-1

ARE = Antioxidant Response Elemen

Bax = Bcl-2 Asscosiated X protein

Bcl-2 = Antiapoptotic of B-cell lymphoma-2 family

Bcrp = Breast cancer-related protein

BHA = Butil Hidroksi Anilin

BHT = Butil Hidroksi Toluen

CAT = Catalase

CBZ = Carbamazepin

COX-2 = Cyclo Oxigenase-2

COMT = Catechol-O-Methyltransferase

CT scan = Computed Tomography scan

Cu-Zn SOD = Cooper Zinc Superoxide Dismutase

DNA = Deoxyribo Nucleic Acid

EEG = Elektroensefalografi/Elektroensefalogram

Ekstrak UUU = Ekstrak umbi ubijalar ungu

EPSPs = Excitatory Postsynaptic Potentials

ERO = Epilepsi Resisten Obat

EFRO = Epilepsi Fokal Resisten Obat

ERK = Extraceluler signal-Regulated protein Kinase

EURO = Epilepsi Umum Uesisten Obat

GABA = Gamma Amino Butiric Acid

GCL = Glutamate Cysteine Ligase

γGCS = γ-Glutamyl Cysteine Synthetase

xvi

GST = Gluthation transferase

GSTA2 = Glutathion S-Transferase A2

GSH = Gluthatione

GPX = Gluthation Peroxidase

GSSG = Gluthation Disulfide or Oxidized Gluthatione

GR = Gluthation reductase

H2O2 = Hydrogene Peroxide

HDL = High Density Lipoprotein

HO-1 = Hem Oxigenase-1

IPSs = Inhibitory Postsynaptic Potentials

IL-6 = Interleukine-6

IL-1ß = Interleukine-1ß

ILAE = International Leage Againt Epilepsy

JECFA = Joint FAO/WHO Expert committee on Food Additive

JNK = c-Jun N-terminal Kinase

Keap-1 = Kelch-like ECH-associated molecule-1

LDL = Low Density Lipoprotein

MAP = Mitogene-Activated Protein

MnSOD = Manganese Superoxide Dismutase

MAPKs = Mitogen-Activated Protein Kinase

M-CSF = Macrophage Colony Stimulating Factor

MDA = Malondialdehyde

MDR1 = Multi Drug Resistance gene-1-P-Glycoprotein

MPO = Myeloperoxidase

MRI = Magnetic Resonance Imaging

MRP1/MRP2 = Multidrug Resistance-associated Proteins

MnSOD = Manganese Superoxide Dismutase

mRNA = Masenger Ribo Nucleic Acid

MVP = Major Vault Protein

xvii

NADH = Nicotin Amide Adenin Dinucleotide

NADPH = Nicotin Amide Adenin Dinucleotide Phosphate

NF-kB = Nuclear Factor-kappa B

NO = Nitric Oxide

Nrf2 = Nuclear factor-Erythroid 2-related factor-2

NQO1 = NADPH: Quinone Oxidoreductase 1

O2 = Oxygen

O2- = Superoxide anion

OH- = Hydroxyl anio

ONOO = Peroxyntrite anion

OAE = Obat Anti Epilepsi

PGE2 = Prostaglandin E2

PB = Phenobarbital

PHT = Phenitoin

P13 = Phosphoinositide 3

8-OHdG = 8-hydroxydeoxyguanosine

RCT = Randomized Control Trial

RE = Reticulum Endoplasmic

RNA = Ribo Nucleac Acid

ROS = Reactive Oxygen Species

RNS = Reactive Nitrogen Species

RNI = Reactive Nitrogen Intermediate

SDO = Sawar Darah Otak

SOD = Super Oxide Dismutase

SSP = Susunan Saraf Pusat

TGF = Transforming Growth Factor

TNF = Tumor Necrosis Factor

WHO = World Health Organization

VA = Valproat Acid

xviii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran

1. Protokol pengobatan OAE epilepsi anak .............................................. 161

2. Ringkasan keaslian penelitian .............................................................. 162

3. Lembar informasi pasien ............................................................. .......... 163

4. Informed concent ................................................................................. 168

5. Kuisioner penelitian.................................................................... ........... 171

6. Keterangan kelaikan etik........................... ........................................... 175

7. Ijin penelitian.............................................................................. ........... 176

8. Data-data penelitian.................................................................... ........... 177

xix

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Epilepsi merupakan salah satu masalah utama di bidang neurologi

anak sampai saat ini dan memerlukan pengobatan jangka panjang minimal

dua sampai tiga tahun bahkan seumur hidup. Pengobatan dengan obat

antiepilepsi (OAE) mencapai remisi (“sembuh”) sekitar 60-70%, sedangkan

pengobatan non-farmakologis kurang memuaskan, sehingga 30-40%

mengalami epilepsi resisten obat (ERO). Obat anti epilepsi hanya bersifat

simtomatik, menekan aktivitas kejang tetapi tidak dapat memengaruhi atau

memperbaiki patogenesis dan progresivitasnya. Patomekanisme ERO belum

sepenuhnya dipahami dan sebagian masih merupakan misteri. Epilepsi

resisten obat menimbulkan dampak sangat serius terhadap tumbuh kembang

anak, menurunkan kualitas hidup bahkan menyebabkan kematian.

Insiden dan prevalensi epilepsi hampir sama di semua negara serta

diderita oleh 1-2% populasi di seluruh dunia (Silanpaa dan Schmidt, 2011;

Lorigados dkk., 2013). Penderita epilepsi aktif di seluruh dunia saat ini

diperkirakan 50 juta orang, 40% pada anak dan remaja, 40% dewasa, serta

20% usia lanjut dan sekitar 80% ada di negara berkembang (Berg dkk., 2012;

Hauser dan Nelson, 2013). Prevalensi epilepsi di negara maju berkisar 4-

9/1000 populasi, dengan insiden 25-50/100.000 populasi/tahun, sedangkan di

xx

negara berkembang prevalensi 14-57/1000 populasi, insiden 30-115/100.000

populasi/tahun (Kwan dkk., 2010).

Penelitian epidemiologi tentang epilepsi pada anak di Indonesia belum pernah

dilaporkan sehingga insiden dan prevalensi ERO belum diketahui secara pasti.

Penelitian pada tiga rumah sakit besar di Jakarta, pada bayi dan anak umur

kurang lima tahun, kejadian ERO sebesar 18,2% (Widodo, 2012), sedangkan

di RSUP Sanglah Denpasar ERO umur 1-12 tahun 21,7% (Suwarba dkk.,

2011).

Definisi ERO yang digunakan oleh para ahli sangat beragam dan

masalah ini masih terus diperdebatkan. Berdasarkan kriteria terbaru

International Leage Againts Epilepsy (ILAE) tahun 2009, ERO adalah suatu

kegagalan penggunaan ≥ dua macam OAE yang memiliki toleransi dan

pilihan tepat serta digunakan sesuai jadwal, baik monoterapi atau kombinasi

untuk mencapai fase bebas kejang (Moinuddin dkk., 2010; Kwan dkk., 2011).

Epilepsi resisten obat terjadinya melalui patomekanisme yang

berbeda-beda (Berg dkk., 2012). Beberapa hipotesis mencoba menjelaskan

masalah ini antara lain: “hipotesis target” menyatakan bahwa kegagalan OAE

untuk berefek karena terjadi penurunan sensitivitas reseptor target oleh karena

terjadi perubahan seluler dan molekuler yang diakibatkan oleh beberapa hal

antara lain stres oksidatif dan inflamasi. “Hipotesis transporter obat”

menyatakan bahwa terjadi kegagalan OAE untuk mencapai targetnya dengan

xxi

konsentrasi yang cukup, dimana transportasi obat ini juga dipengaruhi oleh

stres oksidatif dan inflamasi (Viteva, 2014).

Faktor risiko terjadinya ERO yang sudah diidentifikasi antara lain:

faktor risiko klinis, neurofisiologis, neuroimaging, dan genetik (So, 2011).

Faktor risiko klinis seperti sindroma epilepsi, respon awal terhadap OAE,

frekuensi kejang saat awal diagnosis, usia, gambaran elektroensefalogram

(EEG) interiktal, dan adanya penyakit penyerta (Kwan dkk., 2012). Widodo

(2012), di Jakarta, faktor risiko ERO pada anak usia satu sampai lima tahun

adalah jenis kelamin perempuan, onset kejang usia kurang satu tahun,

frekuensi kejang lebih 10 kali setiap bulan, etiologi simtomatik-kriptogenik,

dan abnormalitas gambaran EEG.

Tanda-tanda inflamasi kronik dan ekspresi berlebihan mediator

inflamasi serta sitokin seperti Interleukin-1ß (IL-1ß), Interleukin-6 (IL-6), dan

tumor necrotizing factor (TNF) telah ditemukan pada penderita ERO (Orozco

dkk., 2011). Sitokin-sitokin ini merupakan sitokin terbanyak ditemukan pada

susunan saraf pusat (Vezzani, 2011). Proses inflamasi pada otak menimbulkan

hipereksitasi neuron dan kejang karena terdapat bukti bahwa bentuk aktif IL-

1β, IL-6, TNF, prostaglandin E2 (PGE2), dan kaskade komplemen

menyebabkan neuron mudah tereksitasi. Hal sebaliknya, kejang menimbulkan

peningkatan produksi sitokin-sitokin tersebut sehingga memperberat kejang

serta timbulnya kejang berulang (Rao dkk., 2009; Vezzani dkk., 2012).

xxii

Prednison dan adrenocorticotropic hormone (ACTH) dengan efek

antiinflamasi telah digunakan sebagai terapi tambahan pada sindroma epilepsi

spasme infantil dan Lenox-Gestaut dengan hasil cukup memuaskan (Stafstorm

dkk., 2011).

Penelitian pada beberapa dekade terakhir menemukan bahwa ada hubungan

antara kejang dengan stres oksidatif, dimana stres oksidatif berperan pada inisiasi dan

progresivitas kejang pada epilepsi. Hubungan antara stres oksidatif dan epilepsi mulai

diteliti pada tahun 1970-an dan penelitian mulai banyak dilakukan setelah tahun

1990-an (Ikonomidou dan Kaindi, 2011; Rodriguez dkk., 2013).

Radikal bebas yang berlebihan bersifat sangat reaktif dan menimbulkan

kerusakan deoxyribo nucleic acid (DNA), lipid, dan protein sel termasuk neuron-

neuron di otak dan DNA merupakan target pertama dan utama kerusakan oksidatif

(Aldy, 2010; Pandey dkk., 2012). Stres oksidatif tidak hanya terjadi akibat kejang,

tetapi sebaliknya juga memberikan kontribusi aktif terhadap terjadinya kejang dan

epileptogenesis (Waldbaum dan Patel, 2010). Otak pada anak lebih rentan terhadap

stres oksidatif sehingga kerusakannya lebih berat dibandingkan orang dewasa

(Ikonomidou dan Kaindi, 2011) dan penelitian terdahulu terutama pada bayi dan anak

mengenai masalah ini masih sangat terbatas (Maio, 2011).

Biomarker kerusakan stres oksidatif terhadap lipid antara lain malondialdehid

(MDA), hidroperoksida, dan isoprostan; terhadap DNA: 8-hdroksi-2-deoksi-guanosin

(8OHdG), 8-hidroksi-guanosin, serta terhadap protein: protein karbonil, valin

hidroperoksida, dan hidroxida (Ercegovac dkk., 2013; Ogunro dkk., 2013). Penelitian

xxiii

pada hewan uji cukup banyak yang membuktikan masalah ini, tetapi masih sedikit

penelitian klinis yang menunjukkan hubungan yang mapan (establish) antara stres

oksidatif dengan kejang, epilepsi atau ERO. Pada tikus yang diinduksi kejang dengan

pilokarpin, ditemukan kerusakan oksidatif berat pada otak (Kunwar dan Priyadarsini,

2011) dan ditemukan kerusakan histopatologis, neurokimia, neurotransmiter, serta

kematian neuron (Freitas, 2012). Tikus model yang diinduksi kejang dengan asam

kainik, ditemukan peningkatan nyata kadar 8-OHdG pada darah (Ogunro dkk., 2013).

Faktor risiko terjadinya ERO antara lain faktor risiko klinis, neuroimaging,

neurofisiologi, dan genetik, sampai saat ini belum banyak dapat dikoreksi, sehingga

upaya lebih diarahkan pada faktor risiko yang dapat dikoreksi seperti stres oksidatif

dan inflamasi. Jenis senyawa yang dapat mempengaruhi atau memperbaiki

patogenesis dan progresivitas epilepsi menjadi sangat dibutuhkan pada pengobatan

epilepsi. Pemberian antioksidan dan atau antiinflamasi merupakan salah satu harapan

dan tantangan baru ke depan yang perlu dikembangkan untuk menurunkan kejadian

dan memperbaiki prognosis anak ERO (Vezzani dkk., 2012; Rodriquez dkk., 2013).

Pemberian antioksidan adenosin pada model tikus dengan epilepsi post

trauma dapat menekan gelombang kejang epileptik dan menurunkan radikal

hidroksil, sedangkan pemberian antioksidan melatonin pada model tikus

dengan epilepsi post trauma dapat menekan gelombang kejang epileptik dan

menurunkan kadar MDA pada jaringan otak (Delanty dan Dichter, 2000).

Kadar antioksidan enzimatik pada lima orang penderita epilepsi mioklonik

progresif lebih rendah dibandingkan orang sehat dan pada seorang wanita 12

xxiv

tahun yang mengalami kejang lama, ditemukan kadar 8-OHdG meningkat

pada darah, cairan otak, dan urin dibandingkan kontrol (Ogunro dkk., 2013).

Penelitian kasus-kontrol 25 penderita epilepsi 18-48 tahun,

menemukan kadar MDA nyata lebih tinggi pada epilepsi dibandingkan

kontrol sehat dan status antioksidan total (SAT), glutathion peroksidase

(GPx), gluthation (GHS), superoksida dismutase (SOD), dan catalase (CAT),

nyata lebih rendah pada epilepsi sebelum diobati dibandingkan kontrol sehat

(Ogunro dkk., 2013). Sebuah studi potong-lintang, 90 penderita epilepsi dan

80 orang sehat umur 10-60 tahun, menemukan kadar MDA nyata lebih tinggi

pada penderita epilepsi dan kadarnya menurun secara nyata setelah diobati

OAE (Pandey dkk., 2012).

Pemberian antioksidan dan antiinflamasi pada penelitian in vitro dan

hewan uji sudah cukup banyak dilakukan, tetapi uji klinis penggunaan

beberapa jenis antioksidan (Delanty dan Dichter, 2000) dan antiinflamasi

(Vezzani dkk., 2012) pada beberapa penyakit memberikan hasil beragam.

Pemberian vitamin E 400 IU/hari sebagai terapi tambahan (adjunct therapy)

pada 12 anak usia 5-18 tahun dengan ERO, ditemukan penurunan frekuensi

kejang lebih dari 60% dibandingkan periode sebelumnya, sedangkan pada

kontrol tidak penunjukkan penurunan frekuensi kejang (Delanty dan Dichter,

2000). Pemberian vitamin E 600 mg/hari pada 17 penderita ERO berbagai tipe

selama satu bulan, nyata menurunkan kadar MDA plasma, menurunkan

xxv

frekuensi kejang, dan menormalkan gambaran EEG pada 11 penderita

(Kovalenko dkk., 1984).

Masyarakat di beberapa negara seperti Brazilia, Iran, India, Jepang, dan

sebagainya secara tradisional sudah sejak lama mempunyai pengetahuan dan

menggunakan beberapa tanaman obat lokal untuk mengobati epilepsi seperti minyak

ekstrak Rosa Damascena, Nigella sativa L, Ginko biloba. Penggunaan kasiat tanaman

itu terbukti menurunkan frekuensi kejang anak ERO (Ekstein dan Schachter, 2010).

Ubi jalar ungu (Ipomoea batatas L/Balinese purple sweet potato/sela bojog)

merupakan tanaman lokal yang tumbuh di Bali. Ekstrak air umbi ubi jalar ungu

banyak mengandung anthosianin, salah satu sub-klas flavonoid yang memiliki efek

antioksidan kuat (Suprapta, 2004), antiinflamasi (Shipp dan Abdoel, 2010), dan

antikejang (Jager dan Saaby, 2011). Penggunaan bahan ini pada mencit dengan

aktivitas fisik berat, terjadi kenaikan MDA nyata lebih rendah dibandingkan kontrol

(Jawi dkk., 2008), menurunkan kadar kolesterol dan meningkatkan total antioksidan

kelinci (Jawi dkk., 2011), meningkatkan ekspresi SOD dan menurunkan vascular cell

adhesion molecule-1(VCAM-1) endothel aorta nyata pada kelinci dengan pakan tinggi

kolesterol dibandingkan kontrol (Jawi dkk., 2014), mempertahankan gula darah,

menurunkan MDA, dan meningkatkan antioksidan total nyata pada tikus dengan

pakan tinggi glukosa dibandingkan kontrol (Sutirta-Yasa dkk., 2013).

Anthosianin (E.163), merupakan makanan tambahan (food additive)

yang resmi diakui di Eropa dan telah dievaluasi oleh SCF 1975 dan JECFA

tahun 1982. Bahan ini dinyatakan aman dengan asupan harian rata-rata

xxvi

minimal (Acceptive daily intake = ADI) 2,5 mg/kgbb/hari, dengan rentang

2,7-7,8 mg/kgbb/hari (Aguilar dkk., 2013). Pemberian anthosianin 300

mg/hari ekstrak bilberry pada 118 sukarelawan dewasa sehat selama tiga

minggu, nyata menurunkan kadar sitokin dan kemokin yang diregulasi

nuclear factor-kB (NF-kB)(Karlsen dkk., 2007). Sebanyak 12 orang

sukarelawan sehat tidak merokok, umur 21-31 tahun diberikan anthosianin

ekstrak acai juice dan applesauce, nyata meningkatkan kapasitas antioksidan

plasma 2,3 kali dan 3 kali berturut-turut 12 jam setelah konsumsi tanpa efek

samping dibandingkan kontrol (Mertens-Talcott dkk., 2008). Pemberian

anthosianin ekstrak Montmorency pada delapan orang atlit jalan cepat selama

tujuh hari, nyata menurunkan marker stres oksidatif dan inflamasi

dibandingkan kontrol (Bell dkk., 2014).

Sebuah cross-over design study, 21 anak sehat usia tujuh sampai

sembilan tahun diberikan anthosianin ekstrak blueberry 126,5 mg/hari dan

253 mg/hari, terdapat perbaikan nyata auditory verbal leaning task pada satu,

tiga, lima, dan enam jam setelah konsumsi pada kelompok intervensi

dibandingkan kontrol (Whyte dan Williams, 2012). Sebuah studi intervensi,

93.600 wanita muda, konsumsi anthosianin dosis tinggi 2500 mg/hari dapat

menurunkan risiko infark miokard (Cassidy dkk., 2013). Studi pada 25 pasien

kanker kolorektal, pemberian 0,5-2 gram anthosianin ekstrak bilberry selama

tujuh hari sebelum operasi, menunjukkan penurunan 7% proliferasi jaringan

xxvii

tumor dan penurunan nyata insulin-like growth factor-1 (IGF-1)(Thomasset

dkk., 2009).

Sebuah randomized control trial (RCT), pemberian anthosianin

ekstrak Black Currant 50 mg/hari pada 38 penderita glaukoma sudut terbuka

selama 24 bulan, nyata memperbaiki tekanan darah sistemik, laju nadi,

tekanan intra okuler, sirkulasi darah mata, dan lapang pandang dibandingkan

kontrol (Lucioli, 2012). Pemberian anthosianin ekstrak grape pulp dosis

tinggi selama empat minggu pada 60 penderita nocturnal visual function dan

kelainan refraksi pada kedua mata, 73,3 % mengalami perbaikan gejala dan

hanya satu subjek membaik pada kontrol (Ghosh dan Konishi, 2007).

Penelitian pasca pemasaran memastikan anthosianin aman dikonsumsi (Shipp

dan Abdoel, 2010). Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengetahui

dampak stres oksidatif dan inflamasi serta manfaat antioksidan dan

antiinflamasi pada ERO (Vezzani dkk., 2012; Rodriquez dkk., 2013).

Epilepsi pada anak sebagian besar (>60%) tergolong epilepsi fokal

sehingga epilepsi fokal resisten obat (EFRO) kasusnya juga lebih banyak

dibandingkan epilepsi umum resisten obat (EURO) (Rauchenzauner dan Luef,

2010). Gejala dan tanda epilepsi fokal yang muncul sesuai peranan fungsional

masing-masing lobus otak tersebut (Chabolla dan Cascino, 2005). Epilepsi

fokal resisten obat lebih sulit diobati karena sering ditemukan fokus

xxviii

epileptogenik di otaknya. Fokus epileptogenik umumnya bersifat permanen

dan sulit dikoreksi (Kuzniecky, 2005).

Penelitian mengenai penggunaaan anthosianin pada anak EFRO dengan

subjek yang cukup banyak belum ada publikasi. Peneliti ingin mengetahui efektivitas

suplementasi ekstrak air umbi ubi jalar ungu yang banyak mengandung anthosianin

(flavonoid) dengan efek antioksidan, antiinflamasi, dan antikejang terhadap

penyembuhan anak EFRO dibandingkan dengan obat standar konvensional saja.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka disusun rumusan

masalah atau pertanyaan penelitian sebagai berikut:

1. Apakah suplemetasi ekstrak air umbi ubi jalar ungu pada anak EFRO

menurunkan kadar serum 8-OHdG lebih besar dibandingkan kontrol?

2. Apakah suplementasi ekstrak air umbi ubi jalar ungu pada anak EFRO

menurunkan kadar serum IL-6 lebih besar dibandingkan kontrol?


meningkatkan kadar serum SOD lebih besar dibandingkan kontrol?


memperbaiki gambaran EEG lebih baik dibandingkan kontrol?


menurunkan frekuensi kejang lebih besar dibandingkan kontrol?

xxix

1.3 Tujuan Penelitian

1.3.1 Tujuan umum

Secara umum penelitian ini bertujuan untuk mencari landasan teoritik

mengenai mekanisme kerja anthosianin dalam ekstrak air umbi ubi jalar ungu sebagai

suplementasi untuk menghambat stres oksidatif dan inflamasi serta menekan eksitasi

neuron melalui modulasi reseptor GABA pada anak EFRO sehingga memberikan

remisi (“kesembuhan”) lebih baik dibandingkan terapi standar konvensional saja.

1.3.2 Tujuan khusus

1. Untuk membuktikan suplementasi ekstrak air umbi ubi jalar ungu pada anak

EFRO menurunkan kadar serum 8-OHdG lebih besar dibandingkan kontrol.


EFRO menurunkan kadar serum IL-6 lebih besar dibandingkan kontrol.


EFRO meningkatkan kadar serum SOD lebih besar dibandingkan kontrol.


EFRO memperbaiki gambaran EEG lebih baik dibandingkan kontrol.


EFRO menurunkan frekuensi kejang lebih besar dibandingkan kontrol.

1.4 Manfaat Penelitian

1.4.1 Manfaat akademis

xxx

Hasil penelitian ini dapat menjadi sumber informasi ilmiah baru bagi

para akademisi mengenai:

1. Ekstrak air umbi ubi jalar ungu yang mengandung anthosianin (flavonoid),

dapat memengaruhi atau memperbaiki patogenesis dan progresivitas EFRO

pada anak melalui penghambatan stres oksidatif dan inflamasi, serta menekan

eksitasi neuron melalui modulasi reseptor GABA sehingga membantu

memberikan hasil remisi lebih baik dibandingkan dengan terapi standar

konvensional saja.

2. Pengembangan atau saintifikasi obat antiepilepsi berbahan herbal menjadi

obat fitofarmaka.

1.4.2 Manfaat praktis

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi

masyarakat mengenai:

1. Suplementasi ekstrak air umbi ubi jalar ungu dapat membantu meningkatkan

angka kesembuhann (remisi) anak EFRO.

2. Suplementasi ekstrak air umbi ubi jalar ungu dapat membantu mencegah anak

epilepsi berkembang menjadi epilepsi resisten obat.

UCAPAN TERIMA KASIH - sinta.unud.ac.id · telah memberikan bimbingan dan masukan mulai dari awal...

Documents

Transcript of UCAPAN TERIMA KASIH - sinta.unud.ac.id · telah memberikan bimbingan dan masukan mulai dari awal...