Tabel III . Kriteria kadar glukosa darah pada pasien normal, pradiabetes
dan diabetes melitus
Kelompok Glukosa darah puasa
Glukosa darah postprandial mgdl
mmoll mgdl
mmoll Normal
100 5,6
140 7,8
Pradiabetes 100-125
5,6-6,9 140-199
7,8-11,1 Diabetes melitus
≥ 126 ≥ 7,0
≥ 200 ≥ 11,1
Dipiro, Robert, Gary, Gary, Barbara, and Michael, 2008
E. Diabetes pada Tikus
Untuk hewan uji khususnya tikus, kadar glukosa darah puasa normal adalah 50-135 mgdl Wolfensohn and Maggie, 2003. Secara umum, kadar
glukosa darah sesaat kelompok yang diinduksi STZ harusnya 200 mgdl, sedangkan untuk kadar gkulosa darah puasa harusnya 150 mgdl glukosa dari
18 mgdl = 1mM. Hal yang paling penting adalah harus ada perbedaan yang signifikan antara kelompok yang diinduksi STZ dan kelompok kontrol Wu and
Youming, 2008. Dosis yang digunakan untuk menginduksi DM tipe 1 secara intravena
adalah sebesar 40-60 mgkg, sedangkan dosis intraperitoneal adalah lebih dari 40 mgkg BB. STZ juga dapat diberikan secara berulang, untuk menginduksi DM
tipe 1 yang diperantarai aktivasi sistem imun. Untuk menginduksi DM tipe 2, STZ diberikan intravena atau intraperitoneal dengan dosis 100 mgkg BB pada tikus
berumur 2 hari kelahiran, atau 8-10 minggu. Dosis tersebut dapat menyebabkan terjadinya gangg
uan respon terhadap glukosa dan sensitivitas sel β terhadap glukosa Szkudelski, 2001. Dosis yang digunakan untuk menginduksi DM tipe 1
pada tikus berkisar dari 40-70 mgkgBB dosis tunggal dengan jalur pemberian secara intraperitonial. Model tikus diabetes ini biasanya digunakan untuk
mempelajari patogenesis dari DM tipe 1, dan mengevaluasi senyawa antidiabetes Wu and Youming, 2008. Dalam penelitian Astuti, dkk. 2001 menyatakan
pada tikus Sprague dawley dengan pemberian STZ dosis tunggal sebesar 40 mgkgBB memberikan respon yang stabil dan penurunan insulin yang lebih cepat
dibandingkan dengan dosis 60 mgkgBB. Senyawa diabetogenik yang sering digunakan selain STZ yaitu alloxan, vacor, dithizone dan 8-hidroksikuinolon.
F. Insulin
1. Fungsi insulin
Insulin adalah hormon anabolik utama tubuh dan memiliki efek menstimulasi transpor glukosa, meningkatkan transpor asam amino ke dalam sel,
menstimulasi sintesis protein, menghambat pemecahan cadangan lemak, protein, dan glukosa dan menghambat glukoneogenesis, sintesis glukosa baru oleh hati.
Insulin dilepaskan pada tingkatkadar basal oleh sel- sel β pulau Langerhans.
Stimulasi utama untuk pelepasan insulin di atas kadar basal adalah peningkatan glukosa darah Corwin, 2009.
2. Sintesis insulin
Insulin disintesis sebagai prekursor berantai tunggal yang rantai A dan B dihubungkan oleh peptida C. Produk awal insulin adalah preproinsulin yang
digabungkan dan dipenetrasi ke dalam retikulum endoplasma kasar sel β, kemudian dipecah menjadi proinsulin. Proinsulin kemudian diangkut ke aparatus
Golgi, dibungkus di dalam granula yang diikat membaran. Granula ini bergerak ke dinding sel oleh suatu proses yang melibatkan mikrotubulus dan membran
berfusi dengan membran sel ini. Insulin dikeluarkan ke daerah luar dengan eksositosis. Kemudian insuli
n melintasi membran basalis sel β dan kapiler berdekatan serta endotel fenestrata kapiler untuk mencapai aliran darah Ganong,
1995.
3. Regulasi sekresi insulin
Glukosa merupakan stimulus utama sekresi insulin. Glukosa memasuki sel β melalui transpor terfasilitasi, yang diperantarai oleh GLUT2. Kemudian
glukosa difosforilasi oleh glukokinase. Metabolisme glukosa yang diawali dengan glukokinase, dan menghasilkan perubahan dalam perbandingan ATPADP. Hal ini
mengakibatkan, penghambatan saluran K
+
sensitif-ATP dan depolarisasi sel β.
Aktivitas konpensasi saluran Ca
2+
bergantung pada tegangan dan menghasilkan influks Ca
2+
ke dalam sel β. Ca
2+
mengaktivasi fosfolipase A
2
dan fosfolipase C, yang menghasilkan pembentukan asam arikidonat, inositol polifosfat dan
diasilgliserol. Inositol-1,4,5-trifosfat memobilisasi Ca
2+
dari kompartemen mirip- retikulum endoplasma, yang selanjutnya meningkatkan konsentrasi kation
sitosolik. Ca
2+
intraseluler bekerja sebagai perangsang sekresi insulin Gambar 6.
Gambar 6. Regulasi sekresi insuli n dari sel β pankreas
Brunton
et al., 2010
Insulin dilepaskan pada tingkatkadar basal oleh sel- sel β pulau
Langerhans. Stimulasi utama untuk pelepasan insulin di atas kadar basal adalah peningkatan glukosa darah. Kadar glukosa darah puasa dalam keadaan normal
adalah 80-90 mg100 mL darah. Apabila glukosa darah meningkat lebih dari 100mg100 mL darah, maka sekresi insulin dari pankreas dengan cepat meningkat
cepat dan kemudian ke tingkat basal dalam 2-3 jam Corwin, 2009.
G. Streptozotosin
Gambar 7. Struktur streptozotosin
Konrad, Irina, Joseph, Kan and Jeffrey, 2001
Streptozotosin atau streptozosin atau izostazin atau zanosar STZ adalah sintesis dari derivat nitrosoureido glukopiranosa yang diisolasi dari frementasi
Streptomyces achromogenes yang merupakan suatu antibiotik anti tumor dan senyawa kimia yang berkaitan dengan nitrosureas untuk kemoterapi kanker.
Setiap vial streptozotosin bubuk mengandung 1 g bahan aktif streptozotosin dengan nama kimia 2-Deoxy-2[methylnitrosoamino-carbonyl] amino]-D-
glucopyranose Gambar 7. Streptozotosin berbentuk bubuk, berwarna kuning pucat digunakan untuk menginduksi baik DM tipe 1 maupun tipe 2 pada hewan
uji Etuk, 2010. STZ disimpan pada suhu -20
o
C untuk menghidari terjadinya kekeringan. Sebelum menimbang STZ, ditutup dengan alumunium foil sehingga
terlindung dari cahaya STZ sensitif terhadap cahaya. STZ tidak stabil dalam larutan dengan pH terlalu asam. Larutan STZ disiapkan dalam kondisi segar dan
diinjeksikan 5 menit setelah dicampur karena STZ dapat terdekomposisi dalam buffer sitrat 15 sampai 20 menit setelah pencampuan Wu and Youming, 2008.
Gambar 8 . Mekanisme STZ menginduksi rusaknya sel β pankreas
Szkudelski, 2001
STZ merupakan analog dari glukosa toksik yang terakumulasi dalam sel β pankreas melalui transporter glukosa GLUT2. Aktivitas alkilasi STZ
dihubungkan dengan bagian nitrosoureidonya. Nitrosoureido bersifat lipofilik dan diserap jaringan melalui membran plasma dengan proses yang cepat. STZ akan
terakumulasi dalam sel β pankreas melalui transporter glukosa GLUT2 dan berikatan dengan C-2 dari D-glukosa. Hal ini menyebabkan terjadinya
perpindahan gugus metil dari STZ ke molekul DNA sehingga terjadi alkilasi DNA Lenzen, 2008. STZ juga secara selektif akan menghambat aktivitas enzim O-
G1cNAase yang bersama-sama dengan O-G1cNAc tranferase bertanggung jawab dalam terhadap perpindahan O-G1cNAc dari protein. Akibatnya terjadinya O-
glikosilasi protein intraseluler yang mengakibatkan terjadinya kerusakan DNA Pathak, Helge, Vladimir, and Daan, 2008. Kerusakan DNA akibat STZ dapat
mengaktivasi poly ADP-ribose polymerase
PARP yang kemudian
mengakibatkan penekanan nicotinamide adenine dinucleotide NAD+ seluler, penurunan jumlah adenosine triphospate ATP dan akhirnya terjadi nekrosis sel
β pankreas Lenzen, 2008 Gambar 8. Selain itu, STZ merupakan pendonor nitrit oksida NO yang mempunyai
kontribusi terhadap kerusakan sel melalui peningkatan aktivitas guanilil siklase dan pembentukan cyclic guanosine monophospate cGMP. NO dihasilkan
sewaktu STZ mengalami metabolisme dalam sel Ramesh and Pugalendi, 2006. STZ juga menghasilkan radikal hidroksi OH yang berperan penting dalam
kerusakan sel β pankreas. OH yang dihasilkan STZ menyebabkan terjadinya pembentukan anion superoksida dalam mitokondria dan peningkatan aktivitas
xantin oksidase. Dalam hal ini, STZ menghambat siklus Krebs dan menurunkan konsumsi oksigen mitokondria. Penurunan produksi ATP mitokondria
mengakibatkan pengurangan secara drastis neukleotida sel β pankreas dan menyebabkan nekrosis sel Lenzen, 2008.
Degredasi sel yang terjadi setelah pemberian STZ akan nampak dalam 2- 4 hari akibat adanya pembengkakan pada pankreas dapat dilihat dari terjadinya
peningkatan kadar glukosa darah setelah 3 hari pemberian STZ sebagai parameter diabetes melitus. Efek metabolik dari streptozotosin menyebabkan terjadinya
hiperglikemia, sedangkan keton dan plasma free fatty acid tidak mengalami peningkatan. Streptozotosin
menyebabkan destruksi sel β dan tidak menimbulkan toksisitas ekstrapankreatik. Namun jika dibandingkan dengan aloxan,
streptozotosin lebih efektif dalam induksi diabetes pada hewan percobaan Etuk, 2010.
H. Glibenklamid
