PEMERIKSAAN KADAR SERUM TRANSFERRIN RECEPTOR (stfr) UNTUK DIAGNOSTIK ANEMIA DEFISIENSI BESI T E S I S OLEH PITA OMAS LUMBAN GAOL DEPARTEMEN PATOLOGI KLINIK FAKULTAS KEDOKTERAN USU / RSUP H. ADAM MALIK MEDAN 2010 i
PEMERIKSAAN KADAR SERUM TRANSFERRIN RECEPTOR (stfr) UNTUK DIAGNOSTIK ANEMIA DEFISIENSI BESI T E S I S Diajukan Untuk Melengkapi Persyaratan Untuk Mencapai Keahlian Dalam Bidang Patologi Klinik Pada Fakultas Kedokteran OLEH PITA OMAS LUMBAN GAOL DEPARTEMEN PATOLOGI KLINIK FAKULTAS KEDOKTERAN USU / RSUP H. ADAM MALIK MEDAN 2010 Sebuah karya hak cipta. Dilarang mengutip bagian dari tesis ini tanpa izin penulis ii
i
KATA PENGANTAR Puji dan syukur saya ucapkan kepada Bapa yang di Surga oleh karena kasih karunianya, sehingga saya dapat mengikuti Program Pendidikan Dokter spesialis patologi klinik Fakultas Kedokteran Sumatera utara dan dapat menyelesaikan Karya tulis (tesis) yang berjudul Pemeriksaan Kadar Serum Transferrin Receptor (stfr) untuk Diagnostik Anemia Defisiensi Besi. Selama saya mengikuti pendidikan dan proses penyelesaian penelitian untuk karya tulis ini, saya telah banyak mendapat bimbingan, petunjuk, bantuan dan pengarahan serta dorongan baik moril dan materil dari berbagai pihak sehinggan saya dapat menyelesaikan pendidikan dan karya tulis ini. Untuk semua itu perkenankanlah saya menyampaikan rasa hormat dan terimakasih yang tiada terhingga kepada Yth, Prof. Adi Koesoema Aman, SpPK-KH, FISH, sebagai pembimbing saya yang telah banyak memberikan bimbingan, petunjuk, pengarahan, bantuan dan dorongan selama dalam pendidikan dan proses penyusunan, sampai selesainya tesis ini. Saya juga sangat berterimakasih kepada beliau selaku Ketua Departemen Patologi Klinik yang memberikan kesempatan sebagai pesera Program Pendidikan Dokter Spesialis Patologi Klinik. Yth, Dr. Soegiarto Gani, SpPD, pembimbing II dari Department Penyait Dalam yang sudah memberikan banyak bimbingan, petunjuk, i
pengarahan dan bantuan mulai dari penyusunsn proposal, selama dilaksanakan penelitian sampai selesainya tesis ini. Yth, Prof. DR. Dr. Ratna Akbarie ganie, SPPK-KH, FISH dan Dr. Ricke Loesnihari SpPK-K, sebagai Ketua dan Sekretaris Program Studi di Departemen Patologi Klinik Fakultas Kedokteran Sumatera utara, yang telah banyak membimbing, mengarahkan dan memotivasi sejak awal pendidikan dan menyelesaikannya. Yth, Prof. Herman Hariman, PhD, SpPk-KH, FISH, yang memberikan bimbingan, pengarahan dan masukan selama saya mulai pendidikan sampai menyelesaikan penulisan tesis ini. Yth, Prof. Burhanuddin Nasution, SpPK-KN, FISH, yang banyak memberikan bimbingan dan pengarahan selama pendidikan dan menyelesaikan penulisan tesis ini Yth, Prof. Dr. Iman Sukiman, SpPk-KH, FISH, Dr. R. Ardjuna M Burhan, DMM, SpPK-K (Alm), Dr. Muzahar, DMM, SpPK-K, Dr. Zulfikar Lubis, SpPK-K, FISH, dr. Tapisari Tambunan, SpPK-KH, Dr. Ozar Sanuddin SpPK, Dr. Farida Siregar, SpPK, Dr. Ulfah Mahidin, SpPK, Dr. Chairul Rahmah, SpPk, Dr. Lina sppk dan Dr Nelly Elfrida SpPK, semuanya guru-guru saya yang telah banyak memberikan petunjuk, arahan selama saya mengikuti pendidikan Spesialis Patologi Klinik dan selama penyelesaian tesis ini. Hormat dan terimakasih saya ucapkan. Yth, Drs. Abdul jalil Amri Arma, MKes, yang telah memberikan bimbingan, arahan dan bimbingan di bidang statistik selama saya ii
memulai penelitian sampai selesainya tesis saya, terimakasih banyak saya ucapkan. Ucapan terimakasih juga saya ucapkan kepada seluruh temanteman sejawat Program Pendidikan Dokter Spesialis Patologi Klinik Fakultas Kedokteran, para analis dan pegawai, serta semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu, atas bantuan dan kerja sama yang diberikan kepada saya, sejak mulai pendidikan dan selesainya tesis ini. Hormat dan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Bupati Kabupaten Toba Samosir dan Kepala Dinas Kesehatan kabupaten Toba samosir, yang telah member izin kepada saya untuk mengikuti Program Studi Dokter spesialis patologi Klinik di Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera utara. Ucapan terimakasih juga kepada Dekan Fakultas Kedokteran, Rektor Universitas Sumatera Utara, Direktur rumah Sakit umum Pusat H. Adam Malik yang telah memberikan kesempatan dan menerima saya untuk mengikuti Program Pendidikan Dokter Spesialis Patologi Klinik. Terimakasih yang setulus-tulusnya saya sampaikan kepada ayahanda Ir. Osman lumban Gaol dan ibunda Nuri Sibarani, BA, yang telah membesarkan, mendidik serta memberikan dorongan moril dan materil kepada ananda selama ini. Begitu juga ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada bapak Drs. BP Simatupang dan ibu mertua Dra. M Tambunan yang memberikan dorongan, bantuan moril dan iii
materil kepada saya dan keluarga. Juga terimakasih saya kepada kakek st W. Sibarani (Alm) yang masih memberangkatkan saya dalam doa sewaktu ujian seleksi masuk PPDS. Akhirnya terimakasih yang tiada terhingga saya sampaikan kepada suami tercinta Dr. sabam JMT Simatupang yang telah mendampingi saya dengan penuh pengertian, perhatian, memberikan motivasi dan pengorbanan selama saya mengikuti pendidikan sampai saya dapat menyelesaikan pendidikan ini. Juga untuk anak-anakku yang tersayang Roni, Aryani, Grace dan Peter yang telah banyak kehilangan perhatian dan kasih sayang selama saya mengikuti pendidikan. Semoga tesis ini bermanfaat bagi kita semua. Dan semoga Tuhan Yang Maha Kuasa memberkati kita semua. Medan, Juli 2010 Penulis, Dr. Pita Omas Lumban Gaol iv
DAFTAR ISI Kata pengantar... Daftar isi.. Daftar gambar dan tabel... Daftar lampiran.. Daftar singkatan... Abstrak... Ringkasan... i v viii ix x xi xiii BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang... 1.2. Perumusan Masalah.. 1.3. Hipotesa Penelitian 1 4 5 1.4. Tujuan Penelitian 1.4.1. Tujuan Umum... 1.4.2. Tujuan Khusus 1.5. Manfaat Penelitian... 1.6. Kerangka konsep 5 5 5 6 BAB II. Tinjauan Kepustakaan 2.1. Serum Transferrin Receptor... 2.2. Anemia Defisiensi Besi... 2.3. Mekanisme Transport Besi... 7 10 12 v
2.4. Stadium Klinis Defisiensi Besi dan Diagnosis Laboratorium... 2.5. Perubahan Metabolisme Besi Pada Anemia Penyakit Kronis... 2.6. Metode pemeriksaan stfr 14 17 17 BAB III. Metode Penelitian 3.1. Desain Penelitian. 3.2. Tempat dan Waktu Penelitian 20 20 3.3. Populasi dan Sunyek Penelitian 3.3.1. Populasi Penelitian 3.3.2. Subyek Penelitian.. 3.4. Perkiraan Besar Sampel... 20 21 22 3.5. Bahan dan Cara Kerja 3.5.1. Bahan yang diperlukan.. 3.5.2. Anamnese dan pemeriksaan fisik. 3.5.3. Pengambilan dan pengolahan sampel 3.5.4. Pemeriksaan laboratorium. 3.5.4.1. Pemeriksaan darah lengkap. 3.5.4.2. Pemeriksaan feritin.. 3.5.4.3. CRP... 3.5.4.4. Soluble Transferrin Receptor. 3.5.5. Pemantapan kualitas.. 3.5.5.1. Kontol kalibrasi pemeriksaan stfr... 3.5.5.2. Kontrol kualitas stfr. 3.6. Ethical Clearance dan Informed Consent. 23 23 24 25 25 25 26 26 27 27 28 29 vi
3.7. Analisa Data 3.8. Batasan operasional... 3.11. Kerangka operasional. 29 30 33 BAB IV. HASIL PENELITIAN.. BAB V. PEMBAHASAN BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN... DAFTAR PUSTAKA. 34 39 44 45 vii
DAFTAR GAMBAR DAN TABEL Gambar 2.1. Skema reaksi imunoturbidimetri 19 Grafik 3.1. Grafik kalibrator preciset stfr 28 Tabel 3.1. Pemantapan kualitas menggunakan stfr control set level 1 dan stfr control set level 2. 29 Tabel 4.1. Karakteristik subjek penelitian kelompok ADB 35 dan APK Tabel 4.2. Perbandingan parameter hematologi pada 36 ADB dan APK Tabel 4.3. Perbandingan parameter hematologi pada 37 APK dengan indeks stfr-f < 1,5 (APK murni) dengan indeks stfr > 1,5 (ADB bersamaan APK). Tabel 4.4. Perbandingan parameter hematologi pada ADB dan ADB bersamaanapk 38 viii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Lampiran 2 Lampiran 3 Lampiran 4 Lampiran 5 Formulir persetujuan setelah penjelasan Status penelitian Surat persetujuan Komite Etik Penelitian bidang Kesehatan FK-USU Data penelitian pasien ADB dan APK. Daftar riwayat hidup ix
DAFTAR SINGKATAN ADB SI TS TIBC APK stfr TfR STfR-F Hb MCV WHO CRP DCYTB DMT1 MCH MCHC IFN- TNF-α ELISA ECLIA EDTA Anemia Defisiensi Besi Serum Iron Transferrin Saturation Total Iron Binding Capacity Anemia Penyakit Kronis Serum Transferrin Receptor Transferrin receptor Serum Transferrin Receptor - Ferritin Hemoglobin Mean Corpuslcular Volume World Health Organization C reactive Protein Duodenal Cytochrome B Divalent Metal Transporter 1 Mean Corpuscular Hemoglobin Mean Corpuscular Hemoglobin Consentration Interferron - Tumor Necroting Factor - α Enzyme Iinked Immunosorbent Assay Electro Chemiluminescence Immunoassay Ethilend Diamine Tetraacide x
ABSTRAK Latar belakang dan tujuan penelitian Anemia defisiensi besi (ADB) sering bersamaan dengan anemia penyakit kronis (APK) dan keduanya memberikan gambaran penurunan besi serum. Untuk membedakan ADB dan APK kadang-kadang sulit, khususnya ketika ADB yang bersamaan dengan APK. Pada keadaan kebutuhan besi meningkat dan peningkatan proliferasi sel maka ekspresi transferrin receptor (TfR) pada membran sel meningkat. Penelitian dilakukan bertujuan mengevaluasi kegunaan serum transferrin receptor (stfr) dan indeks stfr-feritin untuk mendiagnosa ADB. Metode dan cara Pasien dengan Hb<13 g/dl (laki-laki dewasa), Hb<12 g/dl (perempuan dewasa) dan feritin serum<15ug/l dikatakan ADB. Pasien dengan Hb<13 g/dl (laki-laki dewasa), Hb<12 g/dl (perempuan dewasa), feritin serum>15ug/l dan CRP positip dikatakan APK. Dilakukan pemeriksaan stfr dan penghitungan indeks stfr-f pada pasien ini. Keseluruhan pasien APK (total APK) dibagi dua berdasarkan nilai indeks stfr-f dengan cut-off 1,5. Kelompok APK dengan indeks stfr-f<1,5 adalah APK murni dan kelompok APK dengan indeks stfr-f >1,5 adalah kombinasi APK dengan ADB. Pemeriksaan feritin dengan menggunakan Cobas e 601 dengan prinsip electrochemiluminescence immunoassay (ECLIA). Pemeriksaan CRP dengan C-Reactive protein (CRP) latex reagent set dengan prinsip aglutinasi latex. Pemeriksaan stfr dengan menggunakan Cobas c 501 dengan metode particle enhanced immunoturbidimetric. xi
Hasil Nilai stfr dan indeks stfr-f pada ADB murni lebih tinggi dibandingkan total APK. Nilai stfr dan indeks stfr-f pada kombinasi APK dengan ADB lebih tinggi dibandingkan APK murni. Kesimpulan Pemeriksaan stfr dan indeks stfr-f dapat membedakan ADB dengan APK. Pemeriksaan ini juga dapat mendeteksi adanya defisiensi besi pada APK. xii
RINGKASAN Anemia defisiensi besi (ADB) merupakan masalah klinis yang dalam beberapa keadaan relatif mudah didiagnosa dengan menggunakan pemeriksaan laboratorium status besi konvensional seperti serum iron, total iron binding capacity (TIBC), saturasi transferin dan serum feritin. Serum iron mengalami variasi diurnal, nilai TIBC pada keadaan inflamasi dan hypoalbuminemia menurun, feritin berperan sebagai protein fase akut. Pewarnaan besi sumsum tulang dengan Prussian blue merupakan marker pasti, akan tetapi tidak praktis, tidak nyaman dan sulit dilakukan. Anemia defisiensi besi sering bersamaan dengan APK dan keduanya memberikan gambaran penurunan besi serum. Untuk membedakan ADB dan APK kadang-kadang sulit, khususnya pada ADB awal atau ketika ADB yang bersamaan dengan penyakit kronis. Nilai feritin serum yang lebih rendah dari 15 ug/l kemungkinan besar merupakan ADB meskipun bersamaan dengan inflamasi. Dan nilai feritin serum yang meningkat diatas normal (>150-200 ug/l) kemungkinan besar bukan ADB meskipun dengan inflamasi. Nilai feritin serum antara kedua level ini (15-150 ug/l) dan dalam keadaan inflamasi membutuhkan pemeriksaan lain untuk memastikan apakah dijumpai defisiensi besi. Sebab itu pemeriksaan parameter besi yang lain diperlukan untuk membedakannya. Transferrin receptor (TfR) merupakan protein transmembran yang berikatan dengan transferin pada proses transportasi besi. Serum xiii
Transferin receptor (stfr) yang larut dalam plasma berasal dari ektodomain yang mengalami proteolisis. Konsentrasi stfr sebanding dengan jumlah TfR yang diekspresikan pada membran sel. Pada keadaan kebutuhan besi meningkat dan peningkatan proliferasi sel maka ekspresi TfR pada membran sel meningkat. Penelitian dilakukan bertujuan mengevaluasi kegunaan stfr dan indeks stfr-f untuk mendiagnosa ADB, dilaksanakan dari tanggal 24 Maret 2010 sampai 29 Mei 2010. Subjek penelitian adalah 36 orang pasien ADB dan 36 orang APK yang berkunjung ke poliklinik Penyakit Dalam dan yang dirawat di bangsal Penyakit Dalam Rumah Sakit Umum Pusat H. Adam Malik Medan. Diagnosa ADB menurut kriteria WHO yaitu laki-laki dewasa Hb<13 g/dl, perempuan dewasa Hb<12 g/dl dan nilai feritin<15ug/l. Diagnosa APK dengan nilai Hb pada laki-laki dewasa <13 g/dl, perempuan dewasa Hb<12 g/dl, nilai feritin>15 ug/l dan CRP positip. Pasien yang mendapat terapi Fe, mendapat transfusi dalam 3 bulan terakhir, anemia hemolitik, anemia megaloblastik, wanita hamil, anemia dengan penyakit ginjal kronis, pasien dengan keganasan, anemia aplastik dikeluarkan dari penelitian ini. Pemeriksaan darah lengkap menggunakan alat cell dyne 3700,dan morfologi darah tepi dengan pembuatan sediaan apus darah tepi dan menggunakan pewarnaan giemsa. Pemeriksaan feritin dengan menggunakan Cobas e 601 dengan prinsip electrochemiluminescence immunoassay (ECLIA). Pemeriksaan CRP dengan C-Reactive protein xiv
(CRP) latex reagent set berdasarkan prinsip aglutinasi latex. Pemeriksaan stfr dengan menggunakan alat Cobas c 501 menggunakan metode particle enhanced immunoturbidimetric assay. Nilai indeks stfr-f dihitung dengan membagi stfr terhadap log feritin. Kontrol kualitas untuk feritin dilakukan dengan elecsys PreciControl Tumor Marker 1 dan 2. Kontrol kualitas untuk pemeriksaan CRP dengan mengikutkan kontrol CRP positif dan negatif pada setiap melakukan pemeriksaan. Kontrol kualitas untuk stfr dilakukan dengan stfr Control set, dengan memakai 2 nilai konsentrasi yaitu stfr control set level 1 dan stfr control set level 2 untuk memantau akurasi assay stfr. Pada penelitian ini, nilai stfr dan indeks stfr-f kelompok ADB murni lebih tinggi dibandingkan kelompok total APK. Tetapi pemeriksaan ini tidak memberi informasi tambahan untuk membedakan ADB murni dari total APK. Karena parameter lain yaitu Hb, MCV, MCH, dan feritin juga terdapat perbedaan yang bermakna. Dengan menggunakan nilai indeks stfr-f dengan cut-off 1,5, total APK dibagi menjadi 2 bagian. Kelompok APK yang memiliki nilai indeks stfr-f <1,5 merupakan APK murni dan kelompok APK yang memiliki nilai indeks stfr-f >1,5 merupakan kombinasi APK dengan ADB. Nilai stfr dan nilai indeks stfr-f kombinasi APK dengan ADB lebih tinggi dibandingkan APK murni. Tidak dijumpai perbedaan yang bermakna pada parameter lain yaitu Hb, MCV, MCH, MCHC dan feritin antara kelompok APK murni dibandingkan kombinasi APK dengan ADB. xv
Nilai stfr dan indeks stfr-f kelompok ADB murni lebih tinggi dibandingkan kelompok kombinasi APK dengan ADB. Dijumpai perbedaan bermakna pada nilai stfr dan indeks stfr-f antara ADB murni dibandingkan kombinasi APK dengan ADB. Dijumpai juga perbedaan yang bermakna antara parameter yaitu Hb, MCV, MCH. MCHC dan feritin, ADB. xvi