PENGARUH HIPERGLIKEMIA TERHADAP GAMBARAN HISTOPATOLOGIS PULAU LANGERHANS MENCIT (Mus musculus Linn.) GALUR SWISS ALBINO.

PENGARUHHIPERGLIKEMIATERHADAP

GAMBARANHISTOPATOLOGISPULAULANGERHANS

MENCIT(MusmusculusLinn.)GALURSWISSALBINO

Skripsi

DiajukankeFakultasKedokteran – UniversitasAndalas sebagaipemenuhansalahsatusyaratuntukmendapatkan

gelarSarjanaKedokteran

Oleh:

MUHAMMADFARID

NIM.1010312041

FAKULTASKEDOKTERAN

UNIVERSITASANDALAS

PENGARUHHIPERGLIKEMIATERHADAPGAMBARAN

HISTOPATOLOGISPULAULANGERHANSMENCIT(MusmusculusLinn.) GALURSWISSALBINO

Skripsi

Oleh:

MUHAMMADFARID

NIM.1010312041

TelahdisetujuiolehPembimbingSkripsi FakultasKedokteranUniversitasAndalas

PembimbingSkripsi

i

Nama Jabatan Tandatangan

Prof.Dr.dr.EryatiDarwin,PA(K) PembimbingI

PENGARUHHIPERGLIKEMIATERHADAPGAMBARAN

HISTOPATOLOGISPULAULANGERHANSMENCIT(MusmusculusLinn.) GALURSWISSALBINO

Skripsi

Oleh:

MUHAMMADFARID

NIM.1010312041

TelahdipertahankandidepanTimPengujiSkripsi

FakultasKedokteranUniversitasAndalaspadatanggal17Januari2014

TimPengujiSkripsi

Nama Jabatan Tandatangan

dr.HusnilKadri,M.Kes Ketua

ABSTRACT

THEEFFECTOFHYPERGLYCEMIAONHISTOPATHOLOGICAL

FEATURESOFISLETOFLANGERHANSOFSWISSALBINOMICE

By:

MuhammadFarid

Diabetesmellitusbecomeaserioushealththreatwhichprevalencehavebeen increasingsteadilyallovertheworld.Withalotofdebatabletheoriesandcomplex interactionsofriskfactorsonthedisease,therapeuticapproachofdiabetesstill centeredonpreventivemeasuresanddiagnosiswasmadeentirelyfromthepresence of hyperglycemia. The purpose of this study was to determine the effect of hyperglycemiaonhistopathologicalfeaturesofisletofLangerhansofSwissAlbino mice.

Twentyfour(24)maleSwissAlbinomicedividedintofourgroups:one control group (K) and three treated groups (G1, G2, G3).The treated groups receiveddifferentdosesofglucose(G1=2g/kg,G2=4g/kg,G3=6g/kg)for14days toinducehyperglycemia.After14daysofinduction,micepancreaswereexcised andfixedin Bouin’s solution.Thetissueswereprocessedbyparaffinembeddingto obtainhistopathologicalsectionsandstainedwithhaematoxylin-eosine.

MorphometricanalysisofisletofLangerhansshowedthattheisletareaand diameter were increased in group G1 (48607.13 μm2 _{and 240713.25 nm,}

respectively;p<0.01)butdecreasedingroupG2(5471.42 μm2_{and81170.83nm,}

p<0.01)andG3(4628.07 μm2_{and74730.86nm,p<0.05).Theisletcellscountwas}

increasedingroupG2(210.33±18.66cells/islet,p<0.05)andG3(264.17±75.52 cells/islet,p<0.01).However,therewasnosignificantdifferenceonisletcellscount betweengroupKandgroupG1(p>0.05).Isletdensitywasslightlyincreasedinall treatedgroup(p<0.05)throughmechanismofneogenesis.

The result suggest that hyperglycemia induced by administration of different doses of glucose for 14 days caused significant changes in histopathologicalfeaturesofmicepancreaticislet.

Keywords:hyperglycemia,isletofLangerhans,pancreaticislet,histopathologic features

ABSTRAK

PENGARUHHIPERGLIKEMIATERHADAPGAMBARAN

HISTOPATOLOGISPULAULANGERHANSMENCIT(Musmusculus

Linn.)GALURSWISSALBINO

Oleh: MuhammadFarid

Diabetes mellitus menjadi ancaman global yang bersifat serius dengan prevalensi yang terus meningkat. Banyaknya teori patogenesis dan perjalanan penyakit yang melibatkan interaksi kompleks banyak faktor menyebabkan pendekatanterapidiabetesmasihberpusatpadatindakanpreventifdandiagnosis diabetes ditegakkan sepenuhnya dari ada atau tidaknya hiperglikemia yang dibuktikandaripemeriksaankadarglukosadarah.Penelitianinibertujuanuntuk mengetahuipengaruhhiperglikemiaterhadapgambaranhistopatologismencitgalur SwissAlbino.

Penelitianinimerupakanpenelitianeksperimentaldenganrancanganposttest onlywithcontrolgroup.Subjekpenelitianadalah24mencitSwissAlbinoyang dibagi dalam empat kelompok: satu kelompokkontrol (K)dan tigakelompok perlakuan (G1, G2, G3). Kelompok perlakuan diinduksi untuk mengalami hiperglikemia melalui pemberian glukosa intraperitoneal dengan dosis berbeda (G1=2g/kgBB,G2=4g/kgBB,G3=6g/kgBB)selama14hari.

LuasdandiameterpulauLangerhansmeningkatpadakelompokG1(p<0.01) namunmenurunpadakelompokG2(p<0.01)danG3(p<0.05).Jumlahselendokrin pulauLangerhansmeningkatpadakelompokG2(p<0.05)danG3(p<0.01).Akan tetapi, tidak ada perbedaan yang bermakna pada jumlah sel endokrin pulau LangerhanspadakelompokKdanG1(p>0.05).DensitaspulauLangerhanssedikit meningkat pada seluruh kelompok perlakuan (p<0.05) melalui mekanisme neogenesis.

Kesimpulanhasilpenelitianiniadalahinduksihiperglikemiayangdilakukan lewatpemberianglukosasecaraintraperitonealdengandosisberbedaselama14 harimenyebabkanperubahanyangsignifikanpadagambaranhistopatologispulau Langerhansmencit.

KATAPENGANTAR

PujisyukurpenelitiucapkankepadaAllahSWTyangtelahmelimpahkan rahmatdankarunia-Nyasehinggapenelitidapatmenyelesaikanskripsiinidengan judul “Pengaruh HiperglikemiaTerhadap Gambaran Histopatologis Pulau

LangerhansMencit(MusmusculusLinn.)GalurSwissAlbino” sebagaisalah

satusyaratuntukmendapatkangelarSarjanaKedokterandiFakultasKedokteran UniversitasAndalas. Semoga shalawat dan salam senantiasa dilimpahkan atas junjungankitaNabiMuhammadSAW.

Penelitimenyadariskripsiinimasihjauhdarisempurnadanberbagaipihak, baiksecaralangsungmaupuntidaklangsung,turutterlibatdalampenulisanskripsi ini.Olehkarenaitu,padakesempataninipenelitimengucapkanterimakasihyang setulus-tulusnyapadaIbuProf.Dr.dr.EryatiDarwin,PA(K)selakupembimbingI danIbuProf.Dr.dr.DelmiSulasti,M.S.,Sp.GKselakupembimbingIIyangtelah berkenanmemberikanbimbingansertabanyakmemberikankontribusipemikiran, petunjuk,bantuan,danmotivasikepadapenelitidalampenyusunanskripsiini.

Ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya peneliti ucapkankepada:

1. DekanFakultasKedokteranUniversitasAndalasBapakDr.dr.Masrul,M.Sc., Sp.GK.

2. WakilDekanIIbudr.RinaGustia,Sp.KK,WakilDekanIIBapakdr.Fachzi Fitri,Sp.THT-KL,M.A.R.S,danWakilDekanIIIBapakdr.M.Hidayat,Sp.M. 3. Bapakdr.HusnilKadri,M.Kes,Ibudr.MalindaMeinapuri,M.Si.Med,dan

BapakDrs.JulizarNazar,M.Kes,Apt.selakupenguji.

4. Ibudr.HennyMulyani,M.Biomed,Sp.PAatasbantuandanbimbingannya dalampelaksanaanpenelitiandilaboratoriumPatologiAnatomiFKUNAND. 5. Ibu Epi, Bang Edi, Kak Rani, serta seluruh staf Sentra Diagnostik –

Laboratorium Patologi Anatomi FK UNAND atas bantuannya dalam pelaksanaanpenelitian.

6. SeluruhjajaranstafpengajarFKUNAND;pembukacakrawalabaruilmu pengetahuanyanginspiratifbagipeneliti.

7. KeluargaBesarByPass8tercinta:Papa,Mama,UdaAdel,danHafiz,yang selaludenganikhlas mendo’akan danmemberikandukungankepadapeneliti. 8. ZakiFarhan,AnishaFazlisia,ElsiWineri,MuhamadFakhri,ReginaIvanovna,

Kurnia Maidarmi Handayani, dan sahabat-sahabat terdekat lainnya atas kontribusipemikirandanbantuannyadalampelaksanaanpenelitian.

9. Rekan-rekanseperjuangan – Angkatan2010PendidikanDokterFKUNAND. 10. Semuapihakyangtelahdenganikhlasmembantudantidakdapatpeneliti

sebutkansatu-persatu.

Akhir kata, peneliti berharap Allah SWT berkenan membalas kebaikan seluruh pihak yang turut membantu. Semoga skripsi ini dapat memberikan sumbangandanmanfaatkepadailmupengetahuan,masyarakat,danpenelitilainnya.

Padang,10Januari2014

DAFTARISI

Halaman

Abstract iii

Abstrak iv

KataPengantar v

DaftarIsi vii

DaftarTabel x

DaftarGambar xi

DaftarSingkatan xii

BABI PENDAHULUAN 1

1.1 LatarBelakang 1

1.2 RumusanMasalah 5

1.3 TujuanPenelitian 6

1.4 ManfaatPenelitian 6

BABII TINJAUANPUSTAKA 8

2.1 DiabetesMellitus 8

2.1.1Definisi 8

2.1.2Klasifikasi 8

2.1.3Epidemiologi 11

2.1.4EtiologidanFaktorRisiko 11

2.1.5Patogenesis 14

2.1.5.1 PatogenesisDiabetesMellitusTipe1 14 2.1.5.2 PatogenesisDiabetesMellitusTipe2 17

2.1.6Diagnosis 19

2.2 PulauLangerhans 22

2.2.1StrukturNormal 22

2.2.2MekanismeSekresidanRegulasiSekresiInsulin 26 2.2.3GlukotoksisitasdanMekanismeStressOksidatif 28 2.2.4StrukturPulauLangerhanspadaDiabetes

Mellitus 30

2.2.4.1 StrukturPulauLangerhanspadaDiabetes

MellitusTipe1 30

2.2.4.2 StrukturPulauLangerhanspadaDiabetes

MellitusTipe2 31

BABIII KERANGKAKONSEPTUALDANHIPOTESIS

PENELITIAN 32

3.1 KerangkaKonseptual 32

3.2 HipotesisPenelitian 33

BABIV METODEPENELITIAN 34

4.1 JenisPenelitian 34

4.2 LokasidanWaktuPenelitian 35

4.3 PopulasidanSampelPenelitian 36

4.4 VariabelPenelitian 38

4.5 BahanPenelitian 40

4.6 InstrumenPenelitian 41

BABV HASILPENELITIAN 49 5.1 JumlahSelEndokrinPulauLangerhans 49

5.2 LuasPulauLangerhans 51

5.3 DiameterPulauLangerhans 53

5.4 DensitasPulauLangerhans 55

5.5 GambaranHistopatologisPulauLangerhans 57

BABVI PEMBAHASAN 59

6.1 GambaranHistopatologisPulauLangerhansMencit

yangTidakDiinduksiHiperglikemia 59 6.2 GambaranHistopatologisPulauLangerhansMencit

yangDiinduksiHiperglikemia 60

6.3 PerbedaanGambaranHistopatologisPulauLangerhans MencityangTidakDiinduksiHiperglikemiadengan

MencityangDiinduksiHiperglikemia 61 6.4 PerbedaanGambaranHistopatologisPulauLangerhans

MencityangDiinduksiHiperglikemiadenganBerbagai

Dosis 62

6.5 KeterbatasanPenelitian 65

BABVII PENUTUP 68

7.1 Kesimpulan 68

7.2 Saran 68

DAFTARPUSTAKA 70

LAMPIRAN 75

DAFTARTABEL

Halaman Tabel5.1 ReratajumlahselendokrinpulauLangerhanspada

masing-masingkelompok 50

Tabel5.2 PerbedaanjumlahselendokrinpulauLangerhanspada

masing-masingkelompok 51

Tabel5.3 RerataluaspulauLangerhanspadamasing-masing

kelompok 52

Tabel5.4 PerbedaanluaspulauLangerhanspadamasing-masing

kelompok 52

Tabel5.5 ReratadiameterpulauLangerhanspadamasing-masing

kelompok 54

Tabel5.6 PerbedaandiameterpulauLangerhanspadamasing-masing

kelompok 54

Tabel5.7 ReratadensitaspulauLangerhanspadamasing-masing

kelompok 56

Tabel5.8 PerbedaandensitaspulauLangerhanspadamasing-masing

DAFTARGAMBAR

Halaman Gambar2.1 Mekanismedestruksisel pulauLangerhanspada

diabetesmellitustipe1 16

Gambar2.2 Tahapandiagnosisdiabetesmellitusdankelainanstatus

toleransiglukosa 21

Gambar2.3 Mikrostrukturdanmekanismekontrolfungsipankreas

endokrin 23

Gambar2.4 Interaksikanalion,reseptor,danmekanismepersinyalan

dalamregulasisekresiinsulin 28

Gambar2.5 Mekanismeinduksistressoksidatifakibatglukotoksisitas 30

Gambar4.1 Rencanakerjadanperlakuan 34

Gambar5.1 ReratajumlahselendokrinpulauLangerhans 49

Gambar5.2 RerataluaspulauLangerhans 51

Gambar5.3 ReratadiameterpulauLangerhans 53 Gambar5.4 ReratadensitaspulauLangerhans 55 Gambar5.5 GambaranhistopatologispulauLangerhans 57

DAFTARSINGKATAN

ADA =AmericanDiabetesAssociation ADP =AdenosineDiphosphate

AIR =AcuteInsulinResponse APC =AntigenPresentingCells ATP =AdenosineTriphosphate

BB =BeratBadan

DM =DiabetesMellitus

DMT1 =DiabetesMellitusTipe1 DMT2 =DiabetesMellitusTipe2 DMTL =DiabetesMellitusTipeLain

EPAC =guanineExchangeProteinActivatedbycAMP ER =EndoplasmicReticulum

GAD =GlutamicAcidDecarboxylase GDPT =GulaDarahPuasaTerganggu

GIP =Glucose-dependentInsulinotropicPeptide GLP =Glucagon-LikePeptide

GLUT =GlucoseTransporter

GSIS =Glucose-StimulatedInsulinSecretion HLA =HumanLeukocyteAntigen

IA =IsletAntigen

IFN =Interferon

IIA =IntraIsletAmyloid

IL =Interleukin

KemenkesRI =KementerianKesehatanRepublikIndonesia LSD =LeastSignificantDifference

MHC =MajorHistocompatibilityComplex NaCl =NatriumChloride(natriumklorida)

NK =NaturalKiller

NO =NitricOxyde

PACAP =PituitaryAdenylateCyclase-ActivatingPolypeptide PERKENI =PerkumpulanEndokrinologiIndonesia

PP =PancreaticPolypeptide

PPAR =PeroxisomeProliferator-ActivatedReceptor

RAK =RancanganAcakKelompok

ROS =ReactiveOxygenSpecies RyaR =RyanodineReceptors

SD =StandardDeviation,StandarDeviasi

SERCA =Sarcoplasmic/EndoplasmicReticulumCalciumATPases SKRT =SurveiKesehatanRumahTangga

TGT =ToleransiGlukosaTerganggu TNF =TumorNecrosisFactor TTGO =TesToleransiGlukosaOral WHO =WorldHealthOrganization

ZnT =ZincTransporter

BABI PENDAHULUAN

1.1. LatarBelakang

Diabetesmellitus(DM)merupakansuatukondisiyangterutamaditandaioleh keadaan hiperglikemia kronis yang dapat meningkatkan risiko kerusakan mikrovaskuler. Kondisi hiperglikemik pada penderita diabetes mellitus terjadi akibatkelainanpadasekresiinsulin,kerjainsulin,ataukombinasikeduanya(Kahn, 2003).Diabetesdiasosiasikandenganpenurunanangkaharapanhidup,peningkatan morbiditasakibatkomplikasimikrovaskuler(retinopati,nefropati,danneuropati), peningkatanrisikokomplikasimakrovaskular(penyakitjantungiskemik,stroke, danpenyakitvaskulerperifer),sertakualitashidupyangrendah(WorldHealth Organization [WHO] dan International Diabetes Federation [IDF], 2006). Berdasarkanetiologinya,WHO(1998)mengklasifikasikandiabetesmellitusdalam 4kelompok,yaitudiabetesmellitustipe1(DMT1),diabetesmellitustipe2(DMT2), diabetesmellitustipelain,dandiabetesgestasional.

Diabetesmellitusmerupakanancamanglobalyangbersifatserius.Selain peningkatanrisikokomplikasi,diabetesjugaakanmeningkatkanbebanindividual danmasyarakat,mengurangiproduktivitas,danmenurunkanmodalitassosial.Pada akhirabadke-20,pandemidiabetesdiduniadiperkirakanmencapai151jutajiwa, danterdistribusiluaspadanegara-negaramajudanberkembang(Engelgauetal., 2003).Selainitu,IDF(2011)menyatakanbahwa366jutaorangdiduniamenderita diabetesmellituspadatahun2011dandiproyeksikanakanmeningkatmenjadi552 jutajiwapadatahun2030.

Indonesiamerupakannegarakesepuluhdenganjumlahpenderitadiabetes mellitusterbanyakdiduniapadatahun2011.Prevalensipenderitadiabetesmellitus daritahunketahunterusmeningkat.Padatahun1995,prevalensidiabetesmellitus diIndonesiaberadadalamkisaran1,2persendanmeningkatmenjadi14,7%pada tahun 2003 (Rahmawati et al., 2009). Hasil Survei Kesehatan RumahTangga (SKRT)menunjukkanpeningkatanprevalensidiabetesdari7,5%padatahun2001 menjadi10,4persenpadatahun2004.AdapunsurveiyangdilakukanolehBadan PusatStatistik(BPS)padatahun2003menunjukkan bahwaprevalensidiabetes telahmencapai14,7%diperkotaandan7,2%dipedesaan(KementerianKesehatan RepublikIndonesia[KemenkesRI],2008).

Diabetesmellitusmerupakansalahsatupenyakityanghinggasaatinibelum memilikipendekatanterapiyangsempurnaakibatluasnyavariabilitaspenyebab diabetesdanbanyaknyakomplikasiyangterjadipadapenderitadiabetesmellitus (Zhang et al., 2009). Diabetes mellitus melibatkan banyak interaksi kompleks faktorgenetikdanfaktorlingkungandalamperjalananpenyakitnya.Selainitu, banyaknyateoripatogenesisdanbelumadanyapemahamanyangtepatterhadap prosesperjalananpenyakitdiabetesmellitusmenyebabkandiabetesmellitusmasih dianggapsebagaisuatupenyakitmetabolikyangbersifatirreversibeldanterapi diabetes mellitus masih berpusat pada tindakan preventif berupa pengontrolan kadarglukosadarah.

Diagnosis diabetes ditegakkan sepenuhnya atas ada atau tidaknya hiperglikemia kronis yang dibuktikan melalui pemeriksaan laboratorium kadar glukosadarahdangambaranklinispasien.Hiperglikemiadidefinisikansebagai suatupeningkatankadarglukosadarahpuasamelebihi126mg/dL(7mmol/L)atau

kadarglukosadarahsewaktumelebihi200mg/dL(11,1mmol/L;Umpierrezetal., 2002). Pada keadaan puasa, hiperglikemia berhubungan langsung dengan peningkatanproduksiglukosaolehhepar.Padakeadaanpostprandialataupatologis seperti diabetes mellitus, peningkatan glukosa darah terjadi akibat kombinasi penekananoutputglukosayangtidakmencukupidankelainanstimulasiinsulin terhadappembuanganglukosa(glucosedisposal)olehjaringantarget,terutamaotot rangka.Ketikatelahterjadipeningkatanambangmaksimumtransporglukosadi ginjal, glikosuria akan membatasi, walaupun tidak mencegah, terjadinya hiperglikemialebihlanjut(Inzucchietal.,2012).

Kadarglukosadarahmerupakandeterminanutamaregulasifungsidanmassa sel pulauLangerhans.Peningkatankadarglukosadarahdalambatasfisiologis akan meningkatkan sekresi insulin dan mekanisme persinyalan lain yang menguntungkanbagitubuh.Insulin,suatuhormonpeptidaanabolik,disekresikan oleh sel pulau Langerhans pankreas. Insulin mempertahankan homeostasis glukosa, mengatur metabolisme nutrien, dan memiliki efek meningkatkan pertumbuhan (growth-promoting) melalui kerjanya pada reseptor insulin yang tersebar luas di seluruh tubuh, terutama pada sel-sel hepar, otot, dan jaringan adiposa. Hiperglikemia yang berlangsung kronis mengakibatkan timbulnya glukotoksisitas pada sel-sel pulau Langerhans. Glukotoksisitas akan menyebabkandisfungsidanperubahanmassasel (Chang-Chenetal.,2008), sehingga terjadi penurunan sekresi insulin oleh sel . Abnormalitas pada mekanisme sekresi insulin yang terjadi akan menyebabkan penurunan intake glukosa ke dalam sel dan peningkatan kadar glukosa darah sehingga muncul keadaanhiperglikemialebihlanjut.

Perubahan signifikan struktur histologis pulau Langerhans pankreas, terutamapadapopulasisel , merupakansalahsatugambaranpatologisyangkhas dan sering ditemukan pada pasien dan hewan model diabetes mellitus. Pulau Langerhansmerupakansuatumassajaringanendokrinberbentuksepertiteluryang terdapat diantara jaringan-jaringan eksokrin pankreas (Mescher, 2010). Pada keadaannormal,adasekitarsatujutapulauLangerhansyangtersebarsecaraacak dipankreasmanusia.UkuranpulauLangerhanssangatbervariasidanbiasanya memilikidiameter100–200 μm. Berdasarkanurutanmassaseldanjumlahselnya, jenis-jenisselpadapulauLangerhansadalahsel (menyekresikaninsulin,70– 80%), sel α (menyekresikan glukagon, 15–20%), sel /sel PP(menyekresikan pancreaticpolypeptide,15–20%),sel (menyekresikansomatostatin,5–10%),dan sel (menyekresikanghrelin,1%;Wierupetal.,2002). PadaDMtipe1,terjadi pseudoatrofipulauLangerhansakibatdestruksiselektifpadasel sementara sel-selpulauLangerhanslainnyatetapnormal.Selainitu,lesipulauLangerhansyang tampak ketika dilakukan pemeriksaan jaringan pankreas bersifat heterogen (JamesondanDeGroot,2010).Dalamsediaanyangsama,pulauLangerhansyang normaldapatditemukanbersamaandenganpulauLangerhanspseudoatrofiktanpa infiltrasi atau dengan infiltrasi makrofag dan limfosit (Melmed et al., 2011). BerbedadenganpadaDMtipe1,informasiyangdidapatkanmengenaiperubahan histopatologispulauLangerhanspankreaspadapenderitaDMtipe2sangatsedikit dantidakterlaludiperhatikansebagaikriteriadiagnostikkarenapemeriksaannya bersifatinvasifdanbiasanyadilakukanpostmortem.Perubahaninididugaterjadi akibatglukotoksisitasakibathiperglikemiakronispadasel pulauLangerhans. Nugentetal.(2008)melaporkanbahwaDMtipe2tahapakhirditandaidengan

penurunanmassasel , deposisiintra-isletamyloid(IIA),dandeposisilemakdalam pulauLangerhans.

Berdasarkan uraian diatas, perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui pengaruhhiperglikemiaterhadapgambaranhistopatologispulauLangerhanspada penderita diabetes mellitus dan perannya dalam patogenesis diabetes mellitus. Penelitian ini akan dilakukan pada mencit (Mus musculus), karena karakter fisiologis dan genetiknya yang diketahui mirip dengan manusia serta mudah dipelihara. Hiperglikemia akan diinduksi melalui pemberian glukosa secara intraperitonealsesuaipenelitianyangdilakukanolehAkiravetal.(2011),dimana didapatkanperubahansignifikanvaskularisasipulauLangerhansdanproliferasisel

pulauLangerhanspankreasdenganpemberianglukosaintraperitonealsebanyak 4gram/kgberatbadan(BB),danditambahdenganpemberianglukosasecaraad libitumpadaairminumhewancoba.Dosisdivariasikandalamtigadosisberbeda (2gram/kgBB,4gram/kgBB,dan6gram/kgBB)untukmengetahuiperbedaan pengaruh hiperglikemia yang ditimbulkan oleh tiap dosis terhadap gambaran histopatologis pulau Langerhans hewan coba. Pemeriksaan histopatologis akan dilakukandenganmenilaijumlahselendokrin,luas,diameter,dandensitaspulau Langerhanspadajaringanpankreas.

1.2. RumusanMasalah

Berdasarkanuraiandalamlatarbelakangmasalahdiatas,dapatdirumuskan rumusanmasalahpenelitiansebagaiberikut:

1.apakahterdapatpengaruhhiperglikemiaterhadapgambaranhistopatologis pulauLangerhanspadamencit?

2.apakah terdapat perbedaan gambaran histopatologis pulau Langerhans padamencityangdiinduksihiperglikemiadenganmencitnormal?

1.3. TujuanPenelitian

1.3.1.TujuanUmum

Tujuanpenelitianiniadalahuntukmengetahuipengaruhhiperglikemia terhadapgambaranhistopatologispulauLangerhanspadamencit.

1.3.2.TujuanKhusus

1.Mengetahui gambaran histopatologis (jumlah sel endokrin, luas, diameter,dandensitas)pulauLangerhanspadamencityangtidak diinduksihiperglikemia.

2.Mengetahui gambaran histopatologis (jumlah sel endokrin, luas, diameter, dan densitas) pulau Langerhans pada mencit yang diinduksihiperglikemia.

3.Mengetahui perbedaan gambaran histopatologis (jumlah sel endokrin, luas, diameter, dan densitas) pulau Langerhans pada mencit yang tidak diinduksi hiperglikemia dan mencit yang diinduksihiperglikemia.

4.Mengetahui perbedaan gambaran histopatologis (jumlah sel endokrin, luas, diameter, dan densitas) pulau Langerhans pada mencityangdiinduksihiperglikemiapadaberbagaidosis.

1.4. ManfaatPenelitian

1. Memberikan kontribusi bagi ilmu pengetahuan mengenai pengaruh hiperglikemia terhadap gambaran histopatologis pulau Langerhans padamencit.

2. Dapatdijadikansebagaidasardatabagipenelitilainuntukmelakukan penelitianlebihlanjutmengenaidiabetes.

Indonesiamerupakannegarakesepuluhdenganjumlahpenderitadiabetes

mellitusterbanyakdiduniapadatahun2011.Prevalensipenderitadiabetesmellitus

daritahunketahunterusmeningkat.Padatahun1995,prevalensidiabetesmellitus

diIndonesiaberadadalamkisaran1,2persendanmeningkatmenjadi14,7%pada

tahun 2003 (Rahmawati et al., 2009). Hasil Survei Kesehatan RumahTangga

(SKRT)menunjukkanpeningkatanprevalensidiabetesdari7,5%padatahun2001

menjadi10,4persenpadatahun2004.AdapunsurveiyangdilakukanolehBadan

PusatStatistik(BPS)padatahun2003menunjukkan bahwaprevalensidiabetes

telahmencapai14,7%diperkotaandan7,2%dipedesaan(KementerianKesehatan

RepublikIndonesia[KemenkesRI],2008).

Diabetesmellitusmerupakansalahsatupenyakityanghinggasaatinibelum

memilikipendekatanterapiyangsempurnaakibatluasnyavariabilitaspenyebab

diabetesdanbanyaknyakomplikasiyangterjadipadapenderitadiabetesmellitus

(Zhang et al., 2009). Diabetes mellitus melibatkan banyak interaksi kompleks

faktorgenetikdanfaktorlingkungandalamperjalananpenyakitnya.Selainitu,

banyaknyateoripatogenesisdanbelumadanyapemahamanyangtepatterhadap

prosesperjalananpenyakitdiabetesmellitusmenyebabkandiabetesmellitusmasih

dianggapsebagaisuatupenyakitmetabolikyangbersifatirreversibeldanterapi

diabetes mellitus masih berpusat pada tindakan preventif berupa pengontrolan

kadarglukosadarah.

Diagnosis diabetes ditegakkan sepenuhnya atas ada atau tidaknya hiperglikemia kronis yang dibuktikan melalui pemeriksaan laboratorium kadar

glukosadarahdangambaranklinispasien.Hiperglikemiadidefinisikansebagai

kadarglukosadarahsewaktumelebihi200mg/dL(11,1mmol/L;Umpierrezetal., 2002). Pada keadaan puasa, hiperglikemia berhubungan langsung dengan

peningkatanproduksiglukosaolehhepar.Padakeadaanpostprandialataupatologis

seperti diabetes mellitus, peningkatan glukosa darah terjadi akibat kombinasi

penekananoutputglukosayangtidakmencukupidankelainanstimulasiinsulin

terhadappembuanganglukosa(glucosedisposal)olehjaringantarget,terutamaotot

rangka.Ketikatelahterjadipeningkatanambangmaksimumtransporglukosadi

ginjal, glikosuria akan membatasi, walaupun tidak mencegah, terjadinya

hiperglikemialebihlanjut(Inzucchietal.,2012).

Kadarglukosadarahmerupakandeterminanutamaregulasifungsidanmassa

sel pulauLangerhans.Peningkatankadarglukosadarahdalambatasfisiologis

akan meningkatkan sekresi insulin dan mekanisme persinyalan lain yang

menguntungkanbagitubuh.Insulin,suatuhormonpeptidaanabolik,disekresikan

oleh sel pulau Langerhans pankreas. Insulin mempertahankan homeostasis glukosa, mengatur metabolisme nutrien, dan memiliki efek meningkatkan pertumbuhan (growth-promoting) melalui kerjanya pada reseptor insulin yang tersebar luas di seluruh tubuh, terutama pada sel-sel hepar, otot, dan jaringan

adiposa. Hiperglikemia yang berlangsung kronis mengakibatkan timbulnya

glukotoksisitas pada sel-sel pulau Langerhans. Glukotoksisitas akan

menyebabkandisfungsidanperubahanmassasel (Chang-Chenetal.,2008),

sehingga terjadi penurunan sekresi insulin oleh sel . Abnormalitas pada mekanisme sekresi insulin yang terjadi akan menyebabkan penurunan intake glukosa ke dalam sel dan peningkatan kadar glukosa darah sehingga muncul

Perubahan signifikan struktur histologis pulau Langerhans pankreas,

terutamapadapopulasisel ,merupakansalahsatugambaranpatologisyangkhas

dan sering ditemukan pada pasien dan hewan model diabetes mellitus. Pulau

Langerhansmerupakansuatumassajaringanendokrinberbentuksepertiteluryang

terdapat diantara jaringan-jaringan eksokrin pankreas (Mescher, 2010). Pada

keadaannormal,adasekitarsatujutapulauLangerhansyangtersebarsecaraacak

dipankreasmanusia.UkuranpulauLangerhanssangatbervariasidanbiasanya

memilikidiameter100–200μm.Berdasarkanurutanmassaseldanjumlahselnya,

jenis-jenisselpadapulauLangerhansadalahsel (menyekresikaninsulin,70–

80%), sel α (menyekresikan glukagon, 15–20%), sel /sel PP(menyekresikan pancreaticpolypeptide,15–20%),sel (menyekresikansomatostatin,5–10%),dan

sel (menyekresikanghrelin,1%;Wierupetal.,2002). PadaDMtipe1,terjadi

pseudoatrofipulauLangerhansakibatdestruksiselektifpadasel sementara

sel-selpulauLangerhanslainnyatetapnormal.Selainitu,lesipulauLangerhansyang

tampak ketika dilakukan pemeriksaan jaringan pankreas bersifat heterogen

(JamesondanDeGroot,2010).Dalamsediaanyangsama,pulauLangerhansyang

normaldapatditemukanbersamaandenganpulauLangerhanspseudoatrofiktanpa

infiltrasi atau dengan infiltrasi makrofag dan limfosit (Melmed et al., 2011).

BerbedadenganpadaDMtipe1,informasiyangdidapatkanmengenaiperubahan

histopatologispulauLangerhanspankreaspadapenderitaDMtipe2sangatsedikit

dantidakterlaludiperhatikansebagaikriteriadiagnostikkarenapemeriksaannya

bersifatinvasifdanbiasanyadilakukanpostmortem.Perubahaninididugaterjadi

akibatglukotoksisitasakibathiperglikemiakronispadasel pulauLangerhans.

penurunanmassasel ,deposisiintra-isletamyloid(IIA),dandeposisilemakdalam

pulauLangerhans.

Berdasarkan uraian diatas, perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui

pengaruhhiperglikemiaterhadapgambaranhistopatologispulauLangerhanspada

penderita diabetes mellitus dan perannya dalam patogenesis diabetes mellitus. Penelitian ini akan dilakukan pada mencit (Mus musculus), karena karakter fisiologis dan genetiknya yang diketahui mirip dengan manusia serta mudah dipelihara. Hiperglikemia akan diinduksi melalui pemberian glukosa secara

intraperitonealsesuaipenelitianyangdilakukanolehAkiravetal.(2011),dimana

didapatkanperubahansignifikanvaskularisasipulauLangerhansdanproliferasisel

pulauLangerhanspankreasdenganpemberianglukosaintraperitonealsebanyak

4gram/kgberatbadan(BB),danditambahdenganpemberianglukosasecaraad

libitumpadaairminumhewancoba.Dosisdivariasikandalamtigadosisberbeda

(2gram/kgBB,4gram/kgBB,dan6gram/kgBB)untukmengetahuiperbedaan

pengaruh hiperglikemia yang ditimbulkan oleh tiap dosis terhadap gambaran histopatologis pulau Langerhans hewan coba. Pemeriksaan histopatologis akan

dilakukandenganmenilaijumlahselendokrin,luas,diameter,dandensitaspulau

Langerhanspadajaringanpankreas.

1.2. RumusanMasalah

Berdasarkanuraiandalamlatarbelakangmasalahdiatas,dapatdirumuskan

rumusanmasalahpenelitiansebagaiberikut:

1.apakahterdapatpengaruhhiperglikemiaterhadapgambaranhistopatologis

2.apakah terdapat perbedaan gambaran histopatologis pulau Langerhans

padamencityangdiinduksihiperglikemiadenganmencitnormal?

1.3. TujuanPenelitian

1.3.1.TujuanUmum

Tujuanpenelitianiniadalahuntukmengetahuipengaruhhiperglikemia

terhadapgambaranhistopatologispulauLangerhanspadamencit.

1.3.2.TujuanKhusus

1.Mengetahui gambaran histopatologis (jumlah sel endokrin, luas,

diameter,dandensitas)pulauLangerhanspadamencityangtidak

diinduksihiperglikemia.

2.Mengetahui gambaran histopatologis (jumlah sel endokrin, luas, diameter, dan densitas) pulau Langerhans pada mencit yang

diinduksihiperglikemia.

3.Mengetahui perbedaan gambaran histopatologis (jumlah sel endokrin, luas, diameter, dan densitas) pulau Langerhans pada mencit yang tidak diinduksi hiperglikemia dan mencit yang

diinduksihiperglikemia.

4.Mengetahui perbedaan gambaran histopatologis (jumlah sel endokrin, luas, diameter, dan densitas) pulau Langerhans pada

mencityangdiinduksihiperglikemiapadaberbagaidosis.

1.4. ManfaatPenelitian

1. Memberikan kontribusi bagi ilmu pengetahuan mengenai pengaruh

hiperglikemia terhadap gambaran histopatologis pulau Langerhans

2. Dapatdijadikansebagaidasardatabagipenelitilainuntukmelakukan