Berdasarkan International Diabetes Federation IDF, Sindrom Metabolik adalah seseorang dengan memiliki sedikitnya 3 kriteria berikut:
1. Obesitas abdominal Lingkar pinggang
≥ 80 cm untuk wanita dan ≥ 90 cm untuk pria 2. Peningkatan kadar trigliserida darah
≥ 150 mgdL 3. Penurunan kadar kolesterol HDL
Pada Pria 40 mgdL dan 50 mgdL pada wanita 4. Peningkatan tekanan darah
≥130 mmHg≥ 85 mmHg atau sedang memakai obat anti hipertensi
5. Peningkatan glukosa darah puasa ≥ 10
0 mgdL atau sedang memakai obat anti diabetes. Alberti, 2006.
II.2.2 Epidemiologi
Sindroma metabolik merupakan masalah kesehatan utama di Negara Barat dan mengenai sekitar sedikitnya 20 dari orang dewasa dan sekitar
40 pada dewasa diatas 60 tahun. Selama periode 1988-1994 dan 1999- 2000, prevalensi sindroma metabolik meningkat menjadi 23,5 pada wanita
dan 2,2 pada pria Johnson, 2007.Berdasarkan data dari NHANES III diperkirakan 47 juta orang di Amerika Serikat menderita sindroma metabolik
Albala, 2008. Prevalensi pada pria berusia 20-29 tahun sekitar 14,9, 51,6 pada
usia 60-69 tahun dan 46,6 untuk usia ≥ 70 tahun. Sementara prevalensi
pada wanita berusia 20-29 tahun sekitar 12,1, pada usia 60-69 tahun menjadi 60,9 dan 57,8 pada wanita usia
≥ 70 tahun. Lloyd-Jones 2009
Universitas Sumatera Utara
Prevalensi pada pria kulit putih, kulit hitam dan Mexican-American adalah 34,5, 24,5 dan 40,3. Untuk wanita kulit putih, kulit hitam dan
Mexican-American sebesar 31,5, 36,4 dan 44. Lloyd-Jones 2009
II.2.3 Patofisiologi
Insulin dihasilkan oleh sel β pulau Langerhan dari organ pankreas.
Glukosa merupakan pengatur sekresi insulin oleh sel β pankreas, walaupun asam amino, keton, berbagai nutrisi, peptida gastrointestinal dan
neurotransmitter juga mempengaruhi sekresi insulin. Level glukosa 3,9 mmolL 70 mgdl merangsang sintesis insulin, terutama dengan
meningkatkan translasi dan pengolahan protein. Powers, 2005 Homeostasis glukosa menggambarkan secara tepat keseimbangan
antara produksi glukosa hati dan pengambilan serta penggunaan glukosa perifer. Insulin adalah penggerak utama dari keseimbangan ini. Pada saat
puasa, level insulin yg rendah meningkatkan produksi glukosa dengan cara glukoneogenesis hati dan glikogenolisis. Glukagon juga merangsang
glikogenolisis dan glukoneogenesis melalui hati dan ginjal. Level insulin yang rendah menurunkan sintesis glikogen dan pengambilan glukosa dari jaringan
dan meningkatkan mobilisasi precursor simpanan. Powers,2005 Insulin mempunyai efek antiapoptosis, dimana pada binatang
percobaan dengan penambahan insulin pada cairan reperfusi dijumpai pengurangan ukuran miokard infark sekitar 50. Sedangkan studi pada
manusia, pemberian infus insulin dosis rendah dengan heparin dan agen trombolitik menunjukkan efek kardioprotektif. Selain itu efek anti inflamasi
juga terdapat pada insulin hal ini didukung oleh eksperimen pada binatang
Universitas Sumatera Utara
percobaan bahwa pemberian insulin menunjukkan pengurangan mediator- mediator inflamasi IL-
β, IL-6, macrophage migration inhibitor factor [MIF], Tumor Necrosis Factors-
α TNF-α, dan expression of proinflammatory transcription factors CEBP C enhancer binding protein dan cytokines.
Kemampuan insulin dalam efek antioksidan didukung dengan kemampuannya untuk menekan reactive oxygen species ROS Dandona,
2005. Insulin resistance didefinisikan sebagai gangguan metabolik yang
ditandai dengan produksi insulin yang normal namun telah terjadi penurunan sensitivitas jaringan terhadap kerja insulin. Telah dilaporkan sejumlah individu
dengan sindroma metabolik juga mengalami insulin resistance Powers, 2005; Arenillas, 2007. Insulin resistance merusak penggunaan glukosa oleh
jaringan dan meningkatkan pengeluaran glukosa hati sehingga berkembang menjadi keadaan hiperglikemi. Powers, 2005
Insulin resistance dan hiperinsulinemia berhubungan dengan penurunan produksi endotelial yang berupa nitric oxide NO dan peningkatan
oxidative stress. Johnson, 2007 Penyakit ginjal pada subjek dengan sindroma metabolik
dihubungkan oleh obesitas viseral dan insulin resistance dengan cara mengaktivasi Renin Angiotensin System RAS dan oxidative stress di ginjal
sehingga menyebabkan gangguan tekanan natriuresis¸sensitivitas garam terhadap tekanan darah, pengeluaran aldosteron, hipertensi glomerular
vasokontriksi dan proliferasi dan ekspansi matriks. Ritz,2008
Universitas Sumatera Utara
Tabel 1. Pathomekanisme yang menghubungkan penyakit ginjal dengan
sindroma metabolik Insulin resistance dengan kompensasi hiperinsulinemia
Aktivasi Renin Angiotensi System Oxidative stress
Akibat pada ginjal: Gangguan antara tekanan-natriuresis
Insulin induced salt-sensitivity Pengeluaran aldosteron
Glomerular hipertensi Disfungsi endotel
Vasokonstriksi Ekspansi matriks
Dikutip dari : Ritz E. 2008. Metabolic syndrome and Kidney disease. Blood Purification;26: 59-62
Oxidative stress didefinisikan sebagai suatu gangguan pada keseimbangan pro-oksidan dan anti-oksidan, yang dapat menimbulkan
kerusakan jika keadaan pro-oksidan yang lebih banyak. Otak menggunakan jumlah oksigen yang relatif banyak, sehingga rentan terhadap oxidative
stress. Pembentukan oksidan secara alami sewaktu transpor elektron mitokondrial, auto-oksidasi beberapa neurotransmitter dan kejadian sewaktu
hipoksia atau iskemia sehingga dapat menimbulkan kerusakan jaringan. Warner dkk,2004 dan Hansel dkk, 2004.
Sindroma metabolik berhubungan dengan peningkatan oxidative stress sistemik terutama anion superoxide O
2 -
. Akibat dari banyaknya O
2 -
menyebabkan inaktif dari NO sehingga terjadi disfungsi endotel dan abnormalitas vaskular. Anion superoxide juga mempengaruhi oksidasi LDL
sehingga menyebabkan terjadinya atherosklerosis. Sistem oksidasi Nicotinamide Adenin Dinucleotide Phospate NADPH merupakan pengahasil
O
2 -
yang sangat penting di dinding pembuluh darah, yang berada di sel endotel, sel otot polos, fibroblast dan infiltrat monosit makrofag.
Universitas Sumatera Utara
Overaktivitas dari oksidasi NADPH vaskular mungkin terlibat dalam terjadinya atherosklerosis. Fortuno dkk, 2006
Keadaan insulin resistant merupakan proinflammatory. Beberapa artikel menunjukkan netralisasi TNF-
α dengan reseptor TNF-α yang dapat larut menyebabkan perbaikan sensitivitas insulin. Jadi, sitokin
proinflammatory TNF- α merupakan mediator dari insulin resistance.
Perluasan sindroma metabolik akibat terjadinya insulin resitance dapat dilihat pada Gambar 1. Dandona dkk, 2005.
Gambar 1. Efek Insulin resistance pada sindroma metabolik terhadap
vaskular
Figure 1. Extension of metabolic syndrome on the basis of resistance to the novel actions of insulin.
Dikutip dari : Dandona, P., Aljada,A. and Chaudhuri A. 2005. Metabolic syndrome. A Comprehensive Perspective Based on Interactions Between Obesity, Diabetes,and
Inflammation. Circulation; 111: 1448-1454
Nitric oxide adalah gas inorganik yang berperan untuk mengkontrol aliran darah otak, trombogenesis dan modulasi aktivitas neuronal. Nitric oxide
dihasilkan di sel endotelial, glia, neuron dan makrofag oleh 3 isofrom berbeda
Universitas Sumatera Utara
dari enzim nitric oxide synthase NOS. Nitric oxide synthase memperantarai perubahan L-arginin dan oksigen menjadi NO dan sitrullin Castillo, 2000
Dalam kondisi iskemik otak, konsentrasi tinggi dari NO yang ditimbulkan oleh aktivasi calcium-dependent dari constitutive neuronal NOS
nNOS dan aktivasi inducible NOS iNOS di makrofag dan sel-sel lain yang menghalangi inflamasi dan aksi sitotoksik yang menyebabkan kematian
neuronal. Castillo, 2000. Disregulasi dari sekresi faktor yang berasal dari jaringan lemak mis:
adipokin seperti leptin, adiponectin, resistin, retinol berikatan dengan protein- 4, dan visfatin juga kemokine dan sitokin seperti tumor necrosis factor-
α pada orang dengan obesitas berperan dalam terjadinya kondisi inflamasi
kronis. Aktivasi dari imunitas bawaan lahir melalui Toll-like receptors menyebabkan peningkatan level asam lemak sehingga terjadinya inflamasi.
Gangguan aktivitas mitokondria juga menyebabkan terjadinya insulin resistance pada pasien dewasa dan anak-anak dengan diabetes tipe-2.
Arenillas, 2007.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2. Mekanisme molekular yang melibatkan insulin resistance
Figure 2. Molecular mechanisms involved in insulin resistance. Inflammatory signaling is triggered after activation of membrane receptors such as tumor necrosis factor receptors, Toll-like receptors, receptors for advanced glycation
end products or by intracellular signals such as oxidative stress. This results in the activation of intracellular kinases I_B kinase, Jun kinase leading to phosphorylation of targets such as insulin receptor substrate-1 and to the
activation of transcription factors such as nuclear factor _B or AP-1 responsible for the transcription of inflammatory genes. Defects in mitochondrial activity also lead to insulin resistance.
Dikutip dari : Arenillas J.F, Moro M.A, and Davalos A. 2007. The metabolic syndrome and stroke. Potential treatment approach. Stroke; 38: 2196-2203.
II.3. GLOMERULAR FILTRATION RATE GFR
