BIOTEKNOLOGI BIDANG KESEHATAN Rekayasa perangkat
BIOTEKNOLOGI BIDANG KESEHATAN
“Rekayasa Genetika dalam Proses Pembuatan Insulin sebagai Salah
Satu Terapi Penyakit Diabetes Mellitus”
Dosen: Dr. Ir. Yudi Rinanto, MP
Disusun Oleh :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Adimas Shidiq Nugroho
(K4313002)
Aryasti Arifatun Nisa (K4313016)
Imam Santoso
(K4313036)
Monica Nandahayu
(K4313046)
Novasari Widiasti
(K4313050)
Rika Astuti Kusuma W.
(K4313060)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
A. Prinsip Dasar Rekayasa Genetika
Rekayasa genetika merupakan proses mengidentifikasi dan mengisolasi DNA dari
suatu sel hidup atau mati dan memasukkannya dalam sel hidup lainnya. Prinsip dasar
teknologi rekayasa genetika adalah memanipulasi atau melakukan perubahan susunan
asam nukleat dari DNA (gen) atau menyelipkan gen baru ke dalam struktur DNA
organisme penerima. Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan
sifat makhluk hidup. Hal itu karena DNA dari setiap makhluk hidup mempunyai struktur
yang sama, sehingga dapat direkombinasikan. Selanjutnya DNA tersebut akan mengatur
sifat-sifat makhluk hidup secara turun-temurun.
Rekayasa Genetika pada mikroba bertujuan untuk meningkatkan efektivitas kerja
mikroba tersebut (misalnya mikroba untuk fermentasi, pengikat nitrogen udara,
meningkatkan kesuburan tanah, mempercepat proses kompos dan pembuatan makanan
ternak, mikroba prebiotik untuk makanan olahan), dan untuk menghasilkan bahan obatobatan dan kosmetika, serta Pembuatan insulin manusia dari bakteri (sel pankreas yang
mempu mensekresi Insulin digunting, potongan DNA itu disisipkan ke dalam plasmid
bakteri). DNA rekombinan yang terbentuk menyatu dengan Plasmid diinjeksikan lagi ke
vektor, jika hidup segera dikembangbiaakan. Gen yang diselipkan dan organisme
penerima dapat berasal dari organisme apa saja. Pada proses rekayasa genetika organisme
yang sering digunakan adalah bakteriEscherichia coli. Bakteri Escherichia coli dipilih
karena paling mudah dipelajari pada taraf molekuler. Pada proses penyisipan gen
diperlukan tiga faktor utama yaitu:
a. Vektor merupakan pembawa gen asing yang akan disisipkan, biasanya berupa
plasmid, yaitu lingkaran kecil AND yang terdapat pada bakteri. Plasmid diambil dari
bakteri dan disisipi dengan gen asing.
b. Bakteri berperan dalam memperbanyak plasmid. Plasmid di dalam tubuh bakteri akan
mengalami replikasi atau memperbanyak diri, makin banyak plasmid yang direplikasi
makin banyak pula gen asing yang dicopy sehingga terjadi kloning gen.
c. Enzim berperan untuk memotong dan menyambung plasmid. Enzim ini disebut enzim
endonuklease retriksi, enzim endonuklease retriksi yaitu enzim endonuklease yang
dapat memotong ADN pada posisi dengan urutan basa nitrogen tertentu.
B. Pembuatan Insulin dan Peranan Mikroorganisme
Insulin merupakan suatu hormon polipetida yang diproduksi dalam sel-sel β
kelenjar Langerhaens pankreas. Insulin berperan penting dalam regulasi kadar gula darah
(kadar gula darah dijaga 3,5-8,0 mmol/liter). Hormon insulin yang diproduksi oleh tubuh
kita dikenal juga sebagai sebutan insulin endogen. Namun, ketika kalenjar pankreas
mengalami gangguan sekresi guna memproduksi hormon insulin, disaat inilah tubuh
membutuhkan hormon insulin dari luar tubuh, dapat berupa obat buatan manusia atau
dikenal juga sebagai sebutan insulin eksogen. Kekurangan insulin dapat menyebabkan
penyakit seperti diabetes mellitus tergantung insulin (diabetes tipe 1).
Insulin pertama kali di ekstraksi dari jaringan pankreas anjing pada tahun 1921
oleh para ahli fisiologi asal kanada Sir Federick Glant Banting dan Charles Hebert Best
serta ahli fisiologi asal Inggris John James Richard Macleod. Seorang ahli boikimia
James Betram Collip kemudian memproduksi dengan tingkat kemurnian yang cukup baik
untuk digunakan sebagai obat pada manusia. Pada tahun 1965 insulin manusia telah
berhasil disintesis secara kimia. Pada tahun 1981 telah terjadi perbaikan secara berarti
cara produksi insulin melalui rekayasa genetika. Insulin yang diperoleh dengan cara ini
mempunyai struktur mirip dengan insulin manusia. Melalui teknologi DNA rekombinan,
insulin diproduksi menggunakan sel mikroba yang tidak patogen. Insulin hasil rekayasa
genetika ini mempunyai efek samping yang relatif sangat rendah.
Produksi insulin dapat dilakukan dengan cara mentransplantasikan gen-gen
pengendali hormon tersebut ke plasmid bakteri. Keberhasilan memindahkan gen insulin
manusia ke dalam bakteri sudah dapat diperoleh, yaitu melalui bakteri-bakteri yang
tumbuh dengan metode fermentasi. Teknik plasmid bertujuan untuk membuat hormone
dan antibodi. Misal untuk membuat hormon insulin dengan teknik plasmid. Gen /DNA
digunting dengan Enzim Endonuklease Restriksi Gen /DNA disambung dengan Enzim
Ligase. Proses pembuatan insulin yang penting untung pengendalian gula darah pada
penderita diabetes, yaitu:
1. Tahap pertama dalam membuat bakteria yang bisa menghasilkan insulin adalah
dengan mengisolasi plasmid pada bakteri tersebut yang akan direkayasa. Plasmid
adalah materi genetik berupa DNA yang terdapat pada bakteria namun tidak
tergantung pada kromosom karena tidak berada di dalam kromosom.
2. Kemudian plasmid tersebut dipotong dengan menggunakan enzim di tempat tertentu
sebagai calon tempat gen baru yang nantinya dapat membuat insulin.
3. Gen yang dapat mengatur sekresi (pembuatan) insulin diambil dari kromosom yang
berasal dari sel manusia.
4. Gen yang telah dipotong dari kromosom sel manusia itu kemudian ‘direkatkan’ di
plasmid tadi tepatnya di tempat bolong yang tersedia setelah dipotong tadi.
5. Plasmid yang sudah disisipi gen manusia itu kemudian dimasukkan kembali ke dalam
bakteria.
6. Bakteria yang telah mengandung gen manusia itu selanjutnya berkembang biak dan
menghasilkan insulin yang dibutuhkan. Dengan begitu diharapkan insulin dapat
diproduksi dalam jumlah yang tidak terbatas di pabrik-pabrik.
Insulin bervariasi dari satu organisme ke organisme lainnya, namun hal ini tidak
membedakan aktivitasnya. Pada mulanya sumber insulin untuk penggunaan klinis pada
manusia diperoleh dari pankreas sapi atau babi. Insulin yang diperoleh dari sumbersumber tersebut efektif bagi manusia karena indentik dengan insulin manusia. Insulin
pada manusia, babi, dan sapi mempunyai perbedaan dalam susunan asam aminonya, tapi
aktivitasnya tetap sama.
C. Perbedaan Susunan Asam Amino pada Insulin Manusia, Babi (Pork), dan Sapi
(Beef)
Spesies
Manusia
Babi
Sapi
A8
Thr
Thr
Ala
A10
Ile
Ile
Val
B28
Pro
Pro
Pro
B29
Lys
Lys
Lys
B30
Thr
Ala
Ala
Insulin manusia dan insulin babi hanya beda 1 asam amino yaitu pada B30,
sedangkan insulin manusia dan insulin sapi beda 3 asam amino yaitu pada A8, A10, dan
B30 sehingga pemakaian insulin babi kurang imunogenik dibandingkan insulin sapi. Pada
1 babi yang diekstraksi insulinnya hanya cukup untuk 1 orang selama 3 hari padahal saat
ini ada ± 60 juta orang di dunia yang menderita diabetes tergantung insulin dan diduga
meningkat 5-6 % per tahunnya. Maka dari itu sekarang banyak dikembangkan teknologi
rekombinan untuk mendapatkan insulin.
Salah satu sumber insulin yang sudah tidak asing lagi digunakan dalam dunia
kedokteran adalah insulin babi. Untuk menghasilkan 1 pound insulin didapatkan dari 60
ribu ekor babi serta diperkirakan mampu mengobati pasien diabetes sebanyak 750-1.000
orang selama setahun . Jika produksi babi pertahun sebanyak 85 juta maka insulin yang
mampu dihasilkan selama setahun adalah 1.400 pound. Jumlah tersebut dapat mengobati
pasien sebanyak 1, 050 juta sampai 1,4 juta pertahunnya.
D. Pemberian Insulin Pada Penderita Diabetes Mellitus
Insulin merupakan suatu hormon yang secara alami dihasilkan oleh pulau pulau
langerhans pankreas. Insulin memungkinkan sel-sel tubuh mengabsorbsi glukosa dari
darah untuk digunakan sebagai sumber energi, diubah menjadi molekul lain yang
diperlukan, atau untuk disimpan. Insulin bekerja mengatur kadar glukosa dalam darah
dengan cara mempermudah masuknya glukosa ke dalam semua jaringan tubuh. Jika
jumlah insulin yang diproduksi tidak memadai, kadar glukosa dalam darah akan
meningkat dan sebagai akibatnya glukosa akan di ekskresi dalam urine. Defisiensi insulin
dalam manusia menyebabkan penyakit genetik diabetes mellitus jenis I atau disebut
IDDM (Insulin Dependent Diabetes Mellitus). Bila tidak diobati penyakit ini akan
membahayakan kehamilan, bahkan dapat menyebabkan kematian. Adanya insulin yang
dapat membantu mengatur kadar glukosa darah. Insulin dapat dibedakan atas dasar:
1. Waktu kerja insulin (onset), yaitu waktu mulai timbulnya efek insulin sejak
disuntikan.
2. Puncak kerja insulin, yaitu waktu tercapainya puncak kerja insulin.
3. Lama kerja insulin (durasi), yaitu waktu dari timbulnya efek insulin sampai hilangnya
efek insulin.
Terdapat 4 buah insulin eksogen yang diproduksi dan dikategorikan berdasarkan
puncak dan jangka waktu efeknya, yaitu:
1. Insulin Eksogen kerja cepat.
Bentuknya berupa larutan jernih, mempunyai onset cepat dan durasi pendek, yang
termasuk di sini adalah insulin regular (Crystal Zinc Insulin atau CZI ). Saat ini
dikenal 2 macam insulin CZI, yaitu dalam bentuk asam dan netral. Preparat yang ada
antara lain: Actrapid, Velosulin, Semilente. Insulin jenis ini diberikan 30 menit
sebelum makan, mencapai puncak setelah 1-3 macam dan efeknya dapat bertahan
samapai 8 jam.
2. Insulin Eksogen kerja sedang.
Bentuknya terlihat keruh karena berbentuk hablur-hablur kecil, dibuat dengan
menambahkan bahan yang dapat memperlama kerja obat dengan cara memperlambat
penyerapan insulin kedalam darah. Contoh yang dipakai saat ini antara lain: Netral
Protamine Hegedorn ( NPH ),MonotardÒ, InsulatardÒ. Jenis ini awal kerjanya adalah
1.5-2.5 jam. Puncaknya tercapai dalam 4-15 jam dan efeknya dapat bertahan sampai
dengan 24 jam.
3. Insulin Eksogen campur antara kerja cepat & kerja sedang (Insulin premix)
Insulin yang mengandung insulin kerja cepat dan insulin kerja sedang. Insulin ini
mempunyai onset cepat dan durasi sedang (24 jam), misalnya: Mixtard 30 / 40.
4. Insulin Eksogen kerja panjang (lebih dari 24 jam)
Campuran dari insulin dan protamine, diabsorsi dengan lambat dari tempat
penyuntikan sehingga efek yang dirasakan cukup lam, yaitu sekitar 24-36 jam.
Misalnya: Protamine Zinc Insulin ( PZI ), Ultratard.
Pemberian injeksi insulin secara teratur dalam meningkatkan kadar insulin dalam
darah penderita dapat meminimumkan komplikasi. Pengobatan ini hanya mungkin
dilaksanakan bila insulin tersedia dalam jumlah besar dengan kemurnian dan mutu yang
baik. Pemberian insulin kepada penderita diabetes hanya bisa dilakukan dengan cara
suntikan.Setelah disuntikan, insulin akan diserap kedalam aliran darah dan dibawa ke
seluruh tubuh. Disini insulin akan bekerja menormalkan kadar gula darah (blood glucose)
dan merubah glucose menjadi energi. Perlu diperhatikan daerah mana saja yang dapat
dijadikan tempat menyuntikkan insulin. Penyuntikkan insulin pada satu daerah yang sama
dapat mengurangi variasi penyerapan. Penyuntikkan insulin selalu di daerah yang sama
dapat merangsang terjadinya perlemakan dan menyebabkan gangguan penyerapan
insulin. Daerah suntikkan sebaiknya berjarak 1inchi (+ 2,5cm) dari daerah sebelumnya.
Dalam satu daerah selama satu minggu perlu dilakukan rotasi, lalu pindah ke daerah yang
lain.
1. Dosis
Semakin tinggi dosisnya maka semakin cepat aksinya.
2. Tempat injeksi
Pada umumnya insulin diberikan dengan injeksi menembus kulit. Pada pemberian
intravena aksinya cepat, pada transdermal atau secara subkutan maka pada otot terjadi
degradasi insulin 20-25%. Makanya harus diperhitungkan untuk mendapatkan dosis
yang tepat. Kebanyakan insulin diinjeksikan pada perut (intrperional). Jarum untuk
injeksi insulin kecil sekali dan pendek (0,5-1 cm). Dapat juga menggunakan implant
pad dada yang dapat mensuplai insulin sedikit demi sedkit.
3. Aktivitas fisik
Semakin banyak aktivitas fisik yang kita lakukan maka kita perlu energi (dari
glukosa) yang semakin besar sehingga tidak perlu aksi insulin yang ekstra untuk
mengubah glukosa menjadi glikogen (insulin yang diperlukan semakin sedikit).
“Rekayasa Genetika dalam Proses Pembuatan Insulin sebagai Salah
Satu Terapi Penyakit Diabetes Mellitus”
Dosen: Dr. Ir. Yudi Rinanto, MP
Disusun Oleh :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Adimas Shidiq Nugroho
(K4313002)
Aryasti Arifatun Nisa (K4313016)
Imam Santoso
(K4313036)
Monica Nandahayu
(K4313046)
Novasari Widiasti
(K4313050)
Rika Astuti Kusuma W.
(K4313060)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
A. Prinsip Dasar Rekayasa Genetika
Rekayasa genetika merupakan proses mengidentifikasi dan mengisolasi DNA dari
suatu sel hidup atau mati dan memasukkannya dalam sel hidup lainnya. Prinsip dasar
teknologi rekayasa genetika adalah memanipulasi atau melakukan perubahan susunan
asam nukleat dari DNA (gen) atau menyelipkan gen baru ke dalam struktur DNA
organisme penerima. Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan
sifat makhluk hidup. Hal itu karena DNA dari setiap makhluk hidup mempunyai struktur
yang sama, sehingga dapat direkombinasikan. Selanjutnya DNA tersebut akan mengatur
sifat-sifat makhluk hidup secara turun-temurun.
Rekayasa Genetika pada mikroba bertujuan untuk meningkatkan efektivitas kerja
mikroba tersebut (misalnya mikroba untuk fermentasi, pengikat nitrogen udara,
meningkatkan kesuburan tanah, mempercepat proses kompos dan pembuatan makanan
ternak, mikroba prebiotik untuk makanan olahan), dan untuk menghasilkan bahan obatobatan dan kosmetika, serta Pembuatan insulin manusia dari bakteri (sel pankreas yang
mempu mensekresi Insulin digunting, potongan DNA itu disisipkan ke dalam plasmid
bakteri). DNA rekombinan yang terbentuk menyatu dengan Plasmid diinjeksikan lagi ke
vektor, jika hidup segera dikembangbiaakan. Gen yang diselipkan dan organisme
penerima dapat berasal dari organisme apa saja. Pada proses rekayasa genetika organisme
yang sering digunakan adalah bakteriEscherichia coli. Bakteri Escherichia coli dipilih
karena paling mudah dipelajari pada taraf molekuler. Pada proses penyisipan gen
diperlukan tiga faktor utama yaitu:
a. Vektor merupakan pembawa gen asing yang akan disisipkan, biasanya berupa
plasmid, yaitu lingkaran kecil AND yang terdapat pada bakteri. Plasmid diambil dari
bakteri dan disisipi dengan gen asing.
b. Bakteri berperan dalam memperbanyak plasmid. Plasmid di dalam tubuh bakteri akan
mengalami replikasi atau memperbanyak diri, makin banyak plasmid yang direplikasi
makin banyak pula gen asing yang dicopy sehingga terjadi kloning gen.
c. Enzim berperan untuk memotong dan menyambung plasmid. Enzim ini disebut enzim
endonuklease retriksi, enzim endonuklease retriksi yaitu enzim endonuklease yang
dapat memotong ADN pada posisi dengan urutan basa nitrogen tertentu.
B. Pembuatan Insulin dan Peranan Mikroorganisme
Insulin merupakan suatu hormon polipetida yang diproduksi dalam sel-sel β
kelenjar Langerhaens pankreas. Insulin berperan penting dalam regulasi kadar gula darah
(kadar gula darah dijaga 3,5-8,0 mmol/liter). Hormon insulin yang diproduksi oleh tubuh
kita dikenal juga sebagai sebutan insulin endogen. Namun, ketika kalenjar pankreas
mengalami gangguan sekresi guna memproduksi hormon insulin, disaat inilah tubuh
membutuhkan hormon insulin dari luar tubuh, dapat berupa obat buatan manusia atau
dikenal juga sebagai sebutan insulin eksogen. Kekurangan insulin dapat menyebabkan
penyakit seperti diabetes mellitus tergantung insulin (diabetes tipe 1).
Insulin pertama kali di ekstraksi dari jaringan pankreas anjing pada tahun 1921
oleh para ahli fisiologi asal kanada Sir Federick Glant Banting dan Charles Hebert Best
serta ahli fisiologi asal Inggris John James Richard Macleod. Seorang ahli boikimia
James Betram Collip kemudian memproduksi dengan tingkat kemurnian yang cukup baik
untuk digunakan sebagai obat pada manusia. Pada tahun 1965 insulin manusia telah
berhasil disintesis secara kimia. Pada tahun 1981 telah terjadi perbaikan secara berarti
cara produksi insulin melalui rekayasa genetika. Insulin yang diperoleh dengan cara ini
mempunyai struktur mirip dengan insulin manusia. Melalui teknologi DNA rekombinan,
insulin diproduksi menggunakan sel mikroba yang tidak patogen. Insulin hasil rekayasa
genetika ini mempunyai efek samping yang relatif sangat rendah.
Produksi insulin dapat dilakukan dengan cara mentransplantasikan gen-gen
pengendali hormon tersebut ke plasmid bakteri. Keberhasilan memindahkan gen insulin
manusia ke dalam bakteri sudah dapat diperoleh, yaitu melalui bakteri-bakteri yang
tumbuh dengan metode fermentasi. Teknik plasmid bertujuan untuk membuat hormone
dan antibodi. Misal untuk membuat hormon insulin dengan teknik plasmid. Gen /DNA
digunting dengan Enzim Endonuklease Restriksi Gen /DNA disambung dengan Enzim
Ligase. Proses pembuatan insulin yang penting untung pengendalian gula darah pada
penderita diabetes, yaitu:
1. Tahap pertama dalam membuat bakteria yang bisa menghasilkan insulin adalah
dengan mengisolasi plasmid pada bakteri tersebut yang akan direkayasa. Plasmid
adalah materi genetik berupa DNA yang terdapat pada bakteria namun tidak
tergantung pada kromosom karena tidak berada di dalam kromosom.
2. Kemudian plasmid tersebut dipotong dengan menggunakan enzim di tempat tertentu
sebagai calon tempat gen baru yang nantinya dapat membuat insulin.
3. Gen yang dapat mengatur sekresi (pembuatan) insulin diambil dari kromosom yang
berasal dari sel manusia.
4. Gen yang telah dipotong dari kromosom sel manusia itu kemudian ‘direkatkan’ di
plasmid tadi tepatnya di tempat bolong yang tersedia setelah dipotong tadi.
5. Plasmid yang sudah disisipi gen manusia itu kemudian dimasukkan kembali ke dalam
bakteria.
6. Bakteria yang telah mengandung gen manusia itu selanjutnya berkembang biak dan
menghasilkan insulin yang dibutuhkan. Dengan begitu diharapkan insulin dapat
diproduksi dalam jumlah yang tidak terbatas di pabrik-pabrik.
Insulin bervariasi dari satu organisme ke organisme lainnya, namun hal ini tidak
membedakan aktivitasnya. Pada mulanya sumber insulin untuk penggunaan klinis pada
manusia diperoleh dari pankreas sapi atau babi. Insulin yang diperoleh dari sumbersumber tersebut efektif bagi manusia karena indentik dengan insulin manusia. Insulin
pada manusia, babi, dan sapi mempunyai perbedaan dalam susunan asam aminonya, tapi
aktivitasnya tetap sama.
C. Perbedaan Susunan Asam Amino pada Insulin Manusia, Babi (Pork), dan Sapi
(Beef)
Spesies
Manusia
Babi
Sapi
A8
Thr
Thr
Ala
A10
Ile
Ile
Val
B28
Pro
Pro
Pro
B29
Lys
Lys
Lys
B30
Thr
Ala
Ala
Insulin manusia dan insulin babi hanya beda 1 asam amino yaitu pada B30,
sedangkan insulin manusia dan insulin sapi beda 3 asam amino yaitu pada A8, A10, dan
B30 sehingga pemakaian insulin babi kurang imunogenik dibandingkan insulin sapi. Pada
1 babi yang diekstraksi insulinnya hanya cukup untuk 1 orang selama 3 hari padahal saat
ini ada ± 60 juta orang di dunia yang menderita diabetes tergantung insulin dan diduga
meningkat 5-6 % per tahunnya. Maka dari itu sekarang banyak dikembangkan teknologi
rekombinan untuk mendapatkan insulin.
Salah satu sumber insulin yang sudah tidak asing lagi digunakan dalam dunia
kedokteran adalah insulin babi. Untuk menghasilkan 1 pound insulin didapatkan dari 60
ribu ekor babi serta diperkirakan mampu mengobati pasien diabetes sebanyak 750-1.000
orang selama setahun . Jika produksi babi pertahun sebanyak 85 juta maka insulin yang
mampu dihasilkan selama setahun adalah 1.400 pound. Jumlah tersebut dapat mengobati
pasien sebanyak 1, 050 juta sampai 1,4 juta pertahunnya.
D. Pemberian Insulin Pada Penderita Diabetes Mellitus
Insulin merupakan suatu hormon yang secara alami dihasilkan oleh pulau pulau
langerhans pankreas. Insulin memungkinkan sel-sel tubuh mengabsorbsi glukosa dari
darah untuk digunakan sebagai sumber energi, diubah menjadi molekul lain yang
diperlukan, atau untuk disimpan. Insulin bekerja mengatur kadar glukosa dalam darah
dengan cara mempermudah masuknya glukosa ke dalam semua jaringan tubuh. Jika
jumlah insulin yang diproduksi tidak memadai, kadar glukosa dalam darah akan
meningkat dan sebagai akibatnya glukosa akan di ekskresi dalam urine. Defisiensi insulin
dalam manusia menyebabkan penyakit genetik diabetes mellitus jenis I atau disebut
IDDM (Insulin Dependent Diabetes Mellitus). Bila tidak diobati penyakit ini akan
membahayakan kehamilan, bahkan dapat menyebabkan kematian. Adanya insulin yang
dapat membantu mengatur kadar glukosa darah. Insulin dapat dibedakan atas dasar:
1. Waktu kerja insulin (onset), yaitu waktu mulai timbulnya efek insulin sejak
disuntikan.
2. Puncak kerja insulin, yaitu waktu tercapainya puncak kerja insulin.
3. Lama kerja insulin (durasi), yaitu waktu dari timbulnya efek insulin sampai hilangnya
efek insulin.
Terdapat 4 buah insulin eksogen yang diproduksi dan dikategorikan berdasarkan
puncak dan jangka waktu efeknya, yaitu:
1. Insulin Eksogen kerja cepat.
Bentuknya berupa larutan jernih, mempunyai onset cepat dan durasi pendek, yang
termasuk di sini adalah insulin regular (Crystal Zinc Insulin atau CZI ). Saat ini
dikenal 2 macam insulin CZI, yaitu dalam bentuk asam dan netral. Preparat yang ada
antara lain: Actrapid, Velosulin, Semilente. Insulin jenis ini diberikan 30 menit
sebelum makan, mencapai puncak setelah 1-3 macam dan efeknya dapat bertahan
samapai 8 jam.
2. Insulin Eksogen kerja sedang.
Bentuknya terlihat keruh karena berbentuk hablur-hablur kecil, dibuat dengan
menambahkan bahan yang dapat memperlama kerja obat dengan cara memperlambat
penyerapan insulin kedalam darah. Contoh yang dipakai saat ini antara lain: Netral
Protamine Hegedorn ( NPH ),MonotardÒ, InsulatardÒ. Jenis ini awal kerjanya adalah
1.5-2.5 jam. Puncaknya tercapai dalam 4-15 jam dan efeknya dapat bertahan sampai
dengan 24 jam.
3. Insulin Eksogen campur antara kerja cepat & kerja sedang (Insulin premix)
Insulin yang mengandung insulin kerja cepat dan insulin kerja sedang. Insulin ini
mempunyai onset cepat dan durasi sedang (24 jam), misalnya: Mixtard 30 / 40.
4. Insulin Eksogen kerja panjang (lebih dari 24 jam)
Campuran dari insulin dan protamine, diabsorsi dengan lambat dari tempat
penyuntikan sehingga efek yang dirasakan cukup lam, yaitu sekitar 24-36 jam.
Misalnya: Protamine Zinc Insulin ( PZI ), Ultratard.
Pemberian injeksi insulin secara teratur dalam meningkatkan kadar insulin dalam
darah penderita dapat meminimumkan komplikasi. Pengobatan ini hanya mungkin
dilaksanakan bila insulin tersedia dalam jumlah besar dengan kemurnian dan mutu yang
baik. Pemberian insulin kepada penderita diabetes hanya bisa dilakukan dengan cara
suntikan.Setelah disuntikan, insulin akan diserap kedalam aliran darah dan dibawa ke
seluruh tubuh. Disini insulin akan bekerja menormalkan kadar gula darah (blood glucose)
dan merubah glucose menjadi energi. Perlu diperhatikan daerah mana saja yang dapat
dijadikan tempat menyuntikkan insulin. Penyuntikkan insulin pada satu daerah yang sama
dapat mengurangi variasi penyerapan. Penyuntikkan insulin selalu di daerah yang sama
dapat merangsang terjadinya perlemakan dan menyebabkan gangguan penyerapan
insulin. Daerah suntikkan sebaiknya berjarak 1inchi (+ 2,5cm) dari daerah sebelumnya.
Dalam satu daerah selama satu minggu perlu dilakukan rotasi, lalu pindah ke daerah yang
lain.
1. Dosis
Semakin tinggi dosisnya maka semakin cepat aksinya.
2. Tempat injeksi
Pada umumnya insulin diberikan dengan injeksi menembus kulit. Pada pemberian
intravena aksinya cepat, pada transdermal atau secara subkutan maka pada otot terjadi
degradasi insulin 20-25%. Makanya harus diperhitungkan untuk mendapatkan dosis
yang tepat. Kebanyakan insulin diinjeksikan pada perut (intrperional). Jarum untuk
injeksi insulin kecil sekali dan pendek (0,5-1 cm). Dapat juga menggunakan implant
pad dada yang dapat mensuplai insulin sedikit demi sedkit.
3. Aktivitas fisik
Semakin banyak aktivitas fisik yang kita lakukan maka kita perlu energi (dari
glukosa) yang semakin besar sehingga tidak perlu aksi insulin yang ekstra untuk
mengubah glukosa menjadi glikogen (insulin yang diperlukan semakin sedikit).