TESIS
PENGARUH KERJA SHIFT TERHADAP
KADAR GLUTAMIC ACID DECARBOXYLASE 65 (GAD65)
DALAM SERUM DARAH PADA PERAWAT
DI RSUD R.A. KARTINI KAB. JEPARA
IMAM CAHYO MURWIDI
PROGRAM STUDI ILMU KEDOKTERAN DASAR
JENJANG MAGISTER FAKULTAS KEDOKTERAN
ii
TESIS
PENGARUH KERJA SHIFT TERHADAP
KADAR GLUTAMIC ACID DECARBOXYLASE 65 (GAD65)
DALAM SERUM DARAH PADA PERAWAT
DI RSUD R.A. KARTINI KAB. JEPARA
IMAM CAHYO MURWIDI
PROGRAM STUDI ILMU KEDOKTERAN DASAR
JENJANG MAGISTER FAKULTAS KEDOKTERAN
iii
PENGARUH KERJA SHIFT TERHADAP
KADAR GLUTAMIC ACID DECARBOXYLASE 65 (GAD65) DALAM SERUM DARAH PADA PERAWAT
DI RSUD R.A. KARTINI KAB. JEPARA
TESIS
Untuk memperoleh Gelar Magister Pada Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar
Jenjang Magister Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga
Oleh :
IMAM CAHYO MURWIDI 011314153002
PROGRAM STUDI ILMU KEDOKTERAN DASAR JENJANG MAGISTER FAKULTAS KEDOKTERAN
v
HALAMAN PENETAPAN PANITIA PENGUJI TESIS
Telah diuji pada
Tanggal 26 November 2015 PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Dr. Bambang Purwanto, dr., M.Kes Anggota : 1. Dr. Elyana Asnar STP., dr., MS
2. Prof. Dr. Harjanto JM., dr., MS., AIF 3. Dr. Arifa Mustika, dr., M.Si.
vi
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang
atas berkat rahmat dan karuniaNya sehingga peneliti dapat menyelesaikan
penelitian dan penulisan tesis ini.
Terima kasih yang tidak terhingga dan penghargaan yang setinggi-tingginya
kepada pembimbing saya Dr. Elyana Asnar STP., dr., MS selaku pembimbing ketua
dan Prof. Dr. Harjanto JM., dr., MS., AIF. selaku pembimbing yang telah
memberikan bimbingan, arahan, bantuan dan saran yang diberikan kepada saya
selama penelitian dan penulisan tesis ini maupun selama menempuh pendidikan di
Departemen Ilmu Faal Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga.
Terima kasih juga yang tidak terhingga dan penghargan setinggi-tingginya
kepada para penguji proposal tesis saya Dr. Bambang Purwanto, dr., M.Kes.,
Dr. Arifa Mustika, dr., M.Si. dan Dr. Susilowati Andajani, dr., MS. yang telah
banyak memberikan masukan dan saran sehingga tesis ini dapat terselesaikan
dengan baik.
Saya ucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Kementerian
Kesehatan cq Poltekkes Kementerian Kesehatan Ternate yang telah memberikan
bantuan beasiswa tugas belajar di Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar Jenjang
Magister Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga.
Terima kasih yang sebesar-besarnya juga saya ucapkan kepada yang
terhormat :
1. Rektor Universitas Airlangga Prof. Dr. Moh. Nasih, SE., MT., Ak, CMA dan
vii
Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar Jenjang Magister Fakultas Kedokteran
Universitas Airlangga.
2. Mantan rektor Universitas Airlangga Prof. Dr. H. Fasich, Apt. yang telah
memberikan kesempatan kepada saya untuk dapat menempuh pendidikan di
Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar Jenjang Magister Fakultas Kedokteran
Universitas Airlangga.
3. Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga Prof. Dr. Soetojo, dr, Sp.U
(K) yang telah meberikan fasilitas dalam menempuh pendidikan di Program
Studi Ilmu Kedokteran Dasar Jenjang Magister Fakultas Kedokteran
Universitas Airlangga.
4. Mantan dekan Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga Prof. Dr. Agung
Pranoto, dr., M.Kes., Sp.PD., K-EMD.FINASIM yang telah memberikan
kesempatan kepada saya untuk dapat menempuh pendidikan di Program Studi
Ilmu Kedokteran Dasar Jenjang Magister Fakultas Kedokteran Universitas
Airlangga.
5. Koordinator Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar Jenjang Magister Fakultas
Kedokteran Universitas Airlangga Dr. Susilowati Andajani, dr., MS. yang telah
memberikan kesempatan kepada saya untuk dapat menempuh dan
menyelesaikan pendidikan di Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar.
6. Direktur Poltekkes Kementerian Kesehatan Ternate Kartini M. Ali, S.Pd.,
M.Kes. yang telah memberikan tugas kepada saya untuk belajar di Program
Studi Ilmu Kedokteran Dasar Jenjang Magister Fakultas Kedokteran
Universitas Airlangga.
7. Direktur RSUD R.A. Kartini Kabupaten Jepara Drg. Kusnarto, M.Kes yang
viii
8. Perawat RSUD R.A. Kartini Kabupaten Jepara yang tidak dapat saya sebutkan
satu persatu namanya yang telah membantu dan bersedia sebagai subjek dalam
penelitian ini.
9. Para dosen dan staf Departemen Ilmu Faal Fakultas Kedokteran Airlangga yang
telah memberikan bimbingan dan ilmu pengetahuan serta telah mendidik saya
dengan penuh sabar.
10. Teman-teman Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar Jenjang Magister Fakultas
Kedokteran Universitas Airlangga angkatan tahun 2013 yang telah memberikan
dukungan dan semangat dalam menyelesaikan pendidikan ini.
11. Ayahanda H. Sunaryo dan Ibunda Hj. Murwati yang telah memberikan
dorongan dan doa restu untuk kemudahan, kelancaran dan keberhasilan saya
selama ini.
12. Istri tercinta Lintal Muna, S.Pd., M.Si. dan ananda tersayang Muhammad
Nahidl Al Afkar atas pengorbanan, perhatian, pengertian, kesabaran dan doa
yang diberikan kepada saya selama masa pendidikan sampai dengan penulisan
tesis dapat terselesaikan dengan baik.
Kepada semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu saya
sampaikan terima kasih. Semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi
masyarakat luas dan pengembangan ilmu pengetahuan. Kritik dan saran penulis
harapkan untuk perbaikan penulisan tesis ini.
Surabaya, November 2015
ix RINGKASAN
Pengaruh Kerja Shift terhadap Kadar Glutamic Acid Decarboxylase 65 (GAD65) dalam Serum Darah pada Perawat
di RSUD R.A. Kartini Kab. Jepara
Kerja shift merupakan suatu sistem pengaturan kerja dengan cara membagi waktu kerja menjadi beberapa bagian dalam 24 jam. Sistem ini banyak digunakan oleh rumah sakit di Indonesia dalam mengatur waktu kerja perawat, biasanya waktu kerja terbagi dalam tiga shift yaitu pagi, siang dan malam. Pola waktu kerja yang berubah-ubah menyebabkan irama sirkadian tubuh terganggu. Gangguan irama sirkadian dapat menyebabkan gangguan keseimbangan hormonal diantaranya melatonin dan kortisol. Bekerja malam hari menyebabkan konsentrasi melatonin rendah dan kortisol tinggi, yang memicu peningkatan stress oksidatif pada pekerja shift. Stress oksidatif ini dapat menyebabkaan kerusakan sel beta pankreas sehingga Glutamic Acid Decarboxylase 65 (GAD65) yang secara fisiologis berada dalam sitosol sel beta pankreas akan dapat terdeteksi dalam sistem sirkulasi darah. Glutamic Acid Decarboxylase 65 (GAD65) merupakan penanda kerusakan dasri sel beta pankreas. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bahwa kerja shift dapat meningkatkan kadar GAD65 dalam serum darah.
Penelitian ini merupakan eksperimen semu (Quasi Experiment) dengan menggunakan rancangan the non-randomize pretest posttest control group design. Subjek dalam penelitian ini adalah perawat RSUD R.A. Kartini Kabupaten Jepara berjenis kelamin wanita, umur 25 sampai dengan 50 tahun, IMT 18,5 sampai dengan 24,9, masa kerja lebih dari tiga tahun, tidak memiliki rutinitas atau pekerjaan di luar jadwal kerja utama dan Gula Darah Sewaktu (GDS) di bawah 200 mg/dl. Sample dalam penelitian ini terdiri dari kelompok kerja shift sebanyak 20 orang perawat dan kelompok tidak shift sebanyak 20 orang perawat. Perlakuaan kelompok kerja shift yaitu kerja shift 2 hari shift pagi, 2 hari shift siang dan 2 hari shift malam sedang kelompok kerja tidak shift diberikan kerja reguler pagi hari selama 6 hari. Sebelum dan sesudah periode kerja masing-masing subjek penelitian diambil darahnya sebanyak 3 ml untuk pemeriksaan kadar GAD65 dalam serum darah dengan menggunakan metode ELISA. Data penelitian dianalisis dengan menggunakan uji Wilcoxon, paired t-test dan independent t-test.
x
Hasil tersebut menunjukkan peningkatan rerata kadar GAD65 pada kelompok kerja shift lebih tinggi dibandingkan kelompok tidak shift.
xi SUMMARY
Effect of Shift Work on Blood Serum Glutamic Acid Decarboxylase 65 (GAD65) Levels in Nurses at the R.A. Kartini Jepara Hospital
Shift work is a system of working arrangements to divide the working time into several parts in 24 hours. The system is widely used by hospitals in Indonesia for organizing working time of nurse, usually working time is divided into three shifts; morning, noon and night. Patterns of working time change causes the circadian rhythm disruption. Circadian rhythms disruption causes hormonal imbalance such as melatonin and cortisol. Working night cause lower of melatonin levels and higher of cortisol levels, which leads to increased oxidative stress in shift workers. Oxidative stress can causes pancreatic beta cells distruction, so Glutamic Acid Decarboxylase 65 (GAD65) normally in the cytosol of pancreatic beta cells will be detected in the blood circulation system. Glutamic Acid Decarboxylase 65 (GAD65) is marker beta cell destruction. This study aims to find out that shift work may increase the levels of GAD65 in the blood serum.
This study is a quasi-experimental using the non-randomized pretest posttest control group design. Subjects in this study were nurses at the RA Kartini Jepara hospital, aged 25 to 50 years, BMI 18.5 to 24.9, work period of more than three years, did not have a routine or schedule a job outside the main working and randomize blood glucose less than 200 mg / dl. The sample size in this study were 20 nurses in shift workers group and 20 nurses in non- shift workers. Shift worker group is working the morning shift 2 days, noon shifts 2 days and night shift 2 days and non-shift worker group is working in the morning for 6 days. Before and after work period, collect 3 ml blood for examination blood serum GAD65 levels using ELISA method. The data study were analyzed with Wilcoxon test, paired t-test and independent t-test.
The results showed significant (p Wilcoxon test = 0.04) difference between the mean levels of GAD65 shift workers group pretest (0.189 ± 0.180 ng/ml) with posttest (0.334 ± 0.334 ng/ml). The results showed an increase mean levels of GAD65 in shift workers group. Not significant (p paired t-test = 0.081) difference between the mean levels of GAD65 non-shift workers group pretest (0.326 ± 0.284 ng/ml) with posttest (0.218 ± 0.164 ng/ml). There is a significant (p independent t-test = 0.008) difference between the mean delta GAD65 shift workers group (0.307 ± 0.145 ng/ml) with the non-shift workers group (- 0.107 ± 0.261 ng/ml). The results showed increase mean levels of GAD65 shift worker group higher than non-shift workers group.
xii
xiii ABSTRAK
Pengaruh Kerja Shift terhadap Kadar Glutamic Acid Decarboxylase 65 (GAD65) dalam Serum Darah pada Perawat
di RSUD R.A. Kartini Kab. Jepara
Latar belakang: Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kerja shift dapat meningkatkan kadar Glutamic Acid Decarboxylase 65 (GAD65) dalam serum darah yang merupakan penanda kerusakan sel beta pankreas.
Metode: Penelitian ini adalah eksperimen semu dengan desain the non-randomized pretest posttest control group design. Subjek dalam penelitian ini adalah perawat di RSUD R.A. Kartini Kab. Jepara berjenis kelamin wanita, umur 25 sampai dengan 50 tahun, IMT 18,5 sampai dengan 24,9, masa kerja lebih dari tiga tahun, tidak memiliki rutinitas atau pekerjaan di luar jadwal kerja utama dan Gula Darah Sewaktu (GDS) dibawah 200 mg/dl. Besar Sample yaitu 20 perawat kerja shift dan 20 perawat tidak shift. Pemeriksaan GAD65 menggunakan metode ELISA. Data dianalisis dengan menggunakan uji Wilcoxon, paired t-test dan independent t-test. Hasil: Berbeda bermakna (p uji Wilcoxon = 0,04) antara rerata kadar GAD65 kelompok kerja shift pretest (0,189±0,180 ng/ml) dengan posttest (0,334±0,334 ng/ml). Tidak berbeda bermakna (p paired t-test = 0,081) antara rerata kadar GAD65 kelompok tidak shift pretest (0,326±0,284 ng/ml) dengan posttest (0,218±0,164 ng/ml). Berbeda bermakna (p independent t-test = 0,008) antara rerata delta GAD65 kelompok kerja shift (0,145±0,307 ng/ml) dengan kelompok kerja tidak shift (-0,107±0,261 ng/ml).
Simpulan: Kerja shift dapat meningkatkan kadar GAD65 dalam serum darah.
xiv ABSTRACT
Effect of Shift Work on Blood Serum Glutamic Acid Decarboxylase 65 (GAD65) Levels in Nurses at the R.A. Kartini Jepara Hospital
Background: This study purposed to determine shift work can increases levels of Glutamic Acid Decarboxylase 65 (GAD65) in the blood serum which is a marker of pancreatic beta cell destruction.
Methods: The study is quasi-experimental with the non-randomize pretest posttest control group design. Subjects in this study were nurses at the R.A. Kartini Jepara hospital, female, aged 25 to 50 years, BMI 18.5 to 24.9, work period of more than three years, did not have a routine or schedule a job outside the main working and randomize blood glucose less than 200 mg/dl. Sample size is 20 shift worker nurses and 20 non-shift worker nurses. GAD65 examination with ELISA method. The data study were analyzed with Wilcoxon test, paired t-test and independent t-test. Results: Significant (p Wilcoxon test = 0.04) difference between the mean levels of GAD65 shift workers group pretest (0.189 ± 0.180 ng/ml) with posttest (0.334 ± 0.334 ng/ml). Not significant (p paired t-test = 0.081) difference between the mean levels of GAD65 non-shift worker group pretest (0.326 ± 0.284 ng/ml) with posttest (0.218 ± 0.164 ng/ml). Significant (p independent t-test = 0.008) difference between the mean delta GAD65 shift workers group (0.307 ± 0.145 ng/ml) with the non-shift workers group (- 0.107 ± 0.261 ng/ml).
Conclusion: Shift work can increases levels of GAD65 in the blood serum.
xv
HALAMAN PENETAPAN PANITIA PENGUJI TESIS ... v
UCAPAN TERIMA KASIH ... vi
2.2.2 Mekanisme pengaturan irama sirkadian ... 10
2.3 Kortisol ... 13
xvi
2.3.2 Fungsi kortisol ... 14
2.3.3 Pengaturan sekresi kortisol ... 16
2.3.4 Irama sirkadian sekresi kortisol ... 17
2.4 Melatonin ... 18
2.4.1 Peran melatonin sebagai antioksidan ... 21
2.4.2 Peran melatonin pada metabolisme glukosa ... 22
2.5 Oksidan dan Radikal Bebas ... 23
2.5.1 Dampak oksidan terhadap lipid ... 26
2.5.2 Dampak oksidan terhadap DNA ... 26
2.5.3 Dampak oksidan terhadap protein ... 27
2.6 Pankreas ... 28
2.7 Diabetes Mellitus ... 32
2.7.1 Definisi diabetes mellitus ... 32
2.7.2 Klasifikasi diabetes mellitus ... 32
2.7.3 Diagnosis diabetes mellitus ... 34
2.8 Glutamic Acid Decarboxylase 65 ... 35
BAB III KERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESIS PENELITIAN ... 38
3..1 Kerangka Konseptual ... 38
3..2 Hipotesis ... 40
BAB IV MATERI DAN METODE PENELITIAN ... 41
4.1 Jenis dan Rancangan Penelitian ... 41
4.2 Populasi, Sampel, Besar Sampel dan Teknik Pengambilan Sampel .. 42
4.2.1 Populasi ... 42
4.7 Prosedur Pengambilan atau Pengumpulan Data ... 46
4.7.1 Persiapan penelitian ... 46
4.7.2 Kegiatan penelitian ... 47
4.7.3 Prosedur-prosedur penelitian ... 47
4.8 Pengolahan dan Analisa Data ... 50
xvii
BAB V ANALISIS HASIL PENELITIAN ... 53
5.1 Analisis Statistik Deskriptif ... 53
5.2 Uji Normalitas ... 54
5.3 Analisis Kadar GAD65 Pretest dan Posttest ... 55
5.4 Analisis Delta GAD65 ... 55
BAB VI PEMBAHASAN ... 57
BAB VII PENUTUP ... 64
6.1 Simpulan ... 64
6.2 Saran ... 64
DAFTAR PUSTAKA
xviii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Irama sirkadian pada manusia ... 10
Gambar 2.2 Pengaturan irama sirkadian dan sekresi melatonin ... 11
Gambar 2.3 Representasi sederhana siklus transkripsi genetik irama sirkadian ... 13
Gambar 2.4 Mekanisme sekresi kortisol ... 17
Gambar 2.5 Pola konsentrasi kortisol selama 24 jam ... 18
Gambar 2.6 Biosintesis melatonin dari senyawa tripthopan ... 19
Gambar 2.7 Fluktuasi kadar melatonin selama 24 jam ... 21
Gambar 2.8 Anatomi dan histologi pankreas ... 29
Gambar 2.9 Pengaturan sekresi glukagon dan insulin ... 31
Gambar 2.10 Struktur primer GAD65 ... 35
Gambar 3.1 Kerangka konseptual penelitian ... 38
Gambar 4.1 Rancang bangun penelitian ... 41
xix
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Sumber dan jenis oksidan ... 25 Tabel 2.2 Kriteria diagnosis diabetes mellitus ... 34 Tabel 4.1 Definisi operasional... 44 Tabel 5.1 Analisis Statistik deskriptif pada masing-masing kelompok
xx
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Jadwal kegiatan penelitian ... 74
Lampiran 2 Informasi penelitian ... 75
Lampiran 3 Lembar persetujuan ... 77
Lampiran 4 Form penelitian ... 78
Lampiran 5 Sertifikat etik ... 79
Lampiran 6 Ijin penelitian dari BAPEDA Kab. Jepara ... 80
Lampiran 7 Ijin penelitian dari RSUD R.A. Kartini Kab. Jepara ... 81
Lampiran 8 Rekapitulasi data hasil penelitian ... 82
Lampiran 9 Analisis data dengan program SPSS 17.0 ... 84
Lampiran 10 Dokumentasi penelitian ... 92
xxi
DAFTAR SINGKATAN
AA-NAT : Arylalkylamine N-acetyltransferase AC : Adenilat Cyclase
ACTH : Adrenocorticotropic Hormone cAMP : Cyclic Adenosine Monophosphate CAT : Catalase
cDNA : Complementary Deoxyribonucleic Acid CTL : Cytotoxic T Lymphocytes
cGMP : Cyclic Guanosine Monophosphate CRF : Corticotropin Releasing Factor CRH : Corticotropin Releasing Hormone CD8+ : Cluster of Differentiation 8 Positive CD4+ : Cluster of Differentiation 4 Positive CO3̄ ˙ : Cabonate radical anion
GABA : γ-aminobutyric acid
GAD : Glutamic Acid Decarboxylase
GADA : Glutamic Acid Decarboxylase Autoantibody GAD65 : Glutamic Acid Decarboxylase 65
GAD67 : Glutamic Acid Decarboxylase 67 GDM : Gestasional Diabetes Mellitus GDS : Gula Darah Sewaktu
GLUT4 : Glucose Transporter 4 GPx : Glutathione peroxidase GRD : Glutathione reduktase
GSH : Glutathione
G6PD : Glucose-6-fosfat dehidrogenase DNA : Deoxyribonucleic Acid
ELISA : Enzime-linked immunosorbent assay HLA : Human Leukocyte Antigen
HIOMT : Hydroxyindole-O-methyltransferase HOCl : Hypoclorous acid
HOBr : Hypobromus acid HOSCN : Hypothiocyanous acid HOO˙ : Hydoperoxyl
HRP : Horseradish peroxidase H2O2 : Hyrdogen peroxida
IFN : Interferon IL-12 : Interlukin-12 IL-2 : Interlukin-2
xxii IQR : Interquartile Range
LOO˙ : Peroxyl radical
LADA : Latent Autoimmune Diabetes of Adults MDA : Malondialdehyde
MODY : Maturity Onset Diabetes of the Young NAD+ : Nicotinamide Adenin Dinucleutide
NADH : Nicotinamide Adenin Dinucleutide Hydrogen
NADPH : Nicotinamide Adenin Dinucleutide Phosphate Hydrogen NAS : N-acetylserotonin
NE : Norepinefrin NO˙ : Nitrogen monoxida NO2˙ : Nitrogen oxide NOS : Nitric oxide synthase OH˙ : Hidroxyl radical ONOO ̄ : Peroxynitrite ONOOH : Peroxynitrite
ONOOCO2̄ : Peroxynitroso-carbonate
O2˙ ̄ : Anion superoxida
O3 : Ozone
PKC : Protein Kinase C PKA : Protein Kinase A PVN : Paraventricular nukleus R˙ : Alkyl/aryl radical RNA : Ribonucleic Acid
RNH˙ : Nitrogen-centred radicals RO˙ : Alkoxyl
ROOH : Alkyl/aryl hydroperoxida ROOR : Dialkyl/aryl/ endoperoxida ROS : Reactive Oxygen Species RS˙ : Thiyl radical
RSS˙ : Perthiyl radical
RSSR ̄ ˙ : Disulphide radical anions RSUD : Rumah Sakit Umum Daerah SCN : Suprachiasmeic nuclei SNLVs : Sinaptic-like Vesicle SOD : Superoxide dismutase
SO3̄ ˙ : Sulphur trioxide radical anion
SSRI : Selektif Serotonin Reuptake Inhibitor SWS : Slow Wave Sleep
Th : T helper
TMB : Tetramethylbenzidine UV : Ultraviolet
xxiii 5-HTP : 5-Hydroxytrypthopan
