HUBUNGAN MASSA LEMAK TUBUH DENGAN RESISTENSI
INSULIN PADA POPULASI DENGAN FAKTOR RESIKO DIABETES
Made Ratna Saraswati, Ketut Suastika, AAG Budhiarta, I Made Pande Dwipayana Divisi Endokrinologi dan Metabolisme, Bagian Ilmu Penyakit Dalam Fakultas Kedokteran
Universitas Udayana/Rumah Sakit Sanglah, Jl. Kesehatan Denpasar-8000 Tel.+ 62 361 246274, Fax. + 62 361 235982, email: [email protected]
Abstrak
Resistensi insulin adalah dasar terjadinya diabetes melitus tipe 2. Pada obesitas abdominal laju ambilan glukosa yang distimulasi glukosa pada otot dan pada seluruh depo lemak berkurang. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hubungan antara massa lemak tubuh yang diukur dengan metode bioelectric impedance analysis (BIA) dengan resistensi insulin yang diukur dengan homeostasis model of insulin resistance (HOMA IR). Penelitian ini merupakan suatu penelitian potong lintang analitik dengan subyek penelitian dipilih dari kelompok dengan risiko diabetes dari subyek penelitian Legian sebanyak 60, laki:perempuan 38 (63,3%): 22 (36,7%), berusia antara 30 – 84 tahun dengan rerata usia 52,20 ±11,09. Massa lemak tubuh berkorelasi
dengan resistensi insulin, (r= 0,256; p= 0,048). Korelasi antara massa lemak tubuh dengan resistensi insulin ini lebih kuat pada laki-laki (r= 0,358; p= 0,027). Variabel lain yaitu massa lemak viseral, indeks massa tubuh (IMT), lingkar perut atau waist circumference (WC) dan waist to hip ratio (WHR) tidak menunjukkan hubungan bermakna dengan resistensi insulin. Massa lemak viseral menunjukkan korelasi yang kuat dengan IMT (r= 0,893; p= 0,000) dan WC (r= 0,799; p= 0,000). Demikian pula halnya IMT berkorelasi kuat dengan lingkar perut (p= 0,744; r= 0,000). Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa massa lemak tubuh berhubungan dengan resistensi insulin. Dibutuhkan penelitian lebih lanjut untuk melihat apakah penurunan atau peningkatan massa lemak tubuh berhubungan dengan perbaikan atau perburukan resistensi insulin.
Kata kunci: massa lemak tubuh, resistensi insulin, HOMA IR
Abstract
Insulin resistance is the main problem in the pathogenesis of type 2 diabetes. The rate of glucose uptake in muscle and adipose tissue was decrease in abdominal obesity. This study aim to evaluate the correlation between body fat mass measured by bioelectric impedance analysis (BIA) method and insulin resistance measured by homeostasis model of insulin resistance (HOMA IR). A cross sectional analytic study has conducted in Legian, recruiting 60 subject, male:female 38 (63.3%): 22 (36.7%), age between 30 – 84 years old, mean age 52.20 ±11.09. Body fat mass correlated with insulin resistance, (r= 0.256; p= 0.048). The
correlation between body fat mass and insulin resistance was stronger in male (r= 0,358; p= 0,027). Other obesity variable including visceral fat mass, body mass index (BMI), waist circumference (WC) and waist to hip ratio (WHR) did not revealed significant correlation with insulin resistance. Visceral fat mass was strongly correlated with BMI (r= 0.893; p= 0.000) and WC (r= 0,799; p= 0,000). BMI also correlated with WC (p= 0.744; r= 0.000). We concluded that body fat mass correlated with insulin resistant. Further study need to evaluate whether decrease or increase of body fat mass correlated with improvement of worsened of insulin resistance.
Keyword: body fat mass, insulin resistnance, HOMA IR
1. PENDAHULUAN
Diabetes adalah sindrom gangguan metabolisme yang ditandai oleh hiperglikemia akibat salah satu dari defisiensi absolut sekresi insulin atau berkurangnya efektivitas biologis insulin yang disebut juga resistensi insulin, atau keduanya (Masharani dkk., 2004).
Pada obesitas abdominal laju ambilan glukosa yang distimulasi glukosa pada otot dan pada seluruh depo lemak berkurang, penurunan ambilan glukosa ini berhubungan dengan jumlah lemak intraabdomen. Pada resistensi insulin, massa lemak (khususnya lemak subkutan) memberi tempat bagi glukosa, sebagai bentuk kompensasi pengurangan dari resistensi insulin (Virtanen dkk., 2005). Obesitas dapat diukur dengan menggunakan rumus indeks massa tubuh (IMT) dan obesitas sentral dapat diperikirakan dengan mengukur lingkar pinggang, hanya saja kedua teknik ini tidak dapat memberikan gambaran massa lemak tubuh secara spesifik. Pemeriksaan lemak tubuh secara akurat dilakukan dengan dual energy X-ray absorptiometry (DEXA), namun pemeriksaan ini relative mahal dan tidak praktis diterapkan dalam praktek klinik sehari-hari maupun dalam studi populasi. Massa lemak tubuh dapat diperkirakan dengan menggunakan teknik bioimpedance, pemeriksaan ini bersifat non invasif, relatif murah, serta memungkinkan untuk diterapkan dalam studi populasi.
Resistensi insulin adalah kondisi yang mendasari terjadinya diabetes tipe 2 (DMT2). Terjadinya DMT2 adalah melalui masa yang panjang diawali dari episode pre diabetes hingga manifestasi diabetes, sehingga mengenali resistensi insulin sebagai kondisi yang berisiko menjadi pre diabetes dalam upaya pencegahan DMT2 merupakan salah satu upaya penting pada populasi dengan faktor risiko diabetes. Resistensi insulin dapat diukur dengan rumus homeostasis model of insulin resistance (HOMA IR).
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hubungan antara massa lemak tubuh yang diukur dengan metode bioelectric impedance analysis (BIA) dengan resistensi insulin.
2. BAHAN DAN METODE
Penelitian ini merupakan suatu penelitian potong lintang analitik untuk melihat korelasi antara massa lemak tubuh yang dinilai dengan metode BIA dan resistensi insulin yang dinilai dengan HOMA IR. Populasi target dalam penelitian ini adalah masyarakat Bali. Populasi terjangkau adalah subyek pada penelitian Legian (Saraswati dkk., 2011). Informed consent diberikan secara verbal dan tertulis. Kriteria inklusi meliputi: 1) Subyek dari populasi penelitian Legian 2) Tidak sedang mendapat obat diabetes 3) Usia lebih dari 18 tahun dan 4) Bersedia ikut dalam penelitian yang ditandai dengan penandatanganan informed consent. Sedangkan kriteria eksklusi adalah riwayat operasi liposuction, yang ditentukan berdasarkan anamnesis dan pemeriksaan fisik.
Massa lemak tubuh (body fat mass) adalah total massa jaringan lemak tubuh meliputi lemak visceral yang berada di organ internal dan lemak subkutan yang berada di bawah kulit, yang diukur dengan metode bioelectric impedance analysis (BIA), dinyatakan dalam persentase dari total massa tubuh. Massa lemak visceral (visceral fat mass) adalah massa lemak visceral yang berada di organ internal, diukur dengan metode BIA, dinyatakan dalam persentase dari total massa tubuh.
Kadar insulin adalah kadar insulin dalam serum yang diperiksa dengan metode solid phase, enzyme-labeled chemiluminescent immunometric assay dengan menggunakan sistem analisa Immulate 2000 Insulin, Cat. No. L2KIN2 (Siemens®). Kadar insulin dinyatakan dalam μU/ml.
Kadar glukosa darah adalah kadar glukosa serum yang diukur dengan pemeriksaan enzimatik, dinyatakan dalam mg/dL. Indeks massa tubuh (IMT) atau body mass index (BMI) adalah indeks yang menyatakan status obesitas, dihitung dari berat badan (dalam kg) dibagi dengan tinggi badan (dalam meter) dikuadratkan. Satuannya adalah kg/m2.
Waist Circumference (WC) adalah lingkar pinggang yang di ukur dengan cara menarik garis horizontal mengelilingi perut, setinggi antara ruas iga terakhir dan tonjolan tulang panggul pada posisi berdiri dengan kedua kaki berjarak sekitar 30cm. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan meterán elastis. Hasil pengukuran dinyatakan dalam cm.
Resistensi insulin adalah ketidakpekaan jaringan perifer terhadap insulin yang dinyatakan dengan nilai HOMA-IR (homeostasis model assessment-insulin resistant) (Matthews dkk., 1985). HOMA-IR dihitung berdasarkan rumus sebagai berikut:
Kadar glukosa dinyatakan dalam molar units (mmol/L). Kadar insulin dinyatakan dalam mU/L. Pada orang dengan berat badan normal berusia <35 tahun dan fungsi sel beta 100%, maka nilai HOMA-IR adalah 1. Pada penelitian ini HOMA-IR akan dihitung dengan menggunakan kalkulator yang diunduh dari laman: http://www.dtu.ox.ac.uk/Homacalculator/index.php. Dengan menggunakan kalkulator ini data kadar glukosa dimasukan dalam mg/dl dan kadr insulin dimasukan dalam μU/ml dan koifisien akan disesuaikan secara otomatis
3.HASIL
3.1 Karakteristik Subyek Penelitian
Dari 60 subyek penelitian, sebanyak 38 orang (63,3%) laki-laki dan 22 orang (36,7%) perempuan, berusia antara 30 – 84 tahun dengan rerata usia 52,20 ±11,09 tahun (Tabel 1).
Tabel 1. Karakteristik Subyek Penelitian
Variabel (satuan) Rerata ± SD Minimum - Maksimum Umur (tahun) 52,20 ±11,09 30 – 84
Berat badan (kg) 69,84 ±14,80 34,00 – 115,40
Tinggi badan (cm) 161,71 ±9,28 144,50 – 182,00
IMT (kg/m2) 26,52 ± 4,21 15,11 – 35,34
Lingkar pinggang (cm) 89,25 ±11,58 60,00 – 116,00
Massa lemak tubuh (%) 32,36 ± 5,52 19,40 – 45,30
Massa lemak visceral (%) 12,46 ± 5,29 1,00 – 24,00
Kadar glukosa puasa (mg/dL) 110,00 ± 61,34 73,00 – 475,00
Kadar insulin puasa (mU/L) 7,40 ± 3,89 2,00 – 18,90
HOMA IR 2,11 ± 2,00 0,36 ±13,78
Keterangan: IMT = indeks massa tubuh, HOMA IR = homeostasis model assessment of insulin resistance
3.2 Hubungan Massa Lemak Tubuh dengan Resistensi Insulin
Pada penelitian ini didapatkan bahwa massa lemak tubuh yang dihitung dengan metode BIA berkorelasi dengan resistensi insulin yang dihitung dengan berdasarkan rumus HOMA IR, dengan koefisien korelasi Pearson r=0,256 (p=0,048), Tabel 2a dan Gambar 1a. Variabel obesitas lain yaitu massa lemak viseral, IMT, lingkar perut dan WHR tidak menunjukkan hubungan bermakna dengan resistensi insulin. Massa lemak tubuh tidak berhubungan dengan variabel penanda obesitas yang lain, namun massa lemak viseral menunjukkan korelasi yang kuat dengan IMT (r=0,893; p=0,000) dan lingkar pinggang (r=0,799; p=0,000). Demikian pula halnya IMT berkorelasi kuat dengan lingkar perut (p=0,744; r=0,000)
Bila subyek dikelompokkan berdasarkan jenis kelamin, didapatkan bahwa korelasi antara massa lemak tubuh dengan resistensi insulin lebih kuat pada laki-laki (r=0,358; p=0,027), sedangkan pada perempuan korelasi ini tidak bermakna (r = 0,155; p=0,491), Tabel 2b dan Gambar 1b.
Tabel 2a. Hubungan Antara Massa Lemak Tubuh, Indeks Massa Tubuh, Lingkar Perut, dan Wa ist to Hip Ratio (WHR) dengan Resistensi Insulin (HOMA IR)
Variabel (satuan)
Hubungan dengan Resistensi Insulin (HOMA IR) Koefisien korelasi Pearson (r) p Massa lemak tubuh (%) 0,256 0,048* Massa lemak viseral (%) -0,076 0,566
IMT (kg/m2) -0,040 0,760
Lingkar perut atau WC (cm) 0,020 0,881
WHR 0,070 0,595
Tabel 2b. Hubungan Antara Massa Lemak Tubuh, Indeks Massa Tubuh, Lingkar Perut, dan Wa ist to Hip Ratio (WHR) dengan Resistensi Insulin (HOMA IR), Dikelompokkan Berdasarkan Jenis Kelamin
Hubungan dengan Resistensi Insulin (HOMA IR) Jenis kelamin Laki Perempuan
Variabel (satuan)
Koefisien korelasi Pearson (r)
p Koefisien korelasi Pearson (r)
p
Massa lemak tubuh (%) 0,358 0,027* 0,155 0,491 Massa lemak viseral (%) -0,082 0,624 0,027 0,905 IMT (kg/m2) -0,051 0,761 0,028 0,902 Lingkar perut atau WC (cm) 0,226 0,172 -0,061 0,789 WHR 0,193 0,245 -0,036 0,875 Keterangan: * bermakna, HOMA IR = homeostasis model assessment of insulin resistance, IMT = indeks
massa tubuh, WC = waist circumference, WHR = waist to hip ratio
HOM
A
IR
Massa lemak tubuh
Gambar 1a. Grafik scatter plot hubungan antara massa lemak dengan resistensi insulin
HOM
A
IR
Massa lemak tubuh Massa lemak tubuh
Laki Perempuan
3.3 Perbedaan Massa Lemak Tubuh pada Laki dan Perempuan
Berdasarkan hasil pemeriksaan BIA, rerata massa lemak tubuh dan rerata massa lemak viseral pada laki-laki persentasenya lebih tinggi dibanding pada perempuan. Demikian pula halnya dengan variabel penanda obesitas yang lain, meliputi IMT, WC dan WHR, pada laki reratanya lebih tinggi dibanding pada perempuan, Tabel 3.
Tabel 3. Perbandingan Massa Lemak Tubuh, Massa Lemak Viseral, Indeks Massa Tubuh, Lingkar Perut dan Waist to Hip Ratio antara Laki dan Perempuan
Variabel (satuan)
Pada laki, massa lemak tubuh berkorelasi dengan massa lemak viseral (r=0,504; p=0,001), IMT (r=0,533; p=0,001), dan WC (r=0,675; p=0,000). Selain berkorelasi dengan resistensi insulin dan massa lemak tubuh, massa lemak visceral juga berkorelasi dengan IMT (r=0,907; p=0,000), dan WC (r=0,712; p=0,000). IMT pada laki berkorelasi dengan WC (r=0,699, p=0,000).
Pada perempuan, korelasi massa lemak tubuh dengan resistensi insulin tidak bermakna, dan nampaknya semua penanda obesitas maupun penanda obesitas sentral tidak menunjukkan korelasi dengan resistensi insulin. Meski massa lemak tubuh tidak menunjukkan korelasi dengan resistensi insulin, massa lemak tubuh berkorelasi dengan massa lemak viseral (r=0,621; p=0,002), IMT (r=0,472; p=0,027), dan WC (r=0,446; p=0,038). Selain berkorelasi dengan massa lemak tubuh, massa lemak visceral juga berkorelasi dengan IMT (r=0,892; p=0,000), WC (r=0,806; p=0,000), dan WHR (r=0,484; p=0,022). Seperti yang didapatkan pada laki, IMT pada perempuan berkorelasi dengan WC (r=0,763, p=0,000).
4. PEMBAHASAN
Persentase lemak tubuh diyakini berasosiasi dengan berbagai risiko penyakit metabolik, termasuk di dalamnya diabetes. Meski demikian, pengukuran persentase lemak tubuh yang akurat sulit dilakukan. Penelitian yang dilakukan pada populasi China di Hongkong menunjukkan bahwa pemeriksaan dengan dual energy X-ray absorptiometry menunjukkan bahwa massa lemak tubuh lebih tinggi didapatkan pada IMT yang lebih rendah, sehingga menguatkan bukti bahwa titik potong IMT untuk risiko penyakit metabolik pada populasi Asia lebih rendah (He dkk., 2001).
Karenanya pengukuran yang mudah dan murah diperlukan dalam praktek sehari-hari dan juga untuk studi populasi. Metode BIA relatif mudah dan murah untuk dikerjakan, namun pemeriksaan ini dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti lingkungan seperti suhu lingkungan, golongan etnis yang mengakibatkan perbedaan densitas tubuh dan panjang ekstremitas, fase siklus menstruasi pada wanita, dan beberapa penyakit dasar yang mempengaruhi kadar cairan dan elektrolit (Dehghan & Merchant, 2008). Metode impedance memiliki standar error yang lebih rendah dibanding dengan metode anthropometric (2,7 s 3,9%) bila dibandingkan secara relatif terhadap standar (hidrodensitometri) dalam mengestimasi lemak tubuh (Lukaski dkk., 1986).
Metode BIA juga digunakan dalam beberapa studi yang mempelajari tentang obesitas dan penanda risiko penyakit metabolik, yang menunjukkan bahwa lemak tubuh total, akumulasi lemak sentral, dan resistensi insulin berhubungan dengan kadar CRP, tidak bergantung pada usia dan variabel antropometrik maupun variabel laboratorium yang lain (Pannacciulli dkk., 2001)
tidak bergantung pada massa lemak trunkal baik pada laki-laki yang kurus maupun obese pada usia pertengahan. Hal ini kemungkinan berhubungan dengan kadar adiponektin (Buemann dkk, 2005). Penelitian pada subyek dengan penyakit ginjal kronik stadium 3-4 menunjukkan bahwa massa lemak tubuh yang diukur dengan metode BIA menunjukkan korelasi dengan resistensi insulin yang diukur dengan HOMA IR. Pada penelitian ini didapatkan bahwa IMT juga merupakan variabel primer yang berhubungan dengan resistensi insulin (Trirogoff. Dkk., 2007).
Baik pada laki maupun perempuan, massa lemak tubuh menunjukkan hubungan yang bermakna variabel penanda obesitas dan obesitas sentral yang sering digunakan yaitu IMT dan WC. Sementara itu, resistensi insulin yang dihitung dengan HOMA IR tidak menunjukkan hubungan bermakna dengan IMT dan WC. Hal ini menunjukkan bahwa BIA memberikan informasi tentang risiko resistensi insulin yang lebih baik dibanding dengan IMT maupun WC.
5. KESIMPULAN
Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa massa lemak tubuh berhubungan dengan resistensi insulin. Dibutuhkan penelitian lebih lanjut untuk melihat apakah penurunan atau peningkatan massa lemak tubuh berhubungan dengan perbaikan atau perburukan resistensi insulin.
Ucapan Terimakasih
Melalui laporan ini peneliti menyampaikan terima kasih kepada para Kelian serta Pimpinan LPD Desa Adat Legian beserta masyarakat Desa Adat Legian yang telah berpartisipasi dalam penelitian ini, kepada para dokter residen di Bagian Ilmu Penyakit Dalam yang terlibat dalam pengumpulan subyek penelitian, kepada PT. Kalbe Farma yang telah menyediakan alat pemeriksaan BIA, kepada Laboratorium Klinik Prodia yang telah membantu dalam penanganan darah dan pemeriksaan laboratorium, serta berbagai pihak yang telah membantu pelaksanaan penelitian hingga akhir pembuatan laporan.
DAFTAR PUSTAKA
Buemann, B., Sørensen, T.I.A., Pedersen, O., Black, E., Holst, C., Toubro, S., Echwald, S., Holst, J.J., Rasmussen, C. and Astrup, A. (2005) Lower-body fat mass as an independent marker of insulin sensitivity: the role of adiponectin. International Journal of Obesity; 29: 624–631.
Dehghan, M. and Merchant, A.T. (2008) Is bioelectrical impedance accurate for use in large epidemiological studies. BMC Nutrition Journal;7:26.
He, M., Tan, K.C.B., Li, E.T.S. and Kung A.W.C. (2001) Body fat determination by dual energy X-ray absorptiometry and its relation to body mass index and waist circumference in Hong Kong Chinese. International Journal of Obesity; 25: 748-752.
Lukaski, H.C., Bolonchuk, W. W., Hall, C. B., and Siders, W. A. (1986) Validation of tetrapolar bioelectrical impedance method to assess human body composition. J Appl. Physio; 60 (4): 1327-1332.
Masharani, U., Karam, J.H., dan German, M.S. 2004. Pancreatic Hormones & Diabetes mellitus. In: Greenspan FS, Gardner DG (editors). Basic and clinical endocrinology. 7th. Ed. New York: Lange Medical Books/McGraw-Hill. p. 658-746.
Matthews, D.R., Hosker, J.P., Rudenski, A.S., Naylor, B.A., Treacher, D.F., dan Turner, R.C. 1985. Homeostasis model assessment: insulin resistance and P-cell function from fasting plasma glucose and insulin concentrations in man. Diabetologia; 28(7): 412-419.
Saraswati, M.R., Suastika, K., Sudoyo, H., dan Malik, S.G. 2011. Association of TCF7L2 Polymorphisms with Diabetes, Lipid, and Obesity in Balinese Population. International Diabetes Federation Congress Abstract Book.
Saraswati, M.R., Suastika, K., Sudoyo, H., dan Malik, S.G. 2011. The Uncoupling Protein 2 Ala55val Polymorphism is Associated with Diabetes Mellitus in a Balinese Population in Legian Vilage, Indonesia. JAFES; 26
Suastika, K., Dwipayana, P., Saraswati, M.R., Gotera, W., Budhiarta, A.A.G., Sutanegara, I.N.D., Gunadi, I.G.N., Badjra Nadha, K., Wita, W., Rina, K., Santoso, A., Matsumoto, K., Kajiwara, N., dan Taniguchi, H. 2011. Prevalence of Obesity, Metabolic Syndrome, Impaired Fasting Glycemia, and Diabetes in Selected Villages of Bali, Indonesia. JAFES; 26: 159-62.
Trirogoff, M.L., Shintani, A., Himmelfarb, J. and Ikizler, T.A. (2007) Body mass index and fat mass are the primary correlates of insulin resistance in nondiabetic stage 3–4 chronic kidney disease patients. Am J Clin Nutr; 86:1642– 8.
