I. Pendahuluan
Aqueous Humour adalah cairan jernih yang dihasilkan oleh korpus siliaris yang mengisi kamera okuli posterior dan kamera okuli anterior. Volumenya sekitar 250 mikroliter dan kecepatan pembentukannya bervariasi diurnal sekitar 2-3 mikroliter/menit. 1,2,4,6,8 Komposisi aqueous humour serupa dengan plasma, kecuali bahwa cairan ini memiliki konsentrasi askorbat, piruvat, dan laktat yang lebih tinggi serta protein, urea, dan glukosa yang lebih rendah. 1,2,4,6,8 Struktur dasar mata yang berhubungan dengan aqueous humour adalah korpus siliaris, sudut kamera okuli anterior, dan sistem aliran aqueous humour. Sistem aliran aqueous humour melibatkan trabecular meshwork, kanalis schlemm, dan saluran kolektor.3,5,6,8,9 Aqueous humour memegang peranan penting dalam fisiologi mata yaitu antara lain sebagai pengganti sistem vaskular untuk bagian mata yang avaskular seperti kornea dan lensa. Aqueous humour berputar dan mempertahankan tekanan intraokular yang penting bagi pertahanan struktur dan penglihatan mata.1,2,4,6,8,9
Aqueous humour diproduksi melalui tiga mekanisme fisiologis yaitu secara difusi, ultrafiltrasi, dan transport aktif. 1,2,3,4,5,8,9 Mekanisme aliran aqueous humour dari kamera okuli posterior melalui pupil ke kamera okuli anterior keluar ke sistem sistemik melalui dua rute berbeda yaitu melalui trabecular flow dan uveoscleral outflow. 2,3,5,7,9
Penyakit yang berhubungan dengan gangguan pembentukan dan mekanisme aliran aqueous humour adalah glaukoma. 2,3,4,5,6,10 Tekanan intraokuli yang tinggi merupakan salah satu tanda dari penyakit glaukoma. Dimana terjadi gangguan dalam pembentukan aqueous humour., gangguan resistensi aliran keluar dan peningkatan tekanan vena episklera. 2,6,7 Ada beberapa teknik pemeriksaan untuk mengukur pembentukan dan aliran aqueous humour yaitu teknik yang tergantung pada tekanan dan metode tracer.4 Ada beberapa jenis obat yang berpengaruh pada pembentukan dan aliran aqueous humour, seperti golongan beta bloker, adrenergik agonis, dan prostaglandin analog. 11
Struktur dasar mata yang berhubungan dengan aqueous humour adalah korpus siliaris, sudut kamera okuli anterior, dan sistem aliran aqueous humour. 3,5,6,8,9
A. Korpus Siliaris
Berfungsi sebagai pembentuk aqueous humour. Memiliki panjang 6 mm, berbentuk segitiga pada potongan melintang, membentang ke depan dari ujung anterior koroid ke pangkal iris. Terdiri dari dua bagian : pars plicata (2mm) dan posterior: pars plana (4mm).
Tersusun dari dua lapisan sel epitel siliaris a. Non pigmented ciliary epithelium (NPE) b. Pigmented ciliary epithelium (PE)
Aqueous humour disekresikan secara aktif oleh epitel tak berpigmen. Sebagai hasil proses metabolik yang tergantung pada beberapa sistem enzim, terutama pompa Na+/K+-ATPase, yang mensekresikan ion Na+ ke ruang posterior.
Sawar darah-aqueous mengontrol secara selektif dalam mensekresikan substansi (aqueous humour). Kapiler badan siliaris yang permeabel (fenestrated) menyebabkan molekul besar dapat melewati kapiler. Namun, zonula tight junction pada NPE mencegah molekul melewati antarsel, hal ini menyebabkan molekul lebih bergerak ke posterior chamber dibandingkan bergerak antarsel.
Hal lain yang berperan dalam mekanisme transpor ini adalah kadar protein. Kadar protein di aqueous humour jauh lebih rendah dibandingkan kadarnya pada plasma, sehingga protein keluar melewati pembuluh darah siliaris melalui fenestrata tetapi tidak masuk ke posterior chamber dikarenakan adanya sawar tight junction pada sel NPE. ( clinical anatomy of the visual system).
Sementara itu, iris merupakan organ yang permeable terhadap aqueous humour, dimana aqueous humour masuk ke stroma melalui permukaan kripta.Untuk mencegah molekul besar keluar dari pembuluh darah iris dan mengganggu komposisi dari aqueous humour, kapiler iris tidak berlubang (no fenestration) dan sel endotel iris yang mempunyai zonula okluden junctions. ( clinical anatomy of the visual system).
Gambar. Anatomi Mata yang berhubungan dengan Aqueous Humour. Pada gambar terlihat zonula membatasi kapitas vitreus dan posterior chamber, serta iris menjadi pembatas antara anterior chamber dengan posterior chamber. Shaffer,Becker. Aqueous Humour Formation in Diagnosis and Therapy of the Glaucomas, 8th edition, Mosby Inc, 2009,
Gambar. Anatomi korpus siliaris (clinical anatomy
B. Sudut Kamera Okuli Anterior
Memegang peranan penting dalam proses aliran aqueous humour. Dibentuk oleh akar iris, bagian paling anterior korpus siliaris, sklera spur, trabecular meshwork, dan garis schwalbe (bagian akhir dari membran descement kornea).
C. Sistem Aliran Aqueous Humour
Melibatkan trabecular meshwork, kanalis schlemm, saluran kolektor, vena aqueous, dan vena episklera.
1. Trabecular Meshwork
Suatu struktur mirip saringan yang dilalui oleh aqueous humour, 90% aqueous humour mengalir melalui bagian ini.
Terdiri dari 3 bagian: a. Uvea Meshwork
Bagian paling dalam dari trabecular meshwork, memanjang dari akar iris dan badan siliaris ke arah garis schwalbe. Susunan anyaman trabekular uvea memiliki ukuran lubang sekitar 25 mikrometer hingga 75 mikrometer. Ruangan intertrabekular relatif besar dan memberikan sedikit tahanan pada jalur aliran aqueous humour.
b. Corneoscleral Meshwork
Membentuk bagian tengah terbesar dari trabecular meshwork, berasal dari ujung sklera sampai garis schwalbe. Terdiri dari kepingan trabekula yang berlubang elips yang lebih kecil dari uveal meshwork (5 mikrometer-50 mikrometer).
c. Juxtacanalicular (endothelial) Meshwork
Membentuk bagian paling luar dari trabecular meshwork yang menghubungkan corneoscleral meshwork dengan endotel dari dinding bagian dalam dari kanalis schlemm. Bagian trabecular meshwork ini berperan besar pada tahanan normal aliran aqueous humour. Studi Gray, dkk menyatakan sawar pertama, yaitu sel
endotel dari canalicular outflow pathway memegang peranan penting dalam resistensi pergerakan aqueous humour, dimana hal ini bermakna dalam pengaturan dinamika aqueous humour dan pengaturan tekanan intraokuli. (gray, 2009)
2. Kanalis Schlemm
Merupakan saluran pada perilimbal sklera, dihubungkan oleh septa. Dinding bagian dalam dari kanalis schlemm dibatasi sel endotel yang ireguler yang memiliki vakuola yang besar. Dinding terluar dari kanal dibatasi oleh sel rata yang halus dan mencakup pembukaan saluran pengumpul yang meninggalkan kanalis schlemm pada sudut miring
Anatomi aliran kanal. (a) uveal meshwork; (b) corneoskleral meshwork; (c) garis schwalbe; (d) kanal schlemm; (e) kanal konektor; (f)muskulus longitudinalis dari prosesus siliaris; (g) scleral spur
dan berhubungan secara langsung atau tidak langsung dengan vena episklera.
3. Saluran Kolektor
Disebut juga pembuluh aqueous intrasklera, berjumlah 25-35 dan meninggalkan kanalis schlemm pada sudut lingkaran ke arah tepi ke dalam vena episklera. Pembuluh aqueous intrasklera ini dibagi ke dalam dua sistem. Pembuluh terbesar berjalan sepanjang intrasklera dan berakhir langsung ke dalam vena episklera (sistem direk) dan beberapa saluran kolektor membentuk pleksus intrasklera sebelum memasuki vena episklera (sistem indirek).
III. Fisiologi
Aqueous humour disekresi oleh epitel badan siliaris dengan kecepatan 2-3 mikroliter/menit mengisi kamera okuli posterior 0,06 mililiter dan kamera
Gambar. Bagian-bagian dari trabecular
meshwork yang terdiri dari tiga lapisan, yaitu uveal, corneoskleral, dan juxtakanalikular
okuli anterior 0,25 mililiter 1,2,4,5,6 Aqueous humour memegang peranan eanting dalam fisiologi mata manusia yaitu :
- Sebagai pengganti sistem vaskuler untuk bagian mata yang avaskuler, seperti kornea dan lensa.
- Memberi nutrisi penting bagi mata seperti oksigen, glukosa, dan asam amino.
- Mengangkut metabolit dan substansi toksik seperti asam laktat dan karbondioksida.
- Aqueous humour mengandung askorbat dalam kadar yang sangat tinggi yang berperan daam membersihkan radikal bebas dan melindungi mata dari serangan sinar ultraviolet dan radiasi lainnya.
- Dalam kondisi yang berbeda seperti inflamasi dan infeksi, aqueous humour memberi respon imun humoral dan seluler. Selama inflamasi pembentukan aqueous humour menurun dan meningkatkan mediator imun. 1,4,6,8,9
Komposisi Aqueous Humour
Rute aliran aqueous. (a) trabekular; (b) uveoskleral; (c) iris (kanski)
Komposisi aqueous humour normal antara lain air (99,9%), protein (0,04%), dan yang lainnya yaitu Na+ (144 mm/kg), K+ (4,5 mm/kg), Cl -(110mmol/kg), glukosa (6,0 mm/kg), asam laktat (7,4 mm/kg), asam amino (0,5 mm/kg), inositol (0,1 mmol/kg). 4,6,8
Komposisi aqueous humour ditentukan oleh transfer selektif (contoh : Na+, K+, Cl-,Water channel, Na+/ K+ ATP ase , K+ Channel , Cl -Channel , H+ATP-ase) yang berperan dalam sekresi aqueous humour oleh epitel siliaris. Aktivitas dan distribusi seluler di sepanjang membran sel PE dan NPE menentukan pengaturan sekresi dari stroma ke kamera okuli posterior yang meliputi tiga langkah :
- Mengambil larutan dan air dari permukaan stroma oleh sel PE. - Pemindahan dari sel PE ke NPE melalui gap juncton
- Pemindahan larutan dan air dari sel NPE ke kamera okuli posterior. Dengan cara yang sama mekanisme transpor larutan dan air dari kamera okuli posterior kembali ke stroma. Dalam resorpsi ini, transpor lain mungkin juga terlihat dalam pengeluaran Na+, K+, dan Cl- kembali ke stroma. 1
Komposisi aqueous humour merupakan keseimbangan yang dinamis yang ditentukan oleh produksi, aliran keluar, dan pertukaran dalam jaringan pada kamera okuli anterior. Komposisi aqueous humour lainnya yaitu : ion anorganik, ion organik, karbohidrat, glutation, urea, protein, faktor pengatur pertumbuhan, oksigen, dan karbondioksida. 1
Pembentukan Aqueous Humour
Pembentukan aqueous humour adalah suatu proses biologis yang mengikuti irama sirkadian. Aqueous humour dibentuk oleh korpus siliaris yang masing-masing dibentuk oleh dua lapis epitel diatas stroma dan dialiri oleh kapiler-kapiler fenestrata, yang berisi pembuluh kapiler yang sangat banyak, yang terutama difasilitasi oleh cabang lingkar arteri utama dari iris. 2,3,4,6,9
Permukaan apikal dari lapisan epitel luar yang berpigmen dan lapisan epitel dalam yang tak berpigmen berhadapan satu dengan yang lainnya dan disatukan oleh tight junction, yang merupakan bagian penting berhubungan dengan sawar darah-aqueous. Lapisan epitel dalam yang tak Gambar. Sel PE dan NPE, serta arah transport substrat nya, dimana gap junction antara sel PE dan NPE antarsel melewatkan ion dan zat terlarut secara bebas. PE, pigmented ciliary epithelium; NPE, nonpigmented ciliary epithelium; GJ, gap junction; TJ, tight junction. (journal, mohammad)
berpigmen yang menonjol ke kamera okuli posterior, berisi banyak mitokondria dan mikrovili, sel-sel ini diduga sebagai tempat yang pasti dari produksi aqueous humour. 2,3,4,6,9
Aqueous humour diproduksi melalui tiga mekanisme fisiologis yaitu : 1,4,6,9
1. Difusi
Adalah pergerakan pasif ion-ion melalui membran karena perbedaan konsentrasi. Sewaktu aqueous humour lewat dari kamera okuli posterior sampai ke kanalis schlemm, mengalami kontak dengan korpus siliaris, iris, lensa, vitreus, kornea, dan trabecular meshwork. Terjadi pertukaran secara difusi dengan jaringan sekitarnya, sehingga aqueous humour pada kamera okuli anterior lebih menyerupai plasma dibandingkan dengan aqueous humour pada kamera okuli posterior.
2. Ultrafiltrasi
Adalah suatu proses dimana cairan dan bahan terlarut melewati membran semipermeabel di bawah gradien tekanan. Setiap menitnya ± 150 mL darah mengalir melalui kapiler prosesus siliaris. Selama darah melewati kapiler prosesus siliaris, sekitar 4% filter plasma mengalami penetrasi dalam dinding kapiler ke dalam rongga interstitial antara kapiler dan epitel siliaris.
Dalam korpus siliaris, gerakan cairan dipengaruhi oleh perbedaan tekanan hidrostatik antara tekanan kapiler dan tekanan cairan interstitial, ditahan oleh perbedaan antara tekanan onkotik plasma dan aqueous humour. Konsentrasi koloid dalam ruang jaringan prosesus siliaris ± 75 % dari konsentrasinya di plasma. Konsentrasi tinggi koloid dalam ruang jaringan prosesus siliaris mempengaruhi pergerakan cairan dari plasma ke dalam stroma siliar tapi mengurangi gerakan cairan dari stroma ke kamera okuli posterior.
3. Transpor Aktif
Merupakan proses yang membutuhkan energi yang menggerakkan substansi secara selektif melawan gradien elektrokimia menyebrangi membran sel.
Proses ini diperankan oleh berjuta sel epitel tidak berpigmen yang mensekresikan aqueous humour, setara dengan 1/3 volume intraselnya per menit.
Ion-ion yang diangkut melalui epitel siliaris tidak berpigmen belum jelas, menurut kebanykan teori termasuk sodium, klorida, dan bikarbonat. Pembentukan aqueous humour kebanykan merupakan hasil dari transpor aktif dari epitel tak berpigmen korpus siliaris yang melibatkan Na+/ K+ ATP ase pada membran sel. Aktivitas enzim karbonik anhidrase II juga terlibat dalam proses ini.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Aqueous Humour 1. Variasi Diurnal
Gambar. Mekanisme Pembentukan Aqueous Humour
Aliran aqueous humour lebih tinggi pada pagi hari dibandingkan sore hari. Laju pembentukan aqueous humour selama tidur kira-kira setengah kali laju pada saat bangun.
2. Umur
Penurunan pembentukan aqueous humour berhubungan dengan usia, terutama usia 60 tahun.Hal ini kemungkinan berhubungan dengan penurunan ultrasturktur sel epitel siliaris.
3. Tekanan Intraokuler
Beberapa peneliti telah menemukan mekanisme feedback yang menyebabkan peningkatan atau penurunan pembentukan aqueous humour berhubungn dengan perubahan tekanan intraokuler.
4. Aliran Darah ke Badan Siliaris
Penurunan aliran plasma yagn sedikit menuju prosesus siliaris tidak menurunkan produksi aqueous humour secara bermakna. Namun vasokonstriksi yang kuat mengurangi laju aliran aqueous humour.
5. Kontrol Saraf
Perangsanan saraf simpatetik servikal dapat menurunkan produksi aqueous humour.
6. Pengaruh Hormon
Baker, dkk mempelajari melatonin, progesteron, dan desmopresin memiliki efek terhadap laju pembentukan aqueous humour, namun tidak ada yang menemukan efek yang begitu berarti.
7. Regulasi Intraseluler
Kemungkinan guanosin monofosfat siklik merupakan second messenger beta bloker, simpatomimetik, dan penghambat karbonik anhidrase.
8. Penggunaan Obat-obatan
Sekresi aqueous humour berkurang oleh karena penggunaan obat seperti betabloker, simpatomimetik, dan penghambat karbonik anhidrase. 9. Tindakan Pembedahan
Tindakan cyclodestructive seperti cyclocryotherapy dan laser ablatio mengurangi produksi aqueous humour.
IV. Mekanisme Aliran Aqueous Humour
Aqueous humour mengalir dari kamera okuli posterior melalui pupil ke kamera okuli anterior,keluar ke aliran sistemik melalui dua rute berbeda: 2,3,4,9
A. Trabecular Outflow/Pressure Dependent Outflow/Konvensional Merupakan aliran utama aqueous humour dari sudut kamera okuli anterior.Kira-kira 90% aqueous humour totaldialirkan melalui aliran ini. aqueous humour dialirkan dari sudut kamera okuli anterior ke trabecular meshwork kemudian ke kanalis schlemm menuju ke vena episklera.
Jaringan trabekular dibentuk oleh beberapa lapisan yang masing-masing memiliki inti jaringan ikat berkolagen dilapisi lapisan endotel. Ini merupakan tempat aliran bergantung tekanan. Jaringan trabekular berfungsi sebagai katup satu arah yang melewatkan aqueous humour meninggalkan mata tetapi membatasi aliran dari arah lain tanpa meggunakan energi.
Kanalis schlemm dilapisi oleh endotel dan dipotong oleh tubuli. Kanal ini adalah saluran tunggal dengan diameter rata-rata 370 mikrometer. Dinding dalamnya berisi vakuola raksasa yang memiliki hubungan langsung dengan ruang intertrabekular. Kanalis schlemm memiliki lapisan endotel yang komplit dan tidak menempel pada membran basal.
Dinding luar berupa sel endotel satu lapis tak berpori. Suatu sistem yang kompleks menghubungkan kanalis schlemm dengan vena episklera, yang kemudian dialirkan ke vena siliaris anterior dan vena ophthalmika superior yang selanjutnya diteruskan ke sinus kavernosus.
Teori vakuolisasi merupakan mekanisme transport aqueous humor melewati dinding dalam dari kanal Schlemm. Teori ini menyatakan bahwa jarak transelular yang ada di sel endotel membentuk dinding dalam kanal Schlemm sehingga berbentuk seperti vakuola dan pori-pori yang respon terhadap tekanan dan mentransport aqueous humor melalui jaringan ikat jukstakanalikular ke kanal Schlemm. Dari kanal Schlemm,
aqueous ditransport melalui 25-35 kanal-kanal pengumpul ke vena episklera melalui jalur direk maupun indirek (Khurana, 2007).
Pengeluaran dari rute trabekular dapat ditingkatkan oleh obat-obatan (miotik, simpatomimetik), laser trabekuloplasti, dan trabekulotomi.
Gambar. Trabecular meshwork conventional outflow pathway.
Aqueous humor diproduksi oleh korpus siliaris dan aqueous humour mengalir dari posterior chamber ke anterior chamber melalui pupil (gambar anak panah). Dari sana aqueous humour mengalir melewati trabecular meshwrk menuju kanal schlemm dan diserap oleh vena episkera melalui kanalis kolektor. (Manik Goel, journal)
B. Uveoscleral Outflow/Pressure Independent Outflow/Non-Konvensional
Diperkirakan 5-15 % aliran keluar aqueous humour melalui rute ini, tetapi penelitian terbaru mengindikasikan bahwa persentase yang lebih besar dijumpai normal pada usia muda.
Gambar . Teori vakuolisasi mengenai transport aqueous melewati dinding dalam kanalis Schlemm: 1. Stadium non-vakuola; 2. Stadium awal lipatan dalam dari permukaan basal di sel endotel; 3. Stadium pembentukan struktur makrovakuola; 4. Stadium pembentukan kanal vakuola transelular; 5. Stadium oklusi dari lipatan basal (Khurana, 2007)
Pada mekanisme aliran ini, aqueous humour mengalir dari sudut kamera okuli anterior menuju ke otot siliar dan kemudian ke rongga suprasiliar dan suprakoroidal. Cairan ini kemudian meninggalkan mata melalui sklera atau mengikuti saraf dan pembuluh darah yang ada. Aliran ini meningkat pada penggunaan sikloplegik dan obat-obatan adrenergik serta operasi seperti cyclodialisis serta menurun pada penggunaan miotikum.
Gambar. Uveoscleral outflow pathway (manik,
Tekanan Intraokuli (TIO)
Faktor yang banyak mengatur tekanan intraokuli adalah keseimbangan dinamis produksi aqueous humour oleh korpus siliaris dan pengeluarannya melalui kanalis schlemm. Faktor lainnya seperti koroid, volume darah vitreus dan tekanan otot ekstra okuli dapat mempengaruhi TIO. 2,6,7
Perubahan berkepanjangan tekanan intraokuli adapat disebabkan oleh tiga faktor utama, yaitu: 2,3,4,7,9
1. Peningkatan pembentukan aqueous humour
2. Peningkatan resistensi aliran keluar aqueous humour 3. Peningkatan tekanan vena episklera
Faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan intraokuli adalah: 2,3,4,7,9 1. Variasi tekanan hidrostatis dalam kapiler
Gambar. Fisiologi Sirkulasi Aqueous Humour. Aqueous humour mengalir dari sel tak berpigmen dari epitel siliaris A ke sekitar konjungtiva D, aqueous humour menahan
resistensi fisiologis dari dua sumber : resistensi oleh pupil (B) dan resistensi oleh trabecular meshwork (C).
2. Peningkatan permeabilitas kapiler, menyebabkan pembentukan aqueous yang plasmoid dengan kadar protein tinggi
3. Perubahan tekanan osmotik darah, meningkatkan proses difusi sepanjang dinding kapiler
4. Perubahan volume, seperti perdarahan vitreus 5. Hambatan sirkulasi aqueous humour
V. Penyakit yang Berhubungan dengan Gangguan Pembentukan dan Aliran
Aqueous Humour
GLAUKOMA
Diagram drainase aqueous humour (Ak Khurana)
Glaukoma adalah penyakit optik neuropati progresif Pada kebanyakan kasus glaukoma, peningkatan TIO lebih berhubungan dengan abnormalitas aliran dari sudut kamera okuli anterior dibandingkan dengan peningkatan laju pembentukan aqueous humour. 2,4,6,10
A. Glaukoma Sudut Terbuka
1. Glaukoma Sudut Terbuka Primer
Glaukoma primer sudut terbuka atau Primary Open Angle
Glaucoma (POAG) merupakan suatu optik neuropati kronik yang tidak
disebabkan oleh penyakit mata atau sistemik lainnya, bersifat progresif lambat dengan hilangnya fungsi penglihatan, yang ditandai dengan terbukanya sudut bilik mata depan, kerusakan papil saraf optik, gangguan lapang pandang. Tekanan bola mata yang meningkat merupakan faktor risiko penting pada glaukoma primer sudut terbuka, faktor lainnya seperti ras, ketebalan kornea sentral yang kurang dari normal, meningkatnya umur, adanya riwayat keluarga, perfusi yang rendah pada saraf optik, kelainan metabolisme sel akson atau ganglion dan kelainan matriks ekstraselular pada lamina kribrosa juga berperan pada perkembangan penyakit ini.
Glaukoma primer sudut terbuka biasanya tidak diketahui dapat terjadi bilateral ataupun asimetris. Gangguan lapang pandang dapat terjadi signifikan sebelum terlihat adanya gejala (Oduntan dan Mashige, 2011).
Risiko terjadinya glaukoma meningkat signifikan setelah usia 40 tahun. Prevalensi glaukoma primer sudut terbuka di Amerika pada individu diatas usia 40 tahun adalah 1,86% yaitu sekitar 2,22 juta penduduk Amerika. Berdasarkan data tersebut, 84.000 hingga 116.000 menjadi buta pada kedua mata dengan best-corrected visual acuity ≤20/200 atau lapang pandang <200. Diperkirakan jumlah pasien glaukoma primer sudut terbuka akan meningkat 50% menjadi 3,36 juta pada tahun 2020 dengan adanya peningkatan usia populasi penduduk amerika yang pesat (American
Academy of Ophthalmology Staff, 2011-2012b).
Glaukoma dapat menyebabkan hilangnya tajam penglihatan permanen, namun hal ini dapat dicegah. Patogenesis terjadinya glaukoma primer sudut terbuka masih belum dipahami dengan jelas (Feilchenfeld, dkk.,2008). Kerusakan yang terjadi pada trabecular meshwork dan papil saraf glaukomatous juga dapat disebabkan karena penyebab mekanik, vaskular, selular dan paparan stres oksidatif. Teori mekanik mengemukakan peningkatan tekanan intraokuli menimbulkan posterior bowing dari lamina kribrosa, struktur kolagen yang mendukung sel akson ganglion retina, sehingga menimbulkan penekanan pada akson dan mengganggu aliran aksoplasma ganglion retina yang penting dalam menjaga fungsi normal
neuron. Penekanan ini dapat menimbulkan terjadinya degenerasi sel ganglion retina dengan mengganggu aliran aksoplasmik orthograde maupun retrograde di lamina kribrosa Perubahan pada tekanan intraokuli mengakibatkan perubahan (termasuk peregangan dan penekanan) pada sel dan ditangkap sel trabecular meshwork sebagai stres mekanik (Kwon dan Caprioli, 2012).
Teori vaskular menunjukkan adanya perubahan mikrovaskular yang menimbulkan iskemia papil saraf optik dan terjadinya papil saraf optik glaukomatous. Vaskularisasi papil saraf optik prelamina dan lamina berasal dari koroid peripapil dan arteri siliaris posterior cabang pendek. Gangguan autoregulasi akan merusak vaskularisasi papil saraf optik anterior. Autoregulasi merupakan mekanisme penting dimana arteriole mengalami dilatasi atau konstriksi dengan peningkatan atau penurunan tekanan perfusi untuk mempertahankan aliran darah konstan ke retina (Feilchenfeld, dkk.,2008).
Kejadian selular dan molekular yang dipicu oleh peningkatan tekanan intraokuli menyebabkan terjadinya gangguan pada transport aksonal retrograde dan kemudian memicu apoptosis (kematian sel) ganglion sel retina glaukomatous. Apoptosis merupakan proses dimana kelebihan neuron mengalami degenerasi spontan selama perkembangan normal (Kwon dan Caprioli, 2012).
Pada glaukoma primer sudut terbuka, sel ganglion retina dan struktur segmen anterior seperti trabecular meshwork terpapar pada kondisi stres oksidatif kronik. Stres oksidatif dan nitratif berperan terhadap terjadinya kematian saraf progresif yang merupakan karakteristik kerusakan saraf optik glaukomatous. Penanda stres oksidatif yang meningkat pada glaukoma diantaranya adalah protein nitrotyrosine, carbonyls pada proteins, hasil lipid oxidation dan basa DNA yang teroksidasi (Chang, dkk., 2011; Ito dan Walter, 2013).
Glaukoma primer sudut terbuka didiagnosis dengan evaluasi tekanan bola mata, gonioskopi, papil saraf optik dan defek lapang pandang.
Fluktuasi tekanan intraokuli merupakan suatu proses fisiologi normal dan tidak dapat dihindari. Fluktuasi tekanan intraokuli terjadi saat berkedip, gerakan mata dan bahkan dengan perubahan pada posisi tubuh. Fluktuasi diurnal tekanan bola mata hingga 10 mmHg atau lebih dalam waktu 24 jam menunjukkan adanya glaukoma. Sebagian besar pasien tanpa glaukoma menunjukkan variasi diurnal 2-6 mmHg. Penelitian epidemiologi menunjukkan bahwa rata-rata tekanan intraokuli adalah 16 mmHg dengan rentang deviasi 3 mmHg. Angka 22 mmHg telah digunakan untuk memisahkan tekanan normal dan abnormal dan menentukan pasien yang memerlukan terapi hipotensif. Perubahan posisi dari posisi tegak siang hari menjadi posisi berbaring malam hari berhubungan dengan peningkatan tekanan bola mata pada malam hari. Jadi pengukuran tekanan bola mata pertama kali saat pemeriksaan tidak menggambarkan derajat tekanan bola mata (American Academy of Ophthalmology Staff, 2011-2012b; Ito dan Walter, 2013).
Pemeriksaan tekanan intraokuli yang dilakukan beberapa kali dalam satu hari dapat digunakan untuk menegakkan diagnosis glaukoma primer sudut terbuka dan mengetahui kemungkinan tekanan normal glaukoma. Tekanan intraokuli meningkat seiring dengaan umur dan dipengaruhi secara genetik. Faktor yang mempengaruhi peningkatan tekanan intraokuli adalah peningkatan tekanan vena episklera (manuver valsalva, peningkatan tekanan vena sentral), penekanan pada mata, peningkatan suhu tubuh, pengaruh hormon, penggunaan obat-obatan. Faktor yang dapat menurunkan tekanan intraokuli adalah olahraga aerobik, obat anestesi asidosis metabolik atau respiratorik, kehamilan, konsumsi alkohol (Kwon dan Caprioli, 2012).
Goniokopi merupakan gold standard untuk evaluasi sudut bilik mata. Saat ini gonioskopi indirect yaitu dengan menggunakan cermin atau prisma untuk memantulkan cahaya dari sudut bilik mata ke pemeriksa lebih banyak digunakan daripada gonioskopi direct, yaitu menggunakan slit lamp
dan direct goniolens. Dua jenis lensa yang digunakan adalah tipe Zeiss dan Goldmann (American Academy of Ophthalmology Staff, 2011-2012b).
2. Glaukoma Sudut Terbuka Sekunder
Berhubungan dengan penyakit mata yang lain atau keadaan seperti uveitis atau trauma, mengakibatkan penutupan sekunder atau kerusakan kanal dan saluran kolektor.
B. Glaukoma Sudut Tertutup
Jaringan iris perifer menutupi trabecular meshmork, menyebabkan terhalangnya aqueous humour masuk ke trabecular meshmork. Jenis glaukoma ini sering intermiten dengan gejala akut reversibel jika iris bergeser dari struktur sudut. Pada glaukoma sudut tertutup yang murni,
trabecular meshwork dan kanalis schlemm memiliki resistensi normal yang
sangat berhubungan dengan aliran aqueous humour.TIO meningkat jika iris perifer menutupi lairan aqueous humour ke trabecular meshmork.
1. Glaukoma Sudut Tertutup Primer
Pada glaukoma sudut tertutup primer, terjadi apabila terbentuk iris bombe yang menyebabkan sumbatan kamera okuli anterior oleh iris perifer. Artinya, tahanan relatif aliran aqueous humour antara permukan posterior iris dan lensa berhubungan dengan abnormalitas penutupan pada pupil. Hal ini dapat terjadi pada mata dengan segmen anterior yang kecil atau aksial yang pendek. Penutupan pupil relatif meningkatkan tekanna aqueous
humour ke kamera okuli posterior, menekan iris perifer ke depan menutupi trabecular meshmork.
Keadaan penutupan pupil relatif tergantung erat dengan ukuran pupil dan kekakuan iris perifer. Contohnya : penutupan pupil relatif dapat meningkat pada glaukoma sudut tertutup disebabkan oelh karena pasien diletakkan pada ruang gelap atau dengan menggunakan obat penyebab dilatasi yang menyebabkan pupil dilatasi.
Obat-obat yang menyebabkan miosis dapat menyebabkan pupil sangat kecil, menutup kamera okuli posterior dan emndorong iris ke depan menutupi sudut.
2. Glaukoma Sudut Tertutup Sekunder
Terjadi sebagai akibat atau berhubungan dengan penyakit atau kondisi mata yang lain, seperti katarak atau diabetik neovaskularisasi, pendorongan atau penarikan iris ke trabecular meshwork.
VI. Pengukuran Pembentukan Aliran Aqueous Humour
Pengukuran pembentukan dan aliran aqueous humour terbagi atas dua katergori,yaitu: 4
A. Pengukuran yang Tergantung pada Tekanan 1. Tonografi
Pemeriksaan ini untuk mengukur daya kemampuan pengaliran aqueous humour melalui sudut bilik mata anterior, juga untuk penilaian efektifitas
Gambar. Perjalanan Aliran Aqueous Humour pada Glaukoma Sudut Terbuka dan Glaukoma Sudut Tertutup
pengobatan seperti pasca argon laser trabeculoplasty. Prinsip penggunaan alat ini yaitu dengan menghubungkan alat tonometer Schiotz elektrik dengan alat pencatat. Pencatatan pada kertas yang berkesinambungan akan memberikan gambaran tonogram.
2. Suction Cup
Pada pemeriksaan pertama ini dilakukan pemberian tekanan pada sklera dengan vakum 50 mmHg, kemudian diukur tekanan intra okuler dengan menggunakan tonometer schiotz dan dicatat hasilnya.Pemeriksaan kedua setelah vakum 50 mmHg dilepas dari sklera dilakukan pengukuran tekakanan intra okuler dengan tonometer schiotz. Hasil pemeriksaan pertama dan kedua dihitung selisihnya.
3. Perfusi
Pemeriksaan ini dilakukan sebelum tindakan operasi. Setelah jarum dimasukkan ke kamera okuli anterior, hubungan aliran tekanan akan terukur dengan perfusi ke kamera okuli anterior.
B. Metode Tracer
Metode ini dilakukan menggunakan monitor untuk melihat gambaran kecepatan pembentukan aqueous humour.
1. Fotogrametri
Aqueous humour di kamera okuli anterior diwarnai dengan fluoresens secara topikal. Aqueous humour yang baru terbentuk muncul sebagai bola air (bubble) yang jernih yang terpisah dari aqueous humour yang telah terwarnai oleh fluoresens. Volume dari bubble dapat diukur dengan garis yang terang ke dalam bubble dengan menggunakan alat photographing. Kadar perubahan dalam ukuran bubble dapat diukur dari photograph sekuensial dan diukur dari pembentukan aqueous humour. 2. Radiolabel Isotopes
Pada pemeriksaan ini disuntikkan albumin radiolabel ke dalam kamera okuli anterior dan kemudian diukur kadar rata-rata radioaktif yang hilang dengan menggunakan kounter eksterna gamma.Prinsip pemeriksaan ini
adalah semua radioaktif yang telah hilang dikarenakan aliran aqueous humour.
3. Fluorescein
Dengan mengkonsumsi fluoresens oral, penyerapannya muncul di kamera okuli anterior. Kadar fluoresens di kamera okuli anterior diukur dengan teknik topikal. Fluoresens dapat juga diberikan secara topikal. 4. Paraminohippurate
Paraminohippurate disuntikkan secara intravena menyebabkan konsentrasi paraminohippurate meningkat dalam plasma dan penetrasi ke dalam aqueous humour. Aqueous humour yang telah mengandung paraminohippurate diambil sampelnya pada salah satu mata, 1-2 jam kemudian diambil sampel dari mata sebelahnya. Perbedaan konsentrasi paraminohippurate diantara kedua mata menggambarkan kadar aliran aqueous humour.
VII. Obat yang Berpengaruh pada Pembentukan dan Aliran Aqueous Humour 11 A. Menurunkan Jumlah Pembentukan Aqueous Humour
1. Beta Bloker Topikal - Timolol
- Levobunolol - Betaxolol
2. Karbonik Anhidrase Inhibitor (Oral dan Topikal) Oral: - Acetazolamide - Metazolamide Topikal: - Dorzolamide - Brinzolamide 3. Adrenergik Agonis - Apracloninidine - Brimonidine
B. Meningkatkan Aliran Keluar Aqueous Humour Melalui Trabecular Outflow dan Uveoscleral Outflow
1. Melalui Trabecular Outflow a. Adrenergik Agonis - Epinefrin
- Dipinefrin b. Agen Kolinergik - Pilokarpin
2. Melalui Uveoscleral Outflow Prostaglandin analog
- Latanoprost - Travoprost - Bimatoprost - Unoproston
Dinamika Aqueous Humour
Sekresi dan regulasi outflow humor aqueous secara fisiologis merupakan proses penting dalam mempertahankan tekanan intraokuli dalam batas normal sehingga tidak menimbulkan kerusakan papil saraf optik. Terdapat adanya kelebihan hidrogen dan klorida, askorbat dan kekurangan bikarbonat pada humor aqueous manusia dibandingkan plasma. Kandungan protein pada humor aqueous 1/200-1/500 dibandingkan protein plasma yang berperan menjaga kejernihan optik dan integritas blood-aqueous barrier pada mata normal. Perbedaan pada komposisi humor aqueous menyebabkan terjadinya peningkatan resitensi outflow. (Goel, dkk., 2010).
Humor aqueous diproduksi dengan rata-rata 2.0-2.5 μL/menit dan komposisinya berubah seiring dengan alirannya dari bilik mata belakang melalui pupil menuju bilik mata depan. Rata-rata kecepatan outflow humor aqueous adalah 0,22-0,30 μL/min/mmHg. Pembentukan humor aqueous dipengaruhi oleh berbagai faktor, diantaranya : integritas blood-aqueous barrier, aliran darah ke badan siliar, regulasi neurohumoral dari jaringan vaskular dan epitel siliaris. Humor aqueous menuju aliran yang lebar dari jalinan uvea kemudian menuju ruang iregular dari korneoskleral trabecular meshwork dan jalinan jukstakanalikular. Dari sini sebanyak lebih dari 80% humor aqueous mengalir melalui endotel dan kanal Schlemm dan akhirnya keluar dari mata menuju vena aqueous. Pasien dengan glaukoma dan peningkatan tekanan intraokuli memiliki outflow humor aqueous yang rendah (American Academy of Ophthalmology Staff, 2011-2012b; Ito dan Walter, 2013).
Dua struktur utama yang berhubungan dengan dinamika humor aqueous adalah trabecular meshwork dan badan siliar. Trabecular meshwork merupakan jaringan ikat seperti spons yang melingkar dilapisi dengan trabekulosit. Sel ini bersifat fagositik, berfungsi kontraksi yang akan mempengaruhi resistensi outflow. Pembentukan humor aqueous merupakan proses biologis yang berhubungan dengan ritme sirkadian yaitu lebih tinggi pada pagi hari dibandingkan malam hari. Humor aqueous diproduksi oleh prosesus siliaris yang tersusun oleh epitelium outer pigmented dan inner nonpigmented yang merupakan tempat utama produksi humor aqueous (American Academy of Ophthalmology Staff, 2011-2012b; Majsterek, dkk.,2011).
Terdapat tiga mekanisme pada pembentukan humor aqueous yaitu : difusi, ultrafiltrasi dan sekresi aktif. Sekresi aktif merupakan kontributor utama pada pembentukan humor aqueous. Mekanisme ini tidak tergantung pada tekanan osmotik maupun hidrostatik namun membutuhkan energi untuk menggerakkan
Gambar 1. Struktur Mata dan Pembentukan Humor Aqueous (Aslan, dkk., 2013)
substansi yang larut dalam air tapi memiliki ukuran yang lebih besar untuk melawan gradien elektrokimia. Transport ion yang bersifat pasif adalah ultrafiltrasi dan difusi. Sistem ultrafiltrasi adalah pergerakan substansi yang larut dalam air melewati membran sel yang terjadi akibat adanya perbedaan tekanan hidrostatik dan gradien onkotik. Perbedaan tekanan hidrostatik antara kapiler dan intraokuli membantu dalam pergerakan cairan ke mata dan perbedaan gradien onkotik menghambat pergerakan humor aqueous. Difusi adalah pergerakan pasif dari ion yang larut dalam lemak melewati membran sel karena adanya perbedaan konsentrasi (Goel, dkk., 2010).
Aliran humor aqueous terjadi dengan 2 mekanisme utama : pressure-dependent outflow dan pressure-inpressure-dependent outflow. Trabecular meshwork terdiri dari jaringan ikat kolagen yang merupakan tempat pressure-dependent outflow. Trabecular meshwork berfungsi sebagai katup satu arah yang mengalirkan humor akuous ke kanalis Schlemm dan selanjutnya ke sistem vena. Pada mata normal, semua outflow nontrabekular disebut dengan uveosklera outflow atau yang disebut dengan pressure-independent outflow. Sebanyak 5%-15% dari total aqueous outflow adalah uveoskleral outflow. Jalur outflow uveoskleral berkurang seiring dengan umur. Mekanisme yang terlibat adalah aliran humor aqueous dari bilik mata depan menuju otot siliaris kemudian ke ruang suprasilia dan suprakoroidal (American Academy of Ophthalmology Staff, 2011-2012b).
Glaukoma umumnya berhubungan dengan peningkatan tekanan bola mata yang disebabkan oleh gangguan outflow aqueous humor akibat abnormalitas pada sistem drainase sudut bilik mata depan yang disebut dengan glaukoma sudut terbuka atau gangguan akses aqueous humor ke sistem drainase yang disebut dengan glaukoma sudut tertutup. Perubahan yang terjadi di trabecular meshwork selama proses penuaan menyebabkan jaringan menjadi lebih rentan tidak berfungsi. Pada pemeriksaan fonograf disebutkan bahwa outflow humor aqueous berkurang seiring dengan usia (Ito dan Walter, 2013).
Gangguan fungsional pada trabecular meshwork memicu terjadinya disfungsi aliran keluar dan menimbulkan peningkatan resistensi sistem aliran humor aqueous yang merupakan penyebab utama glaukoma primer sudut terbuka. 75% Resistensi aliran humor aqueous terlokalisasi pada trabecular meshwork utamanya pada bagian jukstakanalikular. Hal ini akan menyebabkan terjadinya peningkatan tekanan intraokuli dan berhubungan dengan hilangnya tajam penglihatan (Goel, dkk., 2010; Sacca, dkk., 2005; Izzotti, dkk., 2010).
Gambar 2. Sudut Bilik Mata depan dan Limbus (American Academy of Ophthalmology Staff, 2011-2012a)
Sel trabecular meshwork secara konstan terpapar oleh stres mekanik dan oksidatif yang merupakan produk metabolisme sel normal. Mekanisme pertahanan trabecular meshwork yaitu antioksidan dan sistem proteolitik berguna untuk melindungi sel dari stres. Perubahan spesifik pada ekspresi gen terjadi sebagai respons terhadap stres tertentu, sehingga sel trabecular meshwork dapat beradaptasi terhadap lingkungan dan bertahan hidup (Ito dan Walter, 2013).
Gambar 3. Trabecular meshwork pada kondisi normal (Ito dan Walter, 2013)
