BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Diabetes Mellitus Diabetes mellitus merupakan suatu penyakit atau gangguan metabolisme kronis dengan multi-etiologi (banyak penyebab) yang ditandai dengan kadar glukosa darah yang tinggi disertai gangguan metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein sebagai akibat ketidakcukupan (insufisiensi) fungsi insulin (Dewi, R.K., 2014). 1. Klasifikasi Diabetes Mellitus Diabetes mellitus berdasarkan penyebabnya, menurut American Diabetes Association/ World Health Organization (ADA/WHO), diklasifikasikan menjadi 4 macam, yaitu: a. DM Tipe 1 Disebabkan oleh kerusakan sel beta pankreas akibat reaksi autoimun. Tipe ini hormon insulin tidak diproduksi. Kerusakan sel beta tersebut dapat terjadi sejak anak-anak maupun setelah dewasa. Penderita harus mendapat suntikan insulin setiap hari selama hidupnya sehingga di kenal dengan istilah Insulin Dependent Diabetes Mellitus (IDDM) atau DM yang tergantung pada insulin untuk mengatur metabolisme glukosa dalam darah. Berdasarkan kondisinya, tipe ini merupakan DM yang paling parah (Anies, 2006). 7 http://repository.unimus.ac.id 8 b. DM Tipe 2 Diabetes tipe 2 adalah diabetes yang kemungkinan tidak tergantung insulin (Non-Insulin-Dependent Diabetes Mellitus/NIDDM). Diabetes tipe 2 menjadi tergantung pada insulin ketika penyakit ini sudah berkembang parah, sehingga tubuhnya sudah tidak mampu memproduksi insulin. Insulin adalah kunci penentu tinggi rendahnya kadar glukosa darah dan memberi perintah untuk mengambil glukosa guna menyusun jaringan baru (fungsi anabolik). Akibat malfungsi dalam pengguna insulin, jumlah glukosa yang diperoleh dari makanan akan tetap tinggal di dalam aliran darah dan menyebabkan kadar glukosa darah menjadi tinggi. Kondisi tersebut menyebabkan sel-sel tubuh tidak memiliki glukosa yang cukup untuk digunakan sebagai energi, sehingga penderita diabetes menjadi lemas (Lingga, L., 2012). Diabetes tipe 2 biasanya dialami oleh individu yang berusia di atas 30 tahun. Gaya hidup terutama pola diet yang tidak sehat mendorong ketidakpekaan sel terhadap insulin sehingga keseimbangan glukosa darah terganggu. Hal ini mengakibatkan kadar glukosa darah meningkat. Diagnosis dini tentunya bermanfaat sebagai tindakan preventif untuk mengatasi penyakit ini sebelum berkembang parah dan sulit ditangani. Tes laboratorium dapat memastikan terjadi dan tidaknya diabetes tipe 2, meskipun belum terdeteksi sebagai penderita diabetes tipe 2 dan masih dalam tahap pra-diabetes, kewaspadaan penuh terhadap kemungkinan http://repository.unimus.ac.id 9 terjadinya diabetes tipe 2 harus dilakukan. Faktor resiko diabetes tipe 2 yaitu: 1. Banyaknya lemak dalam tubuh Semakin banyak lemak pada jaringan tubuh, semakin tinggi pula resistensinya terhadap insulin. 2. Perilaku pasif Perilaku pasif akan membuat lemak dalam tubuh tidak terbakar dan menumpuk. Sebaliknya aktivitas fisik akan membantu mengontrol dan memperbanyak penggunaan glukosa untuk energi tubuh, sehingga sel pun semakin sensitif terhadap insulin. 3. Faktor keturunan Adanya keluarga dekat yang pernah mengidap diabetes, meningkatan resiko terkena diabetes. 4. Usia Usia yang bertambah meningkatkan resiko karena aktifitas fisik cenderung menurun. Diabetes tipe 2 dapat dicegah dengan menerapkan pola hidup sehat, seperti makan makanan yang sehat yang rendah kalori dan lemak, sering melakukan aktifitas fisik seperti berolahraga, dan menjaga berat badan selalu ideal (Marisa, L., 2013). http://repository.unimus.ac.id 10 c. DM Tipe spesifik Disebabkan kelainan genetik spesifik, penyakit pankreas, gangguan endokrin lain, efek obat-obatan, bahan kimia, infeksi virus, dan lain-lain. d. DM Gestasional Jenis diabetes yang di alami oleh wanita selama masa kehamilan. Hal ini ditunjukkan dengan kadar glukosa yang tinggi dalam darah selama masa kehamilan. 2. Gejala Diabetes Mellitus Secara umum gejala klasik atau gejala khas diabetes yaitu: a. Sering sekali buang air kecil dengan volume yang banyak (poliuri), yaitu lebih sering daripada biasanya, apalagi malam hari. b. Sering sekali merasa haus (polidipsi) c. Nafsu makan meningkat (polifagi) dan kurang tenaga d. Berat badan turun dan menjadi kurus Disamping gejala klasik, ada pula gejala lain diabetes. Gejala tersebut biasanya disebabkan oleh komplikasi yang sudah terjadi yaitu kesemutan di kaki, gatal, luka yang tidak sembuh-sembuh, dan gatal di daerah selangkangan (Kariadi, S.H., 2009). http://repository.unimus.ac.id 11 3. Kategori Diagnosis Diabetes Mellitus Tabel 2. Kategori diagnosis diabetes mellitus Kategori Glukosa Puasa (mg/dL) Normal Pra-diabetes Diabetes <100 100-125 >126 Glukosa 2 jam PP (mg/dL) <140 140-199 >200 HbA1c (%) <5,7 5,7-6,4 >6,5 Sumber : American Diabetic Association & WHO, 2010 B. Glukosa Darah 1. Pengertian Glukosa Puasa Glukosa terbentuk dari karbohidrat dalam makanan dan disimpan sebagai glikogen di hati dan otot rangka. Insulin dan glukagon, dua hormon yang berasal dari pankreas, dapat mempengaruhi kadar glukosa darah. Insulin diperlukan untuk permeabilitas membran sel terhadap glukosa dan untuk transportasi glukosa ke dalam sel. Tanpa insulin, glukosa tidak dapat memasuki sel. Glukagon menstimulasi glikogenolisis (pengubahan glikogen cadangan menjadi glukosa) dalam hati. Kadar glukosa puasa diukur saat keadaan puasa (± 8-10 jam). Tujuan pemeriksaan glukosa puasa yaitu: a. Memastikan diagnosis status prediabetes atau diabetes mellitus. b. Memantau kadar glukosa darah pada diabetesi yang minum obat antidiabetik (insulin). Nilai rujukan kadar glukosa darah puasa dalam serum dan plasma pada orang dewasa <100 mg/dL (Konsensus Pengendalian DM, 2011). http://repository.unimus.ac.id 12 2. Pengertian Glukosa 2 Jam Pospandrial (PP) Pemeriksaan glukosa darah 2 jam PP biasanya dilakukan untuk mengukur respons tubuh terhadap asupan tinggi karbohidrat 2 jam setelah makan. Pemeriksaan ini dilakukan untuk mengetahui penyakit diabetes, umumnya dianjurkan jika kadar glukosa darah puasa dalam batas normal tinggi atau sedikit meningkat. Tujuan, metode, dan sampel sama dengan glukosa darah puasa. Nilai rujukan kadar glukosa darah 2 jam PP dalam serum dan plasma pada orang dewasa <140 mg/dL (Konsensus Pengendalian DM, 2011) 3. Pengukuran Kadar Glukosa Darah Pengukuran kadar glukosa darah secara kuantitatif dalam serum atau plasma fluorida dalam penelitian ini menggunakan alat Architect C4000 metode heksokinase. Gambar 1. Alat Architect C4000 (tampak depan) (Training Manual Abbott Architect C4000) http://repository.unimus.ac.id 13 Gambar 2. Tempat reagen pada alat Architect C4000 Gambar 3. Alat Architect C4000 (tampak atas) http://repository.unimus.ac.id 14 Gambar 4. Skema alur pemeriksaan pada alat Architect C4000 (Fritchie, P.P., 2014) Metode heksokinase memiliki akurasi dan presisi yang sangat baik dan merupakan metode referens. Metode ini menghitung kadar glukosa melalui dua reaksi yakni: a. Glucose + ATP HK G-6-P + ADP Heksokinase mengkatalisasi phosphorylation dari glukosa dengan ATP dan magnesium untuk membentuk glucoce-6-phosphate (G-6-P) dan adenosine diphosphate (ADP). b. G-6-P + NAD G-6-PDH Gluconate-6-P + NADH Glucose-6-phosphate dehydrogenase mengoksidasi glucose-6-phosphate menjadi 6-Phosphogluconate dan reduksi nicotinamide adenine dinucleotida (NAD) menjadi nicotinamide adenine dinucleotida (NADH). Satu micromole NADH dihasilkan dari satu micromole http://repository.unimus.ac.id 15 glukosa. Kecepatan pembentukan NADH sebanding dengan kosentrasi glukosa. NADH yang dihasilkan dideteksi secara spektrofotometri pada panjang gelombang 340 nm (Kit Insert Glucose Architect, 2010). Hasil pemeriksaan glukosa dalam sampel dipengaruhi oleh: a. Suhu penyimpanan ( 8 jam: 15-25°C, 72 jam: 2-8°C) b. Tahap pre analitik Serum atau plasma harus segera dipisahkan dari sel darah dalam waktu 1 jam setelah pengambilan darah, pemisahan serum yang dilakukan lebih dari 1 jam akan menurunkan kadar glukosa pada sampel ±7% setiap jamnya (5-10 mg/dL). Hal ini dapat dicegah dengan penggunaan NaF yang bekerja menghambat hemolisis. C. HbA1c 1. Pengertian HbA1c Hemoglobin A (HbA) terdiri atas 91 sampai 95% dari jumlah hemoglobin total. Molekul glukosa berikatan dengan HbA1 yang merupakan bagian dari hemoglobin A. Proses pengikatan ini disebut glikosilasi atau hemoglobin terglikosilasi atau hemoglobin A1. Dalam proses ini terdapat ikatan antara glukosa dan hemoglobin. Pembentukan HbA1 terjadi dengan lambat, yaitu selama 120 hari, yang merupakan rentang hidup sel darah merah. HbA1 terdiri atas tiga molekul hemoglobin, HbA1a, HbA1b, dan HbA1c sebesar 70% HbA1c dalam bentuk 70% terglikosilasi (mengabsorbsi glukosa). Jumlah hemoglobin terglikosilasi bergantung pada jumlah glukosa http://repository.unimus.ac.id 16 darah yang tersedia. Jika kadar glukosa darah meningkat selama waktu yang lama, sel darah merah (SDM) akan tersaturasi dengan glukosa menghasilkan glikohemoglobin. Hemoglobin terglikosilasi mewakili kadar glukosa darah rata-rata selama 2 sampai 3 bulan. Pemeriksaan ini digunakan terutama sebagai alat ukur keefektifan terapi diabetik. Kadar glukosa darah puasa mencerminkan kadar glukosa darah, saat pertama kali puasa, sedangkan HbA1c merupakan indikator yang lebih baik untuk pengendalian diabetes mellitus. Namun demikian, penurunan palsu kadar HbA1c dapat disebabkan oleh penurunan jumlah sel darah merah. Peningkatan kadar HbA1c >8% mengindikasi diabetes mellitus yang tidak terkendali dan penderita beresiko tinggi mengalami komplikasi jangka panjang, seperti nefropati, retinopati, neuropati, dan atau kardiopati. Tujuan pemeriksaan HbA1c yaitu: a. Memantau efektivitas terapi diabetik b. Menatalaksanaan terapi diabetik c. Memberikan informasi yang berkaitan dengan diabetes mellitus d. Menentukan kepatuhan penderita terhadap terapi diabetik 2. Pengukuran Kadar HbA1c Sampel yang direkomendasikan untuk pengukuran HbA1c adalah darah dengan antikoagulan EDTA, meskipun dari hasil penelitian pada antikoagulan lithium heparin, natrium sitrat, dan fluoride tidak menunjukan http://repository.unimus.ac.id 17 perubahan yang signifikan dalam pengukuran HbA1c (Mailankot, M. et al, 2012). Pengukuran HbA1c dalam penelitian ini menggunakan alat Biorad D10 dengan metode HPLC (High Performance Liquid Chromatography) Gambar 5. Alat Biorad D10 (Operation Manual Biorad D-10 Hemoglobin Testing System) OUTSIDE HP pump INSIDE HP sensor degasser M DT2 G G G T3 NO T12 P1 IN W W W bubble detectors (3) DT3 B piston flush circuit NC OUT proportioning valve IN probe B T5 T6 DT1 T15 buffer 1 S17 T10 NC S1 S2 B NO T9 T7 B Y check valve T15 3-way valve buffer 2 B 7 way, 3 position HP valve 5 7 1 vacuum pump R 6 T11 T13 G probe wash chamber G P2 OUT W T4 T2 dilution chamber T1 4 B vacuum sensor 2 T15 S3 sample rack 3 Y G S18 syringe (1ml) S5 S4 G Y SS2 wash/diluent SS1 sample loop NO B B P4 NO dilution valve P3 probe wash valve S6 S12 S13 R flow cell (back pressure tubing) CPC fast connector S7 heating cartridge T14 waste manifold 1 loop Hb detector waste manifold 2 vacuum sensor cartridge module S8 R S15 S14 S10 S16 external waste check valve liquid pump Gambar 6. Skema alur pemeriksaan alat Biorad D10 (Operation Manual Biorad D-10 Hemoglobin Testing System) http://repository.unimus.ac.id S9 internal waste bottle 18 Mengukur persentase hemoglobin A1c dalam darah (whole blood) dapat dilakukan dengan metode Kromatografi cair kinerja tinggi/HPLC (High Performance Liquid Chromatography) penukar ion. Sampel secara otomatis diencerkan pada D-10 dan diinjeksikan ke dalam Analytical Cartridge. D-10 mengirimkan gradien buffer yang terprogram untuk meningkatkan kekuatan ion terhadap cartridge, sehingga hemoglobin dipisahkan berdasarkan interaksi ionik-nya terhadap bahan cartridge. Hemoglobin yang terpisahkan kemudian melalui flow cell pada fotometer filter yang akan mengukur perubahan absorbansi pada 415 nm. Perangkat lunak D-10 mengolah data yang berasal dari masing-masing analisa. Kalibrasi dua level digunakan untuk menghitung secara kuantitatif kadar HbA1c. Hasil sampel dan kromatogram dibentuk untuk masing-masing sampel. Area A1c dihitung menggunakan algoritma modifikasi Gaussian secara eksponensial (EMG) yang memisahkan area puncak A1c yang labil dan karbamilasi dari area puncak A1c (Kit Insert Biorad D-10, 2010). http://repository.unimus.ac.id 19 Gambar 7. Format hasil HbA1c (Operation Manual Biorad D-10 Hemoglobin Testing System) Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil pemeriksaan HbA1c misalnya: a. Lipemia, sebagai indikasi adanya trigliserida dengan konsentrasi >5680 mg/dL mempengaruhi pemeriksaan b. Ikterik, sebagai indikasi adanya bilirubin dengan konsentrasi >20 mg/dL mempengaruhi pemeriksaan c. Hemoglobin F, >10% mempengaruhi pemeriksaan d. Labile A1c (LA1c/CHb-1), >4% mempengaruhi pemeriksaan http://repository.unimus.ac.id 20 e. Carbamylated hemoglobin (LA1c/CHb-2), >3,5% mempengaruhi pemeriksaan f. Penurunan sel darah merah ada penderita anemia, thalasemia, kehilangan darah jangka panjang akan menurunkan kadar HbA1c palsu Nilai rujukan HbA1c pada orang dewasa <5,7%, sasaran pengendalian diabetes mellitus: 7% Cut off Diagnosis: Diabetes : >6,5% Prediabetes : 5,7 – 6,4% D. Hubungan Kadar Glukosa Darah Puasa Dan Glukosa 2 Jam PP Dengan HbA1c Pada Penderita DM Tipe 2 Glukosa darah pada saat puasa dan pada dua jam sesudah makan menggambarkan keadaan glukosa pada satu saat atau pada hari itu saja, sedangkan HbA1c adalah protein yang terbentuk atas reaksi antara glukosa dan hemoglobin dalam sel darah merah. Semakin tinggi HbA1c berarti semakin tinggi kadar glukosa darah yang berlangsung selama usia sel darah, yaitu sekitar 3 bulan. HbA1c merupakan gambaran tentang glukosa darah selama 2-3 bulan terakhir, jika pada kasus dengan hasil glukosa darah puasa dan glukosa dua jam sesudah makan baik, sedangkan kadar HbA1c nya masih tinggi maka kadar glukosa darah tidak terkontrol dengan baik. Semakin tinggi kadar HbA 1c pada penderita DM tipe 2, semakin beresiko terkena komplikasi. Penderita DM tipe 2, HbA1c sebaiknya dipertahankan berada di bawah kadar 8%. http://repository.unimus.ac.id 21 Pengetahuan yang baik tentang DM merupakan modal dasar untuk selamat dari komplikasi (Tandra, H., 2008). E. Kerangka Teori DIABETES MELLITUS DM tipe 1 DM tipe 2 DM Tipe Spesifik DM Gestasional a. Banyak lemak dalam tubuh a.Lipemia >5680 mg/dL b. Perilaku pasif b.Ikterik >20 mg/dL c. Faktor keturunan c.Hb F >10% d. Usia d.LA1c/CHb-1 >4% e. LA1c/CHb-2 >3.5% f.Penurunan sel darah merah a. Suhu penyimpanan Glukosa darah b. Tahap pre analitik Glukosa puasa Glukosa 2 jam PP HbA1c 2 jam PP Glukosa darah ↑ HbA1c ↑ (Tidak terkontrol) http://repository.unimus.ac.id 22 F. Kerangka Konsep Glukosa puasa HbA1c Glukosa 2 jam PP G. Hipotesis Terdapat hubungan antara hasil glukosa puasa dan glukosa 2 jam PP dengan HbA1c pada penderita diabetes mellitus (DM) tipe 2. http://repository.unimus.ac.id