Artikel 5.6 - Litbang Depkes

Hubungan antara Asupan Kapsul... (Agus Wibowo dan Suryati Kumorowulan)
HUBUNGAN ANTARA ASUPAN KAPSUL IODIUM DAN KEJADIAN
AUTOIMMUNE THYROID DISEASE (AITD)
Correlation Between Intake Iodium Capsule and Autoimmune Thyroid
Disease (AITD)
Agus Wibowo dan Suryati Kumorowulan1
1
Balai Litbang GAKI Magelang
Kapling Jayan Borobudur Magelang
E-mail: [email protected]
Naskah masuk: 16 Agustus 2011, review I: 22 Agustus 2011, review II: 23 Agustus 2011, naskah layak terbit:
30 Nevember 2011.
ABSTRACT
Iodine is the main component in the synthesis of thyroid hormones. Therefore,
adequate iodine consumption is important for thyroid hormone production. Iodine
interference with TSH system can be as the limiting factor for thyroid hormones
production. Magelang district knows as IDD area had program to supply intake
iodine from iodine capsule and iodinated salt. In endemic Iodine Deficiency
disorders (IDD) area, intake iodine was taken from iodine capsule and iodinated
salt. Iodine stored at thyroglobulin. Post-translational modification of thyroglobulin
by iodine has immunological consequences such that increased Autoimmune
Thyroid Disease (AITD). Tiroglobulin and Thyroidperoxidase antibodies are
the main factor of production of AITD. A study was to asses the description
between iodine intake and tiroglobulin and thyroidperoxidase antibodies caused
AITD. The study was conducted at Magelang district and the respondents are
childbearing age woman. Samples were collected to measured TPO antibody and
Thyroglobulin antibody. Magelang district is one of the IDD areas received capsule
iodine distributed to prevent new IDD cases. Most all of respondent consumed
iodine capsule 1-2 capsule/year. The result showed that all respondent have
TPO and Thyroglobulin antibodies. 23% respondent has positive thyroglobulin
and 47% positive TPO antibody. Statistical analysis showed that Iodine capsule
intake is one of predesposition factor of AITD. The results showed that intake of
high concentration iodine capsule had immunological consequences. Over dose
of iodine can increased incident of AITD. Thyroglobulin and TPO antibodies that
found in all respondents with consume high concentration iodine capsule.
Keywords: Iodine capsule, Iodine salt, TPO antibody, Thyroglobulin antibody,
AITD.
ABSTRAK
Iodium adalah bahan utama dalam sintesis hormon tiroid, sehingga ketercukupan
iodium yang optimal sangat penting untuk produksi hormon tiroid. Di daerah
endemis, asupan iodium didapatkan dari garam beriodium dan kapsul iodium
yang masuk ke tubuh di simpan dalam bentuk protein tiroglobulin. Modifikasi
tiroglobulin pada akhir proses translasi akan mempunyai kosenkuensi imunologis
yang berakibat pada autoimunitas pada kelenjar tiroid. Antibodi tiroglobulin dan
tiroperoksidase merupakan penanda terjadinya autoimunitas pada kelenjar tiroid.
Penelitian ini bertujuan untuk memberi gambaran terjadinya autoimunitas pada
kelenjar tiroid akibat asupan kapsul iodium. Penelitian dilakukan di kabupaten
Magelang dengan responden Wanita Usia Subur (WUS). Sampel diambil darahnya
untuk diperiksa antibodi tiroglobulin dan antibodi tiroperoksidase. Magelang
merupakan daerah endemis GAKI, dimana intervensi dilakukan dengan kapsul
33
MGMI Vol. 3, No. 1, Desember 2011: 33-40
iodium untuk memenuhi ketercukupan asupan iodium disamping dari garam
beriodium. Seluruh responden mengkonsumsi kapsul iodium dalam jangka waktu
dua tahun terakhir. Dua puluh tiga persen responden menunjukkan positif antibodi
tiroglobulin dan empat puluh tujuh responden termasuk positif antibodi TPO. Hasil
ini menunjukkan bahwa konsumsi iodium yang berlebihan akan menimbulkan
autoimunitas pada kelenjar tiroid serta mengakibatkan timbulnya AITD. Pada
respondent yang mengkonsumsi kapsul iodium ditemukan antibodi TPO dan
antibodi tiroglobulin.
Kata kunci: Kapsul iodium, garam beriodium, Antibodi Tiroglobulin, antibodi TPO,
AITD.
PENDAHULUAN
Iodium adalah unsur mikronutrien yang sangat penting bagi
manusia karena dibutuhkan tubuh
utuk pembentukan hormon tiroid1.
Percobaan-percobaan yang pernah
dilakukan
pada
hewan
coba
menunjukkan
bahwa
kekurangan
iodium akan menurunkan sintesis dan
sekresi hormon tiroid2. Adapun asupan
iodium yang direkomendasikan oleh
WHO adalah sebagai berikut: (1) pada
anak usia dibawah 5 tahun: 90 µg/hari;
(2) anak usia 6-12 tahun: 120 µg/hari;
(3) diatas 12 tahun dan dewasa: 150
µg/hari, (4) ibu hamil dan menyusui:
250 µg/hari3,4. Kadar optimal asupan
iodium perhari untuk mencegah
penyakit tiroid mempunyai rentang yang
pendek dimana kelebihan asupan akan
langsung dikeluarkan melalui urine.
Kelebihan dan kekurangan iodium akan
berdampak pada produksi hormon tiroid.
Seperti diketahui asupan iodium dapat
diperoleh dari garam yang difortifikasi
dengan iodium, kapsul iodium, makanan
dan minuman serta obat-obatan yang
mengandung iodium2.
Tabel 1. Kecukupan Asupan Iodium Berdasarkan Median
Concentration (UIC) pada Populasi menurut WHO3,4.
Rekomendasi WHO
Anak 0-5 tahun
Anak 6-12 tahun
Anal diatas 12 tahun dan dewasa
Ibu Hamil
Ibu Menyusui
Iodium dalam tubuh disimpan
dalam bentuk molekul protein tiroglobulin yang mempunyai ukuran 660 kDa.
Tiroglobulin diproduksi pada sel epitel
tiroid (sel thyrocites) dan disimpan di
lumen folikel. Konsentrasi tiroglobulin
dalam tubuh dapat menggambarkan
34
Urinary
Iodine
Asupan iodium
(µg/hari)
UIC (Urinary Iodine
Concentration (µg/L)
90
120
150
250
250
≥100
100-199
100-199
150-249
≥100
tiga faktor: (1) differensiasi sel tiroid,
(2) kerusakan fisik atau inflamasi dari
kelenjar tiroid, (3) besarnya stimulasi
dari TSH reseptor. Setiap molekul
tiroglobulin mengandung lebih dari
100 unit tyrosine, dan seperempatnya
teriodinasi5. Pembentukan hormon tiroid
Hubungan antara Asupan Kapsul... (Agus Wibowo dan Suryati Kumorowulan)
juga di pengaruhi oleh enzim Thyroid
Peroxidase (TPO) yang merupakan
catalizing enzim tiroid yang mengatur
iodinasi dan reaksi penggabungan untuk
sintesis hormon tiroid, TPO ditemukan
dalam sitoplasma dan jumlah tertinggi
terdapat pada permukaan mikrovila
tiroid dan banyak ditemukan pada wanita
dengan kelainan hormon tiroid6,7,8.
Biosintesis pembentukan hormon tiroid sangat tergantung kepada
asupan iodium dan berhubungan
dengan metabolisme tiroglobulin. Tiroglobulin memegang peranan penting
terhadap proses biosintesis hormone
tiroid karena tiroglobulin berpotensi
terhadap regulasi ekspresi thyroid
specific gene secara autokrine5,6.
Kelebihan atau kekurangan
iodium sama-sama dapat menimbulkan
kelainan, karena modifikasi post
Transional tiroglobulin oleh iodium
akan
mengakibatkan
tiroglobulin
menjadi lebih immunogenic, sehingga
menimbulkan penyakit Autoimmune
Thyroid Disease (AITD). Iodium juga
merupakan salah satu faktor lingkungan
yang berperan sebagai pencetus AITD,
dimana hal ini dibuktikan dari penelitian
yang telah dilakukan di Eropa yang
menunjukkan insidensi AITD terutama
Graves’ disease meningkat seiring
dengan program nasional iodinasi.
Percobaan invitro yang dilakukan juga
menunjukkan bahwa iodium dalam
dosis yang tinggi akan merusak selsel thyrocytes dan meningkatkan
progresivitas dari penyakit ini1.
METODE
Sampel diambil di daerah
Kabupaten Magelang yaitu pada dua
wilayah kerja Puskesmas Srumbung
dan Puskesmas Sawangan II. Penelitian
dimulai
dengan
melakukan
observasi pada subjek penelitian yakni
Wanita Usia Subur (WUS) dengan
usia 17-50 tahun. Desain penelitian
adalah penelitian Observasional yaitu
melakukan pengamatan pada subjek
penelitian dengan rancangan penelitian
Cross-sectional (potong-lintang). Sampel yang diambil berdasarkan kriteria
inklusi yakni adalah wanita usia subur,
bersedia ikut penelitian dan tinggal
lebih dari 5 tahun di lokasi penelitian
dan kriteria ekslusi adalah menderita
penyakit berat seperti jantung dan
diabetes, hamil, dan tidak bersedia
dalam penelitian.
Besar sampel yang dihitung
berdasarkan rumus Lameshow di
dapatkan sebanyak 30 orang, kemudian diambil darahnya sebanyak 3cc
untuk dianalisis Antibodi-Tiroglobulin,
antibodi-TPO dengan metode ELISA.
Data dianalisa untuk melihat
gambaran antara asupan iodium lewat
kapsul iodium
dengan kandungan
antibodi-tiroglobulin dan antibodi-TPO
yang beredar terhadap kelenjar tiroid
dan diuji menggunakan analisis non
parametric chi-square dengan paket
program.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Data
yang
diambil
dari
Kabupaten Magelang di dua wilayah
kerja puskesmas. Kabupaten Magelang
dulunya merupakan daerah Endemis
GAKI sehingga untuk perbaikan
telah dilakukan pencegahan dengan
suplementasi kapsul iodium dan garam
beriodium, sehingga jumlah iodium yang
35
MGMI Vol. 3, No. 1, Desember 2011: 33-40
cukup dibutuhkan untuk memproduksi
hormon thyroid.
Berdasarkan tingkat endemisitas
tersebut, program pemberian kapsul
iodium terus dilakukan di daerah tersebut.
Evaluasi terhadap dampak pemberian
kapsul iodium belum seluruhnya
dilakukan, sehingga dilakukan penelitian
ini. Data konsumsi kapsul iodium dari
WUS dua Puskesmas yaitu puskesmas
Sawangan II dan puskesmas Srumbung
disajikan dalam Tabel 2.
Tabel 2. Konsumsi Kapsul Iodium pada Sampel Penelitian di Puskesmas Sawangan
II dan Puskesmas Srumbung
Konsumsi Kapsul Iodium
Pernah mengkonsumsi
Tidak pernah
Total
Data menunjukkan rata-rata
responden telah mengkonsumsi kapsul
iodium dalam dua tahun terakhir.
Pada dua wilayah kerja puskesmas ini
pemberian kapsul iodium terus dilakukan
untuk mencegah timbulnya GAKI baru.
Pemberian kapsul iodium dalam dosis
tinggi (200mg/kapsul) diperlukan agar
masyarakat memperoleh ketercukupan
iodium karena berdasarkan penelitian
pada tahun 2004 Kabupaten Magelang
masih masuk daerah endemis GAKI
ringan namun di beberapa kecamatan
masih dalam kategori endemik berat.
Cakupan garam beriodium di kabupaten
Magelang sudah mencapai 85 %.
Program ini dilakukan agar asupan
iodium cukup untuk memproduksi
hormon tiroid, sehingga berfungsi untuk
pertumbuhan yang normal. Pada tingkat
36
Jumlah Sampel
N
%
26
4
30
87
13
100
seluler hormon tiroid berfungsi untuk
merangsang konsumsi oksigen (O2),
membantu meregulasi metabolisme
lipid dan karbohidrat serta mengatur
traskripsi mRNA7,8.
Namun demikian suplementasi
iodium dari garam maupun kapsul
beriodium dalam jumlah yang berlebihan ternyata dapat membawa efek
merugikan yaitu memicu Autoimmune
Thyroid Disease (AITD) yang dapat
memulai timbulnya respon imunologi
pada kelenjar tiroid yang selanjutnya
akan berkembang menjadi AITD.
Gambaran AITD dapat dilihat bila
didalam tubuh seseorang terhadap
antibodi tiroglobulin dan antibodi tiroid
peroksidase (antibodi-TPO)9,10. Kadar
antibodi tiroglobulin dan antibodi-TPO
disajikan dalam tabel 3 dan Tabel 5.
Hubungan antara Asupan Kapsul... (Agus Wibowo dan Suryati Kumorowulan)
Tabel 3. Distribusi Antibodi-Tiroglobulin pada Responden
Anti –tiroglobulin antibodi
Positif anti-Tg ab
Normal
Total
Data tersebut menunjukkan
bahwa semua responden yang diteliti
memiliki kadar antibody-tiroglobulin.
Kategori normal menunjukkan bahwa
kandungan antibodi tiroglobulin di bawah 100 U/ml sedangkan kategori
positif berarti mengandung antibodi
tiroglobulin diatas 100U/ml. Tiroglobulin
yang kaya akan iodium diketahui lebih
immunogenic dibandingkan tiroglobulin
yang normal sehingga tiroglobulin
yang kaya iodium akan memicu respon
imun tubuh untuk bereaksi dengan
membentuk antibodi tiroglobulin11,12.
Jumlah titer antibodi tiroglobulin yang
tinggi ditemukan pada pasien Hashimoto
Jumlah sampel
N
%
7
23
30
23
77
100
dan jumlah yang lebih rendah ditemukan
pada pasien Graves13. Data diatas
menunjukkan bahwa jika konsumsi
kapsul iodium terus dilanjutkan tanpa ada
evaluasi akan menimbulkan masalah
baru yaitu menimbulkan penyakit AITD.
Percobaan hewan coba mencit yang
diimunisasi dengan tiroglobulin akan
menginduksi autoimmune thyroiditis
dimana tiroglobulin akan berinteraksi
dengan
Major
Histocompatibillity
Complex (MHC) membentuk antibodi6,9.
Hubungan antara asupan iodium
kapsul dan kadar antibodi-tiroglobulin di
uji dengan chi-square dan ditampilkan
dalam Tabel 4.
Tabel 4. Uji Statistik antara Asupan Iodium Kapsul dan Kadar Antibodi-tiroglobulin
Dari uji Statistik menunjukkan
ada hubungan yang sangat kuat antara
asupan iodium kapsul dan kadar antibodi
tiroglobulin dimana pada responden
yang meminum kapsul iodium dalam dua
tahun terakhir positif terdeteksi antiboditiroglobulin dalam serum darahnya.
37
MGMI Vol. 3, No. 1, Desember 2011: 33-40
Tabel 5. Distribusi Antibodi-tiroperoxidase pada Responden
Jumlah sample
Anti –tiroperoxidase
antibodi
N
%
Positif anti-TPO ab
Normal
Total
14
16
30
47
53
100
Tabel 5. menunjukkan 47%
responden
positif
memiliki
antitiroglobulin antibodi. Nilai positif
didapatkan apabila dalam tubuhnya
terdapat anti-tiroglobulin antibodi lebih
dari 40 U/ml. Seperti halnya antibodi
tiroglobulin antibody-TPO merupakan
penanda dari kejadian AITD.
Uji Statistik juga menunjukkan
hubungan yang erat antara asupan
iodium kapsul dan kadar antibodi-TPO,
dimana responden yang mengkonsumsu
kapsul iodium dalam dua tahun terakhir
di dalam serum darahnya positif terdapat
antibodi-TPO dan dapat dilihat dalam
Tabel 6.
Tabel 6. Uji Statistik antara Asupan Iodium Kapsul dan Kadar Antibodi-TPO
Kedua
uji
stistik
diatas
menunjukkan bahwa asupan Iodium
kapsul dalam dosis tinggi dapat memicu
kejadian Autoimmune Thyroid Desease
(AITD). Penelitian di berbagai negara
menunjukkan efek dari suplementasi
kapsul iodium dapat meningkatkan
kejadian
AITD.
Penelitian
yang
dilakukan di Turki menunjukan bahwa
suplementasi iodium telah berhasil
mengeliminasi defisiensi iodium di
area Laut Hitam, namun hasil lain juga
menunjukkan bahwa suplementasi
iodium juga meningkatkan kasus
autoimmune thyroiditis dan disfungsi
dari kelenjar tiroid. Penelitian di Laut
38
Hitam menyimpulkan bahwa iodium
yang berlebihan akan meningkatkan
tingkat CD4/CD8 yang akan berakibat
memicu
produksi
antibodi
pada
kelenjar tiroid (tiroglobulin antibody dan
tiroperoksidase antibody)14. Penelitian
di Brasil menunjukkan bahwa setelah 5
tahun terpapar asupan iodium berlebih,
resonden sebanyak 1085 orang 45,6%
mengalami kelebihan iodium pada
UIE ( 300µg/L) dan 14,1% diatas 400
µg/L dan penelitian ini menyimpulkan
bahwa prevalensi kejadian autoimmune
kronik meningkat dan kemungkinan
disebabkan oleh asupan iodium yang
berlebihan15. Penelitian lain yang
Hubungan antara Asupan Kapsul... (Agus Wibowo dan Suryati Kumorowulan)
dilakukan di Cina juga menunjukkan
hasil yang serupa dimana kejadian
kelebihan iodium meningkatkan auto
imunitas pada kelenjar tiroid. Penelitian
yang dilakukan di Amerika, Uganda dan
di Chile juga menunjukkan kesimpulan
yang serupa12,16.
Penyebab Autoimmune Thyroid
Desease (AITD) pada kelenjar tiroid
melibatkan banyak faktor genetik yang
berkombinasi dengan faktor lingkungan
seperti konsumsi iodium. Konsumsi
iodium dalam jumlah yang rendah
atau terlalu banyak ditengarai menjadi
pemicu munculnya antibodi terhadap
kelenjar tiroid. Kurang atau berlebihnya
konsumsi iodium akan berakibat protein
yang dihasilkan oleh kelenjar tiroid akan
berubah menjadi struktur imunogenik.
Protein ini akan dikenali oleh sistem
imunitas
tubuh
melalui
Antigen
Presenting Cell (APC), dan tubuh akan
mengeluarkan cytokine-cytokine melalui
sel T dan antibodi melalui sel B. Sistem
imun ini kemudian akan melakukan
infiltrasi
kedalam
kelenjar
tiroid
sehingga akan mengakibatkan kerja
kelenjar tiroid akan terganggu. Antibodi
kelenjar tiroid terutama antibodi TPO
akan menginduksi Antibody Dependent
Cell Mediated Cytotoxicity (ADCC) yang
berakibat terjadi kerusakan sel dan
jaringan kelenjar tiroid9,11,17,18.
Sitokin-sitokin yang berinteraksi
dengan sistem imun akan berakibat
tubuh memberikan respon untuk
membentuk antibodi terhadap kelenjar tiroid. Adanya sitokin yang berinfiltrasi ke dalam kelenjar tiroid akan
menyebabkan kerusakan pada sel-sel
thyrocites. Kerusakan pada sel-sel
thyrocites selanjutnya akan berakibat
kelenjar thyroid menjadi rusak dan
produksi hormon tiroid berkurang
sehingga timbul hipotiroid. Adanya
antibodi pada kelenjar tiroid juga
berakibat antibodi akan berikatan
dengan TSHR karena antibodi ini
memiliki kecocokan epitope, sehingga
akan memicu Cyclic CAMP untuk
bereaksi
terus-menerus
sehingga
produksi hormon tiroid akan meningkat.
Peningkatan hormon ini terjadi karena
sistem umpan balik lewat TSH sudah di
blokir oleh antibodi kelenjar tiroid1.
KESIMPULAN
Asupan iodium yang berlebihan
terutama dari kapsul iodium dapat
memicu timbulnya masalah baru yaitu
autoimunitas pada kelenjar tiroid
(AITD).
SARAN
Perlu dilakukan penelitian lebih
lanjut mengenai dampak dari asupan
iodium pada populasi yang lebih besar.
Perlunya Evaluasi terhadap program
pemberian kapsul iodium dan garam
beriodium.
DAFTAR PUSTAKA
1. Andersson M, Zimmermann M B.
Influence of iodine defeciency of
excess on thyroid function Test. G. A.
Brent (ed). Thyroid Function Testing.
USA: Springer Science+Bussines
Media; 2010.
2. Panneels V, Juvenal G, Bocynaems
J M, Dumont JE, van Sande J. Iodine
effect on the thyroid. Biochemical;
Physiological; Pharmacoloigical and
Clinical effect of iodine in the thyroid.
Comprehensive Hand Book of Iodine.
Elsevier inc; 2009. p. 303-314.
39
MGMI Vol. 3, No. 1, Desember 2011: 33-40
3. World
Health
Organiztion,
United Nations Children’s Fund
International Council for the Control
of Iodine Deficiency Disorders and
Monitoring Their Elimination. A
Guide for Programme Manager.
3rd ed. Geneva Switzerland: WHO;
2007.
4. WHO Secretary on behalf of the
participant to the consultation;
Anderson, M, de Benoist, Delange,
F, Zupan, J. Prevention and Control
of Iodine deficiency in pregnant and
lacting womwn and in children less
than 2-years-old. Conclution and
recomendation of the Technical
concultation. PublicHealth Nutr.
2007;10:1606-1611.
5. Bilek R, Zamrazul V. Thyroglobulin
as indicator of iodine intake.
Comprehensive Hand Book of
Iodine. Elsevier inc; 2009.p. 55-64.
6. Carayanniotis G, Kong Y M.
Influences of iodine on the
immunogenecity of thyroglobulin.
Comprehensive Handbook of Iodine.
Elseviers Inc; 2009. p. 315-322.
7. Guyton. A.C, 1997. Buku Ajar
Fisiologi Kedokteran, EGC. Jakarta.
8. Ganong WF. Fisiologi Kedokteran.
Jakarta: EGC; 1995.
9. Weetman
AP.
Autoimmune
thyroid disease: Propagation and
Progression. European Journal of
Endocrinology. 2003; 148: 1-9.
10.Ward LS and Fernandes GA. Serum
cytokine levels in autoimmune and
non-autoimmune
hyperthyroid
states. Brazilian Journal of Medical
and Biological Research. 2000; 33:
65-69.
11. Manorama,
Swain,
Kumar.
Autoimmune thyroid disorders-An
40
update. Indian Journal of Clinical
Biochemistry. 2005; 20(1): 9-17.
12.Li Y, Teng D, et al.Antithyroperoxidase
and thyroglobulin antibodies in a five
year follow up survey of population
with different iodine intakes. The
journal of clinical Endocrynology
and Metabolism. 2008; 93(5):17511757.
13.Gentile F, Conte M, Formisano S.
Immunology. 2004; 112:13-25.
14.High prevalence of thyroid disfungtion
and autoimmune thyroiditis in
adolescens after elimination of
iodine deficiency in the Eastern
Black sea region of Turkey. Thyroid.
2006; 16(12):1265-71.
15.Camargo,
Tomimoria,
Neves,
et.al. Thyroid and the enviroment:
Exposure to excessive nutritional
iodine increase the prevalence of
thyroid disorders in Sao Paolo Brazil.
European Journal of Endocrinology.
2008; 159(3): 293-9.
16.Teng M D, et.al. Effect of iodine intake
on thyroid disease in China. The
New England Journal of Medicine.
2006; 354(26): 2783-2793.
17.Chazenbalk GD, Portolano S,
Russo D, Hutchison, Rapoport,
McLachian S. Human organ-spesifik
autoimmune disease. The Journal
of Clinical Investigation. 1993; 92 :
62-74.
18.Purohit, Podolsky, Collins, Zheng,
Schatz, Hopkins, Hua Huang, Xiong
She. Lack of correlation between
the levels of soluble cytotoxic
T-lymphocyte associated antigen-4
(CTLA-4) and the CT-60 genotypes.
Journal of Autoimmune Diseases.
2005; 2:8 doi:10.1186/1740-25572-8.