Desain Penelitian Lokasi dan Waktu Penelitian Variabel Penelitian Kriteria inklusi dan eksklusi Alur Penelitian Manajemen dan Analisis Data

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Desain Penelitian

Penelitian ini adalah suatu jenis eksploratif observasional analitik, yang menilai hubungan antara faktor risiko dengan kejadian penyakit dengan cara membandingkan kelompok kasus dengan kontrol Ghazali et al., 2008; Madiyono et al., 2008.

3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan di beberapa lokasi, yaitu : BLUD RSJ Provinsi Sumatera Utara, RS Bhayangkara Medan, Laboratorium Terpadu FK USU, dan First Base Sequencing Service Selangor dengan waktu penelitian dilaksanakan dalam periode waktu dua belas bulan.

3.3. Variabel Penelitian

Variabel tergantung dependen: skizofrenia paranoid Variabel bebas independen: SNP8NRG433E1006 gen NRG1 dan imunoreaktivitas NRG1 dalam serum

3.4. Populasi dan Sampel

3.4.1. Populasi

Populasi target pada adalah suku Batak yang menderita skizofrenia paranoid, sedangkan populasi terjangkau adalah suku Batak yang menderita skizofrenia paranoid dan berobat di BLUD RSJ ProvSU.

3.4.2. Sampel

Sampel penelitian ini terdiri dari kelompok kasus dan kontrol. Kelompok kasus adalah suku Batak yang menderita skizofrenia paranoid Universitas Sumatera Utara dan memenuhi kriteria inklusi. Kelompok kontrol adalah suku Batak yang tidak menderita skizofrenia paranoid.

3.4.2.1. Besar sampel

Besar sampel dalam penelitian ini dihitung berdasarkan rumus untuk uji hipotesis terhadap dua proporsi dua kelompok independen Dahlan, 2009; Dahlan, 2009 sebagai berikut: [ ] 2 2 2 1 2 1 2 2 1 1 2 P P Q P Q P PQ n n − + Ζ + Ζ = β α Keterangan : P 1 P = proporsi SNP8PNRG433E1006 berdasarkan judgement Peneliti 2 P = proporsi SNP8NRG433E1006 yang didapat dari kepustakaan Stefansson et al., 2003; Zhao et al., 2004 1 = 0,504; P 2 =0,154; Q 1 = 0,496; Q 2 Q= 1-P α=0,05  Zα =1,96; β=0,20 Zβ=0.84 =0,846 P=12 P1+P2; n1=n2= 27,67 Besar sampel minimal kasus dan kontrol adalah masing-masing 30.

3.4.2.2. Teknik pengambilan sampel

Pengambilan sampel penelitian dilakukan secara consecutive sampling Ghazali et al., 2008; Madiyono et al., 2008.

3.5. Kriteria inklusi dan eksklusi

Kriteria Inklusi Kasus adalah pasien skizofrenia paranoid suku Batak yang didiagnosis berdasarkan PPDGJI III, kooperatif, berusia 15 sampai dengan 55 tahun. Universitas Sumatera Utara Kriteria Eksklusi Kasus adalah yang menderita penyakit fisik berat, mengalami gangguan jiwa, hamil dan menyusui dan menolak berpartisipasi. Kriteria kelompok populasi normal sebagai kontrol adalah manusia berasal dari suku Batak yang tidak menderita gangguan jiwa, tidak mempunyai hubungan keluarga dengan sampel kasus, dan tidak mempunyai riwayat skizofrenia dalam keluarga dua generasi vertikal dan horizontal, berusia 15-55 tahun.

3.6. Definisi operasional

Tabel 3. 1. Definisi Operasional No Definisi Variabel Cara Ukur Hasil Ukur Skala Ukur A Skizofrenia paranoid adalah salah satu subtipe skizofrenia yang gejala klinisnya didominasi oleh adanya waham dan halusinasi, diagnosis ditegakkan melalui PPDGJI-III wawancara klinis berdasarkan PPDGJ-III Menderita Skizofrenia Paranoid dan Tidak menderita gangguan jiwa Nominal B Imunoreaktivitas NRG1 serum merupakan hasil pengukuran reaksi imunitas terhadap NRG1 Teknik ELISA pgml Rasio C SNP8NRG433E1006 adalah salah satu SNP dari gen NRG1 yang berhubungan dengan skizofrenia pada populasi Icelandic dan Asia Dengan cara Nested-PCR pada 163 bp, kemudian dilakukan sequencing Urutan nukleotida Nominal D Suku Batak adalah kelompok masyarakat yang dikenal sebagai orang Indonesia, dengan penampilan fisiknya yang mudah dibedakan dengan orang kulit putih Kaukasoid dan orang kulit hitam Negroid. Suku Batak dibedakan menjadi: Batak Toba, Mandailing, Karo, Dairi, Simalungun, Angkola. Suku Batak dalam hal ini adalah yang ayah kandung dan ibu kandungnya juga Suku Batak, demikian juga kakek dan nenek dari kedua pihak adalah Batak 2 generasi Batak murni Wawancara sistematis menggunakan peta silsilah Pedigree Suku Batak Nominal E Usia adalah lamanya hidup sejak lahir Wawancara Usia dalam tahun Rasio Universitas Sumatera Utara F Durasi penyakit ladalah lamanya waktu pasien menderita skizofenia paranoid dinilai berdasarkan catatan rekam medis, dan dikonfirmasi melalui wawancara terhadap pasien dan keluarga pasien dalam tahun Rasio G Awitan usia pertama sekali pasien menunjukkan gejala skizofrenia dinilai berdasarkan catatan rekam medis, dan dikonfirmasi melalui wawancara terhadap pasien dan keluarga pasien dalam tahun Rasio H Dosis Antipsikotika adalah jumlah antipsikotika dalam mg yang dikonsumsi pasien saat dilakukan pemeriksaan disetarakan dengan dosis klorpromazin catatan rekam medis, dan dikonfirmasi melalui wawancara terhadap pasien dan keluarga pasien dalam mg Rasio I Jenis Antipsikotika adalah jenis antipsikotika yang dikonsumsi pada saat dilakukan pemeriksaan. catatan rekam medis, dan dikonfirmasi melalui wawancara terhadap pasien dan keluarga pasien Kombinasi Haloperidol dan Klorpromazin , Risperidon, Nominal J Riwayat endogen adalah riwayat memiliki keluarga yang menderita skizofrenia pada turunan derajat pertama atau kedua baik secara horizontal maupun vertikal. catatan rekam medis, dan dikonfirmasi melalui wawancara terhadap pasien dan keluarga pasien Memiliki Riwayat Endogen atau Tidak Memiliki Riwayat Endogen Nominal K Stresor psikososial suatu keadaan atau peristiwa yang mengakibatkan perubahan pada diri seseorang sehingga orang tersebut harus beradaptasi atau mengatasi stresor tersebut, yang timbul dalam waktu satu tahun atau kurang. melalui wawancara terhadap pasien dan keluarga pasien Memiliki Stresor psikososial atau tidak memiliki stresor psikososial Nominal Universitas Sumatera Utara 3. 7. Bahan dan Alat Penelitian 3.7.1. Bahan Penelitian ini membutuhkan beberapa bahan, reagen sebagai berikut : 1. Bahan untuk proses isolasi DNA yaitu darah EDTA 3cc, KIT isolasi DNA promega, ery lysis buffer EL buffer, ethanol absolut, ethanol 70, air destilata, buffer fosfat, NaCl 6 M, proteinase K, agarosa, ethidium bromida, loading buffer. 2. Bahan untuk pemeriksaan Nested Polymerase Chain Reaction PCR yaitu master mix 10 gliserol, KCL 0,001 dATP, dCTP, dGTP, dUTP, biotinylated pemicu, 0,01 tag polymerase,0,05 sodium azide, MgCl2 25 mM, air destilata, wash hybridization buffer WHB, stringent wash buffer SWB 300ml, ambient wash buffer AWB 700ml, working conjugate solution WCS, SA-HRP Streptavidin-Horse Radish Peroxidase 10µ l dan buffer sitrat. 3. Bahan NRG1 BETA 1 Human ELISA, yang terdiri dari: a. NRG 1 beta 1 Microplate Item A b. Wash buffer concentrate 20x Item B c. Standard Item C d. Assay Diluent A Item D e. Assay Diluent B Item E f. Detection Antibodi NRG1 beta 1 Item F g. HRP-Streptavidin Concentrate Item G h. TMB One-step Substrate Reagent Item H i. Stopsolution Item I Universitas Sumatera Utara

3.7.2. Alat penelitian

1. Alat untuk mengambil sampel darah, yaitu alcohol swabs, spuit 5 cc, torniquette, Padplester 2. Alat untuk ELISA, yaitu : washer thermoscientific, reader thermoscientific, multichannel pippete thermoscientific, microsentrifuge eppendorf, tabung microcentrifuge eppendorf, tips biru, kuning dan putih. 3. Alat untuk isolasi DNA, yaitu tips kuning, tips biru, tabung microcentrifuge, mikropipet 1000 mikro liter, mikropipet 200 mikro liter, vortex, microcentrifuge, Centrifuge klinik, Mesin centrifuge, inkubator, spatula, elektroforesis, transluminator dan kamera Polaroid 4. Alat untuk pemeriksaan PCR yaitu : Thermal cycler Perkin Elmer 9600, shaking waterbath dan X-ray film

3.8. Cara kerja penelitian

3.8.1. Persiapan penelitian 3.8.1.1. Etika penelitian Penelitian ini sudah mendapat persetujuan dari Komite Etik Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara nomor 18KOMETFKUSU2013 tanggal 31 Januari 2013.

3.8.1.2. Pelatihan tim peneliti

Pelatihan tentang cara melakukan wawancara terstruktur dengan MINI ICD X dan penegakan diagnosis dilakukan pada semua tim peneliti yang terdiri dari residen ilmu kedokteran jiwa dan psikiater. Kelayakan tim peneliti untuk ikut serta ditentukan dengan melakukan post test dan Universitas Sumatera Utara penilaian praktik. Dinyatakan memadai jika nilai post test mencapai nilai minimal 90. Bagi tim dokter, dilakukan penilaian konsistensi intra dan antar observer. Dinyatakan konsisten bila nilai kappa minimal 0,8.

3.8.1.3. Identifikasi subjek yang berpotensi masuk ke dalam Penelitian

Identifikasi subjek dilakukan oleh residen ilmu kedokteran jiwa dan perawat yang sudah dilatih menggunakan daftar tilik identifikasi subjek penelitian. Apabila subjek memenuhi kriteria penelitian, petugas tersebut akan menghubungi peneliti untuk prosedur informed consent.

3.8.1.4. Informed consent

Diberikan penjelasan yang terperinci pada Suku Batak yang menderita skizofrenia paranoid maupun suku Batak yang tidak menderita gangguan jiwa yang memenuhi kriteria inklusi dan kriteria eksklusi tentang tujuan dan manfaat penelitian, yang berminat mengikuti penelitian diberikan lembar persetujuan penelitian informed consent.

3.8.1.5. Penilaian lebih lanjut

Subjek penelitian yang bersedia ikut serta dalam penelitian akan menjalani penilaian lebih lanjut sesuai dengan kriteria inklusi dan kriteria ekslusi.

3.8.1.6. Penegakan diagnosis

Subjek penelitian yang memenuhi kriteria inklusi dan eksklusi dilakukan wawancara terstruktur dengan menggunakan MINI ICD-X untuk penapis adanya gangguan jiwa dan untuk menegakkan diagnosis skizofrenia paranoid dilakukan wawancara klinis berdasarkan PPDGJI III. Universitas Sumatera Utara

3.8.2. Prosedur pengambilan darah

Pengambilan darah dilakukan pada pukul 08.00–09.00 WIB. Dilakukan pembebatan pada lengan kiri subjek penelitian dengan torniquette, dibersihkan vena mediana kubiti dengan alcohol swab. Kemudian diambil darah sebanyak 4 cc dari vena mediana cubiti sinistra, 3cc dimasukkan ke dalam tabung EDTA 3cc dan 1 cc untuk pemeriksaan ELISA. Bekas pengambilan darah ditutup dengan pad. Dalam satu jam pengumpulan darah, darah dikoagulasikan pada temperatur 37 C. Serum dipisahkan melalui sentrifugasi pada temperatur 4 C selama lima belas menit dan disimpan pada suhu -80

3.8.3. ELISA

C sampai digunakan untuk dianalisis. Semua reagen dan sampel diletakkan pada ruangan dengan temperatur ruangan 18-25 o

3.8.3.1. Cara kerja

C sebelum digunakan. Selanjutnya, sampel didilusikan. Assay Diluent A Item D digunakan untuk dilusi sampel serumplasma. Assay Diluent B Item E satu kali digunakan untuk dilusi supernatan kultur selurine. Selanjutnya, Assay Diluent B 5X diencerkan dengan distilled water menjadi satu kali. Semua reagen diletakkan di dalam ruangan dengan temperatur ruang 18-25 o C sebelum digunakan. Kemudian, 100 µl dari setiap standar dan sampel ditambahkan ke dalam well. Well ditutup dan diinkubasi selama dua setengah jam pada temperatur ruang atau selama satu malam pada temperatur 4 o C dan digoncang perlahan. Selanjutnya, larutan tersebut dibuang dan dicuci sebanyak empat kali dengan satu kali Universitas Sumatera Utara menggunakan wash solution. Setiap well yang terisi wash buffer 300 µl dicuci dengan menggunakan multi-channel pipette atau autowasher. Setelah pencucian terakhir, sisa wash buffer dibuang dengan mengaspirasikannya. Kemudian, plate dibalikkan dan dibersihkan dengan menggunakan kertas tissue. Selanjutnya, 100 µl dari satu kali biotinylated antibody ditambahkan ke masing-masing well. Kemudian, diinkubasi selama satu jam pada temperatur ruang dengan menggoncangnya secara perlahan. Selanjutnya, larutan dibuang dan diulangi pencucian seperti sebelumnya. Kemudian, 100 µl HRP-Streptavidin ditambahkan ke masing- masing well. Kemudian, diinkubasi selama empat puluh lima menit pada temperatur ruang dengan menggoncangnya perlahan. Larutan tersebut dibuang dan diulangi pencucian seperti sebelumnya. Selanjutnya, 100 µl TMB One –step substrate reagent ditambahkan ke masing-masing well. Kemudian, diinkubasi selama tiga puluh menit pada temperatur ruang dalam keadaan gelap dengan menggoncangnya secara perlahan. Selanjutnya, 50 µl Stop Solution ditambahkan ke dalam masing-masing well. Kemudian, hasilnya dibaca dengan segera pada panjang gelombang 450 nm.

3.8.4. Prosedur isolasi DNA

Darah dimasukkan ke dalam tabung EDTA sebanyak 3 cc dengan diinjeksikan secara perlahan-lahan. Kemudian, tabung tersebut dibolak- balik perlahan agar darah bergabung dengan EDTA. Selanjutnya, disentrifus 3000 rpm selama 10-15 menit. Plasmanya dipisahkan dan diambil leukositnya sebanyak 300 mikroliter. Pada tabung eppendorf 1,5 Universitas Sumatera Utara mL lalu ditambahkan EL buffer 900 mikroliter, kemudian dibolak-balin secara perlahan. Tabung tersebut diinkubasi selama sepuluh menit di dalam kulkas dan selanjutnya disentrifus dalam 13000 rpm selama tiga menit. Supernatan dibuang secara hati-hati dan pelan-pelan agar endapannya tidak ikut terbuang. Hal ini diulangi sampai lima kali, sampai warna supernatan jernih dan endapan sudah berwarna putih. Setelah diperoleh endapan putih atau cairan sudah jernih, supernatan dibuang dan endapan divortex selama dua puluh detik. Selanjutnya, 300 uL nuclei lysis solution ditambahkan dan tabung dibolak-balik agar tercampur. Kemudian protein precipitation 100uL ditambahkan dan divortex selama dua puluh menit. Selanjutnya, tabung tersebut disentrifugasi 13.000 rpm selama tiga menit pada temperatur ruang. Supernatan dipindahkan ke dalam tabung eppendorf 1,5 mL yang steril yang telah berisi 300 uL isopropanolol. Kemudian dibolak-balik sekitar tiga detik sampai terlihat benang DNA. Selanjutnya, disentrifugasi 13.000 rpm selama satu menit, hingga tampak pellet putih. Supernatan dibuang dan ditambahkan 70 etanol sebanyak 300 uL. Kemudian, disentrifugasi 13.000 rpm selama satu menit. Etanol diaspirasi menggunakan pipet dengan hati-hati, lalu dikeringkan dengan kipas angin sekitar satu jam. Selanjutnya, ditambahkan 100 uL DNA rehydration solution dan disimpan pada suhu 4 C selama satu malam. Besoknya disimpan ke freezer -20

3.8.5. Nested-polymerase chain reaction

C. Nested-Polymerase Chain Reaction Nested-PCR dilakukan untuk memperoleh hasil sequencing secara langsung. Reaksi amplifikasi Universitas Sumatera Utara pertama dilakukan dengan menggunakan primer CCTACCCCTGCACCCCCAATAAATAAA dan CTTCCTGTCGAGTGCCC CCTGCT. Volume reaksi adalah 10 mikroliter, dan untuk masing-masing PCR, 30ng dari genomik DNA diamplifikasi dalam 3,5pmol dari setiap primer, 0,25U AmpliTaq Gold, 0,2mM dNTPs, 10 dimethyl sulfoxide, dan 2,5mM MgCl 2 . Diputar dengan temperatur 95 C selama sepuluh menit, diikuti dengan 40 putaran pada temperatur 94 C selama lima belas detik, didinginkan pada temperatur 68 C selama tiga puluh detik, dan diekstensi pada temperatur 72

3.8.6. Sequencing

C selama satu menit. Reaksi kedua didapatkan dengan menggunakan primer TGCCACTACTGCTGCTGCT dan ACCTTTCCCTCGATCACCAC. Hasil PCR di-sequencing secara langsung setelah pembersihan hasil PCR dengan menggunakan Big Dye Terminator Cycle Sequencing kit PE Biosystem. Untuk mendapatkan “sequence lengkap SNP8NRG433E1006 gen NRG1”, terdapat beberapa tahapan. Pertama, produk Nested-PCR dianalisis menggunakan mesin Applied Biosystems 3730 xl DNA Analyzer dengan protokol Big Dye Terminator v3.1 cycle sequencing kit Chemistry. Selanjutnya adalah pengolahan menggunakan perangkat lunak komputer. Perangkat lunak komputer digunakan untuk melakukan alignment terhadap pra sequence forward dan pra sequence reverse. Tahapan mendapatkan sequence lengkap untuk masing-masing subjek penelitian adalah sebagai berikut: Universitas Sumatera Utara 1. Kedua berkas pra sequence forward dan pra sequence reverse dibaca dengan perangkat lunak sequence scanner 1.0; Sequence scanner adalah perangkat lunak yang diproduksi oleh Applied Biosystem. 2. Urutan nukleotida yang ada dari masing-masing berkas pra sequence forward dan pra sequence reverse kemudian diektstrak dengan cara menyorot urutan nukleotida pada jendela “sequence” dari bp 1 sampai bp maksimal yang ditampilkan tanpa mengurangi sedikitpun urutan nukleotida, kemudian urutan nukleotida yang disorot, di gandakan copy dan di tempelkan paste pada “berkas catatan” file notepad kemudian disimpan masing-masing dengan ekstensi FASTA. 3. Untuk berkas catatan yang berisi sequence DNA yang dihasilkan dari ekstraksi berkas pra sequence reverse, dilakukan reverse complement dengan cara menggunggah berkas catatan yang berisi sequence DNA yang dihasilkan dari ekstraksi berkas pra sequence reverse ke http:bioinformatics.orgsmsrev_comp.html. Setelah proses unggah selesai, situs ini akan langsung menampilkan hasil proses reverse complement. Hasil yang ditampilkan ini dinamakan “berkas catatan hasil reverse complement. Hasil yang ditampilkan pada situs ini, kemudian disorot, digandakan, dan ditempelkan pada berkas catatan file notepad baru dan disimpan kembali dengan ekstensi FASTA. 4. Tahapan terakhir adalah melakukan alignment “berkas catatan” forward dengan “berkas catatan” hasil reverse complement. Tahapan ini kembali menggunakan perangkat lunak BLAST Basic Local Allignment Search Tool yang disediakan oleh National Center of Biological Universitas Sumatera Utara Informatics NCBI yaitu pada http:blast.ncbi.nlm.nih.gov. Berkas catatan forward dan berkas catatan hasil reverse complement, diunggah ke alamat situs tersebut, dan hasil alignment akan langsung ditampilkan dalam beberapa menit. Hasil yang ditampilkan pada situs tersebut merupakan sequence lengkap SNP8NRG433E1006 gen NRG1.

3.9. Alur Penelitian

. Gambar 3. 1. Alur Penelitian

3.10. Manajemen dan Analisis Data

Dalam menentukan hubungan antara SNP8NRG433E1006 gen NRG1 dengan skizofrenia dilakukan analisis frekuensi SNP8NRG433E1006 gen NRG1 dalam populasi yang bertujuan untuk SNP8NRG433E1006 Nested-PCR Izin Komite Etik FK-USU Suku Batak Universitas Sumatera Utara mengetahui besarnya penampilan masing-masing karakteristik alel gen NRG1 dalam populasi yang diteliti. Data yang dikumpulkan diolah dan dianalisis dengan menggunakan perangkat lunak pengolah data statistik. Analisis univariat: dimulai dengan melakukan analisis variabel dengan mendeskripsikan tiap variabel yang diteliti dan disajikan dalam bentuk tabel distribusi frekuensi. Analisis bivariat: digunakan untuk menguji apakah terdapat perbedaan imunoreaktivitas NRG1 serum pada suku Batak yang menderita skizofrenia paranoid dengan suku Batak yang tidak menderita gangguan jiwa. Data imunoreaktivitas NRG1 serum adalah numerik, maka teknik analisis yang digunakan adalah uji t-independen apabila data berdistribusi normal, dan menggunakan uji Mann-Whitney apabila data tidak berdistribusi normal. Kemaknaan hasil uji statistik ditentukan berdasarkan p 0,05 dan 95 confidence interval CI. Selanjutnya dilakukan analisis bivariat korelasi untuk melihat pengaruh usia, awitan usia, lamanya panyakit dan dosis obat antipsikotika terhadap imunoreaktivitas NRG1 serum. Teknik analisis yang digunakan adalah uji Pearson apabila data imunoreaktivitas NRG1 serum berdistribusi normal dan sebagai alternatifnya apabila data tidak berdistribusi normal adalah uji Spearman. Kemaknaan hasil uji statistik ditentukan berdasarkan p 0,05 dan 95 confidence interval CI. Universitas Sumatera Utara

BAB IV HASIL PENELITIAN

Kasus yang dikumpulkan sebanyak 55 orang dari suku Batak yang menderita skizofrenia paranoid yang berobat ke BLUD RS Jiwa Pemprovsu Medan. Kontrol yang dikumpulkan sebanyak 38 orang dari suku Batak yang ada di BLUD RS Jiwa Pemprovsu Medan dan RS Bhayangkara Medan. Besar sampel diambil melebihi sampel minimal untuk mengantisipasi kegagalan dalam teknis pengambilan, penyimpanan, dan pengolahan bahan penelitian. Tabel 4. 1. Data Dasar Usia, Durasi Penyakit, Awitan, Dosis Antipsikotika, Jenis Antipsikotika Suku Batak yang menderita skizofrenia paranoid dengan suku Batak yang tidak Menderita Gangguan Jiwa Variabel Suku Batak P Menderita skizofrenia paranoid n= 55 Tidak menderita gangguan jiwa n= 38 Usia Tahun Durasi penyakit Awitan Dosis antipsikotika Jenis antipsikotika Kombinasi Haloperidol 3- 15mghari dan Klorpromazin300-1000mghari Risperidone 2-6mghari Faktor Endogen Ada Tidak Ada 37,73 + 7,79 7,45 + 3,800 30,27 + 3,514 1134,55 + 657,498 28 orang 27 orang 9 9,7 46 90,3 37,16 + 7,09 0,699 Jenis Kelamin Laki-Laki Perempuan 28 50,90 27 49,10 23 60,53 15 39,47 0,277 Stresor Psikososial Ada Tidak Ada 21 38,18 34 61,82 17 44,74 21 55,26 0,533 Dosis ekuivalen Klorpromazin Beberapa pasien mengkonsumsi kombinasi antipsikotika Dari Tabel 4.1 dapat dilihat bahwa suku Batak yang menderita skizofrenia paranoid yang berjenis kelamin laki-laki sebanyak 28 orang Universitas Sumatera Utara