PROFIL LIPID, STRES OKSIDATIF SERTA FUNGSI KOGNITIF LANSIA
7. PEMBAHASAN UMUM DAN IMPLIKASI HASIL PENELITIAN
Pembahasan Umum
Seseorang yang telah mencapai tahap lanjut usia pada umumnya selain mengalami perubahan fisik, juga terjadi perubahan-perubahan yang mengarah pada kemunduran kesehatan dan ganguan fungsi kognitif. Perubahan tersebut sangat berpengaruh terhadap kemandirian dan aktivitas kehidupan sehari-hari. Gangguan fungsi kognitif pada lanjut usia merupakan keadaan praklinis penyakit Alzheimer. Penyakit Alzheimer adalah bentuk demensia yang paling umum dan terdapat pada 50% sampai 70% dari semua kasus demensia. Penyakit Alzheimer memiliki efek pada setiap area di otak, sehingga mampu menghilangkan fungsi
atau kemampuan tertentu (Alzheimer’s Australia 2005). Faktor-faktor risiko yang menyebabkan gangguan kognitif dan demensia menurut Seriana (2012) adalah 1) Faktor penyakit kardiovaskular, 2) Merokok, 3) Obesitas, 4) Hipertensi, 5) Hiperkolesterolemia, 6) Diabetes mellitus,7) Sindrom metabolik, 8) Physical inactivity, 9) Faktor gizi dan pola konsumsi, dan 10) Faktor depresi.
Asupan gizi yang benar sangat penting dalam pemeliharaan fungsi kognitif. Beberapa penelitian di negara Asia telah menemukan kaitan asupan gizi dengan risiko penyakit Alzheimer. Di Korea prevalensi gangguan fungsi kognitif pada lansia cukup tinggi (22.3%), dan lansia disana disarankan untuk mencukupi kebutuhan gizi harian mereka untuk menjaga fungsi kognitif. Lee et al (2001) menyatakan bahwa gangguan fungsi kognitif pada lansia berhubungan dengan faktor pola konsumsi harian yang tidak mencukupi kebutuhan energi. Hal senada dilaporkan oleh Wang et al (2010) bahwa lansia yang mengalami gangguan fungsi kognitif di China memiliki asupan minyak hewani yang lebih rendah dibandingkan dengan lansia yang sehat. Hasil penelitian Ortega et al. (2003) menunjukkan bahwa lansia dengan kapasitas kognitif yang baik (MMSE ≥ 28) memiliki asupan ikan serta asam lemak yang lebih tinggi.
Fungsi kognitif juga erat kaitannya dengan aktivitas fisik. Aktivitas fisik yang dilakukan secara teratur adalah elemen penting dari gaya hidup sehat, mengurangi risiko ketidakmampuan/disabilitas, serta meningkatkan fungsi fisik dan kognitif lansia. Bahkan hanya berjalan kaki rutin dapat meningkatkan kualitas hidup lansia (Jannique 2007). Aktivitas fisik diketahui dapat menjadi salah satu penangkal perubahan negatif yang berhubungan dengan bertambahnya usia. Lansia yang memiliki aktivitas fisik kategori aktiv memiliki kapasitas antioksidan yang lebih baik (Solberg et al. 2013). Selain itu aktivitas fisik juga bermanfaat dalam memperbaiki profil lipid dan penanda inflamasi. Adapun lansia yang tidak aktiv berisiko lebih besar mengalami penyakit degeneratif (Coelho et al. 2014).
Faktor lain yang menjadi salah satu faktor risiko Alzheimer adalah dislipidemia dan stres oksidatif. Cleeman (2001) menyatakan bahwa dislipidemia adalah kelainan metabolisme lipid yang ditandai dengan peningkatan kadar trigliserida dan kolesterol LDL serta penurunan kadar kolesterol HDL di dalam plasma darah. Fratiglioni et al. (2010) menyatakan bahwa diet lipid adalah salah satu faktor risiko perkembangan penyakit Alzheimer (AD) di usia lanjut. Salah satu penyebab dislipidemia adalah faktor genetik dan asupan lemak yang tinggi (Almatsier 2004). Pengaruh lemak makanan pada dislipidemia berhubungan
dengan komponen asam lemak dan kolesterol yang dikandung makanan tersebut terhadap profil lipid darah. Asam lemak tidak jenuh ganda dan asam lemak tidak jenuh tunggal berpengaruh baik terhadap kadar profil lipid darah. Adapun asam lemak jenuh dan faktor kegemukan berpengaruh kurang baik terhadap profil lipid darah (Song et al. 2015).
Stres oksidatif berhubungan dengan berbagai kondisi patologis dan proses penyakit pada lansia. Perubahan biokimia dan peningkatan produksi radikal bebas yang disebabkan oleh disfungsi mitokondria terjadi karena proses penuaan (Sanz et al. 2006). Kerusakan pada DNA, protein dan lipid oleh radikal bebas meningkat seiring bertambahnya usia dan kerusakan tersebut terakumulasi dan berkontribusi terhadap kepikunan (Semba et al. 2007). Perubahan-perubahan tersebut akan mengarah pada meningkatnya stres oksidatif. Salah satu penanda stres oksidatif adalah kadar peroksidasi lipid (Ox-LDL) dan produk turunannya berupa Malondialdehyde (MDA) (Parthasarathy et al. 2010).
Penyakit Alzheimer paling sering ditemukan pada lansia usia >65 tahun, tetapi dapat juga menyerang orang yang berusia sekitar 40 tahun. Estimasi jumlah penderita Alzheimer di Indonesia pada tahun 2013 mencapat 1 juta orang. Jumlah ini diperkirakan akan meningkat menjadi dua kali lipat pada tahun 2030 karena tren penderita Alzheimer di Indonesia semakin meningkat setiap tahunnya (Kemenkes RI 2016). Oleh karena itu diperlukan berbagai upaya untuk menekan terjadinya Alzheimer yang tidak hanya ditujukan bagi lansia namun juga bagi pralansia.
Proses penuaan memiliki efek pada metabolisme tubuh. Penurunan kognitif adalah contoh klasik dari interaksi antara perubahan terkait penuaan dan penyakit yang berkaitan dengan usia pada orang tua. Penuaan mempengaruhi otak dalam beberapa cara, mulai dari tingkat seluler hingga ke tingkat fungsional. Perubahan yang terkait dengan usia menampakkan diri sebagai penurunan beberapa kemampuan, termasuk sensorik, motorik, dan fungsi kognitif lainnya (Schaffer et al. 2012). Bukti epidemiologi mendukung hipotesis bahwa gaya hidup merupakan faktor risiko penurunan kognitif yang dapat dimodifikasi, hal ini membuka jalan baru bagi upaya pencegahan Alzheimer (Solfrizzi et al., 2008). Salah satu upaya pencegahan tersebut adalah dari diet atau pola makan yang telah menjadi objek penelitian intensif dalam kaitannya dengan penuaan kognitif dan penyakit neurodegenerative.
Penelitian ini ditujukan untuk menghasilkan produk makanan dan suplemen bagi lansia berbasis pangan lokal yang selain mendukung pola makan sehat untuk memenuhi kebutuhan gizi bagi lansia juga mempunyai rmanfaat fungsional yakni memperbaiki profil lipid dan mencegah terjadinya stres oksidatif yang berimplikasi pada pemeliharaan fungsi kognitif lansia. Makanan yang diintervensikan berupa biskuit lele, adapun suplemennya adalah minyak ikan lele. Biskuit lele diproduksi dengan komposisi berupa tepung terigu, tepung ubi jalar, tepung mocaf, tepung ikan lele, isolate protein kedelai, telur dan butter subtitute oil (BOS). Adapun minyak ikan lele diperoleh dari pemurnian minyak hasil samping penepungan ikan lele yang kemudian di kapsulasi dalam bentuk softgell. Kandungan gizi dari biskuit lele yang membedakan dengan biskuit lainnya adalah proteinnya yang mencapai 18.04%. Biskuit lele diberikan setiap hari selama 60 hari dengan takaran saji 50 g/hari yang setara dengan 234 kkal. Minyak ikan lele memiliki kandungan SFA sebesar 26.48%, MUFA 32.53% dan PUFA
19.76% (Srimiati 2016). Nilai PUFA minyak ikan lele dalam penelitian ini dapat dikategorikan tinggi jika dibandingkan dengan ikan air tawar lainnya, misalnya PUFA ikan patin hanya sebesar 11.93% (Isnaini 2013). Minyak ikan lele diberikan setiap hari selama 60 hari dengan takaran saji 1g/hari.
Asupan gizi yang optimal diperlukan untuk memelihara fungsi otak karena otak adalah organ yang kompleks dengan metabolisme dan pergantian nutrisi yang tinggi, termasuk juga diperlukan system transport yang baik dalam pergantian zat gizi yang telah digunakan dengan yang baru (Caracciolo et al. 2014). Akibat dari tingginya metabolism otak, stres oksidatif merupakan fenomena yang umum terjadi pada sel neuron (Bishop et al., 2010). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa minyak ikan lele mampu menurunkan kadar MDA darah yang artinya minyak ikan lele memiliki manfaat untuk menekan stres oksidatif. Hal ini karena minyak ikan lele mengandung PUFA dan MUFA yang merupakan salah satu zat gizi yang diprediksi mampu membantu mengkatalisis enzim antioksidan endogen (Yavin et al. 2002), sehingga secara tidak langsung signifikan dalam menurunkan kadar MDA subjek. Morris (2012) menyatakan bahwa dua jenis senyawa antioksidan utama yang terlibat dalam regulasi stres oksidatif dalam tubuh yaitu enzim antioksidan yang mengkatalisis reaksi penetralan radikal bebas dan reactive oksygen species (ROS) serta antioksidan yang berasal dari zat gizi, yang membantu sebagai co-faktor dalam aktivitas katalitik. Sardesai (1995) menyatakan bahwa enzim aktioksidan yang bersifat endogen diproduksi oleh tubuh tetap memerlukan zat gizi yang berasal dari luar tubuh (eksogen) agar dapat berfungsi dengan baik.
Pengaruh potensial dari konsumsi ikan dan asam lemak omega-3 terhadap risiko penurunan fungsi kognitif telah banyak dikaji dan sebagian besar hasilnya menunjukkan efek positif didapatkan dari konsumsi ikan yang tinggi (Caracciolo et al. 2014). DHA adalah komponen kunci dari membran fosfolipid di otak, dan status PUFA n-3 yang memadai dapat membantu menjaga integritas dan fungsi saraf. DHA mungkin terlibat langsung dalam meningkatkan kesehatan saraf di otak melalui berbagai mekanisme potensial. DHA dapat mengubah ekspresi gen yang mengatur berbagai fungsi biologis penting untuk kesehatan kognitif, termasuk neurogenesis dan fungsi neuronal (Sydenham et al. 2012). Studi longitudinal mendukung hipotesis bahwa selain DHA terdapat MUFA yang memainkan peran protektif terhadap perkembangan penurunan kognitif dan demensia (Naqvi et al. 2011; Vercambre et al. 2010). Kandungan MUFA pada minyak ikan lele lebih tinggi dari PUFA, hal ini mungkin menjadikan salah satu sebab kecenderungan terjadinya perbaikan fungsi kognitif global dan memori visual. Hasil penelitian ini sesuai dengan studi Martinez-Lapiscina et al. (2013) yang memberikan suplementasi extra-virgin olive oil (EVOO) dalam jangka panjang dan hasilnya pada kelompok suplementasi menunjukkan perbaikan yang signifikan di kefasihan verbal dan memori episodik serta mengurangi kejadian MCI dibandingkan dengan kontrol. EVOO merupakan salah satu sumber MUFA yang secara luas telah banyak digunakan sebagai suplemen kesehatan.
Terdapat hipotesis bahwa yang paling bermanfaat bagi otak (juga untuk kesehatan secara keseluruhan) adalah diet seimbang dengan kombinasi ideal dari senyawa penting yang berbeda dan bukan hanya dari satu zat gizi tunggal. Diantara studi RCT umumnya suplementasi satu jenis vitamin antioksidan tidak berhasil memberikan efek pada penurunan kognitif, namun studi dengan
memberikan suplemen yang terdiri dari campuran antioksidan yang proporsional berhasil memberikan efek yang diinginkan (Kesse-Guyot et al, 2012..; Summers et al, 2010). Hal tersebut sesuai dengan hasil penelitian ini bahwa perlakuan pemberian minyak ikan lele bersamaan dengan biskuit lele paling baik dalam memperbaiki kadar trigliserida dan cenderung menghasilkan perbaikan fungsi kognitif yang lebih baik dibandngkan dengan perlakuan suplementasi tunggal dan placebo.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa terdapat sinergisme antara biskuit lele dengan minyak ikan lele (CBCO). Hal ini terlihat dari penurunan kadar TG dan MDA yang signifikan, kemampuan menekan peningkatan LDL dan Ox-LDL dan kemampuan mempertahankan fungsi kognitif dengan peningatan skor pada uji MMSE dan ROCF. Titik kritis dari terjadinya penyakit Alzheimer adalah terjadinya peroksidasi lipid dan tingginya kadar VLDL-TG. Perlakuan CBCO mampu menurunkan TG dan menekan peningkatan Ox-LDL, dimungkinkan karena peran asam lemak yang terkandung pada minyak ikan lele yang sinergis dengan peran protein atau asam amino pada biskuit lele. Shearer et al. (2012) menyatakan bahwa pemberian minyak ikan yang mengandung PUFA omega-3 efektif untuk menurunkan plasma TG. Penurunan TG merupakan hasil dari penurunan produksi VLDL dihati serta peningkatan VLDL clearance. Grooper et al. (2009) menyatakan bahwa protein merupakan salah satu komponen penyusun struktur lipid yang disebut dengan lipoprotein. Bagian protein dari komponen lipoprotein disebut apolipoprotein yang berperan dalam menstabilkan sirkulasi lipoprotein dalam darah. Apolipoprotein juga berperan dalam menstimulasi reaksi tertentu yang mengatur fungsi metabolism lipoprotein.
Gambar 6 Mekanisme transport asam lemak (Shearer et al. (2012)
Gambar 6 menunjukkan bahwa asam lemak didalam tubuh ditransport melalui dua bentuk utama yakni teresterifikasi dalam TG dibawa oleh VLDL (VLDL-TG) dan tidak teresterifikasi yang dibawa oleh serum albumin (non
Produksi TG Penyimpanan TG
Pemanfaatan TG
Hati Jaringan adiposa
esterified fatty acid/NEFA). Dua bentuk tersebut didistribusikan ke jaringan yang berbeda tergantung dari keperluan energy dan hormone. Di dalam jaringan asam lemak digunakan untuk produksi ATP melalui β-oxidation, re-esterifikasi asam lemak dalam TG untuk menyimpan energy, bergabung kedalam lipid yang membentuk membran sel dan untuk memproduksi sinyal molekul.
Hati sebagai tempat utama dalam distribusi asam lemak, mulai dari memproses asam lemak dari semua sumber (diet, de novo lipogenesis, sirkulasi NEFA dan VLDL-remnant) dan memproduksi VLDL-TG yang disekresikan ke sirkulasi. Jaringan adipose merupakan tempat penyimpanan asam lemak yang utama. Asam lemak dalam jaringan adipose disimpan dalam bentuk lipid droplets. Sel adipose mengambil asam lemak dari sirkulasi melalui proses Lipoprotein lipase (LPL)-lipolysis VLDL-TG. Sel adipose secara luas berkontribusi terhadap penumpukan NEFA didalam plasma dengan meregulasi pelepasan asam lemak dari lipid droplets melalui hormone sensitive lipase (HSL)-lipolisis. Makrofag dalam jaringan adipose meregulasi lipolysis intraselular dalam sel adipose dengan mensekresikan sitokin inflammatory. Jantung dan otot rangka memperoleh asam lemak dari NEFA dan VLDL-TG melalui LPL-lipolisis. β-oxidation memainkan peran utama dalam pembuangan asam lemak di jantung dan otot rangka.
Peran minyak ikan dalam sel hati yakni meregulasi penurunan produksi VLDL-TG dan meregulasi peningkatkan β-oxidation. Di dalam sel adipose minyak ikan meningkatkan pengambilan asam lemak dari LpL-lipolisis TG plasma, menurunkan lipolysis intraselular dalam sel adipose dan meningkatkan β- oxidation minyak ikan juga menurunkan sekresi sitokin pro-inflammasi dari makrofag jaringan adiposa. Pada jantung dan otot rangka, minyak ikan meningkatkan regulasi LPL lipolisis TG plasma dan β-oxidation.
Penelitian ini memiliki kekuatan dan keterbatasan. Kekuatan penelitian ini adalah sejauh yang kami ketahui merupakan yang pertama kali dalam menguji pemberian suplemen biskuit dan minyak ikan lele untuk melihat pengaruhnya terhadap profil lipid serta penanda stres oksidatif kaitannya dengan fungsi kognitif. Adapun keterbatasan penelitian ini adalah subjek berasal dari satu posbindu sehingga kami tidak mendapatkan jumlah subjek yang besar, namun masih memenuhi syarat minimal jumlah sampel. Lokasi pengambilan sampel dipilih secara purposif sehingga hasil dari penelitian ini belum dapat digeneralisir. Selain itu pada penelitian ini faktor pendidikan hanya dibedakan berdasarkan sekolah dan tidak sekolah karena lama belajar subjek pada penelitian ini homogen (rata-rata lulusan sekolah dasar). Jika akan dilakukan penelitian yang sama sebaiknya data uji fungsi kognitif dikelompokkan berdasarkan tingkat pendidikan subjek.
Implikasi Hasil Penelitian
Penerima manfaat langsung dari studi ini adalah pralansia dan lansia yang mengalami dislipidemia. Risiko dislipidemia semakin meningkat dengan bertambahnya usia, sehingga penerima manfaat penelitian ini dapat menjadi lebih luas mulai dari usia dewasa muda hingga lansia sebagai upaya pencegahan terjadinya dislipidemia. Keberhasilan penelitian ini dapat berimplikasi positif pada upaya mengatasi masalah kesehatan khususnya penurunan fungsi kognitif serta pemanfaatan ikan lokal Indonesia yang tidak asing lagi bagi masyarakat luas. Penelitian ini dapat menjadi dasar ilmiah pengembangan program intervensi pangan fungsional dalam upaya meningkatkan mutu (kualitas dan kuantitas) konsumsi masyarakat rawan gizi dan menurunkan kejadian gangguan kognitif, khususnya kelompok lansia.
Konsumsi pangan hewani masyarakat Indonesia baik yang bersumber dari perikanan maupun peternakan masih lebih rendah dibandingkan dengan negara- negara di Asia Tenggara lainnya. Padahal Indonesia merupakan salah satu negara dengan sumber daya alam perikanan yang potensial. Ikan air laut maupun ikan air tawar memiliki keunggulan zat gizi masing-masing. Hasil penelitian ini mendukung program pemerintah GEMARI (Gerakan Makan Ikan), terutama ikan lele atau yang sejenisnya karena merupakan ikan lokal yang memiliki kandungan MUFA dan PUFA yang cukup baik dengan harga yang terjangkau oleh masyarakat dibandingkan dengan ikan laut. Kandungan PUFA serta MUFA dalam ikan lele mampu mengendalikan kadar trigliserida dan MDA darah. Pengendalian ini lebih menekankan pada upaya preventif terhadap timbulnya berbagai penyakit degeneratif terutama Alzheimer pada saat usia lanjut.
Produk biskuit dan minyak ikan lele yang dihasilkan pada penelitian ini merupakan salah satu alternatif produk hasil formulasi pangan berbasis pangan lokal yang mengandung protein dan asam lemak esensial, yang berpotensi sebagai pangan fungsional. Masyarakat dapat memanfaatkan secara praktis produk olahan ikan lele berupa biskuit dan minyaknya hasil penelitian ini sebagai alternatif suplemen makanan kesehatan. Selain itu masyarakat juga dapat memanfaatkan hasil penelitian ini dengan tidak ragu mengonsumsi ikan lele untuk memperoleh asupan protein serta asam lemak esensial. Satu takaran saji minyak ikan lele adalah 1000 mg yang mengandung 190 mg PUFA. Jumlah ini setara dengan mengonsumsi ikan lele segar sebanyak 250 g. Agar PUFA yang terkandung dalam ikan lele segar tidak rusak, maka dianjurkan mengikuti cara pengolahan ikan yang dilakukan dengan teknik pengukusan (steam).
Implikasi terhadap penelitian lebih lanjut adalah perlu dikaji pengaruh pemberian biskuit dan minyak ikan lele terhadap status antioksidan endogen (SOD) lansia, mengingat salah satu peran asam lemak esensial adalah sebagai antioksidan secara tidak langsung. Hal lain diperlukan juga penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh biskuit dan minyak ikan lele terhadap hiperfosforilasi tau protein terkait patofisiologi penyakit Alzheimer.