Fakultas Kedokteran Universitas Sriwijaya 2018-2019
POLIMORFISME rs628031 GEN SLC22A1 PADA SUKU MELAYU PENDERITA DIABETES MELITUS YANG MENGONSUMSI METFORMIN DI RUMAH SAKIT BHAYANGKARA Muhammad Syahar Ramadhan (04011181520016) PENGUJI dr. Rachmat Hidayat, M.Sc Fatmawati, S.Si, M.Si
PEMBIMBING dr. Ayeshah Augusta Rasdah, M.BiomedSc Drs. Sadakata Sinulingga, Apt., M.Kes
1
PENDAHULUAN
2
TINJAUAN PUSTAKA
3
METODE PENELITIAN
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
5
KESIMPULAN DAN SARAN
1 PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG
Polimorfisme ( variasi genetik) terkait dengan DMT2
Diabetes melitus tipe 2 (DMT2) merupakan suatu penyakit yang terjadi akibat gangguan heterogen yang kompleks Diabetes melitus tipe 1 (DMT1) hanya 5%-10%
Diabetes melitus tipe 2 (DMT2) sekitar 90%-95%
World Health Organization, 2016 Di seluruh dunia diabetes melitus diderita oleh sekitar 422 juta orang dewasa
LATAR BELAKANG
Polimorfisme rs628031 pada gen SLC22A1
Variasi genetik pada gen SLC22A1
OCT1 disandi oleh gen SLC22A1
OCT1 dengan obat metformin
OCT1 OCT1 memiliki kejadian polimorfisme yang lebih tinggi di populasi etnis beragam
LATAR BELAKANG Penelitian Ahli Kejadian polimorfisme dapat dipengaruhi oleh ras Takane dkk (2008), persentase kejadian polimorfisme rs628031 pada gen SLC22A1
Umamaheswaran dkk (2011), persentase kejadian polimorfisme rs628031 pada gen SLC22A1
JEPANG
EROPA-AMERIKA
INDIA
81%
59,8%
81%
AFRIKA-AMERIKA
73,5%
AFRIKA-AMERIKA
KAUKASIA
73,5%
60%
LATAR BELAKANG Diperlukan Penelitian mengenai polimorfisme gen SLC22A1 yang berperan dalam farmakokinetik metformin
Penderita diabetes melitus sebanyak 49.318 jiwa Masyarakat di Provinsi Sumatera Selatan terdiri dari ras Melayu dengan jumlah populasi sebesar 602.741 jiwa Masih Kurangnya penelitian tentang polimorfisme rs628031 pada gen SLC22A1 pada Ras Melayu
RUMUSAN MASALAH
Berapakah proporsi polimorfisme rs628031 gen SLC22A1 penderita diabetes melitus pada suku Melayu yang mengonsumsi metformin di Rumah Sakit Bhayangkara Oktober-November 2018?
TUJUAN PENELITIAN TUJUAN UMUM Mengidentifikasi polmorfisme rs628031 gen SLC22A1 pada suku melayu di Rumah Sakit Bhayangkara
TUJUAN KHUSUS 1. Mengidentifikasi karesteristik sosiodemografi penderita diabetes melitus yang mengonsumsi metformin di Rumah Sakit Bhayangkara 2. Mengidentifikasi distribusi genotip polimorfisme gen SLC22A1 pada penderita diabetes yang mengonsumsi metformin di Rumah Sakit Bhayangkara 3. Mengidentifikasi distribusi alel polimorfisme gen SLC22A1 pada penderita diabetes yang mengonsumsi metformin di Rumah Sakit Bhayangkara
MANFAAT PENELITIAN MANFAAT TEORITIS 1. Sebagai landasan teori pengetahuan tentang identifikasi polimorfisme rs628031 gen SLC22A1 pada penderita diabetes melitus di Rumah Sakit Bhayangkara 2. Memberikan Informasi pengaruh farmokinetik metformin dengan polimorfisme rs628031 gen SLC22A1.
MANFAAT PRAKTIS Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai bahan evaluasi dalam pemberian obat yang tepat pada penderita diabetes melitus di Rumah Sakit Bhayangkara Palembang.
2 TINJAUAN PUSTAKA
METFORMIN FARMAKODINAMIK
Sumber: Gonga, L. et al. (2012) “Metformin pathways: pharmacokinetics and pharmacodynamics,” 22, hal. 820–827
FARMAKOKINETIK
Sumber: Gonga, L. et al. (2012) “Metformin pathways: pharmacokinetics and pharmacodynamics,” 22, hal. 820–827
METABOLISME, EKSKRESI DAN EFEK SAMPING
Metformin tidak dimetabolisme Diekskresikan oleh ginjal dalam senyawa aktif
Efek Samping 1. Gangguan saluran pencernaan ( Anoreksia, mual, muntah dan diare) 2. Berkurangnya penyerapan vitamin B12
GEN “OCT1”
OCT1 memiliki kode SLC22A1 yang berada di kromosom 6 (6q) terdiri dari 11 ekson dan membentang sepanjang 37 kb OCT1 menerima kation organik monovalen dengan berat molekul >400 Da OCT1 diekspresikan terutama di Hati dan juga diekspresikan di Jantung, Usus dan Otot Rangka Mekanisme Dengan cara adanya pertukaran proton elektronetral dengan kation organik
Hubungan Antara Polimorfisme Gen SLC22A1 dengan Metformin
•
Menurut penelitian Christeen dkk (2011), penelitian ini membuktikan bahwa terjadinya polimorfisme pada OCT1 akan berdampak terhadap penurunan ambilan metformin di hepar sehingga terjadi peningkatan metformin di dalam plasma dibandingkan di dalam sel hepatosit menyebabkan efektivitas obat metformin terganggu.
•
Polimorfisme rs 628031 Gen SLC22A1 terjadi akibat yang megalami mutasi diakson 7 yang mengalami perubahan nukleotida adenin (A) berubah menjadi guanin (G) pada urutan basa nomor 1222 (1222A>G), sehingga mengakibatkan subtitusi protein metionin menjadi valin posisi 480.
•
Kejadian Polimorfisme rs 628031 gen SLC22A1 dapat dipengaruhi oleh ras.
KERANGKA TEORI
KERANGKA KONSEP
3 METODE PENELITIAN
Jenis Penelitian
Penelitian Deskriptif
TEMPAT DAN WAKTU PENELITIAN
Waktu penelitian dilakukan pada : Bulan Oktober sampai November 2018.
Penelitian dilakukan di : Poli Penyakit Dalam Rumah Sakit Bhanyangkara Palembang, provinsi Sumatra Selatan
POPULASI DAN SAMPEL PENELITIAN
Populasi penelitian merupakan penduduk melayu penyandang diabetes melitus yang mengkonsumsi metformin dan yang berobat di RS Bhayangkara Palembang.
Sampel dari penelitian ini adalah penderita diabetes melitus yang mengonsumsi obat metformin yang datang ke poliklinik penyakit dalam RS Bhayangkara Palembang. Besar Sampel
N = 48 Orang
Cara Pengambilan Sampel “Consecutive sampling”
POPULASI DAN SAMPEL PENELITIAN
KRITERIA INKLUSI • • • •
Pasien diabetes melitus yang mengonsumsi metformin Bersedia ikut dalam penelitian Usia >18 tahun Ras Melayu 3 generasi
KRITERIA EKSLUSI • •
Gagal ginjal Mengonsumsi alkohol
VARIABEL • • • •
Pasien diabetes melitus yang mengonsumsi metformin Polimorfisme gen penyandi OCT1 Usia Jenis Kelamin
DEFINISI OPERASIONAL
ISOLASI DNA • • • •
• • • • •
Ambil 200 μL darah dengan menggunakan mikropipet, kemudian dimasukkan ke dalam tabung eppendorf 1,5 mL Kemudian darah tersebut dicuci dengan PBS pH 7,4 sebanyak 1 mL dan disentrifugasi dengan kecepatan 5.000 rpm selama 5 menit Buang supernatan. Ulangi pencucian sebanyak 3 kali Tambahkan saponin (0,5% saponin dalam PBS) yang dicampur dengan baik mengguna ka vorteks Inkubasi campuran tersebut pada suhu -200C selama semalam Setelah diinkubasi, lakukan sentrifugasi dengan kecepatan 12.000 rpm selama 10 menit Supernatan dibuang, ditambahkan 50 μL Chelex 20% dalam ddH20 pH 10,5 dan ditambahkan lagi dengan 100 μL ddH20 Kemudian inkubasi dalam air mendidih selama 10 menit. Selanjutnya, campuran disentrifugasi dengan kecepatan 12.000 rpm selama 10 menit. DNA akan berada pada bagian supernatan (DNA containing water) lalu bagian ini dipindahkan ke dalam tabung steril dan disimpan pada suhu -200C
PCR-RFLP
Tahap Denaturasi Awal Siklus PCR
95°C (5 menit) 32 siklus
a.
Tahap Denaturasi
94°C (30 detik)
b.
Tahap Annealing
63°C (45 detik)
c.
Tahap Ekstensi
72°C (1 menit)
Tahap Ekstensi Tambahan
72°C (5 menit)
PCR-RFLP
Sumber: Berg, H. (2012) “Restriction Fragment Length Polymorphism Analysis of PCR-Amplified Fragments (PCR-RFLP) and Gel Electrophoresis - Valuable Tool for Genotyping and Genetic Fingerprinting,” Gel Electrophoresis - Principles and Basics. doi: 10.5 772/37724.
CARA PENGOLAHAN DAN ANALISIS DATA dummy table
distribusi frekuensi polimorfisme gen penyandi OCT1 (SLC22A1) yang ditemui di RS Bhayangkara Palembang
distribusi frekuensi polimorfisme gen penyandi OCT1 (SLC22A1) menurut jenis kelamin dan umur
distribusi genotip dan alel polimorfisme gen penyandi OCT1 (SLC22A1)
KERANGKA OPERASIONAL
RENCANA KEGIATAN
ANGGARAN
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
GAMBARAN ELEKTROFORESIS GEN SLC22A1 rs628031
Penelitian menggunakan 32 sampel darah penderita diabetes melitus tipe 2 pada suku Melayu yang men gonsumsi metformin di RS Bhayangkara Mengidentifikasi adanya polimorfisme rs628031 pada gen SLC22A1, melakukan metode PCR-RFLP. Polimorfisme gen SLC22A1 rs628031 dapat dilihat dari adanya variasi gambaran genotip yang merupakan hasil pemotongan fragmen hasil isolasi DNA dengan menggunakan enzim Mscl Terdapat 3 variasi genotip, yaitu: AA (wild type; 210 bp), AG (varian homozigot; 367 bp dan 210 bp), GG (varian homozigot; 367 bp).
GAMBARAN ELEKTROFORESIS GEN SLC22A1 rs628031
Hasil PCR-RFLP yang dielektroforesis dengan medium gel agrosa 2%, kemudian divisualisasi di bawah sinar ultraviolet.
Hasil elektroforesis gen SLC22A1 rs628031 L:marker DNA 50bp Genotip GG pada jalur A1O,A2O, C9O, C11O, C15O Genotip AG pada jalur C2O, C3O, C10O, C12O, C16O Genotip AA pada jalur C2O, C6O, C7O, C8O
GAMBARAN ELEKTROFORESIS GEN SLC22A1 rs628031
Hasil elektroforesis gen SLC22A1 rs628031. L: marker 50bp Genotip GG pada jalur D1O,D2O, D5O,D60, E5O dan H2O. Genotip AG pada jalur F2O, F3O, G1O, H1O dan H3O. Genotip AA pada jalur F1O dan H4O.
DISTRIBUSI FREKUENSI KEJADIAN POLIMORFISME GEN SLC22A1 rs628031 Variabel
Jumlah
Persentase (%)
Polimorfisme (+)
25
78,1
Polimorfisme (-)
7
21,9
Total
32 (100%)
100
DISTRIBUSI FREKUENSI POLIMORFISME GEN SLC22A1 rs628031 MENURUT JENIS KELAMIN DAN UMUR Polimorfisme (+)
Polimorfisme (-)
Total
N (%)
N (%)
N (%)
Laki-Laki
12 (37,5%)
1 (3,1%)
13 (40,6%)
Perempuan
13 (40,6%)
6 (18,8%)
19 (59,4%)
Jenis Kelamin
Total Subjek
32 (100%)
Usia 40-50
2 (6,3%)
0 (0%)
2 (6,3%)
>50
23 (71,9%)
7 (21,9%)
30 (93,7%)
Total Subjek
32 (100%)
DISTRIBUSI GENOTIP DAN ALEL rs628031 POLIMORFISME GEN SLC22A1 Genotip
Jumlah
Persentase (%)
GG
11
34,4%
AG
14
43,8%
AA
7
21,9 %
G
36
56,3%
A
28
43,8%
Alel
Pembahasan
Gen SLC22A1 merupakan suatu gen yang berada pada kromosom 6. Gen SLC22A1 mengekspresikan protein OCT1 di membran sel. Gen SLC22A1 bersifat sangat polimorfik karena gen SLC22A1 memiliki lebih dari 1000 jenis SNP(Read, 2016). Salah satu bentuk varian gen SLC22A1 adalah SNP rs628031
Menurut penelitian Umamaheswaran dkk., (2011) yang menyatakan bahwa angka kejadian SNP rs628031 lebih banyak ditemukan di populasi Asia, Afrika-amerika dan Caucasia dibandingkan dengan angka kejadian SNP rs2282143 yang lebih sedikit.
DALAM PENELITIAN INI Angka kejadian polimorfisme rs628031pada populasi Melayu sebesar 78,1%. Hal ini sesuai dengan angka kejadian polimorfisme rs628031 pada populasi Asia (76,2-81%), lebih tinggi dibandingkan Afrika-Amerika (73,5%) dan Caucasia (57,4-60%) (Shu dkk., 2003; Takane dkk., 2008). Penyebab angka kejadian polimorfisme rs628031 pada populasi Asia lebih tinggi sampai sekarang belum diketahui. Akan tetapi, kemungkinan perbedaan angka kejadian polimorfisme rs628031 gen SLC22A1 berkaitan terhadap etnis dan faktor lingkungan, seperti asupan nutrisi gaya hidup, pajanan kimia dan radiasi.
DALAM PENELITIAN INI Pada penelitian ini dari 32 angka kejadian polimorfisme rs628031 lebih banyak pada perempuan (40,6%) dari pada laki-laki (37,5%), selain itu angka kejadian polimorfisme rs628031 lebih banyak berada pada kelompok usia lebih dari 50 tahun. Namun, kejadian melalui perbedaan jenis kelamin dan umur tidak ada hubungan antar kejadian polimorfisme rs628031. (Im dkk., 2012; Zhou dkk., 2015). Meski demikian, kemungkinan bahwa gen SLC22A1 merupakan gen autosom yang berada pada kromosom 6, sehingga tidak terkait dengan kromosom seks (Takane dkk., 2008). Polimorfisme gen SLC22A1 sering dikaitkan terhadap kerja obat metformin karena mengakibatkan penurunan fungsi OCT1
KETERBATASAN PENELITIAN
Dalam penelitian ini terdapat keterbatasan penelitian yang mungkin mempengaruhi hasil dari penelitian, yaitu jumlah sampel penelitian yang masih kecil dan kurangnya representatif pada suku Melayu di Palembang
5 KESIMPULAN DAN SARAN
KESIMPULAN
•
• • •
Distribusi genotip varian homozigot (GG) sebanyak 11(34,4%) subjek, sedangkan genotip varian hetorizigot (AG) sebanyak 14 (43,8%) subjek dan genotip wild type (AA) sebanyak 7(21,9%) subjek. Distribusi alel G sebanyak 36(56,3%) dan alel A sebanyak 28(43,8%). Subjek perempuan (40,6%) lebih banyak mengalami polimorfisme rs628031 pada gen SLC22A1 dibandingkan subjek laki-laki (37,5%). Kelompok usia lebih dari 50 tahun (71,9%) lebih banyak mengalami polimorfisme rs628031 pada gen SLC22A1 dibandingkan pada usia 40-50 tahun (6,3%) Nilai angka kejadian polimorfisme rs628031 gen SLC22A1 pada suku Melayu (71,8%) memiliki kejadian yang sama di populasi Asia lainnya (76,2-81%) dibandingkan dengan populasi Caucasia (59,8%).
SARAN
•
Perlu dilakukan penelitian polimorfisme rs628031 gen SLC22A1 dengan jumlah subjek yang lebih banyak
•
Perlu dilakukan propotional samplingdalam pemilihan suku Melayu di Palembang
•
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai hubungan polimorfisme rs628031 gen SLC22A1 pada suku Melayu terhadap kerja obat metformin.
TERIMA KASIH