HUBUNGAN KADAR
ADRENOCORTICOTROPINE HORMONE
DAN ENZIM
11 β
-HYDROXYLASE
DENGAN PROFIL LIPID
SERUM PADA OBESITAS,
OVERWEIGHT
DAN NORMAL
TESIS
Oleh
JENNY NOVINA SITEPU
NIM. 127008015
PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU BIOMEDIK
FAKULTAS KEDOKTERAN
HUBUNGAN KADAR ADRENOCORTICOTROPINE HORMONE
DAN ENZIM 11 β-HYDROXYLASE DENGAN PROFIL LIPID SERUM
PADA OBESITAS, OVERWEIGHT DAN NORMAL
TESIS
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat
untuk Memperoleh Gelar Magister Biomedik
dalam Program Studi Magister Ilmu Biomedik
pada Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara
Oleh:
JENNY NOVINA SITEPU
127008015
PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU BIOMEDIK
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
Judul Tesis : HUBUNGAN KADAR
ADRENOCORTICOTROPINE HORMONE
DAN ENZIM 11 β-HYDROXYLASE
DENGAN PROFIL LIPID SERUM PADA OBESITAS, OVERWEIGHT,
DAN NORMAL Nama Mahasiswa : Jenny Novina Sitepu Nomor Induk Mahasiswa : 127008015
Program Studi : Magister Ilmu Biomedik
Menyetujui Komisi Pembimbing
dr. Gino Tann, Ph.D. Ketua
dr. Mutiara Indah Sari, M.Kes. Anggota
Ketua Program Studi
dr. Yahwardiah Siregar, Ph.D. NIP. 19550807 198503 2 001
Dekan
Prof. dr. Gontar A. Siregar, Sp.PD-KGEH. NIP.
Abstrak
Latar Belakang: Beberapa penelitian telah membuktikan bahwa obesitas berhubungan dengan gangguan profil lipid. Gangguan profil lipid pada obesitas diduga terjadi melalui hiperaktivitas aksis hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hubungan antara adrenocorticotropine hormone (ACTH) dan 11 β-Hydroxylase dengan profil lipid pada laki-laki usia muda.
Metode: Penelitian kasus kontrol terhadap 75 laki-laki usia 18-28 tahun yang dibagi menjadi tiga kelompok (obesitas, overweight, dan normal) dilakukan di Universitas HKBP Nommensen Medan. ACTH, 11 β-Hydroxylase, dan profil lipid (kolesterol total, HDL, LDL, dan trigliserida) diperiksa dari sampel darah subyek penelitian.Analisis data dilakukan secara bivariat dan multivariat.
Hasil: Laki-laki usia muda yang obesitas memiliki kecenderungan profil lipid lebih buruk dibanding dengan normal (p < 0,05). Kadar ACTH dan11 β-Hydroxylase kelompok overweight lebih tinggi dibandingkan normal (p < 0,05), namun kadar ACTH dan 11 β-Hydroxylase kelompok obesitas secara statistik tidak berbeda secara signifikan dengan normal (p > 0,05). Kadar ACTH berkorelasi positif dengan kadar kolesterol LDL (p = 0,039). Hasil uji regresi linear menunjukkan kadar11 β-Hydroxylase berpengaruh terhadap kadar kolesterol total (p = 0,008).
Kesimpulan: Peningkatan aktivitas aksis HPA sudah terlihat pada laki-laki usia muda yang overweight. Kadar ACTH didapatkan berkorelasi positif dengan kolesterol LDL, dan 11 β-Hydroxylase berpengaruh terhadap kolesterol total. Hal ini menunjukkan bahwa aksis HPA berperan dalam gangguan metabolisme lipid pada laki-laki usia muda obesitas dan overweight.
Abstract
Background: Some studies had suggested that obesity correlate with lipid profile disturbance. The hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis has been assumed to be involved in obesity-associated lipid profile disturbance. The aim of this study was to investigate the association between adrenocorticotopic hormone (ACTH) and 11 β-Hydroxylase levels and lipid profile in young men.
Methods: This case-control study of 75 18-28 years old men which is divided in three groups (obese, overweight, and normal) was performed at HKBP Nommensen University Medan. ACTH, 11 β-Hydroxylase, and lipid profile (total cholesterol, HDL cholesterol, LDL cholesterol, and triglycerides) was evaluated in blood sample. The data was analyzed bivariately and multivariately.
Results: Lipid profile of young obese men was worse than normal men (p < 0.05). ACTHand 11 β-Hydroxylase levels of young overweight men was higher than normal men (p < 0.05), but there was no difference of ACTHand 11 β-Hydroxylase levels between young obese and normal men statistically (p > 0.05). ACTH level positively correlate with LDL cholesterol level (p= 0.039). Linear regression testing showed that 11 β-Hydroxylase level affected total cholesterol level (p= 0.008).
Conclusions: HPA axis activity is raised in overweight young men. ACTH level is positively correlate with LDL cholesterol, 11 β-Hydroxylase level affected total cholesterol level. These data shows that HPA axis play a role in lipid metabolism disturbance in obesity and overweight young men.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberi kasih karunia serta limpahan hikmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan menyusun tesis yang berjudul Hubungan Kadar Adrenocorticotropine Hormone dan Enzim 11 β-Hydroxylasedengan Profil Lipid Serum pada Obesitas, Overweight dan Normal.
Banyak hambatan dan kendala yang penulis hadapi dalam menyelesaikan penelitian dan menyusun tesis ini, namun berkat dukungan, bimbingan, kesabaran, pengertian dan doa dari berbagai pihak akhirnya penulis dapat menyelesaikan tesis ini.
Tesis ini penulis persembahkan kepada ayahanda Ir. Harodo Tarain Sitepu (Alm) dan Ibunda Muliani Ginting yang telah mengasuh, mendidik dan senantiasa memberikan bantuan moril dan materil serta setia mendoakan penulis, juga kepada suami terkasih Salju Maju Julianus Munthe yang senantiasa memberikan perhatian, motivasi, bantuan serta setia mendoakan penulis untuk dapat menyelesaikan pendidikan magister biomedik ini.
Melalui kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih dengan segala ketulusan hati kepada:
2. Dr. Gino Tann, PhD dan dr. Mutiara Indah Sari, Mkes selaku pembimbing tesis yang telah meluangkan waktunya dan selalu sabar dalam memberikan bimbingan dan arahan hingga terselesaikannya tesis ini.
3. dr. Santi Safril, SpPD-KEMD dan dr. Nelly Elfrida Samosir, SpPK selaku pembanding yang telah memberi saran, kritikan dan masukan untuk kesempurnaan tesis ini.
4. Seluruh Dosen, Staf, dan Mahasiswa Universitas HKBP Nommensen Medan serta seluruh laboran dan staf Laboratorium Klinik Spectrum International Medan atas bantuan yang diberikan selama melakukan penelitian.
5. Teman-teman seangkatan serta senior mahasiswa Magister Ilmu Biomedik Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara atas doa dan dukungannya.
Penulis menyadari bahwa tesis ini jauh dari kesempurnaan. Untuk itu, penulis dengan senang hati menerima kritikan dan saran. Mudah-mudahan tesis ini bermanfaat bagi kita semua.
Medan, September 2014
CURICULUM VITAE
Nama : dr. Jenny Novina Sitepu Jenis kelamin : Perempuan
Tempat/ tanggal lahir : Delitua/ 21 November 1984 Agama : Kristen Protestan
Alamat : Jl. Delitua-Namorambe Desa Kutatualah No. 40 Kec. Namorambe Kab. Deliserdang
No. HP : 085271594446
Identitas Orangtua
Ayah : Ir. Harodo Tarain Sitepu (Alm) Ibu : Muliani Ginting
Alamat : Jl. Delitua-Namorambe Desa Kutatualah No. 30 Kec. Namorambe Kab. Deliserdang
Riwayat Pendidikan
Tahun 1991 – 1997 : SD Negeri No. 101798 Delitua Tahun 1997 – 2000 : SMP Negeri 1 Delitua
Tahun 2000 – 2003 : SMU Negeri 1 Medan
Tahun 2003 – 2009 : Fakultas Kedokteran Universitas Riau Tahun 2012 – 2014 : Program Magister Ilmu Biomedik Fakultas
Kedokteran Universitas Sumatera Utara Riwayat Pekerjaan
Januari 2010 s.d 31 Mei 2010 : Dokter Jaga di Balai Kesehatan Universitas Riau Pekanbaru
1 April 2010 s.d 31 Mei 2010 : Dokter Jaga di MMC Clinic Townsite I PT. RAPP Pangkalan Kerinci
1 Juni 2010 s.d 31 Oktober 2011 : Dokter Jaga di RS Awal Bros Pekanbaru
1 Desember 2011 s.d April 2012 : Dosen di Stikes Delihusada Delitua Mei 2012 s.d sekarang : Dosen di Fakultas Kedokteran
DAFTAR ISI
Halaman
ABTRAK ………. i
ABSTRACT ………..…… ii
KATA PENGANTAR ……….. iii
DAFTAR RIWAYAT HIDUP ………. v
DAFTAR ISI ……… vi
DAFTAR TABEL ……… …… x
DAFTAR GAMBAR ………....……… xi
DAFTAR LAMPIRAN ………. xiii
DAFTAR SINGKATAN ……….. xiv
BAB I. PENDAHULUAN ……… …… 1
1.1.Latar Belakang ………. 1
1.2.Rumusan Masalah ………... …… 5
1.3.Tujuan Penelitian ………. …… 7
1.4.Hipotesis Penelitian ……… …… 8
1.5.Manfaat Penelitian ……….. …… 9
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ……….. …… 12
2.1.Obesitas ………. 12
2.1.1. Definisi dan Epidemiologi ……… 12
2.1.2. Etiologi Obesitas ... 16
2.1.4. Obesiats dan Aktivitas Aksis Htpothalamic-
Pituitary-Adrenal ……… 17
2.1.5. Obesitas dan Risiko Kardiovaskuler ……….. 18
2.2. Profil Lipid ………... 19
2.2.1. Lipid dan Lipoprotein ……… 19
2.2.2. Dislipidemia dan Kadar Lipid Normal ... 20
2.2.3. Profil Lipid dan Risiko Kardiovaskuler …………... 21
2.3. Adrenocorticotropine Hormone dan 11 β-Hydroxylase ….. 23
2.3.1. Struktur dan Biosintesis ACTH ………... 24
2.3.2. Biosintesis Cortisol... 25
2.3.3. Peran Enzim 11 β-Hydroxylase pada Sekresi Cortisol 28 2.3.4. Fungsi Cortisol... 29
2.3.5. Aksis Hypothalamic-Pituitary-Adrenal... 31
2.3.6. Adrenocorticotropine Hormone, Cortisol, dan Lipid... 32
2.3.7. Adrenocorticotropine Hormone, Cortisol, dan Risiko Kardiovaskuler... 33
2.4. Kerangka Teori ……… ………. 34
2.5. Kerangka Konsep ……….. 35
BAB III. METODE PENELITIAN ……….. 36
3.1. Jenis Penelitian ……… 36
3.2. Lokasi dan Waktu ………... 36
3.3. Populasi dan Sampel ……… 36
3.5. Teknik Pengambilan Sampel ……… 38
3.6. Variabel Penelitian ………... 38
3.7. Definisi Operasional ……… 38
3.8. Alur Penelitian ………. 41
3.9. Cara Kerja Penelitian ……… 42
3.10. Pengolahan dan Analisis Data ……… 59
3.11. Jadwal Penelitian ……… 60
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ……….…… 62
4.1.Hasil Penelitian ………... 62
4.1.1. Karakateristik Umum Sampel Penelitian …………... 62
4.1.2. Analisis Deskriptif Indeks Massa Tubuh dan Lingkar Pinggang pada Obesitas, Overweight, dan Kelompok Normal... 62
4.1.3. Analisis Deskriptif Kadar ACTH, 11 β-Hydroxylase, dan Profil Lipid pada Obesitas, Overweight, dan Kelompok Normal ………. 63
4.1.4. Analisis Perbandingan Kadar ACTH, 11 β-Hydroxylase, dan Profil Lipid pada Obesitas, Overweight, dan Kelompok Normal ………. 64
4.1.5. Analisis Korelatif Kadar ACTH dengan Profil Lipid .. 69
11 β-Hydroxylase Serumdengan Kadar Profil Lipid
Serum ……… 71
4.2. Pembahasan ………... 72
4.2.1. Gambaran Indeks Massa Tubuh dan Lingkar Pinggang pada Obesitas, Overweight, dan Kelompok Normal ……….… 72
4.2.2. Gambaran Kadar ACTH, 11 β-Hydroxylase, dan Profil Lipid pada Obesitas, Overweight, dan Kelompok Normal ………... 73
4.2.3. Perbandingan Kadar ACTH, 11 β-Hydroxylase, dan Profil Lipid pada Obesitas, Overweight, dan Kelompok Normal ……….… 74
4.2.4. Hubungan Kadar ACTH dengan Profil Lipid…... 77
4.2.5. Hubungan Kadar 11 β-Hydroxylase dengan Profil Lipid ……….. 79
4.2.6. Hubungan Kadar ACTH dan 11 β-Hydroxylase dengan Profil Lipid ………... 81
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ……… ……. 82
5.1. Kesimpulan ………... 82
5.2. Saran ……….…… 83
DAFTAR PUSTAKA ………. 85
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Kalsifikasi Obesitas pada Dewasa Menurut WHO …..………. 12 Tabel 2.2 Klasifikasi Berat Badan Lebih dan Obesitas Kriteria Asia Pasifik .. 13 Tabel 2.3 Kriteria Lingkar Pinggang Berdasarkan Etnik ……….. 14 Tabel 2.4 Prevalensi Berat Badan Berlebih di Wilayah Asia Tenggara … 14 Tabel 2.5 Kadar Lipid Serum Normal ……… 21 Tabel 3.1 Definisi Operasional ………... 38 Tabel 3.2 Jadwal Pelaksanaan Penelitian ………... 61 Tabel 4.1 Gambaran Indeks Massa Tubuh dan Lingkar Pinggang ………. 62 Tabel 4.2 Gambaran Kadar ACTH, 11 β-Hydroxylase, dan Profil Lipid ... 63
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Prevalensi Obesitas (IMT>25) pada Laki-laki >18 Tahun
Indonesia Tahun 2007, 2010, dan 2013 …..……… 15
Gambar 2.2 Prevalensi Obesitas (IMT>25) pada Perempuan >18 Tahun Indonesia Tahun 2007, 2010, dan 2013 …..……… 15
Gambar 2.3 Struktur Lipoprotein Plasma ..………...…. 20
Gambar 2.4Estimate of 10-Year Risk for Men Skor Risiko Framingham ………. 22
Gambar 2.5 Skema Biosintesis ACTH pada Hipofise Anterior ..……….. 25
Gambar 2.6Skema Kelanjar Adrenal dan Hormon yang Dihasilkannya .. 26
Gambar 2.7 Mekanisme Kerja ACTH dalam Sintesis Hormon Korteks Adrenal ..………... 28
Gambar 2.8Biosintesis Hormon Korteks Adrenal ………... 29
Gambar 2.9 Fungsi Cortisol ..……… ……….... 30
Gambar 2.10Aksis Hypothalamic-Pituitary-Adrenal ……... 31
Gambar 2.11 Kerangka Teori Penelitian ..……… 34
Gambar 2.12Kerangka Konsep Penelitian ……... 35
Gambar 3.1 Alur Penelitian ..……… 41
Gambar 3.2Contoh Kurva Standar 11 β-hydroxylase... 59
Gambar 4.1 Perbandingan Kadar ACTH ………. 65
Gambar 4.3 Perbandingan Kadar Kolesterol Total ……… 66
Gambar 4.4 Perbandingan Kadar Kolesterol HDL ………. 67
Gambar 4.5 Perbandingan Kadar Kolesterol LDL ………. 67
DAFTAR LAMPIRAN
1. Lembar Ethical Clearance
2. Lembar Penjelasan Mengenai Penelitian
3. Lembar Persetujuan setelah Penjelasan (Informed Consent) 4. Surat Keterangan Melakukan Penelitian
5. Daftar Obat yang Mempengaruhi Sekresi ACTH, Fungsi Adrenal (11 β
DAFTAR SINGKATAN
AC : adenyl cyclase
ACTH : adrenocorticotropine hormone
β-LPH : beta lipotropine hormone BMI : body mass index
cAMP : cyclic adenosine monophosphate
CHOD-PAP : cholesterol oxidase - peroxidase/phenol/4-aminophenazone CI : confidence interval
CRH : corticotropine releasing hormone EDTA : ethylenediaminetetraacetic acid ER : endoplasmic reticulum
GDP : guanosin difosfat
GEF : guanosine exchange factor
GPCR : G-protein coupled releasing hormone
GPO-PAP : glycerol phosphate oxidase - peroxidase/phenol/4-aminoantipyrine GTP : guanosin difosfat
H2O2 : hidrogen peroksida HCl : hirdogen klorida HDL : high density lipoprotein
HISOBI : himpunan studi obesitas Indonesia HPA : hypothalamic-pituitary-adrenal HRP : horseradish peroxidase IK : interval kepercayaan IMT : indeks massa tubuh LDL : low density lipoprotein MgCl2 : magnesium klorida
POMC : proopiomelanocortin Riskesdas : riset kesehatan dasar ROS : reactive oxygen species RR : relative risk
StAR : steroidogenic acute regulatory TMB : tetramethylbenzidine
Abstrak
Latar Belakang: Beberapa penelitian telah membuktikan bahwa obesitas berhubungan dengan gangguan profil lipid. Gangguan profil lipid pada obesitas diduga terjadi melalui hiperaktivitas aksis hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hubungan antara adrenocorticotropine hormone (ACTH) dan 11 β-Hydroxylase dengan profil lipid pada laki-laki usia muda.
Metode: Penelitian kasus kontrol terhadap 75 laki-laki usia 18-28 tahun yang dibagi menjadi tiga kelompok (obesitas, overweight, dan normal) dilakukan di Universitas HKBP Nommensen Medan. ACTH, 11 β-Hydroxylase, dan profil lipid (kolesterol total, HDL, LDL, dan trigliserida) diperiksa dari sampel darah subyek penelitian.Analisis data dilakukan secara bivariat dan multivariat.
Hasil: Laki-laki usia muda yang obesitas memiliki kecenderungan profil lipid lebih buruk dibanding dengan normal (p < 0,05). Kadar ACTH dan11 β-Hydroxylase kelompok overweight lebih tinggi dibandingkan normal (p < 0,05), namun kadar ACTH dan 11 β-Hydroxylase kelompok obesitas secara statistik tidak berbeda secara signifikan dengan normal (p > 0,05). Kadar ACTH berkorelasi positif dengan kadar kolesterol LDL (p = 0,039). Hasil uji regresi linear menunjukkan kadar11 β-Hydroxylase berpengaruh terhadap kadar kolesterol total (p = 0,008).
Kesimpulan: Peningkatan aktivitas aksis HPA sudah terlihat pada laki-laki usia muda yang overweight. Kadar ACTH didapatkan berkorelasi positif dengan kolesterol LDL, dan 11 β-Hydroxylase berpengaruh terhadap kolesterol total. Hal ini menunjukkan bahwa aksis HPA berperan dalam gangguan metabolisme lipid pada laki-laki usia muda obesitas dan overweight.
Abstract
Background: Some studies had suggested that obesity correlate with lipid profile disturbance. The hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis has been assumed to be involved in obesity-associated lipid profile disturbance. The aim of this study was to investigate the association between adrenocorticotopic hormone (ACTH) and 11 β-Hydroxylase levels and lipid profile in young men.
Methods: This case-control study of 75 18-28 years old men which is divided in three groups (obese, overweight, and normal) was performed at HKBP Nommensen University Medan. ACTH, 11 β-Hydroxylase, and lipid profile (total cholesterol, HDL cholesterol, LDL cholesterol, and triglycerides) was evaluated in blood sample. The data was analyzed bivariately and multivariately.
Results: Lipid profile of young obese men was worse than normal men (p < 0.05). ACTHand 11 β-Hydroxylase levels of young overweight men was higher than normal men (p < 0.05), but there was no difference of ACTHand 11 β-Hydroxylase levels between young obese and normal men statistically (p > 0.05). ACTH level positively correlate with LDL cholesterol level (p= 0.039). Linear regression testing showed that 11 β-Hydroxylase level affected total cholesterol level (p= 0.008).
Conclusions: HPA axis activity is raised in overweight young men. ACTH level is positively correlate with LDL cholesterol, 11 β-Hydroxylase level affected total cholesterol level. These data shows that HPA axis play a role in lipid metabolism disturbance in obesity and overweight young men.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Obesitas adalah suatu keadaan dengan akumulasi lemak yang berlebihan di jaringan adiposa.Indeks massa tubuh (IMT) diketahui memiliki korelasi yang paling dekat dengan kelebihan jaringan adiposa dibandingkan dengan ukuran antropometri lainnya. Indeks massa tubuh dihitung dengan membagi berat badan dalam kilogram dengan kuadrat tinggi badan dalam meter (McPhee et al., 2011).
Lingkar pinggang (waist circumference) lebih jarang digunakan dibandingkan IMT. Namun, beberapa penelitian menunjukkan bahwa pengukuran lingkar pinggang bersamaan dengan IMT merupakan ukuran antropometri yang paling ideal digunakan dalam penelitian yang berhubungan dengan risiko penyakit kardiovaskuler dan kelainan metabolisme (Dagan et al., 2013; Jacobs et al., 2010; Oda & Kawai, 2010).
Badan Kesehatan Dunia untuk wilayah Pasifik Barat (World Health Organization – Western Pacific Region)membuat kriteria berat badan berlebih
Obesitas merupakan salah satu masalah kesehatan yang menjadi perhatian Badan Kesehatan Dunia (World Health Organization/ WHO). Menurut data WHO, prevalensi obesitas di dunia sebesar 10% untuk laki-laki dewasa dan 14% untuk perempuan dewasa pada tahun 2008. Prevalensi obesitas tersebut hampir dua kali lipat dari prevalensi obesitas pada tahun 1980 (laki-laki 5%, perempuan 8%). Prevalensi obesitas kelompok dewasa (umur >20 tahun) untuk wilayah Asia Tenggara adalah sebesar 1,7% untuk laki-laki dan 3,7% untuk perempuan (World Health Organization, 2013).
Prevalensi obesitas di Indonesia berdasarkan estimasi WHO pada tahun 2001 sebesar 4,8% (World Health Organization, 2011), meningkat menjadi 9,4% pada tahun 2008 (World Health Organization, 2013). Data Riset Kesehatan Dasar (Riskesdas) tahun 2013 menunjukkan prevalensi obesitas di Indonesia untuk kelompok usia lebih dari 18 tahun adalah sebesar 26,3% , lebih tinggi dibandingkan prevalensi obesitas tahun 2007 (14,35%) (Riskesdas, 2013).
Prevalensi obesitas untuk kelompok usia di atas 18 tahun di Sumatera Utara berdasarkan Riskesdas 2013 adalah sebesar 18,1%. Sumatera Utara merupakan salah satu provinsi dengan prevalensi obesitas di atas prevalensi nasional (Riskesdas, 2013).
Obesitas merupakan faktor risiko untuk berbagai penyakit seperti penyakit kardiovaskuler dan stroke, diabetes mellitus tipe 2, hiperkolesterolemia, dan penyakit keganasan (Obregon, 2010). Risiko penyakit jantung dan stroke meningkat dengan peningkatan indeks massa tubuh (Tirosh et al., 2011). Hasil penelitian yang dilakukan pada orang dewasa muda menunjukkan bahwa risiko diabetes mellitus tipe 2 dan penyakit kardiovaskuler 28% lebih tinggi pada kelompok obesitas dibandingkan dengan kelompok normal (95%, interval kepercayaan (IK) 19-38%) (Schmidt et al., 2013).
Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa obesitas berhubungan dengan gangguan profil lipid. Kadar trigliserida, kolesterol total dan kolesterol Low Density Lipoprotein (LDL) lebih tinggi pada kelompok obesitas dibandingkan dengan kelompok normal baik pada anak-anak (Ramzan et al., 2011, Rizk & Yousef, 2012) maupun dewasa muda usia 18-26 tahun (Thakur & Bisht, 2010). Kolesterol total serum dan kolesterol LDL memiliki kontribusi terhadap aterosklerosis dan konsekuensi klinisnya seperti penyakit jantung koroner (Carroll et al., 2012; Jiang et al., 2013; Ryoo et al., 2012). Kolesterol high density
lipoprotein (HDL) yang rendah juga merupakan faktor risiko penyakit kardiovaskuler (Shah & Marthur, 2010).
lebih signifikan dengan peningkatan risiko kardiometabolik dibandingkan volume jaringan lemak bawah kulit (Liu et al., 2010).
Obesitas dan risiko penyakit kardiovaskuler berkaitan erat dengan hiperaktivitas aksis hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) yang menyebabkan hiperkortisolisme (Anagnostis et al., 2009). Penelitian yang dilakukan terhadap 450 anak dan remaja obesitas menunjukkan bahwa kadar adrenocorticotropine hormone (ACTH) dan cortisol yang tinggi berhubungan dengan faktor risiko kardiovaskuler (Prodam et al., 2013). Hasil yang sama juga dilaporkan oleh Russel et al. (2009). Kadar ACTH meningkatkan risiko kardiovaskuler dengan cara menginduksi peningkatan kadar trigliserida dan kadar glukosa darah, sedangkan cortisol bekerja melalui peningkatan kadar kolesterol LDL (Prodam et al., 2013).
Cortisol merupakan glukokortikoid yang dominan pada manusia, terlibat dalam mengatur metabolisme lemak (Hu et al., 2010).Cortisol dihasilkan oleh zona fasikulata pada korteks adrenal (Barret et al., 2010), dengan rangsangan ACTH dari hipofise anterior (Puchinger et al., 2012).Hormon cortisol dibentuk dengan bantuan enzim 11 β-hydroxylase. Enzim ini dikode oleh gen cytochrome P450, famili 11, subfamili B, polipeptide 1 (P450c11) atau lebih dikenal dengan
menunjukkan bahwa kadarcortisol pagi hari lebih tinggi pada kelompok remaja yang telah mengalami pubertas dibandingkan dengan kelompok pra pubertas. Subyek dengan umur 18-34 tahun memiliki kadar cortisol pagi hari yang lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok pra pubertas dan kelompok post pubertas <18 tahun (Tsai et al., 2013).
Orang dewasa muda (kelompok umur 18-30 tahun) merupakan kelompok usia yang berada dalam periode transisi yang penting secara sosioepidemiologi. Pada rentang usia tersebut banyak fase kehidupan yang dilalui misalnya seseorang dianggap mulai dewasa, sedang menjalani pendidikan lebih tinggi, menyelesaikan pendidikan, mulai bekerja, menikah dan pertama sekali menjadi orangtua. Sebagai akibatnya, periode umur 18-30 tahun ini berhubungan dengan perubahan gaya hidup yang signifikan baik yang berdampak baik maupun yang berdampak buruk bagi kesehatan. Oleh karena itu, kelompok dewasa muda merupakan target yang penting untuk memberikan intervensi preventif untuk masalah kesehatan seperti obesitas (Baalwa et al., 2010).
Namun, bagaimana hubungan kadar ACTH dan enzim 11 β-hydroxylase denganprofil lipid serum (kolesterol total, kolesterol HDL, kolesterol LDL, dan trigliserida) pada laki-laki dewasa muda yang mengalami obesitas, overweight dan normal belum banyak diteliti di Indonesia.
1.2 Rumusan Masalah
β-LDL, dan trigliserida) pada laki-laki dewasa muda yang mengalami obesitas, overweight dan normal.
1. Bagaimanakah gambaran kadar ACTH plasma, kadar enzim 11 β -hydroxylase serum dan profil lipid serum (kolesterol total, kolesterol
HDL, kolesterol LDL, dan trigliserida) pada obesitas, overweight, dan normal?
2. Bagaimanakah perbandingan kadar ACTH plasma pada obesitas terhadap normal?
3. Bagaimanakah perbandingan kadar ACTH plasma pada overweight terhadap normal?
4. Bagaimanakah perbandingan kadar enzim 11 β-hydroxylase serum pada obesitas terhadap normal?
5. Bagaimanakah perbandingan kadar enzim 11 β-hydroxylase serum pada overweight terhadap normal?
6. Bagaimanakah perbandingan profil lipid serum (kolesterol total, kolesterol HDL, kolesterol LDL, dan trigliserida) pada obesitas terhadap normal?
7. Bagaimanakah perbandingan profil lipid serum (kolesterol total, kolesterol HDL, kolesterol LDL, dan trigliserida) pada terhadap normal?
9. Bagaimanakah hubungan kadar enzim 11 β-hydroxylase serum dengan profil lipid serum (kolesterol total, kolesterol HDL, kolesterol LDL, dan trigliserida)?
10.Bagaimanakah hubungan kadar ACTH plasma dan enzim 11 β -hydroxylase serum dengan profil lipid serum (kolesterol total,
kolesterol HDL, kolesterol LDL, dan trigliserida)?
1.3 Tujuan Penelitian
a. Tujuan Umum
Tujuan umum penelitian ini adalah untuk mengetahui hubungan kadar ACTH plasma dan enzim 11 β-hydroxylaseserum dengangambaran profil lipid serum (kolesterol total, kolesterol HDL, kolesterol LDL, dan trigliserida) pada laki-laki dewasa muda yang mengalami obesitas, overweight dan normal.
b. Tujuan Khusus
Tujuan khusus penelitian ini adalah:
1. Mengukur indeks massa tubuh dan lingkar pinggang subyek penelitian (obesitas, overweight dan normal).
2. Mengukur kadar ACTH plasma, kadar enzim 11 β-hydroxylase serum, dan profil lipid serum (kolesterol total, kolesterol HDL, kolesterol LDL, dan trigliserida) pada obesitas, overweight dan normal.
4. Membandingkan kadar ACTH plasma pada overweight terhadap normal.
5. Membandingkan kadar enzim 11 β-hydroxylase serum pada obesitas terhadap normal.
6. Membandingkan kadar enzim 11 β-hydroxylase serum pada overweight terhadap normal.
7. Membandingkan profil lipid serum (kolesterol total, kolesterol HDL, kolesterol LDL, dan trigliserida) pada obesitas terhadap normal. 8. Membandingkan profil lipid serum (kolesterol total, kolesterol HDL,
kolesterol LDL, dan trigliserida) pada overweight terhadap normal. 9. Menilai hubungan kadar ACTH plasma dengan kadar profil lipid
serum (kolesterol total, kolesterol HDL, kolesterol LDL, dan trigliserida).
10.Menilai hubungan kadar enzim 11 β-hydroxylase dengan kadar profil lipid serum (kolesterol total, kolesterol HDL, kolesterol LDL, dan trigliserida).
1.4 Hipotesis Penelitian
1. Laki-laki dewasa muda yang mengalami obesitas memiliki kadar ACTH plasma yang lebih tinggi dibandingkan dengan laki-laki dewasa muda yang normal.
2. Laki-laki dewasa muda yang mengalami overweight memiliki kadar ACTH plasma yang lebih tinggi dibandingkan dengan laki-laki dewasa muda yang normal.
3. Laki-laki dewasa muda yang mengalami obesitas memiliki kadar enzim 11 β-hydroxylase serum yang lebih tinggi dibandingkan dengan
laki-laki dewasa muda yang normal.
4. Laki-laki dewasa muda yang mengalami overweight memiliki kadar enzim 11 β-hydroxylase serum yang lebih tinggi dibandingkan dengan
laki-laki dewasa muda yang normal.
5. Laki-laki dewasa muda yang mengalami obesitas memiliki profil lipid serum yang lebih buruk (kolesterol total, kolesterol LDL, dan trigliserida yang lebih tinggi serta kolesterol HDL yang lebih rendah) dibandingkan dengan laki-laki dewasa muda yang normal.
7. Semakin tinggi kadar ACTH plasma maka semakin tinggi kadar kolesterol total, kolesterol LDL, dan trigliserida, serta semakin rendah kadar kolesterol HDL.
8. Semakin tinggi kadar enzim 11 β-hydroxylase serum maka semakin tinggi kadar kolesterol total, kolesterol LDL, dan trigliserida, serta semakin rendah kadar kolesterol HDL.
9. Kadar ACTH plasma dan enzim 11 β-hydroxylase serum berpengaruh terhadap kadar kolesterol total, kolesterol HDL, kolesterol LDL, dan trigliserida.
1.5 Manfaat Penelitian
a. Bidang Pendidikan
1. Sebagai informasi ilmiah mengenai gambaran profil lipid serum (kolesterol total, kolesterol HDL, kolesterol LDL, dan trigliserida), kadar ACTH plasma dan enzim 11 β-hydroxylase serum pada obesitas, overweight, dan normal.
2. Sebagai informasi ilmiah mengenai hubungan kadar ACTH plasma dan enzim 11 β-hydroxylase serum dengan profil lipid serum (kolesterol total, kolesterol HDL, kolesterol LDL, dan trigliserida) sebagai faktor risiko penyakit kardiovaskuler.
b. Bidang Kesehatan
2. Sebagai bahan masukan untuk penelitian kesehatan lebih lanjut mengenai aktivitas aksis HPA sebagai target dalam menurunkan risiko kardiovaskuler pada orang dengan obesitas dan overweight.
c. Masyarakat
1. Sebagai informasi mengenai dampak obesitas dan overweight terhadap kesehatan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Obesitas
2.1.1 Definisi dan Epidemiologi
Obesitas didefinisikan sebagai suatu keadaan dengan akumulasi lemak yang berlebihan di jaringan adiposa (McPhee et al., 2011).Obesitas dapat didefinisikan berdasarkan IMT (WHO-SEARO, 2011).
Tabel 2.1 Klasifikasi Obesitas pada Dewasa Menurut WHO Classification BMI (kg/m2) Associated health risk
Underweight
(Sumber: Soegih, 2004)
Pada tahun 1997 dan 1998 dilakukan penelitian komposisi tubuh di beberapa daerah di Indonesia dan didapatkan bahwa pada umur, gender dan IMT yang sama dibandingkan dengan ras Kaukasia (Belanda), lemak tubuh orang Indonesia 5% lebih tinggi, sehingga seharusnya kriteria IMT 3 kg/m2 lebih rendah. Dalam penelitian pada 6318 orang pada tahun 2003-2004, Himpunan Studi Obesitas Indonesia (HISOBI) mendapatkan nilai IMT yang tidak berbeda jauh dari yang diusulkan oleh International Obesity Task ForceWestern Pasific (Asia Pasific Criteria) (Soegih, 2004).
Tabel 2.2Klasifikasi Berat Badan Lebih dan Obesitas Kriteria Asia Pasifik
Classification BMI (kg/m2) Risk of Co-morbidities
Underweight
Sumber: WHO/WPR/IASO/IOTF The Asia-Pacific Perspective: Redefining Obesity and its Treatment 2000 (Inoue et al., 2000).
Kriteria risiko penyakit dan kematian terutama penyakit kardiovaskuler pada obesitas ditentukan berdasarkan lingkar pinggang (waist circumference).Lingkar pinggang lebih menggambarkan jumlah lemak
Tabel 2.3 Kriteria Lingkar PinggangBerdasarkan Etnik
Negara atau Etnik Jenis Kelamin Lingar Pinggang (cm) Eropa
(Sumber: Zimmet & Alberti (2006) dalam WHO (2008), Alberti et al., 2009, Misra et al., 2005).
Prevalensi obesitas di negara-negara di wilayah Asia Tenggara bervariasi antara 1 – 6,5% pada laki-laki dan 1,3 - 26% pada perempuan. Prevalensi tertinggi baik pada laki-laki dan perempuan terdapat di Maldives (16%). Indonesia berada pada urutan ke-5 dengan prevalensi obesitas sebesar 4,7%. Pada umumnya, obesitas lebih sering ditemukan pada kelompok masyarakat strata sosial ekonomi lebih tinggi (WHO SEARO, 2011).
Tabel 2.4 Prevalensi Berat Badan Berlebih di Wilayah Asia Tenggara
Data Riset Kesehatan Dasar (Riskesdas) tahun 2013 menunjukkan prevalensi obesitas di Indonesia mengalami peningkatan dibandingkan tahun 2007 dan 2010 terutama untuk kelompok usia > 18 tahun.
Gambar 2.1 Prevalensi Obesitas (IMT>25) pada Laki-laki Umur >18 Tahun Indonesia Tahun 2007, 2010, dan 2013
(Sumber: Riskesdas, 2013)
Gambar 2.2 Prevalensi Obesitas (IMT>25) pada Perempuan >18 Tahun Indonesia Tahun 2007, 2010, dan 2013
2.1.2 Etiologi Obesitas
Obesitas dapat terjadi bila kalori yang masuk lebih besar daripada kalori yang digunakan. Berat badan akan meningkat bila jumlah energi dalam bentuk makanan yang masuk ke dalam tubuh lebih besar daripada yang digunakan, dan sebagian besar energi yang berlebih itu disimpan dalam bentuk lemak. Setiap 9,3 kalori dari kelebihan energi yang masuk ke dalam tubuh, disimpan dalam 1 gram lemak (Hall, 2011).
Obesitas merupakan penyakit multifaktor. Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya obesitas adalah faktor genetik, faktor lingkungan, dan gaya hidup (Hall, 2011; McPhee et al., 2011). Peningkatan angka kejadian obesitas terjadi karena adanya perubahan gaya hidup menjadi sedentarisme, aktivitas fisik menurun, disertai peningkatan asupan kalori yang tinggi (Obreagon, 2010).
2.1.3 Obesitas dan Profil Lipid
Penelitian yang dilakukan terhadap orang dewasa juga menunjukkan bahwa obesitas berhubungan dengan peningkatan kadarlow-density lipoprotein cholesterol levels (relative risk [RR] 1.8; 95% confidence interval [CI] 1.4 - 2.3),
penurunan kadar high-density lipoprotein cholesterol (RR 2.1; 95% CI 1.8 - 2.5), dan peningkatan kadar trigliserida (RR 3.0; 95% CI 2.4 - 3.8) (Juonala et al., 2011).Kadar kolesterol total, kolesterol LDL dan trigliserida pada kelompok dewasa muda obesitas lebih tinggi daripada kelompok normal. Sebaliknya, kadar kolesterol HDL lebih rendah pada kelompok dewasa muda obesitas lebih tinggi daripada kelompok normal (Thakur & Bisht, 2010).
2.1.4 Obesitas dan Aktivitas Aksis Hypothalamic-Pituitary-Adrenal
Sebelumnya telah diketahui bahwa leptin berhubungan dengan sistem glukokortikoid melalui aktivitas aksis Hypothalamic-Pituitary-Adrenal (HPA).Obesitasyang ditandai dengan resistensi leptin berhubungan dengan peningkatan aktivitas aksis HPA (Bluher & Mantzoros, 2004).Hasil penelitian yang dilakukan pada sel kelenjar adrenal menunjukkan bahwa leptin menghambat produksi cortisol pada korteks adrenal.Leptin mengatur steroidogenesis adrenal pada tingkat traskripsi (Bornstein et al., 1997).
Obesitas berkaitan erat dengan hiperaktivitas aksis hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) yang menyebabkan hiperkortisolisme (Anagnostis et al.,
2.1.5 Obesitas dan Risiko Kardiovaskuler
Obesitas berhubungan dengan peningkatkan risiko morbiditas.Peningkatan IMT merupakan faktor risiko utama yang menyebabkan penyakit tidak menular. Peningkatan IMT memicu perkembangan diabetes tipe-2 dan penyakit kardiovaskuler dengan memicu disfungsi metabolik dan meningkatkan tekanan darah, kadar glukosa dan kolesterol darah, serta memicu perkembangan penyakit keganasan (Obreagon, 2010; McPhee et al., 2011; WHO SEARO, 2011).
Peningkatan IMT setiap 4 kg/m2 meningkatkan kemungkinan terkena panyakit jantung iskemik sebesar 26%.Data tersebut menunjukkan hubungan sebab akibat antara peningkatan IMT dengan risiko penyakit jantung iskemik, yang kemungkinan terjadi melalui mekanisme faktor perantara seperti hipertensi, dislipidemia, dan diabetes tipe-2 (Nordestgaard et al., 2012).
Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa peningkatan lingkar pinggang juga meningkatkan risiko penyakit kardiovaskuler (Oda & Kawai, 2010; Hafez et al., 2011). Peningkatan lingkar pinggang berhubungan dengan peningkatan risiko
kematian karena semua sebab kematian pada setiap kategori indeks massa tubuh (Seidell, 2010).
CI 2.2 - 3.3), dan aterosklerosis arteri carotis (RR 1.7; 95% CI 1.4 - 2.2). Risiko kardiovaskuler pada orang yang memiliki riwayat obesitas pada masa kanak-kanak tetapi tidak menderita obesitas saat dewasa hampir sama kecilnya dengan orang memiliki indeks massa tubuh normal (Juonala et al., 2011).
Obesitas merupakan faktor risiko ke-5 yang menyebabkan kematian terbanyak di seluruh dunia. Secara global, sedikitnya 1,8 juta orang dewasa meninggal setiap tahunnya sebagai akibat dari obesitas. Kematian yang berhubungan dengan obesitas dan overweight sebesar 350.000 kematian setiap tahun di wilayah Asia Tenggara (WHO SEARO, 2011).
2.2 Profil Lipid
2.2.1 Lipid dan Lipoprotein
Darah manusiamemiliki tiga jenis lipid yaitu kolesterol, trigliserida dan fosfolipid.Sifat lipid sulit larut dalam air.Untuk itu, dibutuhkan suatu zat pelarut yaitu suatu protein yang dikenal dengan apolipoprotein atau apoprotein. Senyawa lipid dengan apoprotein ini dikenal dengan nama lipoprotein (Adam, 2010).
Gambar 2.3 Struktur Lipoprotein Plasma Sumber: The AOCS Lipid Library (Christie, 2014)
Masing-masing lipoprotein berbeda dalam ukuran, densitas, komposisi lemak, dan komposisi apoprotein. Dengan menggunakan teknik ultrasentrifugasi, pada manusia dibedakan enam golongan lipoprotein yaitu high-density lipoprotein (HDL), low-density lipoprotein (LDL),
intermediate-density lipoprotein (IDL), very low density lipoprotein (VLDL), kilomikron, dan lipoprotein a kecil Lp(a) (Adam, 2010).
2.2.2 Dislipidemia dan Kadar Lipid Normal
Kadar lipid normal sebenarnya sulit dipatok pada satu angka karena normal untuk seseorang belum tentu normal untuk orang lain. Walaupun demikian, National Cholesterol Education Program Adult Panel III (NCEP-ATP III) telah membuat batasan kadar lipid serum normal yang dapat dipakai secara umum (Adam, 2010).
Tabel 2.5 Kadar Lipid Serum Normal
Kadar Lipid Serum (mg/dl) Kategori Kolesterol total
2.2.3 Profil Lipid dan Risiko Kardiovaskuler
kadar kolesterol total yang lebih rendah menurunkan risiko kematian akibat
penyakit kardiovaskuler.
Skor risiko Framingham (gambar 2.4) merupakan algoritme yang digunakan untuk strategi pencegahan primer untuk penilaian risiko penyakit jantung koroner.Skor risiko Framingham dihitung berdasarkan algoritme dari National CholesterolEducation Program (NCEP) Adult Treatment Panel(ATP) III
berdasarkan enam faktor risiko koroner yaitu jenis kelamin, umur, kolesterol total, kolesterol HDL, tekanan darah sistolik, dan kebiasaan merokok (gambar 2.4).Kolesterol HDL yang telah dikenal sebagai faktor risiko yang penting untuk penyakit jantung koroner merupakan penentu utama diantara penanda lain dalam skor risiko Framingham (Ryoo et al., 2012).
Kelompok subyek dengan kadar trigliserida tinggi memiliki risiko 1,54 kali lebih besar mengalami penyakit jantung koroner (Hazzard risk [HR]: 1,54; 95% CI 1.22–1.94). Subjek dengan kadar kolesterol LDL tinggi memiliki risiko 1,49 kali lebih tinggi mengalai penyakit jantung koroner (HR: 1,49; 95% CI 1.25–1.78) (Sone et al., 2011).
2.3 Adrenocorticotropine Hormone (ACTH) dan Enzim 11 β-Hydroxylase
2.3.1 Struktur dan Biosintesis ACTH
Adrenocorticotropine Hormone merupakan polipeptida rantai tunggal
yang mengandung 39 asam amino.Hormon ini berasal dari proopiomelanocortin
(POMC) pada kelenjar hipofise.Sejumlah 23 asam amino yang pertama pada
rantainya merupakan inti aktif dari molekul ACTH.Asam amino ke-24 sampai
dengan 39 merupakan bagian ekor yang menstabilkan molekul ACTH dan
lainnya.Sekresi ACTH distimulus oleh corticotropin releasing hormone (CRH) yang dihasilkan oleh hipotalamus(Barret et al., 2010).
Corticotropin releasing hormone berikatan dengan reseptor yang berikatan
dengan G-protein coupled receptor (GPCR) pada membran sel. Setiap molekul GPCR dibentuk dari tiga subunit (trimetrik) yang dinamakan subunit α, β, dan γ.
Subunit α terikat dengan guanosin difosfat (GDP) dan membentuk unit α-GDP.
Pada waktu aktivitas GPCR melepas GDP dari subunit α dan akan mengikat
molekul GTP menbentuk unit α-GTP. Proses ini dirangsang oleh Guanosine
Exchange Factor (GEF). α-GTP ini akan mengaktifkan enzim adenyl cyclase
(AC). Enzim adenyl cyclase yang aktif akan mengubah adenosine trifosfat (ATP) pada sitoplasma menjadi cyclic adenosine monophosphate (cAMP). Cyclic adenosine monophosphate mengaktifkan protein kinase A (PKA) yang kemudian
Gambar 2.5 Skema Biosintesis ACTH pada Hipofise Anterior
(Sumber: Rhoades & Bell, 2013)
2.3.2 Biosintesis Cortisol
Cortisolmerupakan glukokortikoid yang dominan pada manusia.Hormon
ini dihasilkan oleh korteks adrenal zona fasikulata.Sekresi cortisol dikontrol oleh ACTH yang berasal dari hipofise anterior (Barret et al., 2010; Xing et al.,
2011).Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa selain korteks adrenal,
Gambar 2.6 Skema Kelenjar Adrenal dan Hormon yang Dihasilkannya (Sumber: Barret et al., 2010)
Cortisol seperti halnya hormon steroid lainya disintesis dari kolesterol
steroid.Kolesterol bebas yang terbentuk akan masuk ke mitokondria, dimana proses sintesis hormon steroid dimulai (Rhoades & Bell, 2013).
Adrenocorticotropine Hormone berperan dalam sintesis cortisol di korteks
adrenal.Adrenocorticotropine Hormone berikatan dengan melanocortin-2 receptor yang berikatan dengan suatu GPCR.Subunit α terikat dengan guanosin difosfat
(GDP) dan membentuk unit α-GDP. Pada waktu aktivitas GPCR melepas GDP
dari subunit α dan akan mengikat molekul GTP menbentuk unit α-GTP. Proses ini
dirangsang oleh Guanosine Exchange Factor (GEF). α-GTP ini akan
mengaktifkan enzim adenyl cyclase (AC). Enzim adenyl cyclase yang aktif akan mengubah adenosine trifosfat (ATP) pada sitoplasma menjadi cyclic adenosine monophosphate (cAMP). Cyclic adenosine monophosphate mengaktifkan protein
kinase A (PKA) yang kemudian memforforilasi protein steroidogenic acute regulatory(StAR), yang memediasi transfer kolesterol dari cytosol ke dalam
Gambar 2.7 Mekanisme Kerja ACTH dalam Sintesis Hormon Korteks Adrenal
(Sumber: Rhoades & Bell, 2013)
2.3.3 Peran Enzim 11 β-Hydroxylasepada SekresiCortisol
Gambar 2.8 menunjukkan skema biosintesis hormon pada zona fasikulata dan zona retikularis korteks adrenal.Enzim 11 β-hydroxylase menghidroksilasi molekul 11-deoxycortisol pada karbon 11 menjadi cortisol di dalam mitokondria sel korteks adrenal.Cortisol kemudian disekresikan ke aliran darah. Molekul 11-deoxycortisol disintesis dari 17-hydroxyprogesterone dengan bantuan enzim 21β
-hydroxylase, dan 17-hydroxyprogesterone disintesis dari 17-hydroxypregnenolone dengan bantuan enzim 3 β-hydroxsteroid dehydrogenase (Barret et al., 2010; Rhoades & Bell, 2013).
Gambar 2.8 Biosintesis Hormon Korteks Adrenal (Sumber: Barret et al., 2010)
2.3.4 Fungsi Cortisol
Cortisol mengatur banyak proses metabolik yang meliputi homeostasis
energi melalui proses glukoneogenesis dan mengurangi penggunaan glukosa. Cortisol juga meningkatkan konversi glukosa menjadi glikogen di hati (gambar
2.9) (Scanlon & Sanders, 2007; Barret et al., 2010; Rhoades & Bell, 2013). Selain itu, cortisol juga berperan dalam proses diferensiasi preadiposit menjadi adiposit melalui adipogenesis. Peningkatan kadarcortisolpada pasien cushing syndrome menyebabkan penumpukkan lemak berlebih di abdomen
(obesitas visceral), resistensi insulin, dislipidemia, dan hipertensi (Rhoades & Bell, 2013).
Gambar 2.9 Fungsi Cortisol
2.3.5 Aksis Hypothalamic-Pituitary-Adrenal
Regulasi sekresi cortisol berlangsung dengan mekanisme umpan balik negatif ke hipotalamus dan hipofise.Sekresi corticotropine-releasing hormone (CRH) akan dihambat apabila kadar cortisol dalam darah meningkat. Sebagai akibatnya, stimulasi CRH pada hipofise menurun sehingga laju sekresi ACTH juga menurun.Cortisol juga bekerja menghambat kerja CRH untuk menstimulasi sekresi ACTH pada hipofise (Rhoades & Bell, 2013).
Gambar 2.10 Aksis Hypothalamic-Pituitary-Adrenal
2.3.6 Adrenocorticotropine Hormone, Cortisol dan Profil Lipid
Kadar Adrenocorticotropine Hormone dan cortisol berhubungan dengan profil lipid serum (Prodam et al., 2013).Hasil penelitian yang dilakukan di Inggris menunjukkan bahwa produksi ACTH pada wanita dengan obesitas lebih tinggi dibandingkan dengan wanita normal (p<0,001) (Roelfsema et al., 2009).
Paparan cortisol dalam jangka waktu lama menyebabkan abnormalitas lipid.Mekanisme terjadinya abnormalitas lipid tersebut melalui beberapa faktor, meliputi efek langsung maupun tidak langsung cortisol terhadap lipolisis, produksi asam lemak bebas, sintesis very low density lipoprotein(VLDL), dan akumulasi lemak di hati (Arnaldi et al., 2010).
Cortisol menyebabkan pemecahan lemak di jaringan adiposa dan
meningkatkan kadar trigliserida dan asam lemak bebas dalam darah (Xu et al., 2009, Wang et al., 2012). Hasil eksperimen in vitro menunjukkanbahwa cortisol meningkatkan lipoprotein lipase pada jaringan adiposa dan sebagian lemak visceral dimana lipolisis diaktivasi dan menyebabkan pelepasan asam lemak
bebas ke sirkulasi. Peningkatan asam lemak bebas akan meningkatkan akumulasi lemak di hati, menurunkan ambilan glukosa dan mengaktivasi bermacam enzim serin kinase yang menyebabkan penghantaran sinyal insulin menurun (Arnaldi et al., 2010).
adipogenesis.Glukokortikoid meningkatkan lipolisis pada cadangan lemak perifer dan memicu diferensiasi preadiposit di lemak sentral (Arnaldi et al., 2010).Peningkatan glukokortikoid menyebabkan penumpukan lemak berlebih di abdomen (obesitas visceral) (Rhoades & Bell, 2013).
2.3.7 Adrenocorticotropine Hormone, Cortisol dan Risiko Kardiovaskuler
Penelitian yang dilakukan pada 450 remaja dengan obesitas menunjukkan bahwa kadarACTH dan cortisol yang tinggi pada pagi hari berhubungan dengan faktor risiko kardiovaskuler. Cortisol yang tinggi berhubungan dengan hipertensi (Prodam et al., 2013).
Kadar cortisol berlebih memberikan kontribusi yang signifikan untuk peningkatan risiko kardiovaskuler pada remaja wanita dengan obesitas (Russell et al., 2009).Kadar cortisol plasma puasa berkorelasi dengan peningkatan risiko
2.4 Kerangka Teori
Kerangka teori penelitian ini adalah sebagai berikut.
2.5 Kerangka Konsep
Penelitian ini menilai hubunganantara kadar ACTH plasma dan 11 β
-hydroxylase serum dengan profil lipid serum (kadar kolesterol total, kolesterol
HDL, kolesterol LDL, dan trigliserdia) pada laki-laki dewasa muda yang mengalami obesitas, overweight dan normal.
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Jenis Penelitian
Penelitian ini adalah penelitian analitik dengan desain kasus kontrol.
3.2 Lokasi dan Waktu
3.2.1 Lokasi
Pengambilan sampel penelitian dilakukan di Universitas HKBP Nommensen Medan. Pengambilan dan pemeriksaan darah akan dilakukan di Laboratorium Klinik SpectrumInternationalMedan. 3.2.2 Waktu
Penelitian ini dilakukan pada bulan Juni – Agustus 2014.
3.3 Populasi dan Sampel
referensi yang ada (Zimmet & Alberti (2006) dalam WHO (2008), Alberti et al., 2009, Misraet al., 2005).
a. Kriteria inklusi:
1. Indeks massa tubuh dan lingkar pinggang sesuai kriteria masing-masing kelompok
2. Bersedia menjadi sampel penelitian b. Kriteria ekslusi:
1. Memiliki riwayat hipertensi
2. Menderita Cushing syndrome (berdasarkan riwayat penyakit dan gejala klinis)
3. Menggunakan obat-obatan yang mempengaruhi metabolisme lemak dan fungsi adrenal selama 6 bulan terakhir (lampiran). 4. Kadar trigliserida serum > 400 mg/dl.
3.4 Besar Sampel
Jumlah sampel yang digunakan dalam penelitian ini ditentukan berdasarkan rumus besar sampel berikut ini:
n=
, ( ) +3
Dimana,
n = jumlah sampel
Zα = deviat baku α (α = 0,05, Zα = 1,64)
Berdasarkan rumus di atas, didapatkan jumlah sampel minimal adalah 51 orang. Peneliti menetapkan jumlah sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah 75 orang, terdiri dari 25 orang kelompok obesitas, 25 orang overweight dan 25 orang kelompok normal.
3.5 Teknik Pengambilan Sampel
Pengambilan sampel dilakukan dengan teknik purposive sampling.
3.6 Variabel Penelitian
Variabel bebas, yaitu kadar ACTH plasma dan 11-β hydroxylaseserum.
Variabel tergantung, yaitu profil lipid serum (kadar kolesterol total, kolesterol HDL, kolesterol LDL, dan trigliserida).
3.7 Definisi Operasional
Tabel 3.1 Definisi Operasional
No Variabel Definisi Alat Ukur Cara Ukur Hasil Ukur
Skala
2 Overweight Orang dengan
3.8 Alur Penelitian
Alur penelitian ini adalah sebagai berikut:
3.9 Cara Kerja Penelitian
1. Persiapan penelitian
a. Penerbitan Ethical Clearance
Pada tahap persiapan, pemeliti akan meminta penerbitan ethical clearance kepada komisi etik FakultasKedokteran Universitas
Sumatera Utara.
b. Uji Coba Alat dan Bahan
Uji coba alat dilakukan untuk memastikan seluruh alat dan bahan yang akan digunakan dalam penelitian berfungsi dengan baik. Uji coba digunakan dengan memeriksa 10 sampel darah dari subyek yang sama (diluar subyek penelitian), kemudian hasilnya dianalisis dengan regresi linear untuk melihat linearitas kurva dan dihitung nilai koefisien varians (coefficient of variation) dari pemeriksaan 10 sampel tersebut.
2. Identifikasi subjek yang berpotensi masuk ke dalam penelitian
Identifikasi subjek dilakukan oleh peneliti dengan menggunakan data umur dan indeks massa tubuh yang didapatkan dari skrining awal. Apabila subjek berpotensi menjadi sampel dalam penelitian, peneliti akan melakukan prosedur informed consent.
3. Informed consent
Informed consent dilakukan oleh peneliti. Peneliti akan menjelaskan
dalam penelitian didokumentasikan dengan menandatangani formulir persetujuan. Subjek akan mendapatkan salinan lembar persetujuan. 4. Penilaian lebih lanjut
Subjek yang telah bersedia mengikuti penelitian dan telah menandatangani formulir persetujuan akan dinilai lebih lanjut kelayakannya untuk ikut serta dalam penelitian berdasarkan kriteria inklusi dan eksklusi.
5. Pengukuran Indeks Massa Tubuh dan Lingkar Pinggang
Indeks massa tubuh dihitung dengan membagi berat badan (Kg) dengan kuadrat tinggi badan (m2) dan dicatat 1 angka di belakang koma.
IMT = Ber atbadan( Kg)
Tinggibadan ( m )
a. Pengukuran berat badan
1. Alat timbang diletakkan di lantai yang rata/datar dan keras. 2. Alat timbang ditekan sampai menunjukkan angka 00,0
sebelum dilakukan penimbangan.
3. Memastikan subyek penelitian menggunakan pakaian yang tipis (kaos lengan pendek dan celana pendek), melepaskan alas kaki, tali pinggang, kacamata, dan mengeluarkan isi kantong (jika ada).
5. Setelah subyek berdiri dengan benar, secara otomatis alat timbang akan menunjukkan hasil penimbangan digital. 6. Subyek diminta untuk turun dari timbangan dan peneliti
mencatat hasil penimbangan tersebut.
7. Pengukuran berat badan dilakukan sebanyak tiga kali dan nilai rata-rata ketiga pengukuran itu dilaporkan sebagai berat badan. Berat badan dicatat 1 angka di belakang koma. b. Pengukuran tinggi badan
1. Stature meter ditempelkan di dinding dengan bagian yang lebih panjang menempel di lantai dan bagian yang lebih pendek menempel di dinding. Tarik meteran pengukur ke atas hingga terlihat angka nol pada garis merah di kaca pengukur yang menempel di lantai.
2. Ujung atas stature meter ditempelkan ke dinding dengan menggunakan paku.
3. Setelah memastikan bagian atas stature meter menempel dengan stabil, meteran pengukur dapat ditarik ke atas. 4. Subyek penelitian diminta untuk melepaskan alas kaki dan
berdiri menempel di dinding. Kedua kaki subyek berada di tengah-tengah stature meter.
sejajar dengan tanah, kaki lurus, tulang bahu, tumit serta betis menempel di dinding.
6. Subyek diminta menarik nafas panjang. Secara bersamaan, peneliti menurunkan meteran pengukur hingga pas di atas kepala subyek dan membaca angka di dalam kaca pengukuran.
7. Pengukuran tinggi badan dilakukan sebanyak tiga kali dan nilai rata-rata ketiga pengukuran itu dilaporkan sebagai tinggi badan. Tinggi badan dicatat 1 angka di belakang koma.
c. Pengukuran Lingkar Pinggang
1. Subyek penelitian diminta untuk melepaskan pakaian bagian atas, tali pinggang dan melonggarkan celana.
2. Ujung nol meteran diletakkan di atas tonjolan tulang panggul kanan (crista illiaca dextra), kemudian meteran dilingkarkan di perut secara horizontal dan sejajar dengan lantai.
3. Memastikan meteran kencang, tetapi tidak sampai menekan kulit perut.
5. Pengukuran lingkar pinggang dilakukan sebanyak tiga kali dan nilai rata-rata ketiga pengukuran itu dilaporkan sebagai lingkar pinggang. Lingkar pinggang dicatat 1 angka di belakang koma.
6. Pemeriksaan sampel darah
a. Pengambilan sampel darah
Sampel darah diambil pada pagi hari (jam 08.00 – 09.00) setelah sampel penelitian puasa selama 10-12 jam.Darah sebanyak 5 ml diambil di vena cubiti, kemudian dibagi ke dalam dua tabung, tabung pertama berisi ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) dan tabung kedua tidak. Darah pada tabung EDTA akan digunakan untuk pemeriksaan ACTH plasma, sedangkan darah pada tabung tanpa EDTA akan digunakan untuk pemeriksaan profil lipid dan kadar 11-β hydroxylase serum.Plasma dan serum darah disimpan dalam lemari pendingin dengan suhu -20°C dan stabil sampai 4
bulan.
b. Pemeriksaan kolesterol total
Pemeriksaankadar kolesterol total dilakukan dengan teknik kimiawi menggunakan reaksi enzimatis cholesterol oxidase - peroxidase/phenol/4-aminophenazone (metode CHOD-PAP).
1. Prinsip pemeriksaan:
dioksidasi oleh kolesterol oksidase dan menghasilkan hidrogen peroksida (H2O2). Selanjutnya, H2O2 diuraikan oleh peroksidase menghasilkan oksigen reaktif yang akan bereaksi dengan aminophenazone di bawah pengaruh phenol yang menghasilkan zat warna indikator quinoneimine yang dibaca oleh sfektrofotometer. Rekasi kimia yang terlibat dalam pemeriksaan adalah sebagai berikut:
a. Kolesterol ester + H2O ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ Kolseterol + Asam lemak
b. Kolesterol + O2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ kolestene-3-one +H2O2
c. 2 H2O2 + 4-Aminophenazone + Fenol ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ quinoneimine dye + 4 H2O
Quinoneimine dye dibaca dalam spektrofotometer.
2. Reagensia terdiri dari:
R1 4 x 100 ml reagen enzim
Phosphatebuffer (pH 6,5) 100 mmol/l 4-aminophenazone 0,25 mmol/l Phenol 5 mmol/l
Peroxidase > 5 KU/l Cholesterol esterase > 150 U/l Cholesterol oxidase > 100 U/l
Sodium azide 0,05% (as preservative) R2 3 ml standar
3. Persiapan reagen:
Reagen enzim dan standar terlah siap digunakan.Reagen stabil sampai batas kadaluarsa pada temperatur ruangan (2-8°C).
4. Spesimen:
Spesimen yang digunakan pada pemeriksaan kolesterol total ini adalah serum.
5. Prosedur pemeriksaan: Panjang gelombang: 500 nm Kuvet: 1 cm
Temperatur: 20-25°C
Pengukuran: dibandingkan dengan reagen blanko.
a. Larutan disiapkan dengan ketentuan seperti di bawah ini. Blanko Sampel/Standar
Sampel/standar R1
- 1000 μl
10 μl
1000 μl
b. Larutan dicampur dan didiamkan 10 menit pada suhu 20-25°C.
c. Mengukur nilai absorbansi dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 500 nm. Pengukuran absorbansi dimulai sampel dan standar dilakukan terhadap blanko.
d. Menghitung kadar kolesterol total serum dengan rumus berikut
c. Pemeriksaan kadar kolesterol HDL
Pengukuran kadar kolesterol HDL dilakukan dengan teknik presipitasi yang dilanjutkan dengan pemeriksaan human cholesterol liquicolor.
1. Prinsip pemeriksaan:
Pemeriksaan kolesterol HDL ini didahului dengan pemisahan kolesterol HDL menggunakan reagensia presipitasi.Kilomikron, very low density lipoprotein (VLDL), dan LDL dipresipitasi dengan menambahkan phosphotungesic acid dan magnesium klorida (MgCl2).Supernatan yang diperoleh setelah proses sentrifugasi mengandung HDL, kemudian diperiksa kadarnya dengan menggunakan human cholesterol liquicolor.
2. Reagensia yang digunakan adalah: Reagen presipitasi 4x80 ml presipitan
Phosphotungesic acid 0,55 mmol/l Magnesium klorida 25 mmol/l
Standar 1x3 ml standar
4. Prosedur pemeriksaan: a. Presipitasi.
Pipet ke dalam tabung sentrifugasi Makro Semi-mikro
Sampel
b. Larutan dicampur dan didiamkan 10 menit pada suhu 20-25°C, kemudian disentrifugasi 2 menit pada 10.000 g.
c. Supernatan dipisahkan dalam waktu 1 jam dan diperiksa dengan menggunakan human cholesterol liquicolor. d. Larutan disiapkan dengan ketentuan sebagai berikut:.
Pipet ke dalam kuvet Blanko Standar Sampel
Aqua destilata
e. Larutan tersebut dicampur dan diinkubasi selama 10 menit pada suhu 20-25°C.
f. Mengukur nilai absorbansi dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 500 nm dalam waktu 60 menit. Pengukuran absorbansi sampel dan standar dilakukan terhadap blanko.
d. Pemeriksaan kadar trigliserida
Pemeriksaankadar trigliserida dilakukan dengan teknik kimiawi menggunakan reaksi enzimatisglycerol phosphate oxidase - peroxidase/phenol/4-aminoantipyrine(metode GPO-PAP).
1. Prinsip pemeriksaan:
Trigliserida diuraikan oleh enzim lipase menjadi glisero dan asam lemak.Glycerol kinase mengkatalis glycerol + ATP menjadi glycerol 3-fosfat + ADP.Glycerol 3-fosfat kemudian dioksidase oleh glycerol phosphate oxidase dan menghasilkan hidrogen peroksida (H2O2).H2O2 diuraikan oleh peroksidase menghasilkan oksigen reaktif yang bereaksi dengan aminoantipyrine (AAP) dibawah pengaruh fenol yang menghasilkan zat warna indikator quinoneimine yang dibaca dalam spektrofotometer.
Rekasi kimia yang terlibat dalam pemeriksaan trigliserida ini adalah sebagai berikut:
a. Trigliserida ⎯⎯⎯ gliserol + asam lemak
b. Gliserol + ATP ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ gliserol 3-fosfat + ADP
c. Gliserol 3-fosfat + O2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ Dihidroksiaseton fosfat + H2O2
PIPES buffer (pH 75) 50 mmol/l
4-chlorophenol 5 mmol/l
4-aminophenazone 0,25 mmol/l
Magnesium ion 4,5 mmol/l
Adenosine Triphosphate 2 mmo/l
Lipase ≥ 1300 U/l
Peroxidase ≥500 U/l
Glycerolkinase ≥400 U/l
Glycerol 3-phosphate oxidase ≥ 1300 U/l
Sodium azide 0,05%
Standar: 3 ml standar
Trigliserida 200mg/dl (2,28 mmol/l) 3. Spesimen:
Spesimen yang digunakan adalah serum. 4. Prosedur pemeriksaan:
Panjang gelombang: 500 nm Kuvet: 1 cm
Temperatur: 20-25°C
Pengukuran: dibandingkan dengan reagen blanko.
Blanko Sampel/Standar
Sampel/standar
Reagen
-
1000 μl
10 μl
1000 μl
b. Larutan dicampur dan didiamkan 10 menit pada suhu 20-25°C.
c. Mengukur nilai absorbansi dengan mesin spektrofotometri pada panjang gelombang 500 nm. Pengukuran absorbansi sampel dan standar dilakukan terhadap blanko.
d. Menghitung kadar trigliserida serum dengan rumus berikut.
e. Pemeriksaan kadar kolesterol LDL
Kadar kolesterol LDL dihitung berdasarkan kadar kolesterol total, kolesterol HDL dan trigliserida (TG) dengan menggunakan rumus Friedwald.
f. Pemeriksaan kadar ACTH plasma
PemeriksaankadarACTH plasma dilakukan dengan metode immunolite 1000 ACTH.
1. Prinsip pemeriksaan:
Immunolite 1000 ACTH merupakan solid-phase, two-site sequential chemiluminescent immunometric
Kadar Trigliserida = 200 [mg/dl]
teknik pemeriksaan laboratorium yang digunakan untuk mengukur kadar suatu substansi dengan menggunakan prinsip reaksi antigen-antibodi yang akan menghasilkan cahaya secara kimiawi. Emisi cahaya yang dihasilkan inilah yang akan dibaca oleh alat.
2. Reagensia yang digunakan terdiri dari:
a. ACTH unit test (LAC1): setiap unit terdiri dari satu bantalan yang dilapisi dengan antibodi monoklonal anti-ACTH.
b. Reagen ACTH A (LACA): 7,5 ml protein buffer/ serum matrix
c. Reagen ACTH B (LACB): 7,5 ml alkalin fosfat dari usus sapi terkonjugasi dengan antibodi poliklonal anti-ACTH kelinci dalam buffer, dengan pengawet.
d. ACTH adjustor (LACH): dua vial (rendah dan tinggi) lyophilized ACTH dalam protein sapi dengan pengawet.
e. ACTH sample diluent (LACZ): untuk dilusi sampel pasien secara manual. Setiap vial mengandung 25 ml ACTH-free bovine protein-based matrix dengan pengawet.
3. Persiapan dan stabilitas:
b. ACTH adjustor, larutkan setial vial dengan 4 ml air terdestilasi. Larutan stabil selama 2 bulan pada suhu -20°C.
c. ACTH sample diluent (LACZ), stabil selama 6 bulan pada suhu -20°C.
4. Spesimen yang digunakan adalah plasma. Darah vena dimasukkan ke dalam tabung EDTA. Plasma dipisahkan dan disimpan pada suhu -20°C dan stabil dalam 4 bulan.
5. Prosedur kerja:
Prosedur persiapan, dilusi, adjustment, pemeriksaan, dan quality control dilakukan sesuai dengan manual operasional Immunolite
1000 ACTH.
g. Pemeriksaan kadar 11-β Hydroxylase serum
Pemeriksaan kadar11-β hydroxylase serum dilakukan dengan
teknik quantitative sandwich enzyme immunoassay. 1. Prinsip pemeriksaan:
menghilangkan reagen avidin-enzyme yang tidak berikatan, suatu larutan tetramethylbenzidine (TMB)substrate ditambahkan ke dalam sumur dan terbentuklah warna yang dibaca pada microplate reader.Intensitas warna yang terbentuk proporsional dengan jumlah 11-β hydroxylase yang terikat pada tahap awal.
2. Reagensia yang digunakan terdiri dari Biotin-antibody (1x), horseradish peroxidase avidin (HRP-avidin) (1x), dan Wash Buffer (1x).
3. Spesimen yang digunakan pada pemeriksaan ini adalah serum. 4. Persiapan reagen, standar, dan sampel:
a. Biotin-antibody (1x)
Vial disentrifugasi sebelum dibuka. Biotin-antibody perlu diencerkan 100 kali, 10 μl biotin-antibody dicampurkan
dengan 990 μl Biotin-antibody diluent.
b. Horseradish peroxidase avidin (HRP-avidin) (1x)
Vial disentrifugasi sebelum dibuka.HRP-avidinperlu diencerkan 100 kali, 10 μl HRP-avidindicampurkan
dengan 990 μl HRP-avidin diluent.
c. Wash Buffer (1x)
