kadar superoxide dismutase dalam darah berkorelasi positif dengan
advertisement
TESIS KADAR SUPEROXIDE DISMUTASE DALAM DARAH BERKORELASI POSITIF DENGAN DERAJAT KEPARAHAN DAN AKTIVITAS PENYAKIT VITILIGO PRIMA SANJIWANI SARASWATI SUDARSA NIM 1014088205 PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015 KADAR SUPEROXIDE DISMUTASE DALAM DARAH BERKORELASI POSITIF DENGAN DERAJAT KEPARAHAN DAN AKTIVITAS PENYAKIT VITILIGO Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister Pada Program Magister, Program Studi Ilmu Biomedik Program Pascasarjana Universitas Udayana PRIMA SANJIWANI SARASWATI SUDARSA NIM 1014088205 PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015 ii Lembar Pengesahan TESIS INI TELAH DISETUJUI PADA TANGGAL 7 JULI 2015 Pembimbing I, Pembimbing II, Dr.dr. IGAA Praharsini, SpKK NIP 196308211990032001 Prof. dr. Made Swastika Adiguna, SpKK (K), FINSDV, FAADV NIP. 195201011980031001 Mengetahui, Ketua Program Magister Ilmu Biomedik Program Pascasarjana Fakultas Kedokteran Universitas Udayana Dr.dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc, SpGK NIP. 195805211985031002 Direktur Program Pasca Sarjana Universitas Udayana Prof. Dr. A.A. Raka Sudewi, SpS (K) NIP. 195902151985102001 iii Tesis Ini Telah Diuji pada Tanggal 7 Juli 2015 Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Universitas Udayana No. 1969/UN14.4/HK/2015, Tanggal1 Juli 2015 Ketua : Dr. dr. IGAA Praharsini, SpKK Sekretaris : Prof. dr. Made Swastika Adiguna, SpKK (K), FINSDV, FAADV Anggota : 1. Dr. dr. Made Wardhana, SpKK (K), FINDV 2. Dr.dr. AAGP. Wiraguna, SpKK (K), FINSDV, FAADV 3. Dr. dr. Luh Mas Rusyati, SpKK iv v UCAPAN TERIMA KASIH Pertama-tama perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih dan puji syukur ke hadapan Tuhan Yang Maha Esa/ Ida Sang Hyang Widhi Wasa karena atas berkat dan rahmat-Nya tesis yang berjudul “Kadar Superoxide Dismutase dalam Darah Berkorelasi Positif dengan Derajat Keparahan dan Aktivitas Penyakit Vitiligo” dapat diselesaikan. Penulis menyadari tanpa bimbingan, motivasi, semangat dan bantuan lainnya yang sangat berharga dari semua pihak, tugas akhir ini tidak akan terlaksana dengan baik. Oleh karena itu melalui kesempatan ini penulis sampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada Rektor Universitas Udayana, Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, Sp.PD-KEMD dan Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Udayana, Prof. Dr.dr. Putu Astawa, Sp.OT, M.Kes, FICS, yang telah memberikan kesempatan dan fasilitas kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan program pendidikan dokter spesialis I di Fakultas Kedokteran Universitas Udayana. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Direktur Program Pasca Sarjana Universitas Udayana, Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, SpS(K) dan Ketua Program Magister Ilmu Biomedik Program Pascasarjana Universitas Udayana Dr.dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc, SpGK serta kepada Prof. Dr. dr. Wimpie Pangkahila, Sp.And., FAACS atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menjadi mahasiswa Program Kekhususan Kedokteran Klinik (Combine Degree). vi Terima kasih kepada Direktur RSUP Sanglah Denpasar, dr. A.A. Sri Saraswati, M.Kes, atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan untuk melanjutkan pendidikan di Bagian/SMF Ilmu Kesehatan Kulit dan Kelamin dan melakukan penelitian di RSUP Sanglah Denpasar. Terima kasih yang sebesarbesarnya kepada Kepala Bagian/SMF Ilmu Kesehatan Kulit dan Kelamin Fakultas Kedokteran Universitas Udayana sekaligus pembimbing karya akhir ini, Prof. dr. Made Swastika Adiguna, Sp.KK(K), FINSDV, FAADV, serta Ketua Program Studi Pendidikan Dokter Spesialis I (KPS PPDS-I) Bagian Ilmu Kesehatan Kulit dan Kelamin Fakultas Kedokteran Universitas Udayana/RSUP Sanglah Denpasar sekaligus sebagai penguji, Dr. dr. Made Wardhana, Sp.KK(K), FINSDV yang telah memberikan kesempatan mengikuti Program Pendidikan Ilmu Kesehatan Kulit dan Kelamin. Terima kasih kepada Dr. dr. I.G.A.A. Praharsini, Sp.KK, selaku pembimbing pertama, Dr. dr. A.A.G.P. Wiraguna, Sp.KK(K), FINSDV, FAADV dan DR. dr. Luh Mas Rusyati Sudarsa, Sp.KK selaku penguji, yang telah banyak memberikan dorongan, semangat, bimbingan dan saran dalam penyusunan karya akhir ini. Terima kasih kepada Prof. DR. Ir. Ida Bagus Putra Manuaba, M. Phill dan seluruh staf Laboratorium Kimia Analitik Fakultas MIPA Universitas Udayana yang telah membantu dan memberikan sarana serta prasarana pemeriksaan demi kelancaran tesis ini. Terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua Kepala Divisi dan Staf Bagian/SMF Ilmu Kesehatan Kulit dan Kelamin Fakultas Kedokteran Universitas Udayana/RSUP Sanglah Denpasar serta seluruh tenaga paramedis dan nonmedis di Unit Rawat Jalan dan Unit Rawat Inap vii yang telah membimbing, membantu dan memberikan dukungan sehingga memungkinkan penulis menyelesaikan pendidikan. Terima kasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada semua pasien vitiligo beserta subjek kontrol yang telah bersedia berpartisipasi dalam penelitian ini. Terima kasih juga penulis sampaikan kepada semua teman-teman residen, terutama teman seangkatan: dr. I Made Budiani, dr. IDG Agung Manik, dr. Ni Kadek Tuty Armini, dr. Luciana, dan dr. Sayu Widiawati, SpKK, atas dorongan, dukungan semangat, motivasi, dan kerjasamanya dalam senang dan sedih selama menempuh pendidikan. Rasa hormat dan terimakasih yang mendalam juga penulis sampaikan kepada ayahanda Dr. dr. I Wayan Sudarsa, Sp.B(K) ONK dan Ibunda Dr. dr. Luh Mas Rusyati Sudarsa, Sp.KK, sebagai orang tua yang telah mengasuh, membesarkan, dan mendidik tanpa pamrih. Rasa hormat juga saya sampaikan kepada kedua mertua saya Drs. I Ketut Alit dan Ni Ketut Sunarti, SE yang memberi dukungan selama menempuh pendidikan. Kepada suami tercinta, dr. I Putu Ari Gunawan dan adik-adik tersayang, dr. Shita Diwyani Sudarsa, S.ked., Dentria Cahya Sudarsa dan Daraka Dhamoo Sudarsa, tanpa dukungan, rasa cinta kasih, dan pengorbanan kalian selama ini, akan sulit bagi penulis untuk dapat menyelesaikan pendidikan ini. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa karya tulis akhir ini jauh dari sempurna, maka oleh sebab itu dengan segala kerendahan hati penulis tetap viii mohon petunjuk dan saran perbaikan sehingga hasil yang tertuang dalam karya akhir ini dapat bermanfaat bagi ilmu kedokteran dan pelayanan kesehatan. Denpasar, Juni 2015 Prima Sanjiwani Saraswati Sudarsa ix ABSTRAK KADAR SUPEROXIDE DISMUTASE DALAM DARAH BERKORELASI POSITIF DENGAN DERAJAT KEPARAHAN DAN AKTIVITAS PENYAKIT VITILIGO Vitiligo merupakan kelainan depigmentasi yang umum ditemukan dan dapat terjadi pada semua umur. Superoxide dismutase (SOD) adalah salah satu antioksidan enzimatik, tetapi peningkatan aktivitas SOD ini diduga dapat menyebabkan kerusakan melanosit akibat terjadinya akumulasi H2O2. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui korelasi kadar SOD dengan derajat keparahan dan aktivitas penyakit vitiligo. Penelitian ini adalah penelitian cross sectional yang melibatkan 49 orang penderita vitiligo dan 20 kontrol normal. Kadar SOD darah diukur untuk menilai aktivitas enzimatik SOD, sedangkan derajat keparahan dan aktivitas penyakit dinilai secara klinis menggunakan sistem skor vitiligo area severity index (VASI) dan vitiligo disease activity (VIDA). Pada penelitian ini didapatkan rerata kadar SOD darah subjek vitiligo secara bermakna lebih rendah dibandingkan dengan subjek bukan vitiligo (p < 0,05). Didapatkan korelasi positif sedang (r = 0,473; p < 0,005) antara kadar SOD dengan derajat keparahan yang dihitung berdasarkan skor VASI dan korelasi positif sedang (r = 0,494; p < 0,005) antara kadar SOD dengan derajat aktivitas yang dihitung berdasarkan skor VIDA. Superoxide dismutase adalah antioksidan enzimatik yang bekerja dengan mengubah anion superoksida menjadi H2O2 dan oksigen, selanjutnya H2O2 akan diubah menjadi air dan oksigen oleh enzim katalase. Peningkatan aktivitas SOD yang tidak disertai dengan peningkatan aktivitas katalase dapat menyebabkan akumulasi H2O2 yang bersifat toksik terhadap melanosit. Peningkatan aktivitas SOD ini diduga berkaitan dengan adanya polimorfisme genetik dan dihubungkan dengan progresivitas dan aktivitas penyakit vitiligo. Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa terdapat korelasi positif antara kadar SOD darah dengan derajat keparahan dan aktivitas penyakit vitiligo. Dari penelitian ini diharapkan dapat dipertimbangkan pemberian terapi SOD tidak sebagai terapi tunggal melainkan dikombinasikan dengan katalase/pseudokatalase. Kata kunci: superoxide dismutase, vitiligo, VASI, VIDA x ABSTRACT POSITIVE CORRELATIONS BETWEEN SUPEROXIDE DISMUTASE IN BLOOD WITH SEVERITY AND ACTIVITY OF DISEASE IN VITILIGO PATIENTS Vitiligo is a common depigmentation disorders of the skin that can affecting all age and genders. Superoxide dismutase (SOD) is one of enzymatic antioxidant, but its increased activity were thought to play a role in melanocyte damage by accumulation of hydrogen peroxide (H2O2). The aim of this study is to assess the correlation between SOD and degree of severity and disease activity in vitiligo patients. This is a cross-sectional study involving 49 patients with vitiligo and 20 healthy control. Superoxide dismutase level were examined in blood to assess its activity whereas degree of severity and disease activity were determined clinically using scoring system of vitiligo area severity index (VASI) and vitiligo disease activity (VIDA). This study found that the mean of SOD in blood of vitiligo patients was significantly lower from healthy control (p < 0,05). There was a moderate positive correlation (r = 0,473; p < 0,005) between SOD level with degree of severity based on VASI score and a moderate positive correlation (r = 0,494; p < 0,005) between SOD level with disease activity based on VIDA score. This study found a positive correlation between SOD activity shown by SOD level in blood with disease severity and activity in vitiligo patients. Superoxide dismutase catalyzes superoxide anion into oxygen and H2O2, in which H2O2 subsequently breaks into oxygen and water by the action of catalase. Increased activity of SOD without increased activity of catalase would lead to accumulation of hydrogen peroxide that could cause melanocyte death. This increase in SOD activity were thought to be influenced by gene polymorphism and this increase were associated with progresivity and activity of the disease. This study concluded that there were positive correlations between SOD level in blood with severity and disease activity in vitiligo patients. This result suggests to considerate therapy of SOD in vitiligo patients not as a monotherapy but rather a combination of therapy with catalase/pseudocatalase. Keywords: superoxide dismutase, vitiligo, VASI, VIDA xi DAFTAR ISI SAMPUL DALAM………………………………………………… i PRASYARAT GELAR ……………………………………………. ii LEMBAR PENGESAHAN ……………………………………….. iii SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT…………………….. v UCAPAN TERIMA KASIH………………………………………. vi ABSTRAK…………………………………………………………. x DAFTAR ISI………………………………………. …….............. xii DAFTAR GAMBAR……………………………… …………….. xvi DAFTAR TABEL………………………………………………… xvii DAFTAR LAMPIRAN……………………………………. …….. xviii DAFTAR SINGKATAN………………………….. …………….. xix BAB I PENDAHULUAN………………………………………… 1 1.1 Latar Belakang……………………………………. 1 1.2 Rumusan Masalah………………………………… 6 1.3 Tujuan Penelitian………………………………….. 7 1.3.1 Tujuan Umum………………………………….. 7 1.3.2 Tujuan Khusus…………………………………. 7 Manfaat Penelitian…………………………………. 7 1.4.1 Manfaat Teoritis……………………………….. 7 1.4.2 Manfaat Praktis………………………………… 8 BAB II KAJIAN PUSTAKA……………………………………. 9 1.4 xii 2.1 Vitiligo………………………………………………… 9 2.1.1 Definisi Vitiligo……………..………………….. 9 2.1.2 Epidemiologi……………………………………. 10 2.1.3 Etiologi dan Patogenesis………………………… 11 2.1.3.1 Peranan Genetik pada Vitiligo………….. 12 2.1.3.2 Hipotesis Autoimun……………………. 12 2.1.3.3 Hipotesis Biokimia…………………… 13 2.1.4 Manifestasi Klinis……………........................ 14 2.1.5 Diagnosis……………………………………… 15 2.1.6 Penilaian Derajat Keparahan dan Aktivitas Penyakit Vitiligo……………………………… 17 2.1.7 Penatalaksanaan………………………………. 20 2.1.8 Perjalanan Penyakit dan Prognosis…………… 24 2.2 Stres Oksidatif……………………………………….. 25 2.2.1 Reactive Oxygen Species (ROS)……………… 27 2.3 Antioksidan………………………………………… 28 2.3.1 Superoxide Dismutase………………………… 2.4 Peranan Superoxide Dismutase dalam Vitiligo……. 31 33 BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN....................................... 39 3.1 Kerangka Berpikir………………............................. 39 3.2 Kerangka Konsep…………………………………… 41 3.3 Hipotesis Penelitian……………………. ……………. 42 xiii BAB IV METODE PENELITIAN……………………………. 43 4.1 Rancangan Penelitian………………… .. …………. 43 4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian…………..................... 43 4.3 Penentuan Sumber Data…………………………….. 44 4.3.1 Populasi……………………………………….. 44 4.3.2 Sampel Penelitian……………………………… 44 4.3.3 Kriteria Inklusi dan Eksklusi Penelitian……… 44 4.3.3.1 Kriteria Inklusi………………………… 44 4.3.3.2 Kriteria Eksklusi………………………. 45 4.3.4 Besar Sampel…………………………………… 45 4.4 Variabel Penelitian…………………………………… 46 4.4.1 Klasifikasi dan Identifikasi Variabel………….. 46 4.4.2 Definisi Operasional Variabel……………….. .. 47 4.5 Bahan dan Instrumen Penelitian………………….... .. 51 4.5.1 Bahan Sampel………………………………….. 51 4.5.2 Reagen…………………………………………. 51 4.5.3 Instrumen Penelitian…………………………... 51 4.6 Prosedur Penelitian……………………..................... 51 4.7 Alur Penelitian……………………………………….. 54 4.8 Analisis Data…………………………………………. 55 4.9 Etika Penelitian………………………… …………….. 56 BAB V HASIL PENELITIAN………………………………….. 57 5.1 Karakteristik Subjek Penelitian……………………….. 57 xiv 5.2 Uji Normalitas Data………………………………….. 60 5.3 Komparasi Kadar SOD Darah pada Subjek Vitiligo dan Bukan Vitiligo…………………………………….. 61 5.4 Korelasi Kadar SOD Darah pada Subjek Vitiligo dengan Derajat Keparahan Berdasarkan Skor VASI……………………………………………… 64 5.5 Korelasi Kadar SOD Darah pada Subjek Vitiligo dengan Derajat Aktivitas Penyakit Berdasarkan Skor VIDA……………………………………………... 65 BAB VI PEMBAHASAN…………………………………………. 67 6.1 Karakteristik Subjek Penelitian……………………….. 67 6.2 Komparasi Kadar SOD Darah pada Subjek Vitiligo dan Bukan Vitiligo…………………………………….. 70 6.3 Korelasi Kadar SOD Darah pada Subjek Vitiligo dengan Derajat Keparahan Berdasarkan Skor VASI…………………………………………… 72 6.4 Korelasi Kadar SOD Darah pada Subjek Vitiligo dengan Derajat Aktivitas Penyakit Berdasarkan Skor VIDA……………………………………………... 75 BAB VII SIMPULAN DAN SARAN…………………………… 78 DAFTAR PUSTAKA…………………………………………… 79 LAMPIRAN................................................................................. 85 xv DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 2.1 Panduan Derajat Pigmentasi Vitiligo……………………… .. 19 2.2 Mekanisme Stres Oksidatif……………………………….. .. 26 2.3 Mekanisme Pertahanan Antioksidan…………………....... .. 30 2.4 Pembentukan ROS dalam Sintesis Melanin………………… … 34 2.5 Induksi ROS dan Pembelaan Antioksidan dalam Melanosit… 35 2.6 Peranan SOD dalam Kerusakan Melanosit pada Vitiligo……. 37 3.1 Kerangka Konsep……………………………………………... 41 4.1 Rancangan Cross-Sectional…………………………………… 43 4.2 Bagan Hubungan Antar Variabel……………………………… 47 4.3 Alur Penelitian…………………………………………………. 54 5.1 Grafik Derajat Keparahan Berdasarkan Skor VASI………… .. 59 5.2 Grafik Derajat Aktivitas Penyakit Berdasarkan Skor VIDA… 59 5.3 Grafik Boxplot Perbandingan Kadar SOD Kelompok Vitiligo dan Bukan Vitiligo……………………………………………. 5.4 5.5 62 Grafik Scattered Plot Korelasi Kadar SOD Darah dengan Skor VASI……………………………………………………… 65 Grafik Boxplot Kadar SOD Darah dengan Skor VIDA………… 66 xvi DAFTAR TABEL Tabel Halaman 2.1 Rangkuman Formulir Penilaian Vitiligo menurut VETF……….. 15 2.2 Diagnosis Banding Vitiligo……………………………………… 16 2.3 Tabel Sistem Skor Vitiligo Disease Activity (VIDA)…………….. 20 2.4 Rangkuman Pedoman Pengobatan Vitiligo…………………….. 21 2.5 Antioksidan Enzimatis dan Non-enzimatis…………………….. 29 5.1 Karakteristik Subjek Penelitian…………………………………. 57 5.2 Uji Normalitas Data……………………………………………... 60 5.3 Beda Rerata Kadar SOD Darah pada Kelompok Vitiligo dan Bukan Vitiligo………………………………………………. 5.4 Beda Rerata Kadar SOD Darah pada Kelompok yang Mendapat Fototerapi dan Tidak Mendapat Fototerapi……………………. 5.5 63 Korelasi Kadar SOD dengan Derajat Keparahan Vitiligo berdasarkan Skor VASI………………………………………… 5.6 62 64 Korelasi Kadar SOD dengan Derajat Keparahan Vitiligo berdasarkan Skor VIDA………………………………………… xvii 66 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Halaman 1 Ethical Clearance…………………………………………… 86 2 Surat Ijin Penelitian…………………………………………. 87 3 Penjelasan dan Form Persetujuan Penelitian……………….. 88 4 Form Persetujuan Tertulis…………………………………… 90 5 Kuesioner Penelitian………………………………………… 91 6 Data Sampel Penelitian……………………………………… 96 7 Hasil Analisis Data………………………………………….. 98 xviii DAFTAR SINGKATAN 5,6-DHI : Dihidroxyindole 5,6-DHICA : Dihidroxyindole Carboxylic Acid CAPS : 3-Cyclohexilamino-1-Propanesulfonic Acid CAT : Katalase DNA : Deoxyribonucleic Acid EDTA : Ethylenediaminetetra Acetic Acid GPx : Glutathione Peroxidase GR : Glutathione Reductase H2O : Air H2O2 : Hidrogen Peroksida IL-10 : Interleukin 10 INT :2-(4-Iodophenyl)-3-(4-Nitrophenol)-5-Phenyltetrazolium Chloride KUVA : Khellin dan Ultraviolet A MDA : Malondialdehid MHC : Major Histocompatibility Complex NaCl : Natrium Klorida NB-UVB : Narrow Band Ultraviolet B NO• : Gugus Nitrit Oksida O2•- : Gugus Superoksida OH• : Gugus Hidroksil OHdG : 8-hydroxy-deoxyguanosine xix ONOO- : Gugus Peroksinitrat PASI : Psoriasis Area Severity Index PRI : Potential Repigmentation Index PUVA : Psoralen dan Ultraviolet A ROS : Reactive Oxygen Species TRP2 : Tyrosine Related Protein 2 UVA : Ultraviolet A UVB : Ultraviolet B VASI : Vitiligo Area Severity Index VETF : Vitiligo European Task Force VETFa : Vitiligo European Task Force Assessment VETI : Vitiligo Extent Tensity Index VIDA : Vitiligo Disease Activity xx