Parameter penentu resistensi insulin dapat ditentukan menggunakan berbagai metode seperti euglycemic hyperinsulinemic clamp, analisis minimal model FSIGT, tes toleransi glukosa oral, dan HOMA. Metode yang paling akurat adalah euglycemic hyperinsulinemic clamp namun metode ini rumit dan mahal."

1. Faizah Yunianti, dr Dr. Sidarti Soehita SFHS, MS, dr, Sp.PK(K) 9 April 2010 1 TinjauanPustaka PARAMETER PENENTU RESISTENSI INSULIN

2. I. PENDAHULUAN 9 April 2010 2 Resistensi insulin : suatu keadaan terganggunya respon biologis terhadap insulin  penurunansensitivitas insulin. Sensitivitas insulin : efektivitas insulin untuk menurunkan glukosa darah dengan cara : - memacu uptake glukosa pada otot dan sel lemak, - meningkatkan simpanan glikogen hepar, serta - mengurangi produksi glukosa hepatik.

3. 9 April 2010 3 Penurunan yang bermakna dari sensitivitas insulin resistensi insulin respon sel terhadap pengaruh insulin kurang dibutuhkan kadar insulin lebih besar agar tercapai euglycemic dengan pemberian beban glukosa

5. obesitas abdomen (lingkar perut: ♂ 102 cm,♀ 88 cm)

6. TG serum ≥ 150 mg/dL,

7. HDL serum ♂ < 40 mg/dL dan ♀ < 50 mg/dL,

9. TG ≥ 150 mg/dL,

10. HDL : ♂ < 40 mg/dL , ♀ < 50 mg/dL,

11. TD ≥ 130/85 mmHg,

12. glukosa 2 jam setelah pemberian glukosa 75 gram ≥ 140 mg/dL,

14. hipertensi,

15. penyakit jantung koroner,

16. polycystic ovary syndrome (PCOS),

17. aktivitas fisik yang kurang,

18. usia lanjut,

19. etnis tertentu yg berisiko tinggi DM tipe 2 & penyakit jantung koroner

21. homeostasis model assessment (HOMA)

22. tes toleransi insulin,

23. tes supresi insulin,

24. metode glukosa plasma steady state,

25. euglycemic hyperinsulinemic clamp,

27. akurat, tetapi kompleks,tidak praktis,sangat mahal & tidak cocok untuk penelitian epidemiologis.

31. Beberapa sel tubuh : permukaan sel yg spesifik sebagai reseptor insulin.

32. Pada lemak, hepar, otot, terikatnya insulin pd reseptor berhubungan dgn respon biologi dari jaringan terhadap hormon.

33. Terikatnya insulin pd reseptor terjadi sangat cepat dgn spesifisitas & afinitas yg tinggi Kerja insulin yang utama adalah pengambilan (uptake) glukosa yang cepat pada otot dan sel lemak Kerja tambahan insulin menurunkan glukosa dalam hepar.

34. 9 April 2010 10 - Glukosa  sel β dgn bantuan transporter GLUT 2, - diikuti fosforilase glukosa oleh enzim glukokinase  Glukosa 6 fosfat - Glukosa 6 fosfat : dimetabolisis melalui jalur glikolisis & siklus Krebs  meningkatkanATP sel β - Peningkatan rasio ATP/ADP intraseluler merupakan signal utk menutup membrane potassium channel depolarisasi potensial membran sel - Depolarisasi sel β: calcium channel yg tergantung voltage membuka kalsium masuk ke dlm sel eksositosis dari granula sekretori & pelepasan insulin. - Ketika insulin dilepaskan & mencapai sel target berikatan dgn reseptor glikoprotein spesifik pada membran sel. - Pd otot & sel lemak, terikatnya insulin pada reseptor distimulasi oleh mobilisasi transporter glukosa yaitu GLUT 4.

35. 9 April 2010 11 Gambar 1. Kerja Insulin pada keadaan postprandial

37. 9 April 2010 13 Gambar.2 Penyebab timbulnya diabetes melitus tipe 2 (Courtney, 2005) Keterangan : IGT : Impaired Glucose Tolerance T2DM : Tipe 2 Diabetes Melitus HGO : Hepatic Glucose Uptake

38. IV. PENYEBAB RESISTENSI INSULINTabel 1. Penyebab Resistensi Insulin www.themegallery.com 14

39. V. PARAMETER PENENTU RESISTENSI INSULIN 9 April 2010 15 1. Euglycemic Hyperinsulinemic Clamp 2. Analisis Minimal Model Frequently Sampled Intravenous Glucose Tolerance Test (FISGT) 3. Tes Toleransi Glukosa Oral(TTGO) 4. Homeostatic Model Assessment (HOMA) 5. Quantitative Insulin Sensitivity Check Index (QUICKI) 6. Metode Lainnya

41. dipasang 2 jalur intravena : 1. pd vena antecubital (infus glukosa & insulin). 2. di vena tangan retrograde, lengan bawah ditempatkan pd penghangat  tujuan : membuka anastomosis intravena yg kapilarisasinya buruk, agar dapat memasukan kateter pd arah retrograde & mengambil darah vena Jalur ini : mengambil sampel (glukosa).

45. Kadar insulin ditentukan setiap 30-60 menit

46. Hasil tes kemudian dianalisis dengan menghitung nilai M untuk tiap interval 20 menit

48. 9 April 2010 22 M dihitung menggunakan rumus sebagai berikut : M = INF – UC - SC Keterangan : INF : kecepatan infus glukosa UC : perkiraan jumlah glukosa yang hilang lewat urin SC : koreksi distribusi glukosa

49. www.themegallery.com 23 Kesimpulan : - relatif sensitif insulin : dibutuhkan infus glukosa dalam jumlah besar ( 6-12 mg/kgBB/menit) agar jumlah insulin yang diberikan dapat menjaga glukosa darah seseorang tetap dalam keadaaan euglycemic. - relatif resistensi insulin : glukosa yang dibutuhkan lebih sedikit, agar mencapai euglycemic.

50. Keterbatasan euglycemic hyperinsulinemic clamp : 9 April 2010 24 Cara kerjanya rumit, Tehniknya sulit, Mahal, Sensitivitas insulin diukur hanya dalam keadaan steady state Secara realistis tidak menggambarkan kondisi dinamis (setelah makan)

51. 2. Analisis Minimal Model Frequently Sampled Intravenous Glucose Tolerance Test (FSIGT) 9 April 2010 25 mengamati nilai glukosa & insulin yg didapat dari FISGT indeks sensitivitas insulin (Si) Nilai Si dari model minimal menunjukkan jumlah glukosa yg hilang per unit insulin per waktu, hasil : menit-1/µU/mL nilai mean Si untuk yang nondiabetes : 5.1 x 10-4 menit-1/µU/mL (rentang nilai : 1.8 – 9.6 x 10-4 menit-1/µU/mL)

53. Terapi insulin dihentikan

57. Keterbatasan FSIGT 9 April 2010 28 tehnik tidak sederhana dan mahal terbatas utk penelitian epidemiologi yg besar. Sulit dilakukan pd penderita yg sensitivitas insulinnya jelas menurun

61. puasa semalam ( 8-14 jam)

62. Diet selama 3 hari sebelumnya : KH ≥150 g/hari.

63. Selama TTGO pasien duduk & tidak boleh merokok.Nilai normal TTGO : Puasa : < 95 mg/dL 1 jam : < 180 mg/dL 2 jam : < 155 mg/dL 3 jam : < 140 mg/dL Diabetes Gestasional : Bila mencapai atau melebihi 2 nilai di atas (American Diabetes Association/ADA)

67. 4. Homeostasis Model Assessment (HOMA) www.themegallery.com 33 Rumus HOMA : (Go x Io)/ 22,5 Rumus HOMA R : glukosa puasa x insulin puasa/405 Keterangan : Go adalah kadar glukosa plasma puasa (mmol/L), Io kadar insulin plasma puasa (mU/L) dan, 22,5 adalah suatu konstanta. Glukosa diukur dalam mg/dL, konversi dari mmol/L ke mg/dL menggunakan faktor 18 sehingga 405 merupakan denominator dari persamaan ini.

69. Tabel 3. Hubungan antara HOMA dengan metode yang lain www.themegallery.com 35

70. Tabel 4. Beberapa contoh penggunaan HOMA 9 April 2010 36

71. 5. Quantitative Insulin Sensitivity Check Index (QUICKI) 9 April 2010 37 Relatif lebih mudah untuk memperkirakan sensitivitas insulin. QUICKI dihitung menggunakan rumus sebagai berikut QUICKI : 1/log Io + log Go Keterangan : Io : kadar insulin plasma puasa (μU/mL) Go : kadar glukosa plasma puasa (mg/dL).

72. 9 april 2010 38 Nilai mean QUICKI : Tidak obesitas : 0,382 ± 0,007 Obesitas : 0,331 ± 0,010 Diabetes : 0,304 ± 0,007 Resistensi insulin : ≤ 0,33

73. 9 April 2010 39 Kelebihan QUICKI dan HOMA : tidak mahal dibanding euglycemic hyperinsuliemic clamp dan FSIGT. Lebih praktis utk digunakan pd penelitian epidemiologis skala besar atau utk klinis. Keterbatasan kedua metode ini : tidak bisa memberikan informasi tentang stimulasi glukosa & insulin. Informasi yg diberikan hanya mengenai mekanisme homeostasis pd keadaan puasa & pengaruh respon insulin yg lebih besar pd produksi glukosa hepar

74. 6. Metode Lainnya 9 April 2010 40 Indeks Mc Auley berdasarkan kadar insulin plasma puasa dan trigliserida puasa Indeks Mc Auley : [ 2,63 – 0,28(insulin)- 0,31(trigliserida)] Keterangan : Insulin plasma puasa ( μU/mL), Trigliserida puasa (mmol/L) Resistensi insulin :≤ 5,8

75. Tabel 5.Perbandingan berbagai metode yang digunakan untuk menilai resistensi insulin. 9 April 2010 41

77. Homeostatic model assessment (HOMA)  indeks matematis yg relatif sederhana

78. Terima Kasih

79. Prinsip Dasar Radioimmunoassay (RIA): www.themegallery.com 44 Reaksi antara antibodi dlm kosentrasi terbatas dgn berbagai konsentrasi antigen Bagian dari antigen yg bebas dan yg terikat yg timbul sebagai akibat dari penggunaan antibodi (dlm kadar terbatas) ditentukan dgn menggunakan antigen yg diberi radiolabel Bahan yg mengandung antigen yg akan ditentukan dicampur dg antibodi spesifik (yg diketahui kadarnya dlm jumlah terbatas) terhadap antigen tersebut dan sejumlah tertentu dari antigen yg sama tetapi diberi radiolabel sehingga terjadi kompetisi antara antigen yg akan ditentukan kadarnya dan antigen yg diberi radiolabel dlm mengikat antibodi spesifik tersebut sampai terjadi keseimbangan. Sisa antigen antigen yg diberi label dan tidak terikat pada antibodi dipisahkan dari campuran jumlah antigen berlabel yang terikat pd antibodi dapat ditentukan dengan suatu radiocounter atau gamma counter

80. www.themegallery.com 45

81. Immunoradiometric Assay (IRMA) www.themegallery.com 46 Antibodi dilabel radioaktif Pemisahan antara antibodi yg bebas dgn yg terikat dilakukan dgn cara fase padat Jumlah antigen ditentukan dg antibodi berlabel yg terikat, makin besar kadar antigen dlm sampel, makin besar pula jumlah antibodi berlabel yg terikat

82. IRMA yg menggunakan antigen pada fase padat www.themegallery.com 47

83. IRMA Dua Sisi (two sie IRMA) www.themegallery.com 48

84. ELISA Kompetitif www.themegallery.com 49 Prinsip Dasar : Antigen yg diberi label dicampur dg bahan pemeriksaan yg juga mengandung antigen yg sama dan akan ditentukan sehingga terjadi kompetisi dlm mengikat antibodi spesifik (yg terbatas) yg terikat pada fase padat Antigen yg terikat kemudian dipisahkan dari yg bebas (dg pencucian) dan aktivitas enzimnya ditentukan dg penambahan substrat

85. ELISA Kompetitif www.themegallery.com 50 Kadar antigen dlm sampel ditentukan dgn menggunakan suatu kurva baku yg didapatkan dari sera baku yg mengandung berbagai kosentrasi antigen yg telah diketahui Prinsip dasarnya sama dg RIA kompetitif, hanya pada ELISA ada tambahan satu tahap yaitu pemberian substrat Aktivitas dari enzim yg terikat berbanding terbalik dgn kadar antigen yg terdapat dlm bahan pemeriksaan.

86. ELISA Titrasi www.themegallery.com 51 Prinsip Dasar : Sama dgn ELISA kompetitif Penambahan antigen yg berlabel dan antigen yg akan ditentukan (tidak berlabel) tidak dilakukan bersamaan Antigen yg akan ditentukan ditambahkan dulu pd antibodi spesifik (berlebihan) yg terikat pd fase padat Setelah inkubasi, bagian yg tak terikat dibuang dan dicuci lalu ditambahkan sejumlah tertentu antigen yg berlabel, tahap selanjutnya sama dg ELISA Titrasi.

87. ELISA Titrasi www.themegallery.com 52

88. MetodeHeksokinase www.themegallery.com 53 Prinsip : Glukosa + ATP --------------> Glukosa 6-Fosfat + ADP Glukosa 6-Fosfat + NAD --------------> 6 Fosfoglukonat + NADH Heksokinase G-6-PD Diukur dengan fotometer

89. MetodeGlukosaoksidase www.themegallery.com 54 Prinsip : β-D-Glukosa + 2H2O + O2 ------------> asam glukonat + 2H2O2 O-Dianisidine + H2O2 -------------> Oxidized-o- dianisidine +H2O (kromogen) (kompleks warna) Glukosa oksidase Peroksidase Diukur absorbannya

90. www.themegallery.com 55

91. Sensitivitas dan spesivisitas insulin puasa sebagai metode diagnostik insulin pada Mc Auley, HOMA dan QUICKI www.themegallery.com 56 Correlation coefficient Fasting Insulin dgn HOMA, QUICKI, Mc Auley : Mc A : CI 95%, r= 0,85, p = < 0,01 HOMA : CI 95%, r= 0,91, p = < 0,01 QUICKI : CI 95%, r= 0,82, p = < 0,01

92. www.themegallery.com 57 = mg/dL x 10 mmol/L BM mEq = mmol/L x Valensi mg/dL x 10 mEq = x Valensi BM

93. 58 METODE PEMERIKSAAN TRIGLISERIDA METODE RUJUKAN METODE KOLORIMETRI METODE ENZIMATIK METODE ENZIMATIK GLYCEROL BLANK

94. 59 METODE RUJUKAN PRINSIP REAKSI 1. Lipid serum di ekstraksi dengan klorofrom tambah silicic acid menghilangkan fosfolipid dan gliserol bebas 2. Aliquot hasil ekstraksi disafonikasi untuk melepaskan gliserol. 3. Gliserol dioksidasi dengan sodium periodate menghasilkan formaldehid. 4. Formaldehid direaksikan dengan chromotropic acid dan menghasilkan suatu bahan kromogen 5. dibaca absorbansnya pada panjang gelombang 570 nm

95. 60 METODE KOLORIMETRI PRINSIP REAKSI I. Ekstraksi Serum + isopropanol Ekstrak trigliserida II. Safonikasi Trigliserida + sodium methylate gliserol + asam lemak III. Pembentukan warna Gliserol + sodium periodate formaldehid Formaldehid + asetilaseton + NH4 diasetyl dihydrotuluidine Baca absorban pada λ 420 nm

96. 61 REAGEN Heptane Isopropanol Asam sulfat Reagen periodate Reagen asetilaseton . Trigliserida standar (200 mg/dL)

97. 62 CARA PEMERIKSAAN Langkah I Langkah II Langkah III Ekstraksi Safonikasi Pembentukan warna 10 menit ambil supernatan Sodium methylat 3 ml tes standar blanko vortex mixer inkubasi 60 C 10 menit -> dinginkan Reagen periodate 0,1 ml kocok Reagen asetilaseton 0, 1 ml kocok isopropanol 3 ml 3,5ml TG standar 3,5ml As.sulfat 1 ml 1 ml 1 ml heptan 2 ml 2 ml 2 ml serum 0,5 ml 0,5 ml 0,5 ml aquades Vortex mixer 30 detik Inkubasi 60 C 10”Dingin suhu kamar kalkulasi Sentrifus, ambil supernatan Baca absorban pada ketiga superrnatan pada λ 420 nm

98. 63 KALKULASI Serum trigliserida = -------- x kadar trigliserida standar (200 mg/dl) Serum trigliserida (mmol/L) = 0,0113 x mg/dl Kelemahan : metode ini hasilnya masih dipengaruhi oleh adanya gliserol yang berasal dari fosfolipid sehingga pada pemeriksaan hasilnya akan lebih tinggi Abs. Tes Abs. Std

99. 64 METODE ENZIMATIK Trigliserida + 3 H2O Lipoprotein lipase Gliserol + asam lemak ATP piruvat kinase gliserol kinase ATP + Piruvat gliserol-3-fosfat ADP + fosfoenol Gliserol -3-fosfat NADH + H+ O2 NAD Gliseril-3-fosfat dehidrogenase Laktat dehidrogenase Gliseril-3-fosfat oksidase NAD NADH + Tetrazolium H2O2 + 4-aminoamtipirin + Phenol A.1 NADH di baca dengan spektrofotometer λ 340 nm Laktat Dihidroksiaseton fosfat dihidroksiaseton diaporase peroksidase B.Penurunan NADH di baca dengan spektrofotometer λ 340 nm Quinomemonoimine dye + 2 H2O Kompleks warna + NAD+ C.Komplek warna di baca dg fotometer λ 500 nm A.2 Kompleks warna di baca pada λ 500 nm

100. 65 METODE ENZIMATIK DGN GLYCEROL BLANK Gliserol bebas Kadar dalam darah 0,163 mmol/dL Setara 14 mg/dL DM tdk terkontrol, obat, latihan berlebihan, kelainan genetik Endogen Tutup tabung berlapis gliserol, detergen, kontaminasi dari filter strelisasi, produk perawatan kulit Eksogen

101. 66 PRINSIP KERJA TAHAP I TAHAP II lpl Gliserol Trigliserida + 3 H2O Gliserol + asam lemak ATP ATP gliserol kinase ATP gliserol kinase ADP ADP gliserol-3-fosfat gliserol-3-fosfat O2 Gliseril-3-fosfat oksidase O2 Gliseril-3-fosfat oksidase H2O2 H2O2 + 4-aminoantipirin + ESBmT dihidroksiaseton fosfat dihidroksiaseton fosfat katalase H20 + O2 Komponen warna merah keunguan

102. 67 REAGEN Reagen 1 Gliserol kinase Gliserol-3-fosfat oksidase ATP N-Ethyl-N-Solfobutyl-m-toluidine disodium salt (ESBmT) Larutan Buffer pH 7,0

103. 68 Lanjutan … Reagen 2 4-aminoantipyrine Lipoprotein lipase Peroksidase Larutan buffer pH 6,5

104. 69 PROSEDUR PEMERIKSAAN Serum 3 µm Reagen 1 260 µm Baca Abs I Inkubasi 37 C5 menit Kalkulasi dgn komputer Reagen 2 130 µm Baca Abs II Inkubasi 37 C5 menit Hasil

105. Human Transporter Glucose www.themegallery.com 70 Km represents the levels of blood glucose at which the transporter has reached one half of its maximum capacity to tranport glucose. It is inversely propotionate to the affinity Km,

106. Kadar Insulin www.themegallery.com 71 Sekresi insulin oleh pankreas : 40-50 Unit/hari Kadar insulin basal : 10μU/mL ( 0,4 ng/ml atau 69 pmol/L) Kadar insulin (pada orang normal) sesudah makan : meningkat diatas 100 μU/mL (690 pmol/L)

107. www.themegallery.com 72

108. www.themegallery.com 73

109. Gbr. eksositosis www.themegallery.com 74

110. www.themegallery.com 75

111. www.themegallery.com 76

112. www.themegallery.com 77

113. www.themegallery.com 78

114. www.themegallery.com 79

115. www.themegallery.com 80

116. Tolbutamide www.themegallery.com 81 first generation potassium channel blocker, sulfonylureaoral hypoglycemicdrug Tolbutamide stimulates the secretion of insulin by the pancreas. Tolbutamide is used to help control blood sugar levels in people with type 2 diabetes. it is not effective in the management of type I diabetes

117. HOMA %B www.themegallery.com 82 Keterangan : Insulin Plasma Puasa (mU/L) Glukosa Plasma Puasa ( mmol/L) 20 x Insulin Plasma Puasa HOMA %B = Glukosa plasma Puasa – 3,5

118. www.themegallery.com 83

119. www.themegallery.com 84

120. www.themegallery.com 85

121. www.themegallery.com 86 Glikogen Glukosa 6 Fosfat Triosa Fosfat Fosfoenol piruvat Piruvat Oksaloasetat Siklus asam sitrat α- ketoglutarat Asam Amino Glukosa (Hiperglikemia) Glukosuria

122. www.themegallery.com 87

123. Kadar Insulin www.themegallery.com 88 Sekresi insulin oleh pankreas : 40-50 Unit/hari Kadar insulin basal : 10μU/mL ( 0,4 ng/ml atau 69 pmol/L) Kadar insulin (pada orang normal) sesudah makan : meningkat diatas 100 μU/mL (690 pmol/L)

124. www.themegallery.com 89

125. www.themegallery.com 90