BAB I. PENDAHULUAN. berhentinya siklus menstruasi disebabkan oleh jumlah folikel yang mengalami

Transkripsi

1 1 BAB I. PENDAHULUAN I.1. Latar belakang World Health Organization (WHO) mendefinisikan menopause sebagai berhentinya siklus menstruasi disebabkan oleh jumlah folikel yang mengalami atresia terus meningkat, sampai tidak tersedia lagi folikel, serta dalam 12 bulan terakhir mengalami amenorea, dan bukan disebabkan oleh keadaan patologis (WHO, 2005). Menopause ditandai dengan perubahan fungsi ovarium yang mengakibatkan berkurangnya estrogen dan sekresi progesteron. Penurunan produksi estrogen menyebabkan penurunan kepadatan dan kekuatan tulang di seluruh tubuh termasuk Mandibula (Meurman et al., 2009). Sumber utama estrogen pada perempuan non reproduktif, pada masa sebelum pubertas atau setelah menopause, berasal dari aromatisasi ekstragonadal. Proses aromatisasi ekstragonadal terjadi di luar ovarium. Estrogen yang diproduksi secara ekstragonadal umumnya berperan secara lokal pada lokasi sintesisnya dan berfungsi seperti parakrin/intrakrin untuk mempertahankan fungsi spesifik jaringan tersebut (Cui et al., 2013). Defisiensi estrogen mengakibatkan (1) peningkatan aktivitas osteoklas pada tulang, (2) penurunan matriks tulang, dan (3) penurunan deposisi kalsium dan fosfat pada tulang yang mengakibatkan kondisi osteoporosis. Osteoporosis merupakan penyakit skeletal yang disebabkan berkurangnya matrik organik tulang yang mengakibatkan kerapuhan tulang dan meningkatnya risiko fraktur (Hall, 2011).

2 2 Struktur tulang alveolar sama dengan jaringan tulang diseluruh tubuh, terdiri dari sel osteoblas, osteoklas dan osteosit, serat-serat dan substansi dasar, baik serat kolagen dan substansi dasar termineralisasi seperti jaringan ikat yang lain (Manson dan Eley, 1993). Osteoporosis juga mengakibatkan massa tulang rahang berkurang serta perubahan struktur Mandibula. Penelitian menggunakan quantitative CT (QCT) menunjukkan adanya hubungan antara kepadatan trabekular Mandibula dengan usia dan kepadatan tulang spinal dengan pengukuran bone marrow densitometry (BMD) pada perempuan osteoporosis (El- Fattah et al., 2012). Yang et al. (2003) meneliti tentang defisiensi estrogen terhadap Mandibula dan Tibia, serta menganalisis hubungan pola perubahan trabekular pada kedua tulang ini. Hasil pemeriksaan dengan microct menunjukkan adanya penurunan volume trabekula dan meningkatnya ruang sumsum tulang pada Mandibula dan Tibia tikus yang diovariektomi dibandingkan kelompok kontrol. Hasil gambaran morfologi antara pola perubahan trabekular Mandibula dan Tibia menunjukkan hubungan yang positif secara signifikan. Masyitha (2006) membuktikan adanya pengaruh ovariektomi terhadap trabekula Mandibula tikus Sprague Dawley usia 7 minggu. Kelompok tikus yang diovariektomi menunjukkan penurunan kepadatan trabekula sebagai tanda osteoporosis dibanding dengan kelompok kontrol. Defisiensi estrogen dalam jangka waktu yang panjang dapat menyebabkan kehilangan tulang alveolar pada tikus setelah 90 hari diovariektomi (Amadei et al., 2011).

3 3 Terapi terhadap osteoporosis akibat menopause kebanyakan menggunakan estrogen oral atau terapi sulih hormon. Terapi sulih hormon dapat mengurangi gejala menopause serta mencegah osteoporosis, penyakit kardiovaskuler dan demensia tipe alzheimer pada masa menopause, namun terapi jangka panjang dapat meningkatkan risiko stroke, tromboemboli dan kanker payudara (Wilbur et al., 2005). Latihan fisik merupakan alternatif non farmakologik pengganti estrogen oral untuk perempuan menopause dengan meningkatkan serum osteoprotegerin yang dapat menghambat osteoklastogenesis (El-Sergany et al., 2010). Latihan fisik jangka panjang menghasilkan peningkatan konsentrasi IL6 plasma yang tinggi (Peake et al., 2015). Interleukin-6 (IL-6) plasma menyebabkan stimulasi adrenocorticotropic hormone (ACTH) terhadap produksi dehydroepiandrosterone ( DHEA) dalam sel adrenal yang akan diubah menjadi hormon sex steroid secara lokal pada jaringan ekstragonadal (Mc Ilmoil, 2007). Latihan fisik teratur pada intensitas sedang terbukti mampu meningkatkan kadar estrogen serum pada tikus Sprague Dawley betina usia 12 minggu yang diovariektomi (Hao et al., 2010) dan perempuan pasca menopause (Agustiningsih, 2006). Perempuan usia 65 tahun keatas dengan estradiol serum antara 10 dan 25 pg/ml memiliki kepadatan mineral tulang yang lebih tinggi secara signifikan dibandingkan dengan yang memiliki estradiol serum dibawah 5 pg/ml (Compston, 2001). Latihan fisik juga meningkatkan kepadatan reseptor IGF-1 (Urso et al., 2005) dan faktor pertumbuhan, diantaranya transforming growth factor β (TGFβ), platelet derived growth factor (PDGF), dan vascular endothelial growth factor

4 4 (VEGF) (Czarkowska-Paczek et al., 2006). Peptida faktor pertumbuhan dapat melakukan cross-talk dengan reseptor estrogen sehingga menginduksi kaskade seluler melalui jalur MAPKinase yang menyebabkan peningkatan ekspresi reseptor estrogen (Driggers and Segars, 2002). Estrogen menurunkan jumlah osteoklas dan meningkatkan pertumbuhan tulang melalui OPG sebagai sitokin penghambat osteoklastogenesis (Hall, 2011). REα dianggap berperan dalam peningkatan ekspresi osteoprotegerin (OPG) pada sel osteoblas (Saika et al., 2001 Osteoblas mengekspresikan enzim-enzim untuk metabolisme hormon steroid dan mempunyai dua bentuk reseptor estrogen yaitu reseptor estrogen α (REα) dan β (REβ). Ekspresi enzim dan reseptor menentukan sensitifitas setiap jaringan terhadap estrogen (Ribot et al., 2006).). Kelompok tikus betina yang tidak memiliki REα osteoblas mengalami penurunan massa dan kepadatan tulang Vertebra dan Femur (Melville et al., 2014). Lindberg et al. (2002) meneliti REα dan β sel osteoblas pada tikus yang diovariektomi. Penelitian dilakukan pada Femur dan Humerus tikus usia 2-3 bulan yang diovariektomi dan diberikan estrogen secara subkutan. Kepadatan trabekula meningkat pada kelompok dengan REα dan tidak terjadi jika REα dihilangkan. Devlin et al. (2005) menemukan adanya peningkatan kepadatan korpus Mandibula dan ekspresi REα sel osteoblas dan kondrosit Mandibula dengan pemberian estradiol pada tikus yang diovariektomi. Estradiol mempengaruhi osteogenesis melalui peningkatan REα sehingga osteoblas Mandibula lebih sensitif terhadap beban mekanis pengunyahan. Saxon dan Turner

5 5 (2004) mengemukakan bahwa aktivitas REα sel osteoblas meningkatkan efek estrogen dan olahraga pada pembentukan tulang endokortikal dan trabekula, sedangkan sinyal REβ menurunkan pembentukan tulang periosteal dan menekan ukuran dan kekuatan tulang. Compston (2001) menyatakan REβ tidak berperan dalam melindungi tulang karena tikus yang diovariektomi dan mengalami mutasi REβ tidak mengalami pengeroposan tulang. I.2. Perumusan Masalah Osteoporosis sering terjadi dalam keadaan menopause. Osteoporosis juga terjadi pada tulang rahang yang mempunyai struktur yang sama dengan tulang panjang. Ovariektomi yang dilakukan pada tikus menyebabkan penurunan kepadatan tulang pada tulang panjang maupun Mandibula. Latihan fisik yang teratur dan terukur dapat meningkatkan serum estradiol dan osteoprotegerin (OPG) yang dapat menghambat osteoklastogenesis. Latihan fisik dapat meningkatkan IL-6, sehingga menstimulasi DHEA yang dapat diubah menjadi estrogen dengan adanya enzim aromatase. Latihan fisik dapat meningkatkan faktor pertumbuhan sehingga mampu menginduksi kaskade seluler melalui jalur MAPKinase yang menyebabkan peningkatan ekspresi RE. Estrogen menurunkan jumlah osteoklas dan meningkatkan pertumbuhan tulang melalui osteoprotegerin sebagai sitokin penghambat osteoklastogenesis. Estrogen meningkatkan ekspresi osteoprotegerin melalui REα sel osteoblas. REα sel osteoblas berperan dalam meningkatkan kepadatan trabekula pada tulang panjang maupun Mandibula. Aktivitas REα sel osteoblas meningkatkan efek estrogen dan olahraga pada pembentukan tulang endokortikal dan trabekula.

6 6 Berdasarkan uraian tersebut di atas, penulis mengangkat permasalahan bahwa jika latihan fisik teratur dan terukur dapat meningkatkan IL-6, kadar estrogen serum, dan faktor pertumbuhan, maka kemungkinan kondisi ini akan memicu peningkatan jumlah REα pada sel osteoblas dan osteoprotegerin serum sebagai mediator efek estrogen dalam mempengaruhi kepadatan trabekula tulang alveolar Mandibula tikus yang diovariektomi. Berdasarkan permasalahan tersebut maka muncul pertanyaan penelitian : 1. Apakah trabekula tulang alveolar Mandibula tikus yang diovariektomi setelah diberikan latihan fisik teratur dan terukur lebih padat daripada tikus yang diovariektomi dan tidak diberikan latihan fisik teratur dan terukur? 2. Apakah ekspresi REα sel osteoblas tulang alveolar Mandibula tikus yang diovariektomi lebih banyak setelah diberikan latihan fisik teratur dan terukur dibandingkan yang tidak diberikan latihan fisik teratur dan terukur? 3. Apakah kadar osteoprotegerin serum tikus yang diovariektomi lebih tinggi setelah diberikan latihan fisik teratur dan terukur dibandingkan yang tidak diberikan latihan fisik teratur dan terukur? I.3. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah : 1. Tujuan umum Untuk mempelajari pengaruh latihan fisik teratur dan terukur terhadap efek estrogen pada trabekula tulang alveolar Mandibula tikus Sprague Dawley yang diovariektomi

7 7 2. Tujuan khusus a. Mempelajari akibat latihan fisik teratur dan terukur terhadap ekspresi REα pada sel osteoblas tulang alveolar Mandibula tikus Sprague Dawley yang diovariektomi. b. Mempelajari akibat latihan fisik teratur dan terukur terhadap serum osteoprotegerin tikus yang diovariektomi. I.4. Keaslian Penelitian Penelitian tentang pengaruh latihan fisik terhadap kepadatan dan ekspresi REα pada organ target terutama osteoblas tulang alveolar Mandibula belum pernah dilakukan. Penelitian yang telah dilakukan diantaranya : 1. Hao et al. (2010) melaporkan bahwa latihan fisik teratur dan terukur pada tikus yang diovariektomi menyebabkan peningkatan estrogen serum dan ekspresi mrna REα pada hati, pada penelitian ini melihat kepadatan Mandibula, ekspresi REα pada osteoblas alveolar Mandibula dan kadar osteoprotegerin serumnya. 2. Paquette et al. (2007) melakukan penelitian pada tikus yang diovariektomi dan dilakukan latihan daya tahan dan menilai ekspresi mrna REα dan REβ pada hati, ventrikel kiri dan atrium kanan. Penelitian ini menggunakan latihan fisik teratur dan terukur sesuai metode yang dilakukan Hao et al. (2010) untuk melihat kepadatan Mandibula, ekspresi REα pada osteoblas alveolar Mandibula dan kadar osteoprotegerin serumnya.

8 8 3. El-Sergany et al. (2010) meneliti pengaruh latihan fisik dan estrogen oral pada perempuan menopause terhadap peningkatan osteoprotegerin serum yang dapat menghambat osteoklastogenesis. Penelitian ini hanya melihat pengaruh dari latihan fisik teratur dan terukur tanpa pemberian estrogen oral terhadap osteoprotegerin serum dan juga kepadatan Mandibula serta ekspresi REα pada osteoblas alveolar Mandibula pada tikus yang diovariektomi. I.5. Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah : 1. Bagi masyarakat diharapkan dapat menjadi sumber informasi tentang manfaat latihan fisik secara teratur pada perempuan sehingga dapat terhindar dari masalah-masalah akibat menopause khususnya penurunan fungsi tulang yang berkaitan dengan struktur dan kepadatan tulang Mandibula. 2. Bagi ilmu pengetahuan diharapkan dapat menjadi dasar bagi penelitian selanjutnya mengenai manfaat latihan fisik teratur dan pengaruhnya pada fungsi jaringan-jaringan atau organ-organ tubuh yang menjadi target dari hormon estrogen.