,
PENGARUH
USIA
PADA
KADAR
BETA-AMYLOID
PLASMA
Oleh
Yuliarni Syafrita
BAGIAN NEUROLOGI FAKULTAS KEDOKTERAN/
RS
DRM
DJAMIL
PADANG
PENGARUH USIA PADA
KADARBETA.AMYLOID
PLASMA
Yuliarni Syafrita
Staf Pengajar Neurologi FK Unand/RSUP Dr M Djamil Padang
Abstrak
Latar
Belakang
: Usia lanjut merupakan faktorrisiko
untuk berbagai penyakit neurodegeneratif dan merupakanfaklor risiko
mayor untuk Penyakit Alzheimer, yaitu penyakit yang ditandai olehhilangnya fungsi memori dan
kogrritif. Tidak
seimbangnyaanwa
produksi,
pemecahan dan clearance beta amyloiddi
otak, merupak.rn prcsespatofisiologi
awal menumpuknya beta ayloiddi jaringan otak. Tujuan dari penelitan
ini
adalah utuk melihat pengaruh usia terhadap kadar betaamyloid plasma.
Metode
:
Penelitianini
bersifat observasional dengandisain
cross sectional, membandingkankadar beta
amyloid
plasma
antarakelompok usia
muda,
usia lanjut dan usia lanjut
yang mengalami stroke iskemik.Hasil
: Kadar AB40 plasma usia muda lebihtinggi
dari usia lanjut sehat, perbedaanini
bermakna secarastatistik
(p
=
0,011).Kadar
A040
usia
lanjut
sehatlebih tinggi dad
usia
lanjut
yangmengalami stroke, perbedaan
ini
bermakna secara statistik(p<
0,001).Kadar
AP42 plasma usiamuda
lebih
tinggi
dari
usialanjut
sehat, perbedaanini
bermakna secara statistik(p =
0,002).Ditemukan kadar
Ap42
pada usia lanjut yang mengalami strokejauh
lebihtinggi
dibanding usialanjut sehat
Kesimpulan
:
Ditemukan kadar
Ap40
&
A942
plasmayang lebih tinggi
pada usia
mudadibandingkan
usia
lanjut
sehat.
Adanya stroke
iskemik
pada
usia lanjut,
menyebabkan rendahnya kadar Ap40 plasma dan meningkatrya kadar Ap42 plasma.Kata
kunci
: stroke iskemik, beta-amyloid 40, beta-amyloid 42, usiaAbstrack
Background:
Advancing age is a risk factor for many neurodegenerative disorders, and the majorrisk
factor for Alzheimer's disease(AD),
a disease characterized by progressive memoryand
cogitive
loss. The imbalance between production, degradation, and clearance of betaamyloid in the brain is an early pathophysiological process responsible for the accumulation
of
beta amyloid in the brain tissue. The aim of this study is tofind
out the effect of age on the bloodlevels of beta amyloid.
Methods:
This was an observational studywith
cross sectional desigr, comparing blood levelsof beta amyloid among
young
age groups, the healthy elderly and the elderly who sufferedfrom ischemic stroke.
Results: The blood level
ofAp4O
in t}le younger age subject is higher than the healthy elderlyand was statistically significant (p
:
0.011). The blood level Ap40 in the healthy elderly is higherthan the elderly who experienced an ischemic shoke and
was
also statistically significant (p <0.001). The blood levelofAp42
in younger age is higher than the healthy elderly and thisdifference was statistically significant (p = 0.002). The blood level
of
Ap42 in the elderly whoexperienced stroke is much higher than the healthy elderly.
Conclusion:
The blood level Ap40 and Ap42 are found higherin
younger age than the healthy elderly. The ischemic stroke event in the elderly cause the decreasing blood levelofAp4O
and increasing level of AP42.Pendahuluan
Usia lanjut
merupakanfaktor
risiko
untuk
berbagaipenyakit
neurodegeneratif dan merupakanfaktor
risiko
mayor
untuk
PenyakitAlzheimer,
yaitu
penyakit yang ditandai
oleh
hilangnyafungsi memori
dankognitit'.
Cascade betaanyloid (Ap)
merupakan mekanisme utama yangpaling
banyakdianut
sebagai penyebabpenyakit
ini,
dimana akanterjadi
akumulasi
amyloidpada otak penderita, membentuk beta amyloid oligomerik yang toksik, plaque amyloid, inflamasi
dan
neurofibrillary
tangles 24.Akumulasi
betaamyloid
di
otak para usialanjut
dan penderitaAlzheimer,
diyakini terjadi
karena terganggunyaclearsnce
betaamyloid
dibandingkan teoriyang mengatakan terjadinya peningkatan produksia-7.
Telah
dibuktikan bahwa
sejalan bertamba}nyausia terjadi
perubahantransport
betaamyloid
padablood
brain barrier (BBB)
yang
signifikans't.
Perubahanini
menyebabkan penurunirnefilur
betaamyloid
dari otak dan meningkatnya tnflux betaamylold dari
sistemik kedalam
otak,
sehinggaterjadi
penumpukan betaamyloid
di
otak.
Ekspresi perubahan transport beta amyloid yang seperti ini juga ditemukan pada otak penderita Alzheimer e'ro. Ditemukanjuga
perubahanterkait
usia pada barier darah dan cairan serebrospinal (CSS), serta adalah pentinguntuk mengetahui pengaruh usia pada
jalur-jalur
transport altematif lainnya, yang berperanjuga
pada clearance beta amyloidll'12.
Pembersihan beta
amyloid
padablood brain barrier (BBB)
merupakan suatu prosestransport
aktif
dengan bantuan reseptorlow
densitylipoprotein
receptorrelatedprotein
I
(LRP-1) dan P-glycoprotein (P-gp) yang akan mengeluarkan beta
amyloid
dari otak ke sistemik. Betaamyloid
plasmajuga
bisa masukke
otakmelalui
BBB
denganbanttan
receptorfor
advancedglycation end products (RAGE). Ketidakseimbangan antara produksi, pemecahan dan clearance
beta amyloid, menyebabkan menumpuknya beta amyloid di otakl3'la.
Metode
Penelitian
ini
bersifat
observasional dengandisain
crosssectional, dilakukan
selamaperiode Maret hingga
Desembet
2013
di
bagian neurologi
RS
Dr
M
Djamil
Padang menggunakan kelompok usia lanjut dengan stroke, usia lanjut sehat dan usia muda. Mengikutkan84 penderita usia
lanjut
yang mengalami strokeiskemik,42
nsia lanjut sehat dan 17 orang usiamuda. Pemeriksaan kadar beta
amyloid dilakukan
dalarn 72jam
onset strokeiskemik
untt*
mengalami stroke
merupakan seranganstroke
iskemik yang
pertama" denganfaktor
risiko
vaskuler.
Rentang usia pada
kelompok
usialanjut
yang mengalami stroke adalah 50-
83 tahun(61,11
+
8.56), kelompok usia lanjut sehat 50-
74 tahun(59,05+
6.57) dan kelompok usia muda23
-
34 tahln
(27,24
+
4,16).
Pada saat masuk
rumah sakit, dilakukan
anamnesis dan pemeriksaanfisik
yang lengkap dan dicatat dalam medical record. Sampel darah dalam keadaanpuasa
diambil
dalam
6
-
72 jant
onsetdan
dimasukkanke
dalam tabung
vacutabEDTA.
kemudian plasmanya
di
simpan pada suhu-80'C untuk
kelompok usialanjut
yang mengalami stroke. Untuk kelompok usia lanjut normal dan usia muda, sampel darah diambil dalam keadaanpuas4 dimasukkan ke dalam tabung vacutab
EDTA.
kemudian plasmanyadi
simpan pada suhu-80'c.
Analisis
Biokimia
Kadar beta
amyloid
40 (A840)
dan betaamyloid
42
(AWZ)
plasmadi
ukur
dengankomersial double sand,tich enzymeJinked immunosorbent assay
(ELISA) kits (Cell
Biolabs Inc,STA-338. (888)
CBL
- 0505) sesuai menurut instruksi pabrik yang memproduksi. Semua sampeldarah
di
analisapada
waktu yag
sama" menggunakan reagansiadari pabrik yang
samadi
laboratorium Biomedik Fakultas Kedokteran Universitas Andalas Padang, Indonesia.
Analisa
Statistik
Semua perhitungan statistik dilakukan menggunakan komputerisasi, data dipresentasikan
dalam bentuk median
(min
-
maks). Perbedaan antara grup dianalisa denganuji
ISuskal-Wallis
dengan post hocuji
Mann-Whitney. Data frekuensi dianalisis dengan test korelasi antar variabledengan chi-squre, dianggap bermakna bila nilan p < 0,05.
Hasil
Selama periode Maret
-
Desember 2013, didapatkan 143 subjek penelitian yangterdiri dari
84kelompok
usia lanjut
yang mengalami stroke
iskemik
denganrerata
umur
61,1
+
8,5,42
kelompok usia
lanjut
sehat dengan rerataumur
59,1t
6,6 dan 17 kelompok usia muda denganrctala lurm$ 27,2 + 4,2.
Tabel 1 . Karakteristik Dasar Data Penelitian
n % p
Jumlah Laki-Laki/Perempuan
r
Usia lanjut Mengalami Strokeo
Usia lanjut Sehat.
Usia MudaPendidikan tinggi/Pendidikan rendah
r
Usia lanjut Mengalami Strokeo
Usia lanjut Sehato
Usia Muda41143 t9123 1215 29/5s 9113 1710 48,8151,2 45,2t54,8 '70,6/29,4 34,5165,5 21,4178,6 100/0
o,tg4-0,009'IGukal-Wallis
Untuk pendidikan,
Uji
Kruskal-Wallis.Uji
post-hoc Mann-Whitne : Usia lanjut mengalami Stroke vs Usia lanjut sehat p = 0,133, Usia lanjut mengalami stroke vs Usia muda p = 9,96O,Usia lanjut sehat vs Usia muda p
:
0,04Dari tabel
I
dapatdilihat
bahwatidak
ada perbedaan yang bermakna untukjenis
kelamin pada ketiga kelompok(lF
0,194), sementara untuk tingkat pendidikan didapatkannilai
p0,009,
yangberarti
terdapat perbedaan yang bermakna.Untuk
mengetahui,kelompok
mana yang berbedasecara bermakna pada ketiga kelompok, maka dilakukan test pos-hoc Mann-Whitney.
Dari
testini
diketahuitidak
ada perbedaan yang bermakna tingkat pendidikan kelompok usia lanjut yangmengalami stroke dan kelompok usa
lanjut
sehat. Terdapat perbedaan yang bermakna tingkatpendidikan antara
kelompok usia lanjut
yang mengalami strokevs
usia muda (p=0,004) dankelompok usia lanjut sehat dengan kelompok usia muda (p=0,04).
Tabel
2.
Hubungan KadarA0
40 KelompokUmur
Kelompok Studi Kadar Ap40 p
UsialanjutMengalami
Stroke
461.12(9.62-
1185.22)
<0,001Usia lanjut
Sehat
1077 .95 (46.823 - 2739.51)Usia Muda 2739.51 46.82
-
8483.32i
Kruskal-Wallis.Uji
post-hoc Mann-Whitne : Usia lanjut yang mengalami stroke vs Usia lanjut sehatp
< 0,001, Usia lanjut yang mengalami stroke vs Usia muda p:
0,001, Usia lanjut sehat vs Usia muda p = 0,01 1Dari tabel
diatasditemukan ada
perbedaanyang
bermakna reratakadar
Ap40
pada
ketigakelompok, baik antara usia lanjut yang mengalami stroke dengan usia lanjut sehat dan usia muda,
Kadar AP40 plasma paling
tinggi
ditemukan pada usia muda, yang akan mengalami penurunanpada usia
lanjut
sehat dan kadarnyaakan
lebih
rendahlagi
pada usialanjut
yang mengalamiTabel 3.
Hu
KadarA
42Kel
k UmurKelom
k
Studi Kadar 2 Usia lanjut Mengalami StrokeUsia
lnjut
SehatIlsia
Muda29.82 (0.2s9
-
88.19)8.79 (1.05 - 28.19) 18.11 (7.69 - 35.69)
< 0,001
'Uji
Kruskal-Wallis.Uji
post-hoc Mann-Whitne : Usia lanjui yang mengalami Stroke vs Usia lanjut sehat p <0,001,
Usia lanjutyang mengalami stroke vs Usia mudap:0,039,
Usia lanjutnormal vs Usia muda p = 0,002.
Dari tabel
diatasditemukan
ada perbedaanyang
bermakna reratakadar
Ap42
pada ketigakelompok, baik antara usia lanjut yang mengalami stroke dengan usia lanjut sehat dan usia muda.
Kanar
A942 plasma ditemukan lebihtinggi
pada usia muda, yang akan mengalami penurunanpada usia lanjut sehat dan kadarnya
akan
meningkat lebihtinggi
lagi pada kelompok usia lanjutyang mengalami stroke iskemik.
Diskusi
Telah dilakukan penelitian terhadap
84
usialanjut
yang mengalami strokeiskemik
dan 42orang usia lanjut sehat serta 17 orang usia muda. Ketiga kelompok subjek penelitian mempunyai
perbandingan
jenis
kelamin yang
relatif
setara dengannilai p=
0,194,
namununtuk
tingkatpendidikan, terdapat perbedaan yang bermakna antara
kelompok usia
lanjut
yang mengalamistroke dengan kelompok usia muda
(p:0,004)
dan antara kelompok usia lanjut sehat dengan usiamuda (p=0,04).
Tidak
ada perbedaantingkat
pendidikan
antarakelompok
usia lanjut
yangmengalami stroke
iskemik
dengan kelompok usialanjut
sehat (p=0,133). Pengaruh perbedaantingkat pendidikan antara kelompok usia lanjut, baik yang sehat maupun yang mengalami stroke,
dengan usia muda
tidak
bisa dianalisis karenatak
satupun subjek dari kelompok usia mudaini
yang
memiliki
tingkat pendidikan yang rendah.Dalam keadaan normal adanya pembersihan
AB
akan mempertahankan kadar yang rendahdi
otak.
Peptidaini
dibersihkanmelalui
sawar darahotak
oleh low-densitylipoprotein
receptorrelated
protein-1
(LRP1).
Low-densitylipoprotein receptor
relatedprotein-I
memungkinkanterjadi pengeluaran
AF
yang bebas, yang berikatan dengan apolipoprotein E2 (APOE2), APOE3atau dengan
a2-macroglobulin,
sedangkanAPOE4
menghambat beberapadari
transport ini.
Low-density
lipoprotein receptor
relatedprotein-2
(LRP2)
mengeluarkanA0
yang
berikatandengan
clusterin (APOEJ)
melalui
sawar darah
otak dan terlihat
bahwa
cenderung yangdikeluarkan adalah Ap42 t s.
Pada
sirkulasi
sistemik, sebagian besar (70-
90%) AP
berikatan dengan LRP1
yang larut(sLRP1), yang dalam keadaan normal mencegah masuknya
Ap
kedalam otak. LRP1 yang larut(dalam plasma) benindak sebagai tempat penyimpanan
Ap di
sirkulasi sebelum dibersihkan olehhati
danginjal. Bila
kadarsLRPI
berkurang, makajumlah AF
yang bebasdi
sirkulasi
akanmeningkat dan akan masuk ke otak melalui
BBB
denganbantuai
receptor of advancedglication
endproduct
(RAGE)I6.
Ditemukan
kadar
Ap40
dan
AP42 plasma
yang
tinggi
pada kelompok
usia
muda dibandingkan kelompok usia lanjut sehat dan perbedaanini
bermakna secara statistik.Dari
studipada binatang
diketahui
bahwa pembersihan sistemikAp
dipengaruhioleh
usia, pembersihanpada
usia
tua lebih
lambat dibanding usia
muda.
SebaliknyaBBB
binatangusia
tua
lebihpermeabel terhadap
Ap40
dibandingusia
lebih mud4
sehinggajumlah
Ap
yang
masuk darisistemik ke otak akan bertambah pada usia tua dibanding usia mudarT.
Berdasarkan temuan
ini,
dapat dimengerti bahwa akibat pembersihan sistemik pada usia lanjutlebih
lambat dibanding
usia mud4
maka kadar
Ap
sistemik
lebih
tinggi
pada
usia
lanjut.Sebaliknya
BBB binatarg
usia
lanjut lebih
permeabel terhadapAp40
dibanding usia
muda,sehingga
jumlah Ap40
yang masuk dari sistemik ke otak akan bertambah pada usia lanjut, makakadar Ap40 plasma usia lanjut lebih rendah di bandingkan usia muda.
Ditemukan Ap40 usia lanjut sehat lebih
tinggi
dari usia lanjut yang mengalami stroke, temuanini
berbeda dengan yang dilaporkanoleh
Lee (2005), bahwa terdapat peninggian kadarAp40
dalam sirkulasi pada fase akut stroke
di
bandingkontrol
dan terdapat hubungan antara besamyainfark
dengantingginya kadar
Ap40r8. Beta-amyloid
40
secarakimia,
lebih
mudah
larut dibandingkanAp42.
Beta-amyloid40
cenderung membentuk angiopati pada pembuluh darahserebral, sedangkan
Ap42,
cenderung membentukplaq amyloid
di
otakre. Sehubungan dengankecenderungan seperti
ini,
diduga bahwa pada pasien dengan stroke, atau pada pasien denganfaktor
risiko
vaskuler,
kadar
Ap40
plasma
akan
menurun, karena
sebagianbesar
sudah mengendap padadinding
pembuluh darah serebral membentukcerebral amyloid
angiopathy(cAA)20-22.
Ditemukan kadar Ap42 plasma yang
tinggi
pada kelompok usia lanjut yang mengalami stroke0,039),
dan
perbedaanini
bermakna secarastatistik.
Peninggiankadm AP42
plasma
padakelompok usia
lanjut
yang mengalami stroke dibanding usialanjut
sehat ada hubungan denganpeninggian
produksi
betaamyloid
akibathipoksia
serebri,baik
hipoksia karena proses strokeiskemik
maupun hipoksia karena adanyafaktor
risiko
vaskuler yangtelah
berlangsung lama.Melalui
proses pembersihan, beta-amyloid yang terbentukini
akan dikeluarkan dari otak melaluiBBB
masuk kedalam sirkulasiperifer.
Beta-amyloid 40 yang terbentukdi
otak, sebagian besarakan
mengendapdi
dinding
pembuluh
darah intrakortikal,
membentuk
cerebral
amyloid angiopatlry(CAA),
sedangkan Ap42 yang terbentukdi
otak akan terus dibersihkandari
otak, sehingga kadamyadi
perifer
(plasma) akan meningkat. Selainitu
Monro
(2002), penelitiannyapada hewan coba mendapatkan bahwa
selun low-dewity lipoprotein
receplor relatedprotein-l
(LRPI),
LRP2juga
berperan dalam pembersihanAp
dari otak, khususnya hanya untuk Ap42rs,sehingga Ap40 makin menumpuk di otak dan kadamya
di
sistemik lebih rendah dibanding Ap42.KESIMPULAN
1.
Ditemukan kadarAp40
danAp42
plasma yanglebih
tinggi
pada usia muda dibandingusia lanjut.
2.
Ditemukan kadar Ap40 plasma yaag lebih rendah pada usia lanjut yang mengalami stroke dibandingkan usia lanjut sehat.3.
Ditemukan
kadN AP42 yang lebih tinggi
pada
usia
lanjut yang
mengalami
stroke dibandingkan usia lanjut sehat.Daftar Kepustakaan
i.
Hardy J: A hundred years ofAlzheimer's
disease research. Neuron 2006, 52:3-13.2.
QuerfurthHW,
LaFerlaFM:
Alzheimer's disease.N
Eng J Med 2010, 362:329-344.3.
YanknerBA,
Lu T: Amyloid
beta-proteintoxicity
and the pathogenesisof
Alzheimer disease. JBiol
Chem 2009,284:4755-4759.4.
Selkoe DJ: Toward a comprehensive theory for Alzheimer's disease. Hypothesis:Alzheimer's
disease is caused by the cerebral accumulation and
cltotoxicity
of amyloid beta-protein.Ann
NY
Acad Sci 2000, 924:17-25.5.
Silverberg GD,Miller
MC,
MessierAA,
Majmudar S, Machan JT, Donahue JE, Stopa EG, Johanson CE:Amyloid
deposition andinflux
transporter expression at the biood-brain barrierincrease in normal aging. J Neuropathol Exp Neurol 2010, 69:98-108.
6.
YanknerBA,
Lu T, Loerch P: The aging brain. Ann Rev Pathol 2008, 3:41-66.7.
Rubenstein E: Relationshipof
senescence of cerebrospinalfluid
circulatory system to8.
Silverberg GD, MessierAA, Miller
MC,
Machan JT, Majmudar S, Stopa EG, Donahue JE, Johanson CE:Amyloid efflux
transporter expression at the blood-brain barrier declinesin
normal aging. J Neuropathol Exp Neurol 2010,69:1034-1041.
9.
Donahue JE, Flaherty SL, Johanson CE, Duncan JA, Silverberg GD,Miller
MC, Tavares R,Yang W, Wu Q, Sabo E, Hovanesian
V,
Stopa EG: RAGE,LRP-I,
and amyloid-beta protein in Alzheimer's disease. Acta Neuropathol (Berl) 2006, 1l:405-415.10.
Miller
MC,
Tavares R, Johanson CE, HovanesianV,
Donahue JE, GonzzlezL, Silverberg GD, Stopa EG: Hippocampal RAGE immunoreactivity in early and advancedAlzheimer's
disease. Brain Res 2008, 1230:273-280.1 1
.
Preston JE: Ageing choroid plexus-cerebrospinalfluid
system. Microsc Res Tech 2001 ,52:.31-37.
12.
Silverberg GD, MayoM,
Saul T, Rubenstein E, McGuireD: Alzheimer's
disease,normal-pressure hydrocephalus, and senescent changes
in
CSF circulatory physiology: a hlpothesis.Lancet Neurol 2003, 2:506-5 I
l.
13.
HartzAM, Miller
DS, Bauer B: Restoring blood-brain barrier P-glycoprotein reduces brainA{beta}
in a mouse model ofAlzheimer's
disease.Mol
Pharmacol 2010,77:715-723.14.
ShibataM,
Yamada S, Kumar SR, CaleroM,
Bading J, Frangione B,Holtanan DM,
Miller
CA, Strickland
DK
Ghiso J,Zlokovic
BV:
Clearance of Alzheimer's amyloid-ss(1-40)peptide from brain by
LDL
receptorrelatedprotein-l
at the blood-brain barrier. JClin
Invest2000, 106:1489-1499
15.
Monro OR, Mackic JB, Yamada S, et al.. Substitution at codon 22 reduces clearanceof
Alzheimer's amyloid-beta peptide from the cerebrospinal
fluid
and prevents its transportfrom
the central nervous system into blood.Neuobiol
Aging, 2002;23(3):405-1216.
DeaneR,
Bell
RD,
SagareA,
andZlokovic
BV..
Clearanceof
amyloid-p peptide across theblood-brain barrier: Implication
for
therapiesin
Alzheimer's
disease.CNS
Neurol
Disord Drug Targets. 2009; March 8(1):16-3017.
Mackic
JB, Bading J, Ghiso J, etal.
Circulating amyloid-beta peptide crosses the blood braibarrier
in
agedmonkey
and contributesto
Alzheimer's disease lesions.Vascul
Pharmacol.2002;38;303
-313.
18.
Lee PH, BangOY,
HwangEM,
et al. Circulating beta amyloid protein is elevatedin
patientswith
acute ischemic stroke. J Neural Transm ; 2005;Okt
112(10)1371-9.19.
Zipfel
GJ, Han H, FordAL,
Lee JM. CerebralAmyloid
Angiopathy: Progressive Disruption of the NeurovascularUnit.
Stroke. 2009; March ; 40(3 Suppl):Sl6-519
20.
Attems J. 2005. Sporadic cerebralamyloid
angiopathy: pathology,clinical
implications, and possible pathomechanisms. Acta Neuropathol I 10: 345-359.21.
ReveszT,
Holton JL,
LashleyT,
etal.
Sporadic andfamilial
cerebralamyloid
angiopathies.Brain Pathol. 2002;
12:343157.