ABSTRAK. PERBEDAAN RERATA KADAR TUMOR NECROSIS FACTOR ΑLPHA (TNF-α) PADA ANAK OBESITAS DENGAN ATAU TANPA HIPERTENSI

Transkripsi

1 i ABSTRAK PERBEDAAN RERATA KADAR TUMOR NECROSIS FACTOR ΑLPHA (TNF-α) PADA ANAK OBESITAS DENGAN ATAU TANPA HIPERTENSI Obesitas merupakan akumulasi lemak yang berlebihan yang memberikan risiko bagi kesehatan. Komorbid yang paling sering terjadi pada obesitas adalah dislipidemia (88,4%), hipertensi (49%), dan sindrom metabolik (19,6%). Hipertensi pada obesitas terjadi penurunan bioavailabilitas nitrit oksida (NO) yang mengakibatkan disfungsi endotel, sehingga kondisi ini meningkatkan TNF-α. Tujuan penelitian ini adalah untuk membuktikan bahwa kejadian hipertensi pada anak obesitas akan didapatkan adanya disfungsi endotel karena menurunnya bioavailabilitas nitrit oksida yang ditandai dengan peningkatan kadar TNF-α. Penelitian ini merupakan penelitian analitik observasional dengan design studi cross-sectional. Dilakukan di lima SD di Kotamadya Denpasar dan dilaksanakan pada bulan Agustus 2015-Maret Anak dengan obesitas diperiksa tekanan darah dan kadar TNF-α. Dilakukan analisis dengan uji T tidak berpasangan untuk menilai apakah terdapat hubungan antara kejadian hipertensi dengan kadar TNF-α serum. Dihitung perbedaan rerata kadar TNF α serum antara kelompok dengan hipertensi dan tidak hipertensi, dengan tingkat kemaknaan p <0,05, presisi pada interval kepercayaan 95%. Dilakukan analisis multivariat general linear model univariate antara berbagai variabel perancu. Pada penelitian ini didapatkan 49 subjek dengan 32 subjek (65,30%) adalah lelaki. Didapatkan 15 subjek dengan hipertensi (30,60%). Dengan rerata dari kadar TNF-α pada kedua kelompok adalah 2,28 pg/ml (simpang baku=sb=0,84). Berdasarkan analisis menggunakan uji T tidak berpasangan didapatkan perbedaan rerata kadar TNF-α yang bermakna pada anak obesitas dengan hipertensi dibandingkan dengan anak obesitas tidak hipertensi, dimana rerata kadar TNF-α pada hipertensi lebih tinggi daripada tidak hipertensi (IK 95%; 0,67 (0,18-1,17); P=0,008). Setelah dilakukan analisis multivariat terhadap faktor confounding didapatkan tekanan darah terbukti memiliki pengaruh terhadap peningkatan TNFα, dengan perbedaan varian 6,397, nilai P=0,015, dengan koefisien eta 13,00%. Kata kunci: tumor necrosis factor-α, hipertensi, obesitas, anak 1

2 ii ABSTRACT MEAN DIFFERENCES OF LEVEL TUMOR NECROSIS FACTOR ΑLPHA (TNF-α) IN CHILDREN OF OBESITY WITH OR WITHOUT HYPERTENSION Obesity is an excessive accumulation of fat that poses a risk to health. The most common comorbidities in obesity were dyslipidemia (88.4%), hypertension (49%), and metabolic syndrome (19.6%). Hypertension in obesity has decreased the bioavailability of nitric oxide (NO) resulting in endothelial dysfunction, so this condition increases TNF-α. The purpose of this study was to prove that the incidence of hypertension in obese children will be found endothelial dysfunction due to decreased bioavailability of nitric oxide characterized by elevated levels of TNF-α. This was an observational analytic study with cross-sectional study design. Performed in five elementary schools in Denpasar and implemented in August 2015-March Children with obesity checked blood pressure and TNF-α levels. An independent t-test was performed to assess whether there was a relationship between the incidence of hypertension and serum TNF-α levels. Calculated mean difference of serum TNF α levels between groups with hypertension and no hypertension, with significance level p <0.05, precision at 95% confidence interval. A multivariate analysis use general linear model univariate was performed between the various confounding variables. In this study, 49 subjects with 32 subjects (65.30%) were male. Obtained 15 subjects with hypertension (30.60%). The mean of TNF-α levels in both groups was 2.28 pg / ml (SD= 0.84). Based on the analysis using independent t-test, there was significant difference of mean TNF-α level in obese children with hypertension compared with non-hypertensive obese children, mean the level of TNF-α in hypertension was higher than no hypertension (95% CI; 0.67 ( ); P=0,008). After multivariate analysis of confounding factor, blood pressure was found to have an effect on the increase of TNF-α, with variant difference of 6.397, P = 0.015, with 13.00% coefficient eta. Keywords: tumor necrosis factor alpha, hypertension, obesity, children

3 iii DAFTAR ISI SAMPUL DALAM Halaman i PRASYARAT GELAR... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii PENETAPAN PANITIA PENGUJI... iv PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT... v UCAPAN TERIMA KASIH... vi ABSTRAK... ix ABSTRACT... x DAFTAR ISI... xi DAFTAR GAMBAR... xvi DAFTAR TABEL... xvii DAFTAR SINGKATAN... xviii DAFTAR LAMPIRAN... xx BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Tujuan Umum Tujuan Khusus Manfaat Penelitian... 6

4 iv Manfaat akademis Manfaat pengembangan Penelitian Manfaat Praktis... 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Obesitas Definisi Epidemiologi Patogenesis dan Etiologi Gangguan pada kontrol homeostasis keseimbangan energi Faktor genetik Asupan makanan Aktivitas fisik Diagnosis Tatalaksana Pengaturan diet Pengaturan aktivitas fisik Modifikasi perilaku Terapi intensif Komorbiditas Sistem endokrin Sistem metabolik Diabetes melitus tipe Gangguan ginekologi... 23

5 v Sistem kardiovaskuler Sistem gastrointestinal Sistem renal Sistem pulmonal Sistem muskuloskeletal Sistem saraf pusat Konsekuensi psikososial Inflamasi pada Obesitas Hipertensi pada Obesitas Definisi hipertensi Patofisiologi hipertensi pada obesitas Sitokin Proinflamasi TNF-α Hubungan Hipertensi dengan TNF-α BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN Kerangka Berpikir Kerangka Konsep Penelitian Hipotesis Penelitian BAB IV METODE PENELITIAN Rancangan Penelitian Tempat dan Waktu Penelitian Penentuan Sumber Data Populasi Penelitian... 40

6 vi Sampel Penelitian Kriteria pemilihan Perhitungan besar sampel Variabel Penelitian Definisi Operasional Variabel Instrumen Penelitian Prosedur Penelitian Pemeriksaan antropometri dan tekanan darah Pengukuran berat badan Pengukuran tinggi badan Pengukuran tekanan darah Prosedur pengambilan sampel darah Alur Penelitian Analisis Data Ethical Clearance BAB V HASIL PENELITIAN Karakteristik Subjek Penelitian Perbedaan rerata kadar TNF-α pada hipertensi dan tidak hipertensi Analisis Multivariat BAB VI PEMBAHASAN Karakteristik subjek Perbedaan rerata kadar TNF-α pada hipertensi dan tidak hipertensi Hubungan kadar TNF-α dan beberapa parameter dengan hipertensi.. 66

7 vii BAB VII SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 75

8 viii DAFTAR GAMBAR 2.1 Prevalensi overweight dan obesitas di seluruh dunia Prevalensi overweight di seluruh dunia Peningkatan prevalensi obesitas di Amerika Serikat tahun Kurva IMT berdasarkan usia anak lelaki (0-2 tahun) menurut WHO Kurva IMT berdasarkan usia anak perempuan (0-2 tahun) menurut WHO Kurva IMT berdasarkan usia anak lelaki (2-20 tahun) menurut CDC Kurva IMT berdasarkan usia anak perempuan (2-20 tahun) menurut CDC Komplikasi obesitas pada anak Perubahan yang terjadi pada populasi sel imun serta sitokin yang dihasilkan pada jaringan lemak pada obesitas Mekanisme terjadinya hipertensi pada obesitas Hubungan antara hipertensi dengan TNF-α pada obesitas Bagan kerangka konsep Cara pemasangan alat pengukur tinggi badan (Microtoise) Posisi anak saat pengukuran tinggi badan Skema alur penelitian Skema hasil penelitian... 58

9 ix DAFTAR TABEL 2.1 Karakteristik obesitas idiopatik dan endogen Karakteristik subjek Perbedaan rerata kadar TNF-α pada anak obesitas dengan hipertensi dan tidak hipertensi Analisis multivariat faktor-faktor yang berpengaruh terhadap TNF-α... 61

10 x DAFTAR SINGKATAN BB BBI CDC CO2 CRP DM DNA FDA FFA IGF IL-1β IL-6 IMT IOTF NHANES NIH NO OSA PSMF RDA Riskesdas = berat badan = Berat Badan Ideal = Center for Disease Control and Prevention = karbondioksida = C-Reactive Protein = Diabetes Mellitus = Deoxyribonucleid Acid = Food and Drug Administration = Free Fatty Acid = Insulin-like Growth Factor = Interleukin 1β = Interleukin-6 = Indeks massa tubuh = International Obesity Task Force = National Health and Examination Survey = The National Institute of Health = Nitrit oksida = Obstructive sleep apnea = Protein Sparing Modified Fast = Recommended Daily Allowance = Riset kesehatan dasar

11 xi SD TB TNF-α WHO = Sekolah Dasar = Tinggi badan = Tumor Nekrosis Factor-α = World Health Organisation

12 xii DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Surat Keterangan Kelaikan Etik Lampiran 2. Penjelasan dan Informasi Lampiran 3. Informed Consent Lampiran 4. Kuesioner Lampiran 5. Hasil analisis data Lampiran 6. Data dasar subjek

13 13 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang World Health Organization (WHO) menetapkan obesitas sebagai penyakit epidemi dan harus segera diatasi. Prevalens obesitas pada anak secara global maupun nasional meningkat dari tahun ke tahun. Prevalens overweight dan obesitas pada anak di dunia meningkat dari 4,2% di tahun 1990 menjadi 6,7% di tahun 2010 dan diperkirakan akan mencapai 9,1% di tahun 2020 (Hassapidou dkk., 2017). National Health and Examination Survey (NHANES) di Amerika, melaporkan prevalens obesitas pada anak pada tahun meningkat dari 5,0% menjadi 18,1%. (Tchoubi dkk., 2015). Berdasarkan data Riset Kesehatan Dasar (Riskesdas) pada tahun 2013 didapatkan prevalens obesitas pada anak balita di Indonesia tahun 2007, 2010, dan 2013 berturut-turut 12,2%, 14,0%, dan 11,9%, serta anak berusia 5-12, 13-15, dan tahun berturut-turut 8,8%, 2,5%, dan 1,6%. Di kota Denpasar prevalens obesitas pada anak Sekolah Dasar (SD) adalah 15%. Di daerah kota (urban) didapatkan 21% anak obesitas, sedangkan di daerah desa (rural) 5% (Dewi dan Sidiartha, 2013). Obesitas pada anak berpotensi untuk meningkatkan morbiditas bahkan mortalitas di masa yang akan datang (Kumar dan Kelly, 2016). Komorbiditas dari obesitas pada anak dan remaja termasuk kelainan endokrin, kardiovaskuler,

14 14 gastrointestinal, pernapasan, ortopedi, neurologi, dermatologi, psikososial, dan perkembangan (Klish, 2013; Tchoubi dkk., 2015). Obesitas mempunyai dampak negatif pada perubahan aksis glukosa/insulin dan atau metabolisme lipid pada sistem endokrin (Banerjee dan Schuster, 2012). Pada sistem kardiovaskular, obesitas ikut berperan atas terjadinya hipertensi, aterosklerosis, penurunan fungsi kontraksi miokardium, hipertrofi otot jantung, dan penyakit arteri koroner (Valle dkk., 2015). Obesitas dikaitkan dengan kejadian obstructive sleep apnea (OSA) dan asma pada sistem pernapasan (Reed dkk., 2015; Valle dkk., 2015). Obesitas juga dapat meningkatkan terjadinya sindrom ovarium polikistik dan gangguan menstruasi. Pada sistem gastrointestinal, obesitas dapat menyebabkan steatohepatitis non alkoholik dan meningkatkan kecenderungan untuk pembentukan batu empedu (Banerjee dan Schuster, 2012). Obesitas dikaitkan dengan kejadian penyakit ginjal kronis dan obesitas merupakan predisposisi untuk nefropati diabetikum, nefrosklerosis hipertensi, glomerulosklerosis fokal segmental, dan urolitiasis (Halfon dkk., 2013). Pada sistem muskuloskeletal, obesitas merupakan faktor risiko untuk terjadinya sindrom Blount dan bergesernya epifisis femoralis akibat dari peningkatan beban pada growth plate sendi panggul (Estrada dkk., 2014). Pada sistem neurologi, obesitas menyebabkan pseudotumor serebri akibat peningkatan ringan tekanan intrakranial yang disebabkan oleh gangguan jantung dan paruparu yang menyebabkan peningkatan kadar karbondioksida (CO2) (Halfon dkk., 2013). Selain masalah fisik, obesitas juga memberikan konsekuensi psikososial seperti depresi (Valle dkk., 2015). Pada obesitas tidak hanya terjadi ketidakseimbangan antara asupan energi dengan energi yang terpakai, tetapi juga terdapatnya simpanan energi yang pasif dari jaringan adiposa yang saat ini dipertimbangkan sebagai organ endokrin mayor. Sel adiposa memproduksi sinyal kimia yang

15 15 bertindak pada proses fisiologis tubuh, salah satunya merilis tanda inflamasi yang mengakibatkan terjadinya inflamasi derajat rendah yang persisten, yang mengganggu keseimbangan metabolik dan gangguan kardiovaskular. Tanda inflamasi yang yang sering dilaporkan berhubungan dengan obesitas yaitu interleukin-6 (IL-6), tumor necrocis factor alpha (TNF-α), dan reaktan fase akut C-reactive protein (CRP) (Stolzman dan Bement, 2012; Carolan dkk., 2014). Peningkatan obesitas pada anak di seluruh dunia ikut mendongkrak prevalens hipertensi pada anak, terutama hipertensi primer (Lu dkk., 2013). Menurut Manios dkk., 2016, secara global prevalens hipertensi pada anak sekolah dengan obesitas adalah 50%, dibandingkan anak tidak obesitas adalah 30%. Penelitian Aronovitch, dkk., 2014, melaporkan kejadian hipertensi pada anak obesitas usia 9-17 tahun di Israel adalah 44,1% prehipertensi dan 31% hipertensi. Penelitian di Denmark terhadap anak obesitas usia 3-18 tahun, melaporkan prevalens hipertensi adalah 40,1% dan prehipertensi adalah 11,9% (Mollerup dkk., 2017). Nafiu dkk., 2014 melaporkan prevalens hipertensi pada anak obesitas usia 6-18 tahun adalah 29,2%. Hipertensi pada obesitas adalah suatu interaksi yang kompleks antara retensi sodium, aktivasi sistem saraf simpatis, abnormalitas struktur dan fungsi vaskuler, disfungsi endotel dan kekakuan vaskuler dan resistensi terhadap leptin (DeMarco dkk., 2014; Co dkk., 2015). Pada hipertensi juga terjadi peningkatan infiltrasi makrofag, peningkatan aktivasi limfosit, penurunan bioavailabilitas nitrit oksida (NO) yang mengakibatkan disfungsi endotel, sehingga kondisi ini meningkatkan TNF-α satu hingga dua kali dari kadar normal (Ramseyer dan Garvin, 2013). Tumor necrocis factor alpha adalah salah satu sitokin proinflamasi yang paling penting, diproduksi berlebih di jaringan adiposa pada individu obesitas dan memegang peranan penting dalam proses pembentukan aterosklerosis dengan meningkatkan adhesi molekul pada sel

16 16 endotelial (Obuchowicz dkk., 2014; Ghomari-Boukhatem dkk., 2017). Peningkatan TNF-α disebabkan oleh menurunnya bioavailabilitas NO yang menyebabkan disfungsi endotel, vasokonstriksi kronis dan peningkatan tekanan darah (Bautista dkk., 2005). Pada penelitian di Jerman terhadap remaja obesitas usia tahun, didapatkan median dari TNF-α 6,5 pg/ml (Reinehr dkk., 2016). Penelitian Mantovani dkk., 2016 melaporkan rerata kadar TNF-α pada anak obesitas usia 3-4 tahun adalah 2,26 pg/ml. Penelitian Caminiti dkk., 2016 melaporkan rerata kadar TNF-α pada anak obesitas usia 6-19 tahun adalah 6,2 pg/ml. Penelitian mengenai kejadian hipertensi pada obesitas dan TNF-α pada obesitas sudah banyak dilaporkan. Sedangkan, kejadian hipertensi dengan peningkatan TNF-α pada anak dengan obesitas belum banyak diketahui. Beberapa penelitian obesitas pada dewasa, menunjukkan terdapat hubungan yang signifikan antara peningkatan tekanan darah dan kadar TNF-α (Bautista dkk., 2005). Sampai saat ini belum ada data yang dipublikasikan mengenai hubungan antara kejadian hipertensi pada anak obesitas dengan kadar TNF-α baik secara global maupun di Indonesia, oleh karena hal tersebut, penelitian ini dilakukan. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang tersebut diatas, maka rumusan masalah pada penelitian ini adalah: 1. Berapakah prevalens hipertensi pada anak obesitas? 2. Berapakah rerata kadar TNF-α pada anak obesitas? 3. Apakah kadar TNF-α pada anak obesitas dengan hipertensi lebih tinggi dibandingkan dengan anak obesitas tanpa hipertensi?

17 Tujuan Penelitian Tujuan umum Tujuan umum penelitian ini adalah untuk membuktikan bahwa kejadian hipertensi pada anak obesitas akan didapatkan adanya disfungsi endotel karena menurunnya bioavailabilitas nitrit oksida yang ditandai dengan peningkatan kadar TNF-α Tujuan khusus 1. Mengetahui kejadian hipertensi pada anak obesitas. 2. Mengetahui rerata kadar TNF-α pada anak obesitas. 3. Membuktikan bahwa kadar TNF-α pada anak obesitas dengan hipertensi lebih tinggi dibandingkan anak obesitas tanpa hipertensi. 1.4 Manfaat Penelitian Manfaat akademis Penelitian ini diharapkan dapat mendukung teori menurunnya bioavailabilitas nitrit oksida menyebabkan disfungsi endotel yang terjadi pada hipertensi, sehingga menyebabkan peningkatan TNF-α Manfaat pengembangan penelitian Dari data hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai acuan untuk penelitian selanjutnya mengenai obesitas pada anak Manfaat praktis Dari hasil penelitian ini, diharapkan dapat memberikan wawasan untuk penatalaksanaan anak obesitas dalam praktik sehari-hari, serta kemungkinan penggunaan TNF-α untuk memprediksi terjadinya aterosklerosis, yang memperberat kondisi hipertensi pada anak dengan

18 18 obesitas. Manfaat lainnya dalam hal tatalaksana pasien obesitas dengan hipertensi, bila dengan pengobatan anti hipertensi tidak memberikan respon perbaikan, dipertimbangkan pemberian anti inflamasi untuk menurunkan tekanan darah dan kadar TNF-α.