kuliah ke 4 kh & dm
TRANSCRIPT
1
GLUKOSA DAN METABOLISME KARBOHIDRAT
Kuliah ke-4 Kimia Klinik
2
Klasifikasi Karbohidrat
Karbohidrat tersusun dari polihidroksi aldehid atau keton, berupa monomer atau polimer dengan rumus umum (CH2O)nKlasifikasi karbohidrat berdasarkan jumlah unit monomernya :
Monosakarida Disakarida Polisakarida
3
4
5
6
Sifat Kimia Karbohidrat
Optis aktif Memiliki atom karbon kiral memiliki
stereoisomer Pereduksi dasar uji kualitatif dengan
reagen Benedict dan fehling Dapat membentuk basa schiff dengan
amin aromatik dasar uji kuantitatif karbohidrat
7
Manfaat karbohidrat Bagi Tubuh
Sumber energi (terutama glukosa) semua sistem dalam tubuh termasuk sistem syaraf, termasuk otak sangat tergantung pada kadar glukosa dalam cairan ekstraselular (ECF) untuk kebutuhan energinya, namun jaringan syaraf tidak dapat menyimpan glukosa kadar glukosa dalam ECF harus dipertahankan pada rentang kadar tertentu
8
Absorbsi Karbohidrat
9
Metabolisme karbohidrat Normal
10
11
Jalur Metabolisme Glukosa Untuk Pembentukan Energi
Jalur Metabolik
Substrat Produk Kegunaan
Glikolisis anaerob
glukosa Piruvat/laktat Energi (ATP)
glikogenesis glukosa glikogen Penyimpanan glukosa dalanm hati/otot
glikogenolisis glikogen Glukosa-6-fosfat
Mengambil kembali glukosa untuk meningkatkan gula darah (hati) atau memperoleh energi (otot)
Glukoneogenesis
Gliserol, laktat, as.amino
Glukosa Meningkatkan gula darah (hati)
TCA/ETC (electron transport chain)
piruvat Karbondioksida
Jalur posporilisasi oksidatif lipid dalam mitokondria untuk memperoleh energi
Oksidasi β-knoop
Asam lemak Asetil CoA/aseton/as. Asetoasetat/ as. Β hidroksibutirat
Dapat menyediakan keton sebagai sumber energi untuk otak
12
Faktor yang mempengaruhi level glukosa dalam tubuh
• Insulin, menurunkan kadar glukosa dalam darah dgn meningkatkan uptake glukosa ke otot dan sel lemak dan hati,menstimulasi glikogenesis dan lipogenesismenghambat pengeluaran glukosa hati ke sirkulasi darahDi hati, otot dan sel lemak meningkatkan sistesis protein
• Glukagon; Menstimulasi pemecahan glikogen hati, glukoneogenesis hati, lipolisis hati . Kadar glukosa darah dan asam lemak bebas dalam darah meningkat jika hormon ini dilepaskan.Pelepasan glukagon distimulasi oleh cortisol, asam amino, olahraga dan infeksi.
13
14
Faktor yang mempengaruhi level glukosa dalam tubuh
• Efinefrin (adrenalin), Menstimulasi pemecahan glikogen dan meningkatkan level glukosa darah, Menstimulasi pemecahan trigliserid dalam jaringan lemak
• Growth Hormone and Adrenocorticotropic Hormone (ACTH), Menghambat uptake glukosa oleh jaringan dan meningkatkan output glukosa dari hati (antagonis insulin), Menghambat lipogenesis dari KH dan menyebabkan pelepasan asam lemak bebas dari jaringan lemak. ACTH sama dengan growth hormoneKesimpulan Meningkatkan kadar glukosa darah.
15
Faktor yang mempengaruhi level glukosa dalam tubuh
• Hormon tiroid {Tiroksin (T4) dan triiodotyronin (T3)},meningkatkan absorpsi glukosa dari gastrointestinal dan menstimulasi glikogenolisis meningkatkan degradasi insulinKes kadar glukosa darah meningkat.
• Glucocorticoid, Menyebabkan katabolisme protein, deaminasi asam amino dan stimulasi glukoneogenesis dari aa, Menghambat metabolisme glukosa dalam jaringan perifer. Meningkatkan kadar glukosa darah
16
Gangguan Metabolisme Karbohidrat
Hipoglikemia HiperglikemiaKadar glukosa puasa (semalaman) : 70-110 mg/dL atau 3,9-6 mmol/LKadar glukosa tidak puasa :70-150 mg/dL atau 3,9-8,3 mmol/L
17
Penyebab Hipoglikemia
18
Definisi DM
Kumpulan gangguan metabolik yang ditandai dengan hiperglisemia, berhubungan dengan metabolisme karbohidrat, lemak dan protein yang abnormal, dan menyebabkan komplikasi kronis termasuk mikrovaskular, makrovaskular dan neuropati.
19
Klasifikasi Diabetes berdasarkan Etiologi
Tipe 1 (destruksi sel β, biasanya mengarah pada defisensi insulin absolut ) Autoimun Idiophatic
Tipe 2 ( bisa terutama resistensi terhadap insulin disertai defisiensi relatif insulin , ataupun kurangnya sekresi insulin yang disertai ataupun tidak resistensi terhadap insulin
Diabetes gestasional Tipe lain yang spesifik
Berkurangnya fungsi sel β karena genetik Berkurangnya aksi insulin karena genetik Penyakit pankreas Endocrinopathies Disebabkan obat/zat kimia Infeksi Kelainan genetik lainnya
20
Diagnosis
Keluhan klasik DM berupa: poliuria, polidipsia, polifagia, dan penurunan berat badan yang tidak dapat dijelaskan sebabnya
Keluhan lain dapat berupa: lemah badan, kesemutan, gatal-gatal, mata kabur dan disfungsi ereksi pada pria serta pruritus vulvae pada wanita
21
Insulin deficiency
Increased glucose production and decreased glucose uptakeHyperglicemia
Glycosuria
Osmotic diuresis
Hyperosmolarity and dehydration
Hypotension
Na + and K+ loss
Increased lipolysis
ketonemia
ketonuria
Metabolic acidosis
Death
PATHOPHYSIOLOGY OF INSULIN DEFICIENCY
22
23
24
Faktor risiko
1. Usia ≥ 45 tahun2. Usia lebih muda, terutama dengan IMT > 23kg/m2 yang
disertai dengan faktor risiko: Riwayat keluarga (contohnya orang tua atau saudara yang
menderita diabetes) Kebiasaan tidak aktif Adanya riwayat toleransi glukosa terganggu (TGT) atau
glukosa darah puasa terganggu (GDPT) sebelumnya Hipertensi (≥ 140/90 mmHg pada dewasa) Kolesterol HDL ≤ 35 mg/dl dan atau trigliserida ≥ 250
mg/dl Riwayat diabetes melitus pada kehamilan (DM gestasional)
atau melahirkan bayi dengan berat badan > 4000 gram Menderita polycystic ovarial syndrome (PCOS) atau
keadaan klinis lain terkait dengan resistensi insulin. Memiliki riwayat penyakit kardiovaskular
25
26
DM gestasional
Diagnosis berdasarkan hasil pemeriksaan TTGO dilakukan dengan memberikan beban 75 g glukosa setelah berpuasa 8 – 14 jam. Kemudian dilakukan pemeriksaan glukosa darah puasa, 1 jam dan 2 jam setelah beban.
DMG ditegakkan apabila ditemukan hasil pemeriksaan glukosa darah puasa ≥ 95 mg/dL, 1 jam setelah beban ≥ 180 mg/dL dan 2 jam setelah beban ≥ 155 mg/dL. Apabila hanya dapat dilakukan 1 kali pemeriksaan glukosa
darah maka lakukan pemeriksaan glukosa darah 2 jam setelah pembebanan, bila didapatkan hasil glukosa darah ≥ 155 mg/dL, sudah dapat didiagnosis sebagai DMG.
27
METODE ANALISIS
Metode yang dipilih harus memiliki batas deteksi serendah mungkin, karena umumnya konsentrasi senyawa gula sangat kecil, misalnya galaktosa dan fruktosa dalam plasma, dan seringkali diperlukan cara yang cepat untuk menentukan kadar gula tertentu, misalnya glukosa dalam darah.
28
Kategori Metode Analisis
Metode penentuan kadar glukosa dalam plasma, urin dan CSF (cerebrospinal fluid) dapat dikelompokkan menjadi 3 kategori.
Metode Reduktometri Metode Furfural Metode Enzimatik
29
Metode Reduktometri
Berdasarkan sifat glukosa yang merupakan senyawa pereduksi
1. Metode ion ferisianat : K3Fe[CN]61. Metode Hagedorn-Jensen (1923)2. Metode Hoffman (1937)3. Metode Folin (1928)
2. Metode ion iodomerkurat1. Metode Baudoin-Lewin (1927)
3. Metode ion kupri1. Metode Folin-Wu (1920)2. Metode Nelson-Somogyi (1944)3. Metode Brown (1961)
4. Penyidikan glukosa dalam urin
30
Metode Furfural
Berdasarkan sifat glukosa yang dapat membentuk basa schiff dengan amin aromatik
1)Metode antron (Dreywood, 1946)2)Metode anilin (Lorentz, 1963)3)Metode o-toluidin (Hultman, 195
31
Metode Enzimatik
1)Metode Glukosa Oksidase (GOD)2)Metode Glukosa Dehidrogenase
(GDH), Banaush, 19753)Metode Heksokinase (HEX),
Schmidt, 1961
32
33
34
35Obat Efek terhadap nilai serum glukosa
Metode tes laboratorium
asetaminofen Meningkat Glukose oxidase
Asam askorbat Menurun Glukose oxidase
Kafein Meningkat Glukose oxidase
Dextran 40 Meningkat O-toluidin
L-dopa Menurun Glukose oxidase
Gentisic acid Menurun Hexokinase
Iproniazid Menurun Glukose oxidase
Isoniazid Meningkat Glukose oxidase
Metildopa Menurun Glukose oxidase
Oxyphenbutazone
Menurun Glukose oxidase
Rifampin Meningkat Hexokinase
Salicylamide Meningkat Hexokinase , Glukose oxidase
Tetrasiklin Menurun Glukose oxidase
Tolazamide Menurun Glukose oxidase
Tabel 1. Obat-obatan yang menginterfensi hasil tes lab terhadap kadar glukosa
36
Glukosa dalam Plasma
Konsentrasi glukosa dalam plasma cenderung 10-15% lebih tinggi dari-pada di dalam darah total karena --untuk volume yang sama --eritrosit mengandung air lebih sedikit dibanding plasma darah. Dalam kondisi normal selisih tersebut tidak terlalu nampak, kecuali pada interpretasi hasil Uji Toleransi Glukosa (Glucose Tolerance Test, GTT).
37
Glukosa dalam urin
Biasanya diukur kuantitatif atau semi kuantitatif. Metode yang digunakan biasanya reaksi Benedict Tidak merupakan tolak ukur dalam diagnosa DM,
karena :- penyakit lain bisa menimbulkan glikosuria yaitu gangguan ginjal. - Substansi lain dapat ikut terukur berdasarkan reaksi benedict.- glukosa positif dalam urin bila kadar glukosa dalam darah > 175 mg/dL
38
39
Insulin
Pengukuran insulin dalam darah dapat digunakan untuk membedakan DM tipe 1 dan 2
Sulit dilakukan dibandingkan dengan kegunaannya dalam diagnosis.
Berbagai metode analisis memberikan hasil yang berbeda.
Spesimen yang dites dapat tercampur dengan insulin eksogen jika pasien menggunakan terapi insulin, antibodi terhadap insulin dapat mempengaruhi hasil pemeriksaan.
40
C-Peptida
Konsentrasi C-peptida merefleksikan produksi insulin endogen oleh pankreas, tidak dipengaruhi oleh kadar antibodi terhadap insulin
Insulin disimpan dalam pankreas dalam bentuk protein inaktif, proinsulin
Proinsulin dipecah menjadi insulin (aktif) dan C peptida (inaktif)
Tidak digunakan dalam diagnosis saat ini karena kurangnya standardisasi metode analisis
41
42
Autoantibodi
Autoantibodi terhadap marker pankreas, digunakan untuk diagnosis tipe 1 DM
Terdeteksi pada 70-80 % kasus DM tipe 1.
Glutamic acid decarboxylase autoantibodies pada 70-80 % kasus
Insulinoma -2- assosiated autoantibodies pada 60 % kasus
43
Tes untuk kontrol diabetes dan progres Penyakit
HbA1C Fruktosamin Keton Mikroalbuminemia
44
HbA1C
HbA1C : nilai tetap sesuai dengan waktu paruh eritrosit (8-10 minggu).
Dapat menunjukkan kepatuhan pasien terhadap terapi, efektif untuk mengontrol pasien DM.
45
Glikosilasi Non enzim
46
47
Metode untuk Pengukuran Hemoglobin terglikasi
48
49
50
HbA1C
51
HbA1C
52
HbA1C
53
HbA1C
54
55
56
Keton
Badan keton pada DM tidak terkontrol atau diet terlalu ketat Pemantauan benda keton dalam darah maupun dalam urin cukup
penting terutama pada penyandang DM tipe-2 yang terkendali buruk (kadar glukosa darah > 300 mg/dL). Pemeriksaan benda keton juga diperlukan pada penyandang diabetes yang sedang hamil.
Tes benda keton urin mengukur kadar asetoasetat, sementara benda keton yang penting adalah asam beta hidroksibutirat. Saat ini telah dapat dilakukan pemeriksaan kadar asam beta hidroksibutirat dalam darah secara langsung dengan menggunakan strip khusus. Kadar asam beta hidroksibutirat darah < 0,6 mmol/L dianggap normal, di atas 1,0 mmol/L disebut ketosis dan melebihi 3,0 mmol/L indikasi adanya KAD.
Pengukuran kadar glukosa darah dan benda keton secara mandiri, dapat mencegah terjadinya penyulit akut diabetes, khususnya KAD.
57
58
59
Keton
60
MIKROALBUMINEMIA
Pemeriksaan mikroalbuminemia dianjurkan 1 tahun sekali untuk memantau fungsi ginjal.
Mikroalbunemia akan menjadi makroalbuminemia yang menunjukkan gangguan pada ginjal
Mikroalbuminemia menunjukkan peningkatan permiabilitas glomerular nefron ginjal
61
62
MIKROALBUMINEMIA
63
Fruktosamin
Fruktosamin (protein terglikasi) : menunjukkan kadar glukosa 2-3 minggu sebelumnya
Fructosamine adalah komponen hasil reaksi antara fruktosa dan amina, atau gugus karbonil glukosa dengan amino protein.
Fructosamines dibentuk dari serum protein seperti albumin, disebut juga sebagai glycated serum protein (GSP)
Digunakan untuk mengukur konsentrasi glukosa dalam plasma.
64
Fruktosamin
Penggunaan Fruktosamin : Perubahan dalam diet atau terapi dalam waktu 6
minggu adanya gannguan /abnormalitas dalam pematangan sel darah merah
Kehilangan darah dalam waktu tidak terlalu lama, hemolytic anemia, atau hemoglobinopathy penyakit sickle-cell disease
kehamilan, karena perubahan hormon menyebabkan fluktuasi perubahan kadar glukosa dalam waktu yang lebih singkat.
65
Fruktosamin
Fruktosamin (μmol) HbA1C (%)
200 5
258 6
288 6,5
317 7
346 7,5
375 8
435 9
494 10
552 11
611 12
66
KRITERIA PENGENDALIAN DM
67
Untuk pasien berumur lebih dari 60 tahun dengan komplikasi, sasaran kendali kadar glukosa darah dapat lebih tinggi dari biasa (puasa 100-125 mg/dL, dan sesudah makan 145-180 mg/dL). Demikian pula kadar lipid, tekanan darah, dan lain-lain, mengacu pada batasan kriteria pengendalian sedang. Hal ini dilakukan mengingat sifat-sifat khusus pasien usia lanjut dan juga untuk mencegah kemungkinan timbulnya efek samping hipoglikemia dan interaksi obat.
68
69 STUDI KASUS
70
71