KADAR NITRIC OXIDE PLASMA BERKORELASI POSITIF DENGAN INDEKS BAKTERI PADA PENDERITA KUSTA.

i

TESIS

KADAR

MALONDIALDEHYDE

PLASMA

BERKORELASI POSITIF DENGAN

INDEKS BAKTERI PADA PENDERITA KUSTA

NI MADE DINA PRANIDYA ARI NIM 1114088202

PROGRAM MAGISTER

PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

ii

TESIS

KADAR

MALONDIALDEHYDE

PLASMA

BERKORELASI POSITIF DENGAN

INDEKS BAKTERI PADA PENDERITA KUSTA

Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister

Pada Program Magister, Program Studi Ilmu Biomedik Program Pascasarjana Universitas Udayana

NI MADE DINA PRANIDYA ARI NIM 1114088202

PROGRAM MAGISTER

PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

iii

Lembar Pengesahan

TESIS INI TELAH DISETUJUI PADA TANGGAL 20 JULI 2016

Pembimbing I, Pembimbing II,

Dr. dr. Luh Made Mas Rusyati, Sp.KK, FINSDV Dr. dr. Made Wardhana, Sp.KK (K), FINSDV

NIP. 195903301985112001 NIP. 195308111981021001

Mengetahui,

Ketua Program Studi Ilmu Biomedik Direktur

Program Pascasarjana Program Pascasarjana

Universitas Udayana Universitas Udayana

Dr.dr.Gde Ngurah Indraguna Pinatih,M.Sc,SpGK Prof.Dr.dr.A.A.Raka Sudewi, Sp.S(K)

iv

Tesis Ini Telah Diuji pada Tanggal 20 Juli 2016

Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor

Universitas Udayana No 3278/UN 14.4/HK/2016, Tanggal 18 Juli 2016

Ketua : Dr. dr. Luh Made Mas Rusyati, Sp.KK, FINSDV Sekretaris : Dr. dr. Made Wardhana, Sp.KK(K), FINSDV

Anggota :

1. Prof. dr. Made Swastika Adiguna, Sp.KK(K), FINSDV, FAADV 2. Dr.dr. AAGP. Wiraguna, Sp.KK (K), FINSDV, FAADV

vi

UCAPAN TERIMA KASIH

Pertama-tama perkenankanlah penulis memanjatkan puji syukur kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa/Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan karunia-Nya sehingga tesis yang berjudul “Kadar Malondialdehyde Plasma Berkorelasi Positif dengan Indeks Bakteri pada Penderita Kusta” dapat diselesaikan.

Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Dr. dr. Luh Made Mas Rusyati, SpKK, FINSDV dan Dr. dr. Made Wardhana, SpKK(K), FINSDV sebagai pembimbing yang telah dengan sabar memberikan saran, masukan, dorongan dan semangat dalam penyusunan karya akhir ini. Penulis menyadari tanpa adanya bimbingan, pengarahan, sumbangan pikiran, semangat serta bantuan lainnya yang sangat berharga dari semua pihak, tugas akhir ini tidak akan terselesaikan dengan baik.

vii

mahasiswa Program Kekhususan Kedokteran Klinik (Combine Degree). Direktur RSUP Sanglah Denpasar, dr. I Wayan Sudana, M.Kes, Kepala Bagian/SMF Ilmu Kesehatan Kulit dan Kelamin Fakultas Kedokteran Universitas Udayana, Prof. dr. Made Swastika Adiguna, SpKK(K), FINSDV, FAADV dan Ketua Program Studi Pendidikan Dokter Spesialis I (PPDS I) Ilmu Kesehatan Kulit dan Kelamin Fakultas Kedokteran Universitas Udayana, Dr. dr. Made Wardhana, SpKK(K), FINSDV atas kesempatan dan fasilitas yang telah diberikan untuk melanjutkan pendidikan di Bagian/ SMF Ilmu Kesehatan Kulit dan Kelamin dan melakukan penelitian di RSUP Sanglah Denpasar.

Penulis juga mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada para penguji karya akhir ini, yaitu Prof. dr. Made Swastika Adiguna, SpKK(K), FINSDV, FAADV, Dr. dr. AAGP Wiraguna, SpKK(K), FINSDV, FAADV serta Dr.dr. I.G.A.A. Praharsini, SpKK yang telah memberikan masukan, saran, sanggahan dan koreksi sehingga karya akhir ini dapat terwujud.

viii

penulis sebutkan satu persatu,. Terima kasih juga penulis sampaikan kepada seluruh tenaga paramedis dan non medis di unit rawat jalan dan rawat inap yang telah membantu dan memberikan dukungan sehingga memungkinkan penulis untuk menyelesaikan pendidikan.

Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terima kasih kepada ayah dr. I Wayan Budiana, M.Kes dan ibu dr. Desak Putu Mataram, selaku orang tua yang telah memberikan kasih sayang yang tulus serta memberikan dukungan moril dan materiil yang tiada henti dan tanpa pamrih kepada penulis hingga pendidikan ini dapat diselesaikan. Kepada kedua saudara dr. Ni Putu Dita R. Priyanti, SpM dan drg. Nyoman Dima F. Prawesti serta I Made Dony Aryadhi Putra terima kasih atas dukungan, pengertian, pengorbanan dan motivasi selama penulis menyelesaikan pendidikan dan penelitian ini.

Semoga tesis ini memberikan manfaat dan sumbangan yang berguna bagi perkembangan pelayanan kesehatan Kulit dan Kelamin serta bagi pendidikan IImu Kesehatan Kulit dan Kelamin. Terakhir, semoga Sang Hyang Widhi Wasa – Tuhan Yang Maha Esa, selalu melimpahkan rahmat-Nya kepada kita semua.

.

Denpasar, Juli 2016

ix ABSTRAK

KADAR MALONDIALDEHYDE PLASMA BERKORELASI POSITIF DENGAN INDEKS BAKTERI PADA PENDERITA KUSTA

Kusta merupakan penyakit infeksi kronik yang disebabkan oleh Mycobacterium leprae, hingga saat ini masih menimbulkan masalah kesehatan di seluruh dunia. Stres oksidatif dikatakan memiliki peranan pada penyakit kusta dengan ditemukannya peningkatan reactive oxygen species dan penurunan enzim antioksidan sesuai dengan spektrum klinis penyakit. Malondialdehyde merupakan produk akhir peroksidasi lipid berperan sebagai biomarker adanya stres oksidatif. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui korelasi kadar malondialdehyde dengan indeks bakteri pada kusta.

Penelitian ini merupakan penelitian cross sectional analitik. Pengambilan sampel dilakukan dengan teknik consecutive sampling melibatkan 48 subjek yang terdiri dari 12 kusta tipe pausibasilar (PB) dan 36 kusta tipe multibasilar (MB) yang memenuhi kriteria inklusi dan eksklusi. Sampel diambil dari plasma darah vena subjek, kemudian diperiksa kadar malondialdehyde dengan metode Thiobarbituric Acid Reactive Substances (TBARS). Pada subjek juga dilakukan pemeriksaan hapusan sayatan kulit untuk mengetahui nilai indeks bakteri.

Pada penelitian ini didapatkan kadar malondialdehyde plasma pada subjek kusta tipe MB lebih tinggi secara signifikan dibandingkan subjek kuta tipe PB (p<0,001). Ditemukan pula adanya korelasi positif yang sangat kuat antara kadar malondialdehyde plasma dengan nilai indeks bakteri (r = 0,935, p < 0,001).

Simpulan pada penelitian ini adalah semakin tinggi indeks bakteri maka kadar malondialdehyde akan semakin tinggi yang dibuktikan dengan kadar malondialdehyde plasma pada subjek kusta tipe MB lebih tinggi dibandingkan kusta tipe PB serta terdapat korelasi positif yang sangat kuat antara kadar malondialdehyde plasma dengan nilai indeks bakteri. Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai data dasar untuk penelitian selanjutnya yaitu untuk membuktikan malondialdehyde sebagai faktor risiko progresifitas penyakit kusta.

x ABSTRACT

PLASMA MALONDIALDEHYDE LEVELS ARE POSITIVELY CORRELATED WITH THE BACTERIAL INDEX IN LEPROSY

PATIENT

Leprosy is a chronic granulomatous disease caused by Mycobacterium leprae and it still continuous to be significant health problem in the world. Oxidative stress is thought to have an important role in leprosy marked by increase in reactive oxygen species and decrease in antioxidant enzyme along with disease spectrum. Malondialdehyde is the end product formed during lipid peroxidation and has a role as biomarker in oxidative stress. The aim of this study was to investigate the correlation between plasma levels of malondialdehyde with bacterial index in leprosy patients.

This study was a cross sectional analytic study. Subjects was taken using consecutive sampling technique consisted of 48 subjects, 12 paucibacillary leprosy and 36 multibacillary leprosy that had met inclusion and exclusion criteria. Samples was taken from venous blood and malondialdehyde level was measured using Thiobarbituric Acid Reactive Substances (TBARS). The slit skin smear was done to asses bacterial index in subjects .

This study found that the mean of malondialdehyde plasma was significantly higher in MB leprosy compare to PB leprosy (p<0,001). The result also showed that there was a very strong positive correlation between plasma levels of malondialdehyde and bacterial index (r = 0,935, p < 0,001).

This study conclude that higher levels of plasma malondialdehyde will increases the bacterial index with evidence plasma malondialdehyde in the subject with MB leprosy were higher than the subject with PB leprosy and there was a very strong positive correlation between plasma levels of malondialdehyde and bacterial index in leprosy patients. The results of this study could be use as a preliminary data for further study to perceive the role of malondialdehyde as a risk factor for progressivity of leprosy.

xii BAB III KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN

xiv

5.3 Kadar Malondialdehyde Plasma pada Subjek Kusta tipe

Pausibasilar dengan Kusta Tipe Multibasilar………... 5.4 Korelasi Kadar Malondialdehyde Plasma dengan Indeks Bakteri Pada Subjek dengan Kusta………... 5.5 Analisis Regresi Linear Hubungan Kadar Malondialdehyde Plasma dengan Indeks Bakteri pada Subjek Kusta……….. BAB VI PEMBAHASAN

6.1 Karakteristik Subjek Penelitian……… 6.2 Kadar Malondialdehyde Plasma pada Subjek Kusta Tipe

xv

Karakteristik Klasifikasi Kusta Ridley dan Jopling... Karakteristik Subjek Penelitian………. Hasil Uji Normalitas Data………..……… ...

Perbandingan Kadar Malondialdehyde Plasma antara Subjek Kusta Tipe Pausibasilar dengan Kusta Tipe Multibasilar………

Perbandingan Kadar Malondialdehyde Plasma antara Subjek Kusta yang Belum Mendapatkan Terapi dengan yang Sudah Mendapatkan Terapi ………

Perbandingan Kadar Malondialdehyde Plasma antara masing-masing Kelompok Umur……….

Korelasi Kadar Malondialdehyde Plasma dengan Indeks Bakteri pada

Subjek Kusta……….

Hasil Analisis Regresi Linier Hubungan Kadar Malondialdehyde Plasma dengan Indeks Bakteri pada Subjek Kusta………...

xvi Peran Makrofag pada Sistem Imunitas……….. Mekanisme Pertahanan Antioksidan Enzimatik dan Non Enzimatik…

13 15 31 2.4 Mekanisme Kerusakan Sel Akibat Stres Oksidatif ...………. 32 2.5

Mekanisme Respiratory Burst selama Proses Fagositosis………. Peroksidasi Lipid pada Penyakit Kusta………..

Bagan Kerangka Konsep Penelitian………...

Rancangan Cross Sectional………

Bagan Hubungan Antar Variabel………...

Bagan Alur Penelitian………

Perbandingan Kadar Malondialdehyde Plasma antara Subjek

Kusta tipe Pausibasilar dengan Kusta tipe Multibasilar………. Kadar Malondialdehyde Plasma Berdasarkan Indeks Bakteri pada

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Ethical Clearance………...………..… Lampiran 2 Surat Ijin Penelitian………... Lampiran 3 Penjelasan dan Form Persetujuan Penelitian …………...…

94 95 96 Lampiran 4 Persetujuan Ikut Serta Dalam Penelitian ………..… 98 Lampiran 5 Kuesioner Penelitian ………....

Lampiran 6 Data Sampel Penelitian………..………... Lampiran 7 Karakteristik Subjek Penelitian………..……….. Lampiran 8 Uji Normalitas Data..………... Lampiran 9 Uji Mann-Whitney Kadar MDA antara Kelompok Kusta

Tipe PB dengan Kusta Tipe MB………...……….

Lampiran 10 Uji Korelasi Spearman’s rho antara Kadar MDA dengan Indeks Bakteri pada Subjek Kusta………….………. Lampiran 11 Analisis Regresi Linear Kadar MDA dengan Indeks

xviii

DAFTAR SINGKATAN

APC : Antigen Presenting Cell

AraLAM : Arabinose-capped Lipoarabinomannan ATP : Adenosine Triphosphate

BB : Borderline Borderline BHT : Buthylated hydroxytoluene BL : Borderline Lepromatosa BT : Borderline Tuberkuloid BTA : Basil Tahan Asam CAT : Catalase

CMI : Cell Mediated Immunity dkk : dan kawan kawan DNA : Deoxyribonucleic Acid ENL : Eritema Nodosum Leprosum GPx : Glutathione Peroxidase GSH : Glutathione

HIV : Human Immunodeficiency Virus HNE : Hidroksinonenal

IB : Indeks Bakteri IFNγ : Interferon γ

xix LBP-21 : Laminin Binding Protein-21 LL : Lepromatosa Lepromatosa

LM : Lipomannan

ManLAM : Manosa-capped Lipoarabinomannan MAP-kinase : Mitogen Activated Protein-Kinase MB : Multibasiler

MDA : Malondialdehyde MDT : Multi Drug Therapy

MH : Morbus Hansen

MHC : Major Histocompatibility Complex

NADPH : Nicotine Adenine Dinucleotide Phosphate NF-κB : Nuclear Factor Kappa B

NO : Nitric Oxide PB : Pausibasiler

PCR : Polymerase Chain Reaction PGL-1 : Phenolic Glycolipid

PUFA : Polyunsaturated Fatty Acid RFT : Release from Treatment

ROM : Rifampisin Ofloksasin Minoksiklin ROS : Reactive Oxygen Species

RSUP : Rumah Sakit Umum Pusat SOD : Superoxide Dismutase

xx

TBARS : Thiobarbituric Acid Reactive Substances

Th : T Helper

TLR : Toll-Like Receptor TNFα : Tumor Necrosis Factor-α

1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Penyakit kusta merupakan salah satu penyakit infeksi kronis yang hingga saat ini masih menimbulkan permasalahan yang bersifat kompleks baik bagi penderita maupun masyarakat. Permasalahan yang dihadapi penderita bukan hanya dari segi medis namun juga psikososial, sedangkan bagi masyarakat penyakit kusta dapat menimbulkan masalah sosial, ekonomi dan budaya. Masalah penyakit kusta ini diperberat dengan kompleksnya epidemiologi dan kurangnya pengetahuan atau kepercayaan yang keliru pada keluarga, masyarakat dan petugas kesehatan mengenai penyakit kusta, sehingga banyak penderita kusta baru mendapat pengobatan ketika sudah dalam keadaan cacat.

Penyakit kusta atau lepra atau dikenal pula dengan sebutan Morbus Hansen (MH) merupakan penyakit yang menyerang saraf perifer serta dapat pula

(Polycarpou dkk., 2013; Lee dkk., 2012). Indonesia sendiri masih menempati peringkat ketiga jumlah kasus baru terbanyak dan peringkat pertama jumlah kasus kusta tipe multibasilar terbanyak (WHO, 2015). Jumlah kasus baru terbanyak di Indonesia berasal dari Jawa Timur, sementara dibandingkan provinsi lain, Bali termasuk memiliki jumlah kasus kusta yang cukup rendah yaitu pada tahun 2014 tercatat sejumlah 89 kasus dengan angka prevalensi sebesar 0,21 per 10.000 penduduk, namun data ini belum mencerminkan jumlah kasus yang sesungguhnya karena penyakit kusta di Indonesia merupakan fenomena gunung es sehingga kemungkinan banyak kasus yang tidak tercatat (Yudianto dkk., 2015).

Penyakit kusta memiliki manifestasi klinis yang berbeda-beda pada setiap individu. Berdasarkan pengelompokan Ridley dan Jopling penyakit kusta dibagi menjadi 5 tipe berdasarkan klinis, histopatologis dan imunologis yaitu kusta tipe tuberkuloid (TT), tipe borderline tuberkuloid (BT), tipe mid borderline (BB), tipe borderline lepromatosa (BL) dan tipe lepromatosa (LL), sedangkan WHO membagi kusta menjadi kusta tipe pausibasilar (PB) serta kusta tipe multibasilar (MB) (Mishra dan Kumar, 2010; Bhushan dkk., 2008). Variasi atau perbedaan manifestasi klinis penyakit kusta pada masing-masing individu disebabkan oleh variasi respon imunitas seluler atau cell mediated immunity (CMI). Penderita yang memiliki imunitas seluler yang cukup tinggi akan menderita kusta yang cenderung ke arah kutub tuberkuloid yang ditandai dengan hilangnya sensasi dan pembesaran saraf yang lebih jelas namun jumlah lesi sedikit dan kuman umumnya tidak terdeteksi, sedangkan semakin rendah imunitas seluler maka tipe yang akan diderita semakin ke arah kutub lepromatosa dengan jumlah lesi dan kuman yang lebih banyak, serta keterlibatan saraf dan disabilitas yang lebih berat pada tahap lanjut (Lee dkk., 2012; Polycarpou dkk., 2013).

Manifestasi klinis penyakit kusta juga dapat dipengaruhi oleh inflamasi pada jaringan yang dimediasi oleh respon imun. Produk seperti tumor necrosis factor-α (TNFα), nitric oxide (NO) dan adanya reactive oxygen species (ROS), berperan penting pada respon imunitas terhadap infeksi namun di sisi lain juga dapat menimbulkan kerusakan jaringan (Vasques dkk., 2014). Reactive oxygen species diproduksi oleh organisme sebagai hasil dari metabolisme selular normal.

namun pada konsentrasi yang tinggi ROS dapat mengakibatkan efek samping pada komponen selular seperti lipid, protein dan asam nukleat. Tubuh manusia sendiri dilengkapi oleh sistem antioksidan yang terdiri dari antioksidan enzimatik dan non-enzimatik yang berperan mengimbangi efek ROS atau oksidan serta mencegah kerusakan akibat ROS. Ketidakseimbangan antara antioksidan dan ROS dikenal dengan sebutan stres oksidatif (Birben dkk., 2012; Vijayaraghavan dan Paneerselvam, 2011). Berdasarkan penelitian dikatakan stres oksidatif memiliki peranan penting pada penyakit kusta. Patogenesis terjadinya stres oksidatif pada penyakit kusta masih belum diketahui secara pasti, diduga disebabkan karena infeksi oleh M.leprae dan respon imunitas pada penyakit kusta (Vijayaraghavan dan Paneerselvam, 2011).

Pada penyakit kusta ditemukan pula penurunan enzim antioksidan terutama superoksid dismutase (SOD) yang diduga disebabkan karena hambatan gen SOD oleh komponen M. leprae dan penggunaan biometal dari sel pejamu untuk pertahanan hidup M. leprae, sehingga mempengaruhi metaloenzim seperti SOD (Swathi dan Tagore, 2015; Bhadwat dan Borade, 2000). Adanya stres oksidatif pada kusta dikatakan dapat mempengaruhi episode inflamasi, menyebabkan kerusakan jaringan pada penderita kusta (Vijayaraghavan dan Pneerselvam, 2011).

Reactive oxygen species dan radikal bebas bersifat tidak stabil dan sulit

diukur secara langsung, namun ROS dapat menimbulkan kerusakan pada lipid (peroksidasi lipid) terutama mengenai polyunsaturated fatty acid (PUFA) membran lipid. Polyunsaturated fatty acid kemudian didegradasi menjadi malondialdehyde (MDA). Malondialdehyde pada plasma atau serum dapat

digunakan sebagai penanda kerusakan seluler akibat radikal bebas (Ayala dkk., 2014; Garad dkk., 2014). Berdasarkan penelitian, adanya MDA juga dapat menstimulasi diferensiasi sel Th menuju kearah fenotip Th2 sehingga menginduksi hiporesponsif sel limfosit T (Bennet dan Griffiths, 2013).

signifikan pada kadar MDA penderita kusta baik yang telah diobati dengan yang belum diobati dengan kontrol.

Berdasarkan permasalahan tersebut, didapatkan peranan penting MDA sebagai biomarker stres oksidatif dan hubungannya dengan IB pada penyakit kusta. Beberapa penelitian masih didapatkan hasil yang kontroversi mengenai hubungan antara kadar MDA dengan IB pada kusta sehingga peneliti ingin meneliti lebih lanjut korelasi antara kadar MDA dengan IB pada penderita kusta yang berkunjung ke Rumah Sakit Umum Pusat (RSUP) Sanglah Denpasar.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apakah terdapat perbedaan kadar MDA plasma antara penderita kusta tipe PB dengan kusta tipe MB di RSUP Sanglah Denpasar?

2. Apakah terdapat korelasi positif antara kadar MDA plasma dengan nilai indeks bakteri pada penderita kusta di RSUP Sanglah Denpasar?

1.3 Tujuan Penelitian

1.3.1 Tujuan umum

Untuk membuktikan adanya hubungan antara MDA dengan penyakit kusta di RSUP Sanglah Denpasar.

1.3.2 Tujuan khusus

2. Untuk membuktikan adanya korelasi positif antara kadar MDA plasma dengan nilai indeks bakteri pada penderita kusta di RSUP Sanglah Denpasar.

1.4Manfaat Penelitian

1.4.1 Manfaat teoritis

Memberi sumbangan ilmu pengetahuan mengenai peranan MDA sebagai penanda stres oksidatif pada patogenesis penyakit kusta serta hubungan antara MDA dengan indeks bakteri pada penderita kusta.

1.4.2 Manfaat praktis

1.4.2.1Manfaat untuk klinisi

Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai dasar pertimbangan untuk penelitian selanjutnya mengenai MDA sebagai faktor risiko progresivitas penyakit kusta.

1.4.2.2 Manfaat untuk penderita

9 BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Definisi Kusta

Penyakit kusta merupakan infeksi kronik granulomatosa yang disebabkan oleh Mycobacterium leprae. Penyakit ini biasanya menyerang kulit dan saraf tepi namun juga dapat mengenai otot, mata, tulang, testis dan organ lainnya (Lee dkk, 2012; Thorat dan Sharma, 2010). Penyakit kusta memiliki manifestasi klinis yang bervariasi dimana secara garis besar terdapat tiga pembagian penyakit kusta yaitu tipe tuberkuloid (tipe kusta yang lebih ringan), lepromatosa (tipe kusta yang lebih berat, dapat disertai keterlibatan organ lain) dan borderline (terdapat gejala tuberkuloid maupun lepromatosa) (Sandle, 2013; Thorat dan Sharma, 2010).

2.2 Epidemiologi

10

penyakit kusta bersifat endemik. Sebagai hasilnya target eliminasi penyakit kusta secara global dapat dicapai pada tahun 2000 dengan perkecualian pada beberapa negara dimana target eliminasi secara nasional baru dicapai pada tahun 2005 (WHO, 2014).

11

Penyakit kusta dapat mengenai semua usia namun yang terbanyak adalah pada usia muda dan produktif. Berdasarkan jenis kelamin penyakit kusta dapat mengenai laki-laki dan perempuan dengan proporsi yang sama. Penyakit kusta juga dipengaruhi oleh sosial ekonomi, dimana penyakit kusta lebih jarang ditemukan pada tingkat sosial ekonomi yang tinggi (Kemenkes RI, 2012).

2.3 Etiologi

Penyakit kusta disebabkan oleh Mycobacterium leprae, yang merupakan bakteri tahan asam, berbentuk batang gram positif, tidak dapat dikultur pada media buatan, aerob dan bersifat obligat intraseluler. Bakteri ini pertama kali ditemukan oleh Gerhard Armauer Hansen pada tahun 1873 sehingga penyakit ini dikenal pula sebagai Morbus Hansen (Lee dkk., 2012; Sekar, 2010).

Mycobacterium leprae bersifat non motil berukuran panjang 1-8

mikron dan diameter 0,3 mikron dengan sisi paralel dan ujung yang membulat. Tropisme dari bakteri ini adalah sistem retikuloendotelial dan sistem saraf perifer (sel Schwann). Replikasi memerlukan waktu 11 hingga 13 hari, tumbuh maksimal pada suhu 270 C hingga 300 C (Eichelmann dkk., 2013; Sekar, 2010). Dinding sel bakteri mengandung peptidoglikan yang berikatan dengan arabinogalaktan dan mycolic acid. Lipoarabinomanan merupakan target lipoglikan respon imunitas

selular maupun humoral yang ditemukan pada membran bagian luar hingga ke membran sel. Kapsul M. leprae mengandung 2 lipid bakteri utama yaitu pthiocerol dimycocerosate dan phenolic glycolipid-1 (PGL-1) yang merupakan

12

glycolipid-1 sangat imunogenik,dapat memicu imunoglobulin kelas Imunoglobulin (Ig ) M yang ditemukan pada 60% kusta tipe TT dan 90% kusta tipe LL. (Lee dkk., 2012; Sekar, 2010; Polycarpou dkk., 2013).

2.4 Patogenesis

Penyakit kusta ditandai dengan adanya spektrum klinis yang luas didasari oleh respon imunitas pejamu (Gambar 2.1). Penderita kusta tipe tuberkuloid menunjukkan adanya respon imunitas seluler yang dimediasi oleh Th (T Helper) 1, IFN-γ dan interleukin (IL)-2 ) pada kulit dan saraf, yang menggambarkan adanya respon hipersensitivitas tipe lambat terhadap antigen M. leprae. Kusta tipe tuberkuloid ditandai dengan adanya pembentukan granuloma

dengan predominan sel T CD4+ dan gambaran klinis adanya gangguan saraf tepi yang jelas namun jumlah basil serta lesi yang sedikit. Sebaliknya kusta tipe lepromatosa dihubungkan dengan respon imun yang dimediasi oleh sel Th2 (IL-4 dan IL-10) yang tidak responsif terhadap antigen M. leprae, predominan sel T CD8+ serta tidak terbentuk granuloma. Terdapat pula kelompok kusta tipe borderline yang menunjukan pola imunitas diantara kedua kutub kusta. (Gulia

13

Gambar 2.1

Spektrum Klinis Penyakit Kusta (Nath dan Chaduvula, 2010)

14

Determinan utama diferensiasi sel limfosit T yang naïf menjadi sel Th1 dimediasi oleh antigen presenting cell (APC) dan komplek TLR melalui pelepasan IL-12. Pada kusta tipe tuberkuloid ekspresi IL-12 ditemukan 10 kali lipat lebih tinggi dibanding kusta tipe lepromatosa. Pelepasan IL12 juga dimediasi oleh TLR 1 dan 2 dan CD40 dimana ekspresi TLR maupun CD40 ini ditemukan lebih banyak pada lesi tuberkuloid dibanding lepromatosa. Hal ini menjelaskan mengapa pada kusta tipe lepromatosa terjadi kegagalan pembentukan Th1 dan IFN γ yang berespon terhadap antigen M. leprae (Renault dan Ernst, 2015)

15

enzim myeloperoksidase untuk mengubah ion halida menjadi asam hipoklorat yang bersifat reaktif. Proses ini dikenal dengan sebutan respiratory burst (Abbas dkk., 2015).

Selain ROS, makrofag juga memproduksi reactive nitrogen species terutama NO. Nitric oxide dibentuk dari aktivasi enzim inducible nitric oxide synthase (iNOS). Enzim ini merupakan enzim sitosolik yang terinduksi sebagai

respon terhadap produk mikrobial yang mengaktivasi TLR, terutama apabila dikombinasi dengan IFN-γ. Enzim iNOS mengkatalisasi konversi arginin menjadi sitrulin dan melepaskan NO yang berdifusi aktif. Di dalam fagolisosom NO dapat membentuk radikal peroksinitrit yang sangat reaktif, sebagai hasil penggabungan dengan hidrogen peroksida atau radikal superoksid yang dapat membunuh bakteri (Abbas dkk., 2015).

Gambar 2.2

16

Sel schwann pada saraf perifer merupakan target utama infeksi oleh M. leprae. Kerusakan saraf perifer dapat disebabkan secara langsung oleh M. leprae

maupun melalui respon imunitas. Mycobacterium leprae dapat menginvasi sel schwann melalui ikatan PGL-1 dengan domain G pada rantai α2 laminin-2 yang terdapat pada membran sel Schwann. Laminin binding protein 21 (LBP-21) berperan memediasi masuknya M. leprae menuju ke intraseluler sel Schwann, selanjutnya internalisasi M. leprae akan menyebabkan demyelinisasi saraf perifer diakibatkan oleh ikatan langsung antara bakteri dengan reseptor neuregulin, aktivasi ErB2 dan Erk1/2 dan aktivasi Mitogen Activated Protein (MAP) kinase (Gulia dkk., 2010; Nath dan Chaduvula, 2010; Misch dkk., 2010; Renault dan Ernst, 2015). Demyelinisasi oleh M. leprae akan memicu invasi lebih lanjut karena M. leprae lebih menyukai unit akson yang tidak bermyelin. Mekanisme kerusakan saraf secara langsung ini terutama berperan pada kusta tipe multibasilar (Renault dan Ernst, 2015).

17

sehingga terjadi kompresi dan iskemia (Misch dkk., 2010; Renault dan Ernst, 2015).

2.5 Cara Penularan

Manusia merupakan satu-satunya reservoir alamiah M.leprae dan sumber infeksi kusta pada manusia adalah kasus kusta yang tidak diobati. Kusta tipe MB merupakan sumber infeksi yang lebih penting dibanding PB. Jumlah bakteri pada kusta tipe lepromatosa dikatakan mencapai 7000 juta basil per gram jaringan, sedangkan jumlah basil pada kusta tipe yang lain dikatakan lebih rendah, namun semua kasus kusta yang aktif harus dipertimbangkan sebagai sumber infeksi yang potensial (Eichelmann, 2013; Rao, 2012; Thorat, 2010).

Mekanisme transmisi M.leprae hingga saat ini masih belum diketahui secara pasti. Saluran pernafasan terutama hidung merupakan tempat masuk utama M. leprae, sehingga inhalasi melalui droplet merupakan metode transmisi utama

(Eichelmann, 2013; Rao, 2012). Berjuta basil dikeluarkan dari mukosa nasal individu dengan pemeriksaan bakteriologis positif pada saat bersin, namun hanya sedikit (kurang dari 3%) dari bakteri yang berhasil keluar bersifat viabel bahkan pada kasus yang belum mendapat pengobatan. Sehingga kemampuan transmisi M. leprae bersifat rendah dan kontak yang lama serta penduduk yang padat

18

Metode transmisi lain yang juga masih belum terbukti adalah transmisi in utero dan melalui air susu ibu (Rao, 2012; Thorat, 2010).

2.6 Diagnosis

Berdasarkan pertemuan komite ahli WHO pada tahun 1997, penyakit kusta didiagnosis berdasarkan atas 3 tanda kardinal. Diagnosis ditegakkan apabila individu yang belum menyelesaikan pengobatan memiliki satu atau lebih tanda kardinal berikut (Kumar dan Dogra, 2010) :

1. Lesi kulit hipopigmentasi atau eritematosa yang disertai dengan hilangnya atau gangguan sensasi

Makula atau plak dapat berwarna hipopigmentasi, hiperpigmentasi, eritematosa atau berwarna seperti tembaga. Permukaan dapat kering atau kasar karena hilangnya fungsi kelenjar keringat atau berkilap atau dapat pula dengan permukaan lembut. Dapat ditemukan hilangnya folikel rambut dan lesi dapat berupa infiltasi, edema atau eritema. Adanya anestesi merupakan hal yang spesifik untuk penyakit kusta. Pemeriksaan adanya gangguan sensorik dilakukan terhadap rasa raba, nyeri dan suhu. (Kumar dan Dogra, 2010; Noto dan Schreuder, 2010).

19

pemeriksaan palpasi. Evaluasi meliputi rasa nyeri (nyeri spontan atau dengan palpasi), konsistensi (lunak, keras atau iregular) dan ukuran (membesar, normal atau kecil). Pemeriksaan saraf meliputi pemeriksaan nervus supraorbital, nervus aurikularis magnus, nervus ulnaris, nervus radialis, nervus medianus, nevus poplitea lateralis, nervus peroneus, dan nervus tibialis posterior (Kumar dan Dogra, 2010; Noto dan Schreuder, 2010).

3. Pemeriksaan hapusan sayatan kulit ditemukan basil tahan asam

Pemeriksaan hapusan sayatan kulit dapat diambil dari mukosa nasal, lobus telinga dan lesi kulit. Pewarnaan dilakukan dengan metode Ziehl-Neelsen. Berdasarkan pemeriksaan hapusan kulit kemudian dapat ditentukan indeks bakteri (IB) dan indeks morfologi (IM) yang membantu dalam menentukan tipe kusta dan evaluasi terapi (Eichelmann, 2013; Job dan Ponnaiya, 2010).

20

pemeriksaan titer antibodi PGL-1 dan polymerase chain reaction (PCR) (Eichelmann; 2013).

2.7 Klasifikasi

Klasifikasi kusta sangat penting dalam menentukan regimen pengobatan, prognosis dan komplikasi serta perencanaan operasional misalnya menemukan pasien yang menular yang mempunyai nilai epidemiologi tinggi sebagai target utama pengobatan. Selain itu klasifikasi kusta juga sangat penting untuk identifikasi pasien yang kemungkinan besar akan menderita cacat. Klasifikasi kusta yang sering digunakan adalah klasifikasi berdasarkan atas Ridley dan Jopling 1962) yang membagi kusta menjadi 5 yaitu kusta tipe Tuberculoid Tuberculoid (TT), Borderline Tuberculoid (BT), Mid-Borderline (BB), Borderline

Lepromatosa (BL) dan Lepromatous Lepromatous (LL). Pembagian ini

didasarkan pada kriteria klinis, bakteriologis, imunologis dan histopatologis (Lee, dkk., 2012; Mishra dan Kumar 2010). Klasifikasi kusta yang lain adalah klasifikasi Madrid yang didasarkan pada Kongres Internasional Kusta di Madrid pada tahun 1953. Klasifikasi ini terdiri dari kusta tipe Indeterminate (I), Tuberculoid (T), Borderline-Dimorphous (B) dan Lepromatous (L).

21

dan L menurut klasifikasi Madrid dan semua tipe kusta dengan BTA positif. Keterbatasan pemeriksaan hapusan kulit yang tidak bisa diterapkan secara global menyebabkan WHO kembali mengeluarkan klasifikasi pada tahun 1998 yang membagi kusta menjadi 3 berdasarkan atas jumlah lesi yaitu kusta tipe PB dengan lesi tunggal, kusta tipe PB dengan jumlah lesi 2-5 dan kusta tipe MB dengan jumlah lesi lebih dari 5 atau semua kusta dengan BTA positif (Mishra dan Kumar 2010).

Tabel 2.1

Karakteristik Klasifikasi Kusta Ridley dan Jopling (Kumar dan Dogra, 2010)

22

2.8 Pemeriksaan Hapusan Sayatan Kulit

Pemeriksaan hapusan sayatan kulit atau slit skin smear merupakan pemeriksaan sediaan yang diperoleh melalui irisan atau kerokan kecil pada kulit yang kemudian diberikan pewarnaan tahan asam untuk melihat M. leprae. Dari keseluruhan pemeriksaan laboratorium yang tersedia untuk penyakit kusta, pemeriksaan hapusan kulit merupakan pemeriksaan yang paling sederhana. Tujuan pemeriksaan ini antara lain untuk konfirmasi diagnosis kusta, klasifikasi penyakit, untuk mengetahui derajat infeksius penderita, progresivitas penyakit dan pemantauan pengobatan. Pengambilan lokasi yang banyak mengandung bakteri yaitu kedua telinga, siku kiri, dorsum jari kiri, dan ibu jari kanan (Mahajan, 2013). Atau dapat pula diambil pada 2 atau 3 lokasi yaitu cuping telinga kanan dan kiri serta lesi kulit yang aktif (Kemenkes RI, 2012). Pemeriksaan hapusan sayatan kulit memiliki spesifitas sebesar 100% karena secara langsung menunjukkan gambaran BTA, namun sensitivitasnya rendah yaitu berkisar antara 10%-50%. Sensitivitas yang rendah ini disebabkan karena pemeriksaan hapusan sayatan kulit dipengaruhi oleh berbagai faktor antara lain keterampilan petugas, teknik pengambilan seperti kedalaman insisi dan ketebalan film serta kelengkapan alat dan bahan seperti reagan dan mikroskop yang berfungsi dengan baik (Desikan dkk., 2006; Bhushan dkk., 2008).

23

masih hidup dan viabel sedangkan basil dengan morfologi granular, atau terfragmentasi merupakan basil yang sudah mati dan tidak viabel. Berdasarkan jumlah dan kepadatan bakteri serta morfologi bakteri dilakukan penghitungan IB dan IM (Job dan Ponnaiya, 2010; Lee dkk., 2012).

Indeks bakteri merupakan ukuran semikuantitatif kepadatan BTA dalam sediaan apus. Pada IB, penghitungan dilakukan baik pada basil yang masih hidup (solid) maupun yang telah mati (fragmentasi dan granular). Penghitungan dilakukan menurut skala logaritma Ridley sebagai berikut:

a. +6 terdapat lebih dari 1000 BTA atau lebih dari 5 gumpalan pada satu lapangan pandang.

b. +5 terdapat 100 sampai 1000 BTA pada satu lapangan pandang. c. +4 terdapat 10 sampai 100 BTA pada satu lapangan pandang. d. +3 terdapat 1 sampai 10 BTA pada satu lapangan pandang. e. +2 terdapat 1 sampai 10 BTA pada 10 lapangan pandang. f. +1 terdapat 1 sampai 10 BTA pada 100 lapangan pandang

g. 0 terdapat 0 BTA pada 100 lapangan pandang (Bryceson, 1990; Job dan Ponnaiya, 2010; Lee dkk., 2012).

24

kemampuan penularan kuman dan menilai hasil pengobatan (Job dan Ponnaiya, 2010; Noto dan Schreuder, 2010).

Indeks bakteri umumnya mulai turun setelah setahun mendapatkan terapi MDT sebesar log 0,6-1,0 per tahun atau +1 per tahun dan berlanjut meskipun MDT telah dihentikan. Penurunan umumnya ditemukan lebih lambat pada kasus MB dibanding PB (Mahajan, 2013). Pada penelitian yang dilakukan oleh Maghanoy dkk (2011) di Filipina, ditemukan 98% pasien kusta dengan IB yang tinggi (≥+4) masih tetap positif setelah 1 tahun pengobatan sedangkan pada

pasien kusta dengan IB yang rendah (<+4), 74% masih ditemukan dengan IB positif setelah 1 tahun pengobatan.

2.9 Terapi Kusta

World Health Organization sejak tahun 1981 merekomendasikan

25

2.10 Reaksi Kusta

Salah satu komplikasi pada penyakit kusta yaitu adanya reaksi kusta yang dapat terjadi sebelum, selama dan sesudah pengobatan. Reaksi kusta merupakan episode inflamasi akut atau subakut yang dimediasi oleh proses imunologis pada perjalanan penyakit kusta yang bersifat kronis, yang dapat mengenai kulit, saraf, membran mukosa dan lokasi lain. (Kar dan Sharma, 2010; Yawalkar, 2009). Terdapat 3 jenis reaksi kusta yaitu reaksi tipe 1, reaksi tipe 2 atau reaksi eritema nodosum leprosum (ENL) dan fenomena lucio (Kar dan Sharma, 2010).

Reaksi tipe 1 umumnya ditemukan pada kusta tipe borderline. Reaksi tipe 1 dapat bersifat upgrading (reaksi reversal) apabila terjadi peningkatan imunitas seluler sehingga terjadi pergeseran spektrum ke arah tuberkuloid atau downgrading apabila terjadi pergeseran spektrum ke arah lepromatosa. Pada

reaksi reversal, lesi kulit yang telah ada menjadi lebih eritematosa dan dapat disertai timbulnya lesi baru. Lesi kulit dapat disertai dengan neuritis ringan hingga berat (Lee dkk., 2012).

26

Fenomena lusio merupakan reaksi yang ditemukan pada penderita kusta lusio diawali dengan terbentuknya plak merah kebiruan dengan halo eritematosa yang selanjutnya berkembang menjadi infark hemoragik pada bagian tengah tanpa atau disertai pembentukan bula (Bryceson, 1990; Kar dan Sharma, 2010).

2.11 Stres Oksidatif

2.11.1 Definisi

27

viabilitas sel dan menginduksi berbagai respon seluler yang dapat menimbulkan kematian sel dan kerusakan jaringan (Dalle-Donne, 2006; Birben dkk., 2012). 2.11.2 Radikal bebas, reactive oxygen species, antioksidan

Radikal bebas merupakan molekul yang memiliki satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan pada orbit luarnya. Radikal bebas bersifat tidak stabil dan sangat reaktif karena elektron yang tidak berpasangan ini cenderung akan mencari pasangan elektron dari molekul lain dengan tujuan untuk menetralisasi dirinya sendiri. Pada saat reaksi antara radikal bebas dengan molekul lain dapat terbentuk molekul nonradikal yang kurang reaktif atau akan terbentuk radikal bebas lainnya yang lebih reaktif sehingga terjadi reaksi berantai. Tanpa adanya suatu mekanisme untuk menonaktifkan radikal bebas ini maka sejumlah besar radikal bebas akan terbentuk dalam waktu beberapa detik setelah reaksi awal. Radikal bebas dapat berasal dari oksigen, sulfur, atau karbon, namun yang paling signifikan secara fisiologis adalah radikal bebas yang berasal dari oksigen (Birben dkk., 2012; Winarsi, 2007).

Reactive oxygen species merupakan istilah yang digunakan untuk

menggambarkan sejumlah molekul reaktif dan radikal bebas yang berasal dari molekul oksigen (Held, 2015). Terdapat dua kelompok ROS yaitu yang bersifat radikal bebas dan bersifat non radikal. Anion superoksid (O2•-) dan radikal

hidroksil merupakan contoh ROS yang bersifat radikal bebas sedangkan hidrogen peroksida (H2O2), singlet oksigen dan asam hipoklorat (HOCl) merupakan contoh

28

sebagai konsekuensi metabolisme aerob normal oleh mitokondria, oksidatif atau respiratory burst sel fagosit serta berasal dari metabolisme xenobiotik untuk

detoksifikasi substansi toksik. Pada umumnya ROS pada konsentrasi rendah penting untuk fungsi fisiologis normal seperti ekspresi gen, pertumbuhan sel, pertahanan terhadap infeksi, biosintesis molekul seperti tiroksin, prostaglandin, serta memicu proliferasi sel T. Beberapa penelitian terakhir juga menemukan peranan ROS sebagai molekul signaling yang penting untuk efek biologis. Persentase ROS meningkat pada kondisi inflamasi kronik, infeksi, olahraga yang berlebihan, paparan terhadap alergen, obat dan toksin (Krishnamurthy dan Wadhwani, 2012; Bennett dan Griffiths, 2013).

Terdapat berbagai macam ROS, namun yang paling berperan adalah anion superoksida (O2•-), hidrogen peroksida (H2O2), radikal hidroksil (OH•.).

Anion superoksid terbentuk dari penambahan 1 elektron pada molekul oksigen. Proses ini dimediasi oleh enzim nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oksidase atau xantine oksidase atau oleh sistem transport elektron mitokondria. Mitokondria merupakan lokasi utama pembentukan anion superoksid namun enzim NADPH juga ditemukan pada leukosit, neutrofil, monosit dan makrofag. Selama proses fagositosis terjadi respiratory burst yang memproduksi superoksid. Superoksid kemudian diubah menjadi hidrogen peroksida oleh superoksid dismutase (SOD) (Birben dkk., 2012; Kunwar dan Priyadarshini, 2011; Valko dkk., 2006).

29

berdifusi didalam maupun diantara sel. Hidrogen peroksida memiliki sifat yang kurang reaktif namun dapat bergabung dengan besi serta tembaga membentuk radikal hidroksil yang sangat reaktif. Anion superoksid juga dapat bereaksi dengan H2O2 dan menghasilkan radikal hidroksil (OH-). Radikal hidroksil

merupakan ROS yang sangat berbahaya karena reaktivitas yang tinggi dan memiliki waktu paruh yang sangat singkat sehingga umumnya menimbulkan kerusakan terutama pada lokasi disekitarnya (Birben dkk., 2012; Halliwell, 2001; Kunwar dan Priyadarshini, 2011).

30

nonenzimatik meliputi asam askorbat (vitamin C), α_-tocopherol (vitamin E), glutathione (GSH), karatenoid, flavonoid dan antioksidan lainnya (Valko dkk.,

2006).

Superoksid dismutase merupakan protein yang mengandung metal berfungsi untuk mengkatalisasi superoksid membentuk hidrogen peroksida. Terdapat tiga isozim SOD, yaitu SOD1 mengandung Cu dan Zn sebagai kofaktor logamnya ditemukan di sitosol, SOD2 yang mengandung logam Mn ditemukan pada mitokondria dan SOD3 yang juga mengandung kofaktor logam Cu dan Zn, ditemukan di ekstrasel (Birben dkk., 2012; Winarsi, 2007; Valko dkk., 2006). Hidrogen peroksida yang berasal dari aktivitas SOD atau oksidase lainnya akan digunakan untuk mengoksidasi glutation tereduksi (GSH) menjadi glutation teroksidasi (GSSG) oleh GPx. Enzim katalase juga dapat mereduksi H2O2 menjadi

air (Birben dkk., 2012).

31

vitamin C dan E menjadi bentuk aktifnya. Beta karoten dan karotenoid lainnya juga dipercaya memiliki perlindungan antioksidan terhadap jaringan kaya lemak yang bekerja secara sinergis dengan vitamin E (Birben dkk., 2012; Winarsi, 2007). Mekanisme pertahanan antioksidan enzimatik dan non enzimatik secara lebih jelas digambarkan pada Gambar 2.3 dibawah ini.

Gambar 2.3

Mekanisme Pertahanan Antioksidan Enzimatik dan Non Enzimatik (Atukeren dan Yigitoglu, 2013)

2.11.3 Kerusakan akibat stres oksidatif

32

Gambar 2.4

Mekanisme Kerusakan Sel Akibat Stres Oksidatif (Dawane dan Pandit, 2012)

1. Efek pada DNA

Reactive oxygen species dapat menyebabkan modifikasi DNA melalui beberapa

mekanisme yang melibatkan degradasi basa, pemecahan DNA rantai tunggal atau ganda, modifikasi purin, pirimidin atau ikatan gula, delesi dan translokasi dan ikatan silang dengan protein. Terdegradasinya basa DNA akan menghasilkan produk seperti 8-hidroksiguanin, hidroksimetil urea, timin, glikol dan produk lainnya. Penanda stres oksidatif tingkat DNA yang dapat diukur adalah 8-hydroxy-2-deoxyguanosine (8-OHdG) (Birben dkk., 2012; Winarsi, 2007).

2. Efek pada Protein

Reactive oxygen species dapat menyebabkan fragmentasi rantai peptida, gangguan

33

diukur adalah gugus thiol tereduksi dalam protein plasma, protein karbonil dalam plasma dan orto-tirosin dalam protein plasma. Biomarker yang umum digunakan untuk pengukuran protein teroksidasi adalah protein karbonil melalui kalorimeter (Birben dkk., 2012; Winarsi, 2007).

3. Efek pada Lipid

Membran sel merupakan struktur yang sangat rentan terhadap oksidasi yang disebabkan oleh ROS karena adanya asam lemak dalam konsentrasi yang tinggi pada komponen lipid. Reaksi ROS dengan membran lipid menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid. Peroksidasi lipid didefinisikan sebagai proses dimana oksidan seperti radikal bebas dan spesies nonradikal bereaksi dengan lipid yang mengandung ikatan karbon-karbon ganda, terutama asam lemak tak jenuh ganda (PUFA). Reaksi ini menimbulkan pemisahan hidrogen dari karbon dan penambahan oksigen yang menghasilkan radikal peroksil lipid (LOO•) dan hidroksiperoksida lipid (LOOH). Pada kondisi fisiologis atau derajat lipid peroksidase yang rendah (kondisi subtoksik), sel mempertahankan diri melalui sistem pertahanan antioksidan atau aktivasi jalur sinyal yang mengatur protein antioksidan sehingga terjadi respon adaptif terhadap stres. Sebaliknya pada derajat peroksidasi lipid yang berat kerusakan oksidatif melebihi kapasitas perbaikan sehingga terjadi induksi program kematian sel apoptosis atau nekrosis. Kedua proses ini pada akhirnya akan mengakibatkan kerusakan molekular sel dengan berbagai kondisi patologis (Ayala dkk., 2014; Valko dkk., 2006).

34

radikal hidroksil memisahkan hidrogen dan membentuk radikal lipid dengan karbon pada bagian tengah (L•). Pada fase propagasi radikal lipid (L•) secara cepat bereaksi dengan oksigen untuk membentuk radikal peroksi lipid (LOO•) yang menarik hidrogen dari molekul lipid lainnya membentuk L• yang baru (reaksi berantai) dan hidroksiperoksida lipid (LOOH). Pada tahap terminasi antioksidan akan mendonasikan atom hidrogennya pada LOO• menghasilkan produk nonradikal. Sekali peroksidasi lipid diinisiasi, reaksi berantai akan terus terjadi hingga produk terminasi terbentuk (Ayala dkk., 2014; Valko dkk., 2006).

Gambar 2.5

Tahapan Proses Peroksidasi Lipid (Boots dkk., 2012)

35

deplesi GSH intrasel dan induksi pembentukan produksi peroksida. Terjadinya peroksidasi lipid juga dapat menimbulkan inaktivasi ikatan reseptor dan enzim pada membran sehingga mengganggu fungsi sel (Ayala dkk., 2014; Birben dkk, 2012; Dalle-Donne dkk., 2006).

2.11.4 Malondialdehyde sebagai biomarker stres oksidatif

Biomarker didefinisikan sebagai suatu karakteristik yang dapat diukur dan dievaluasi secara objektif sebagai indikator proses biologis normal, proses patogenik, atau respon farmakologik terhadap intervensi terapi. Biomarker stres oksidatif yang ideal harus bersifat stabil, dapat berakumulasi pada konsentrasi yang dapat dideteksi, menggambarkan jalur oksidasi spesifik dan berhubungan dengan keparahan penyakit sehingga bisa digunakan sebagai alat diagnostik. Pengukuran ROS secara langsung cukup sulit karena ROS sangat reaktif dan memiliki waktu paruh yang singkat. Pengukuran stres oksidatif umumnya dilakukan dengan cara menilai metabolit yang bersifat stabil atau produk oksidasinya seperti produk akhir dari peroksidasi lipid. Biomarker peroksidasi lipid merupakan hasil kerja radikal bebas yang diketahui paling awal dan paling mudah pengukurannya karena itulah reaksi ini paling sering dilakukan untuk mempelajari stres oksidatif(Patil, 2006; Winarsi, 2007).

Malondialdehyde merupakan ketoaldehid yang diproduksi oleh

36

namun plasma dan urin merupakan sampel yang paling umum digunakan, karena paling mudah didapat dan tidak invasif. Malondialdehyde sangat sesuai sebagai biomarker untuk stres oksidatif karena beberapa alasan, yaitu pembentukannya meningkat sesuai dengan stres oksidatif, kadarnya dapat diukur secara akurat dengan berbagai metode, bersifat stabil dalam sampel cairan tubuh yang diisolasi, pengukurannya tidak dipengaruhi oleh variasi diurnal dan tidak dipengaruhi kandungan lemak dalam diet, merupakan produk spesifik dari peroksidasi lipid dan terdapat dalam jumlah yang dapat dideteksi pada semua jaringan tubuh dan cairan biologis sehingga memungkinkan untuk menentukan referensi interval (Palmiere dan Sblendorio, 2006; Patil dkk., 2006; Winarsi, 2007).

Sejak bertahun-tahun MDA telah digunakan sebagai biomarker peroksidasi lipid karena reaksinya dengan thiobarbituric acid (TBA). Pemeriksaan dengan TBA berdasarkan atas reaktivitas TBA terhadap MDA yang menghasilkan kromogen dengan fluoresensi berwarna merah (Dalle-Donne dkk., 2006). Berdasarkan penelitian, interval nilai normal MDA pada laki-laki diperkirakan sebesar 1,14-1,53 μmol/L sedangkan pada perempuan adalah 1,08 -1,41 μmol/L (Nielsen dkk., 1997).

2.12 Stres Oksidatif pada Penyakit Kusta

2.12.1 Patogenesis stres oksidatif pada penyakit kusta

37

terhadap infeksi serta adanya defek pada imunitas seluler yang akan mengakibatkan peningkatan produksi ROS pada penderita kusta (Prabhakar dkk., 2012; Vijayaraghavan dan Paneerselvam, 2011).

Seperti diketahui, pada penyakit kusta berkembangnya infeksi pada pejamu dihubungkan dengan kualitas respon imunitas. Mekanisme pertahanan utama pada infeksi M. leprae melibatkan sel-sel imunitas terutama makrofag, limfosit dan sitokin-sitokin yang mengatur produksi, pelepasan dan modulasi reaksi imunitas seluler (Lima dkk., 2007; Prabhakar dkk., 2012). Makrofag merupakan sistem pertahanan utama melawan infeksi M. leprae. Sel-sel fagosit seperti makrofag, neutrofil, eosinofil serta limfosit T dan B memiliki enzim NADPH oksidase yang bertanggung jawab pada produksi ROS saat terjadinya stimulasi respon imun. Makrofag akan mengenali M. leprae atau komponen dinding selnya melalui TLR, ikatan ini akan mengaktivasi jalur nuclear factor kappa B (NF-κB) yang akan menginduksi pelepasan sitokin seperti TNF-α, IL-1, IL-6 dan IL-12. Sitokin-sitokin ini akan menyebabkan terjadinya inflamasi dan menstimulasi imunitas adaptif. Interleukin-12 akan mengaktivasi sel T dan menginduksi pelepasan IFN γ yang selanjutnya akan mengaktivasi enzim fagosit

oksidase (NADPH oksidase) sehingga terjadi pelepasan ROS seperti superoksid, radikal hidroksil dan hidrogen peroksida. (Prasad dkk, 2007; Rahal dkk., 2014; Hart dan Tapping, 2012; Abbas dkk., 2015).

Reactive oxygen species yang terbentuk dapat berdifusi dari tempat

38

kerusakan jaringan akan ditandai oleh peningkatan biomarker stres oksidatif termasuk MDA sebagai produk akhir peroksidasi lipid. Reactive oxygen species yang terbentuk ini juga dapat menyebabkan kerusakan saraf pada penyakit kusta sehingga berhubungan dengan manifestasi klinis penyakit (Prasad dkk., 2007).

Beberapa penelitian terakhir menghubungkan peran ROS dalam memediasi proses inflamasi dan kaskade sinyal sistem imunitas, dimana peningkatan ROS juga ternyata dapat mengaktivasi sinyal NF-κB, menunjukkan peranan ROS sebagai secondary messenger untuk tranksripsi gen proinflamasi dan respon sinyal sitokin selama proses infeksi (Spooner dan Yilmaz, 2010). Penelitian yang dilakukan oleh King dkk. yang menstimulasi sel mononuklear perifer dengan ROS, menemukan adanya MDA dan HNE sebagai hasil dari peroksidasi lipid ternyata dapat menstimulasi diferensiasi sel Th menuju fenotip kearah Th2 sehingga menginduksi hiporesponsif sel limfosit T (Bennet dan Griffiths, 2013).

Gambar 2.6

39

Mekanisme penurunan sistem antioksidan pada penyakit kusta juga masih belum diketahui secara pasti. Hal ini diduga disebabkan karena inhibisi enzim atau rendahnya konsentrasi protein enzim yang disebabkan karena regresi gen SOD pada tingkat DNA. Beberapa penelitian juga menunjukkan bahwa lipopolisakarida bakteri diduga dapat mempengaruhi gen SOD. Selain itu PGL-1 yang dimiliki M. leprae juga dikatakan dapat berikatan dengan enzim SOD sehingga menghambat aktivitas SOD dan mengakibatkan down-regulasi ekspresi gen SOD pada sel darah merah dan makrofag (Swathi dan Tagore, 2015; Bhadwat dan Borade, 2000; Schalcher dkk, 2012).

Gambar 2.7

Peroksidasi Lipid pada Penyakit Kusta (Vazques dkk., 2014)

Penelitian yang ada juga menghubungkan antara stres oksidatif pada kusta dengan indeks bakteri yang lebih tinggi. Hal ini diduga disebabkan karena utilisasi biometal seperti zinc, besi, dan kalsium dari sel pejamu untuk pertahanan hidup M. leprae, sehingga dapat mempengaruhi metaloenzim seperti SOD (Swathi dan Tagore, 2015; Bhadwat dan Borade; 2000).

40

2.11.2 Tingkat stres oksidatif pada penyakit kusta

Berbagai macam penelitian mengenai tingkat stres oksidatif pada penyakit kusta telah dilakukan. Tingkat stres oksidatif dinilai melalui pengukuran kadar oksidan seperti pengukuran nitrat atau nitrit yang merupakan produk stabil NO, pengukuran kadar antioksidan enzimatik seperti SOD, katalase atau GSH, atau kadar antioksidan nonenzimatik seperti vitamin A, vitamin C, dan vitamin E, serta melalui pengukuran biomarker kerusakan akibat stres oksidatif seperti MDA (Dalle –Donne, 2006).

Penelitian yang dilakukan oleh Prasad dkk. pada tahun 2007 pada 100 pasien baru yang terdiagnosis kusta menemukan penurunan kadar SOD, katalase serta peningkatan MDA secara signifikan pada penderita kusta dibanding kontrol sehat. Penurunan kadar SOD, katalase dan peningkatan kadar MDA ditemukan lebih besar pada kusta tipe lepromatosa serta pada penderita kusta dengan IB yang lebih tinggi. Sehingga disimpulkan adanya hubungan antara stres oksidatif dengan tipe kusta dan indeks bakteri.

41

tertinggi ditemukan pada kusta tipe lepromatosa. Pada penelitian ini juga ditemukan penurunan kadar vitamin A dibanding kontrol dengan penurunan yang lebih besar pada kusta tipe lepromatosa. Penelitian serupa yang dilakukan oleh Trimbake dkk. juga menemukan peningkatan kadar MDA serum dan penurunan kadar vitamin E secara signifikan pada kusta tipe PB dan MB. Penelitian ini menunjukkan adanya stres oksidatif pada penderita kusta juga disebabkan karena adanya penurunan antioksidan nonenzimatik.

Penelitian yang dilakukan oleh Vijayaraghavan dkk. di India pada tahun 2011 menemukan penurunan secara signifikan kadar antioksidan enzimatik seperti SOD, katalase, glutation peroksidase, glutation reduktase dan glutation-s-transferase pada penderita kusta tipe MB dibandingkan kontrol yang sehat. Penelitian lain oleh Garad (2014) dkk. mengenai peroksidasi lipid juga menemukan adanya peningkatan MDA secara signifikan pada penderita kusta dibanding kontrol serta lebih tinggi pada kusta tipe MB dibanding PB. Pada penelitian ini juga ditemukan penurunan kadar antioksidan thiol pada penderita kusta terutama tipe MB dibanding kontrol sehat. Penelitian oleh Meneses dkk. (2014) yang menggunakan sampel urin menemukan peningkatan MDA urin pada penderita kusta dibanding kontrol.

Penelitian mengenai stres oksidatif pada penyakit kusta tidak hanya dilakukan pada pasien yang baru terdiagnosis namun juga pada pasien yang sudah mendapatkan terapi maupun yang sudah selesai pengobatan (Release from treatment/RFT). Penelitian oleh Prabhakar dkk. tahun 2012 pada penderita kusta

42

glutathione, total antioksidan status serta peningkatan kadar MDA secara signifikan pada pasien kusta tipe MB dibanding kontrol. Penelitian lain yang dilakukan oleh Ozan dkk. (2010) pada pasien kusta yang sudah selesai pengobatan mendapatkan peningkatan signifikan kadar MDA dan aktivitas GSH dan katalase dibanding kontrol. Penelitian ini menunjukkan bahwa kejadian stres oksidatif tidak hanya dapat terjadi pada kasus baru kusta namun juga pada kusta yang yang telah selesai mendapatkan pengobatan.

Meskipun sebagian besar penelitian menunjukkan bukti adanya tingkat stres oksidatif terutama melalui peningkatan kadar MDA namun beberapa penelitian menemukan hasil yang bertentangan. Penelitian oleh Schalcer pada tahun 2013 yang dilakukan pada 23 pasien penderita kusta sebelum mendapat terapi. Pada penelitian ini didapatkan kadar MDA yang tidak berbeda antara penderita kusta dan kontrol sehat, namun kadar SOD ditemukan mengalami penurunan secara signifikan dibanding kontrol sehat.