DAFTAR ISI
Halaman
SAMPUL DALAM ... i
PRASYARAT GELAR ... ii
LEMBARPENGESAHAN ... iii
LEMBAR PENETAPAN PANITIA PENGUJI ... iv
SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT... v
UCAPAN TERIMA KASIH ... vi
ABSTRAK ... viii
ABSTRACT ... ix
DAFTARISI ... x
DAFTARTABEL ... xiii
DAFTARGAMBAR ... xiv
DAFTARSINGKATAN ... xv
DAFTARLAMPIRAN ... xvii
BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Rumusan Masalah ... 6 1.3. Tujuan Penelitian ... 6 1.3.1. Tujuan Umum ... 6 1.3.2. Tujuan Khusus ... 6 1.4. Manfaat Penelitian ... 7
BAB II KAJIAN PUSTAKA ... 8
2.1. Epidemiologi Kasus HIV di Dunia dan di Indonesia... ... 8
2.2. Hemostasis Besi ... 9
2.2.1. Peran Monosit dan Makrofag Pada Hemostasis Besi ... 9
2.2.2. Peran Hepsidin dan Hemostasis Besi... 11
2.2.3. Peran Homeostasis Besi Pada Sistem Imunitas Tubuh ... 18
2.3. Homeostasis Besi pada Infeksi HIV ... 21
2.3.1. Peranan Zat Besi Pada Replikasi HIV-1 ... 21
2.3.2. Peranan Hepsidin Pada Infeksi HIV-1 ... 25
2.4. Kadar Hepsidin Serum pada Penderita dengan Infeksi HIV ... 28 2.5. Korelasi Kadar Hepsidin Serum dan Hitung Sel CD4 pada Penderita
xi
dengan Infeksi HIV ... 29
BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP, DAN HIPOTESIS PENELITIAN ... 30
3.1. Kerangka Berpikir ... 30
3.2. Konsep ... 31
3.3. Hipotesis Penelitian ... 32
BAB IV METODE PENELITIAN ... 33
4.1. Rancangan Penelitian ... 33
4.2. Tempat dan Waktu Penelitian ... 33
4.3. Ruang Lingkup Penelitian ... 33
4.4. Populasi Penelitian ... 33
4.4.1. Populasi Target ... 33
4.4.2. Populasi Terjangkau ... 33
4.5. Sampel Penelitian ... 34
4.5.1. Teknik Pengambilan Sampel ... 34
4.5.2. Besar Sampel ... 34
4.6. Kriteria Inklusi dan Ekslusi ... 35
4.6.1. Kriteria Inklusi ... 35
4.6.2. Kriteria Ekslusi ... 35
4.7. Variabel Penelitian ... 36
4.7.1. Identifikasi Variabel ... 36
4.7.2. Definisi Operasional Variabel ... 37
4.6.2. Kriteria Ekslusi ... 40
4.8. Bahan dan Instrumen Penelitian ... 40
4.8.1. Hepsidin ... 40
4.8.2. Hitung Sel CD4 ... 40
4.9. Alur Penelitian ... 41
4.8. Analisis Data ... 42
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ... 44
5.1. Hasil ... 44
5.1.1. Karakteristik sampel ... 44
5.1.2. Hubungan antara kadar hepsidin serum dan hitung sel CD4 ... 45
5.1.3. Hubungan antara kadar hemoglobin dan hitung sel CD4 ... 45
xii
5.2.1. Karakteristik sampel ... 48
5.2.2. Hubungan antara kadar hepsidin serum dan hitung sel CD4 ... 51
5.2.3. Hubungan antara kadar hemoglobin dan jumlah CD4 ... 54
5.2.3. Hubungan antara hepsidin serum dan kadar hemoglobin ... 54
BAB VI SIMPULAN DAN SARAN ... 56
6.1. Simpulan ... 56
6.2. Saran ... 56
DAFTAR PUSTAKA ... 57
xiii ABSTRAK
HUBUNGAN ANTARA KADAR HEPSIDIN SERUM DAN HITUNG SEL CD4 PADA PENDERITA TERINFEKSI HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS (HIV)-1
DENGAN STATUS ARV NAIVE
Infeksi HIV merupakan masalah multi dimensi. Beberapa penelitian
menunjukkan bahwa perubahan dalam metabolisme zat besi dapat menyertai dan memperburuk progresifitas HIV / AIDS. Keseimbangan besi ditubuh diregulasi oleh hepsidin dengan berikatan pada ferroportin. Penurunan ekspresi hepsidin mungkin dapat membatasi replikasi HIV-1. Penelitian Armitagea dkk menunjukan bahwa hepsidin plasma lebih tinggi secara signifikan pada individu yang terinfeksi HIV-1. Penelitian pertama hubungan hitung sel CD4 dan kadar hepsidin serum pada pasien yang terinfeksi HIV-1 dengan dan tanpa terapi anti retroviral (ARV) dilaporkan oleh Wisaksana dkk. Penelitian ini dirancang untuk membuktikan hubungan antara kadar hepsidin serum dan hitung sel CD4 pada penderita terinfeksi HIV dengan status ARV Naive.
Penelitian ini menggunakan metode observasional dengan rancangan penelitian
potong lintang analitik di poliklinik Voluntary Counseling Test (VCT) dan ruangan rawat
inap kelas III RSUP Sanglah.Penderita terinfeksi HIV-1 stadium klinis III & IV WHO yang
berusia 15-60 tahun dan tidak pernah mendapatkan terapi ARV diikut sertakan. Kriteria eksklusi: hipoksemia, mendapat terapi preparat besi / transfusi darah, keganasan, SLE atau
RA, penyakit ginjal kronis, penyakit hati kronis, infeksi Mycobacterium tuberculosis dan
kehamilan. Selanjutnya dilakukan anamnesis, pemeriksaan fisik, pemeriksaan hepsidin serum dan hitung sel CD4.
Dari 62 sampel penderita infeksi HIV stadium III dan IV, didapatkan median
kadar hepsidin serum adalah 41,66 (4,98-142,31) µg/mL dan median hitung sel CD4 adalah 21 (1-257) sel/m3. Pada analisis korelasi spearman pada kedua variabel ini ditemukan korelasi yang bermakna antara kadar hepsidin serum dan hitung sel CD4, dengan koefisien korelasi sebesar -0,28 dan nilai signifikansi 0,028.
Dari hasil penelitian ini disimpulkan bahwa terdapat hubungan dengan korelasi
negatif antara kadar hepsidin serum dan hitung sel CD4 pada penderita terinfeksi human
immunodeficiency virus (HIV)-1 dengan status ARV naïve. Hasil penelitian tersebut diharapkan dapat dipakai sebagai dasar penelitian lebih lanjut agar dapat membuktikan lebih jauh peran inflamasi pada progresifitas penyakit pada penderita yang terinfeksi HIV-1.
xiv ABSTRACT
CORRELATION BETWEEN HEPCIDIN SERUM LEVEL AND CD4 CELL COUNT IN HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS (HIV)-1 PATIENT WITH ARV NAÏVE
STATUS
HIV infection is a multidimensional problem. Reduction hepcidin expression may limit the replication of HIV-1. Some studies show that changes in iron metabolism can accompany and promote the progression of HIV / AIDS. Serum iron balance is regulated by hepcidin by binding to ferroportin. Down regulated hepcidin expression may limit the replication of HIV-1. Armitagea et al shows that plasma hepsidin significantly higher in HIV patients. The first study of correlation between serum hepcidin levels and CD4 cell count in HIV patients with and without anti retroviral (ARV) therapy reported by Wisaksana et al. This study was designed to prove the correlation between serum hepcidin level and CD4 cell counts in HIV-infected patients with ARV Naive status.
An observational study with cross sectional analytic design in the Voluntary Counseling Test (VCT) Clinic and class III ward at Sanglah Hospital. HIV-1 infected patients with clinical stage III & IV WHO aged 15-60 years and never get ARV therapy included. Exclusion criteria: hypoxemia, iron preparations therapy / blood transfusion, malignancy, SLE or RA, chronic kidney disease, chronic liver disease, Mycobacterium tuberculosis infection and pregnancy. Furthermore, the history, physical examination, serum hepsidin examination and CD4 cell count.
From 62 samples of HIV patients on stage III and IV, the median levels of serum hepcidin was 41.66 (4.98 to 142.31) pg / mL and the CD4 cell count median was 21 (1-257) cells / m3. In Spearman correlation analysis on these two variables, we found significant correlation between serum hepcidin level and CD4 cell count, with a correlation coefficient -0.28 and significancy value 0.028.
From the results of this study, we concluded that there is a negative correlation between serum hepsidin level and CD4 cell count in HIV patients with ARV naïve status. The results of these studies are expected to be used as the basis for further research in order to prove further the role of inflammation in the progression of disease in HIV.
xv BAB I PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Infeksi Human Immunodeficiency Virus (HIV) merupakan masalah multi dimensi yang mengancam negara-negara di seluruh dunia termasuk Indonesia. Laporan
United Nations Programme on HIV/AIDS (UNAIDS) tahun 2013 menyatakan bahwa jumlah orang yang hidup dengan HIV adalah 35 juta orang (33.2-37.2 juta), dengan angka insiden pada tahun 2013 sebanyak 2,1 juta orang. Angka kematian akibat Acquired Immune Deficiency Syndrome (AIDS) pada tahun 2013 adalah sebesar 1,5 juta orang (UNAIDS, 2013).
Terapi antiretroviral (ARV) dapat mengendalikan viral load dengan efektif selama bertahun-tahun, namun varian yang resisten terhadap obat akhirnya muncul dan menyebabkan AIDS (Stebbing, 2004). Meskipun terapi ARV efisien, eradikasi infeksi HIV-1 terus menjadi tantangan dan membutuhkan wawasan biologis baru untuk pengembangan strategi terapi yang efektif.
Eradikasi provirus HIV-1 yang laten masih tetap tidak efektif, karena HIV-1 yang terintegrasi tidak terpengaruh oleh obat ARV yang ada sampai transkripsi virus teraktifasi (Lafeuillade, 2011). Penurunan besi fisiologis oleh ferroportin,
deplesi besi dengan iron chelator, atau penurunan ekspresi hepsidin mungkin dapat membatasi replikasi HIV-1 dan dianggap sebagai metode terapi potensial masa depan untuk infeksi HIV-1 (Xu, 2010).
Beberapa penelitian independen telah menunjukkan bahwa perubahan dalam metabolisme zat besi dapat menyertai dan memperburuk progresifitas HIV / AIDS (Dermid, 2007). World Health Organization (WHO) membuat klasifikasi
xvi
imunologis untuk menilai derajat imunodefisiensi menjadi empat kategori: imunodefisiensi yang tidak signifikan / no significant immunodeficiency (CD4 > 500 sel/mm3), imunodefisiensi ringan / mild (CD4+ 350-499 sel/mm3), imunodefisiensi lanjut/advanced ( CD4+ 200-349 sel/mm3), dan imunodefisiensi berat/severe (CD4+ < 200 sel/mm3) (WHO, 2007a).
Langkah-langkah tertentu dalam siklus replikasi HIV-1 melibatkan zat besi sebagai komponen yang penting (Drakesmith, 2008; Nekhai, 2013). Pada pasien yang terinfeksi HIV-1, sering terjadi penimbunan zat besi pada makrofag. Hal ini telah dibuktikan pada beberapa penelitian klinis. Sebuah penelitian menunjukkan adanya korelasi positif antara derajat pembebanan zat besi pada makrofag sumsum tulang dan angka mortalitas pasien dengan infeksi HIV-1 (Monye, 2009).
Makrofag merupakan sebuah tempat penampungan yang penting dari HIV-1 yang relatif resisten terhadap pengobatan (Montaner 2006). Secara in vivo
pembebanan besi pada makrofag dalam konteks infeksi HIV-1 dapat memiliki dua konsekuensi lebih lanjut yang akan merugikan inang. Konsekuensi pertama adalah timbulnya kondisi yang baik untuk replikasi HIV-1 dan pada saat yang sama memberikan nutrisi penting untuk mikroorganisme penyebab penyakit lainnya (Orenstein, 1997). Konsekuensi buruk kedua dari deposisi besi kronis pada makrofag adalah anemia. Makrofag mendaur ulang 30 mg zat besi per hari (20-30 kali lipat jumlah yang biasanya diserap dari diet), fluktuasi pada daur ulang besi mempengaruhi eritropoiesis. Jika zat besi dalam jumlah yang cukup tertahan dalam makrofag dan tidak dilepaskan ke serum, sumsum tulang akan kekurangan zat besi dan tidak dapat mensintesis darah merah yang cukup
xvii
(Knutson 2003). Anemia penyakit kronis dapat diamati berbagai infeksi virus (Weiss, 2005). Anemia sering ditemukan dalam perjalanan infeksi HIV / AIDS akibat penumpukan besi pada makrofag maupun dalam kondisi defisiensi besi yang dihubungkan dengan prognosis yang buruk (Lundgren, 2003).
Ferroportin merupakan satu-satunya exporter besi yang ditemukan pada mamalia dan terdapat pada sel dan jaringan dimana sebagian besar besi mengalami regulasi seperti: sel darah merah, plasenta, hepatosit serta makrofag di hati dan limpa (Abboud, 2000). Ferroportin juga diekspresikan pada sisi
basolateral dari enterosit duodenum dan membantu pelepasan besi menuju serum yang kemudian berfungsi untuk mengatur absorbsi besi sistemik dan daur ulang zat besi (Ganz, 2007). Ekspresi ferroportin diregulasi secara negatif oleh hepsidin (Nekhai, 2013). Hepsidin adalah suatu protein yang memiliki peran dalam regulasi besi didalam tubuh manusia. Hepsidin tersusun dari 25 asam amino dan disintesis oleh hepatosit. Hepsidin meregulasi keseimbangan besi ditubuh dengan berikatan dengan ferroportin. Peningkatan kadar hepsidin akan menurunkan pelepasan besi dari makrofag dan organ retikuloendotelial, serta menurunkan absorbsi besi di saluran cerna, sehingga akan menyebabkan turunnya persediaan besi untuk proses eritropoesis (Larson DS dan Coyne DW,2013).
Pengeluaran besi dari sel yang terinfeksi dengan terapi iron chelator adalah strategi antivirus yang potensial (Schaible, 2004). Pada sebuah penelitian retrospektif yang dilakukan oleh Costagliola dkk. (1994) pada pasien thalassemia
dengan infeksi HIV-1 yang mendapatkan dosis deferiprone (iron chelator) yang lebih tinggi, menunjukkan hasil kelangsungan hidup yang lebih lama.
Penelitian-xviii
penelitian lain meneliti khasiat iron chelator dalam mengendalikan replikasi HIV-1 dalam sel kultur. Deplesi besi seluler melalui ekspresi ferroportin
dipertimbangkan dapat menghambat ekspresi gen HIV-1 (Xu, 2010). Penelitian yang cermat diperlukan untuk memastikan bahwa iron chelator menargetkan aspek yang spesifik pada siklus hidup virus pada sel yang tepat tanpa efek samping yang tidak diinginkan (Schaible, 2004).
Penelitian in vitro yang dilakukan oleh Min-Xu, dkk. (2010) menunjukkan bahwa hepsidin menginduksi traskripsi HIV-1 pada 293 sel T yang mengekspresikan Wild Type ferroportin tetapi tidak pada mutan C326Y. Selain itu pemberian hepsidin pada sel makrofag dan sel kultur yang terinfeksi HIV-1 pada keberadaan zat besi, menginduksi replikasi HIV-1 secara signifikan. Penemuan ini menunjukkan bahwa interaksi antara ekspresi ferroportin dan degradasi ferroportin oleh hepsidin dapat berperan sebagai regulator pada transkripsi HIV-1 dan menunjukkan bahwa transkripsi HIV-1 dapat teraktifasi secara transien oleh hepsidin. Walaupun demikian, peran ferroportin atau hepsidin pada progresifitas penyakit akibat infeksi HIV-1 masih belum dapat dibuktikan. Ekspresi hepsidin difasilitasi oleh Interleukin (IL)-6 dan sitokin pro inflamasi lain yang meningkat selama proses inflamasi dan merupakan faktor resiko untuk progresifitas penyakit HIV-1 (Ganz, 2009). Pada infeksi hepatitis B, kadar hepsidin dapat mengalami fluktuasi pada hari ke 45-90 paska viremia pertama (ketika respon sitokin berlebihan). Kadar hepsidin mengalami supresi pada infeksi kronis hepatitis C (Felton, 1979). Hepsidin memiliki peran penting pada patogenesis infeksi Mycobacterium tuberculosis dalam regulasi homeostasis besi pada inang selama infeksi dan homeostasis besi patogen (pengambilan dan
xix
penyimpanan zat besi) Mekanisme modulasi lingkungan zat besi inang pada kondisi hepsidin yang tinggi pada Mycobacterium tuberculosis tidak diketahui. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa Mycobacterium tuberculosis dapat memanipulasi produksi hepsidin seluler pada inang (Sow, 2007).
Penelitian potong lintang komparatif yang dilakukan oleh Armitagea dkk. (2014) pada 31 individu yang terinfeksi HIV-1 dengan kontrol 20 individu HIV(-) menunjukan bahwa hepsidin plasma lebih tinggi secara signifikan pada individu yang terinfeksi HIV-1 (19.13 vs. 8.35 ng/mL, P = 0.0089). Selain itu pada penelitian ini juga dilakukan uji komparatif pada 20 individu yang terinfeksi HIV-1 yang telah mendapat terapi ARV dengan kontrol 20 individu HIV(-) dengan hasil hepsidin plasma yang lebih tinggi secara signifikan (17.51 vs. 8.35 ng/mL, P: 0.0198 ).
Penelitian pertama hubungan hitung sel CD4 dan kadar hepsidin serum pada pasien yang terinfeksi HIV-1 dilaporkan oleh Wisaksana dkk. (2013). Penelitian tersebut berupa nested case control yang kemudian dilakukan analisis korelasi pada subjek penelitian yang berjumlah 84 sampel pasien yang terinfeksi HIV-1 dengan karakterisktik pasien: 42 pasien dengan infeksi Mycobacterium tuberculosis, 23 pasien mendapat terapi ARV. Pada penelitian ini didapatkan nilai r = -0.5, p < 0.001.
Penelitian penelitian diatas menunjukkan peran zat besi yang diregulasi terutama oleh hepsidin dalam replikasi dan progresifitas infeksi HIV. Selain itu, penelitian pendahuluan menunjukkan bahwa terdapat peningkatan kadar hepsidin pada pasien dengan infeksi HIV tahap lanjut yang disertai korelasi terbalik dengan hitung sel CD4. Pada penelitian pendahuluan tersebut beberapa subjek
xx
penelitian menggunakan terapi ARV. Oleh karena itu penelitian ini dirancang untuk membuktikan hubungan antara peningkatan kadar hepsidin serum dan hitung sel CD4 pada penderita terinfeksi HIV dengan status ARV Naive.
1.2Rumusan Masalah
Apakah terdapat hubungan antara kadar hepsidin serum dan hitung sel CD4 pada penderita terinfeksi HIV-1 dengan status ARV Naive?
1.3Tujuan Penelitian
1.3.1 Tujuan umum: mengetahui hubungan kadar hepsidin serum dan hitung sel CD4 pada penderita terinfeksi HIV-1 dengan status ARV Naive.
1.3.2 Tujuan khusus:
1. Mengetahui kadar hepsidin serum pada penderita terinfeksi HIV-1 dengan status ARV Naive.
2. Mengetahui kadar CD4 serum pada penderita terinfeksi HIV-1 dengan status ARV Naive.
3. Mengetahui hubungan antara kadar hepsidin serum dan hitung sel CD4 pada penderita terinfeksi HIV-1 dengan status ARV Naive.
1.4Manfaat Penelitian
1.4.1 Manfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan: dapat diketahui hubungan antara kadar hepsidin serum dan hitung sel CD4 pada penderita terinfeksi HIV-1 dengan status ARV Naive.
1.4.2 Manfaat praktis: dengan mengetahui hubungan antara kadar hepsidin serum dan hitung sel CD4 pada penderita terinfeksi HIV-1 dengan status ARV Naïve, dapat meningkatkan wawasan tentang peran hepsidin progresifitas infeksi HIV-1.
