POLIMORFISME GEN TRANSCRIPTION FACTOR 7- LIKE 2 BERASOSIASI DENGAN KADAR GLUKAGON LIKE PEPTIDE 1 DAN INSULIN

DISERTASI POLIMORFISME GEN TRANSCRIPTION FACTOR 7- LIKE 2 BERASOSIASI DENGAN KADAR GLUKAGON LIKE PEPTIDE 1 DAN INSULIN MADE RATNA SARASWATI PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015

DISERTASI POLIMORFISME GEN TRANSCRIPTION FACTOR 7- LIKE 2 BERASOSIASI DENGAN KADAR GLUCAGON LIKE PEPTIDE 1 DAN INSULIN MADE RATNA SARASWATI NIM. 1090271018 PROGRAM DOKTOR PROGRAM STUDI ILMU KEDOKTERAN PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015 i

Halaman Prasyarat Gelar DOKTOR POLIMORFISME GEN TRANSCRIPTION FACTOR 7- LIKE 2 BERASOSIASI DENGAN KADAR GLUCAGON LIKE PEPTIDE 1 DAN INSULIN Disertasi untuk Memperoleh Gelar Doktor Pada Program Doktor, Program Studi Ilmu Kedokteran, Program Pascasarjana Universitas Udayana MADE RATNA SARASWATI NIM. 1090271018 PROGRAM DOKTOR PROGRAM STUDI ILMU KEDOKTERAN PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015 ii

Lembar Pengesahan DISERTASI INI TELAH DISETUJUI TANGGAL 15 JUNI 2015 Promotor, Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, SpPD-KEMD, FINASIM NIP. 19550329 198012 1 001 Kopromotor I, Kopromotor II, Prof. Dr. dr. AAG Budhiarta, SpPD-KEMD, Prof. Dr. drh. I Gusti Ngurah Kade Mahardika FINASIM NIP. 19631027 198903 1 004 NIP. 19441221 197206 1 001 Mengetahui Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana, Ketua Program Studi Ilmu Kedokteran Program Pascasarjana Universitas Udayana, Prof. Dr. dr. A. A. Raka Sudewi, Sp.S(K) Dr. dr. Bagus Komang Satriyasa, M.Repro. NIP. 19590215 198510 2 001 NIP. 19640417 199602 1 001 iii

Disertasi Ini Telah Diuji pada Ujian Tertutup Tanggal 28 Mei 2015 Panitia Penguji Disertasi Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana No: 1405/UN14.4/IIK/2015, Tanggal: 12 Mei 2015 Ketua : Prof. Dr. dr. I Made Bakta, SpPD-KHOM, FINASIM Anggota : 1. Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, SpPD-KEMD, FINASIM 2. Prof. Dr. dr. AAG Budhiarta, SpPD-KEMD, FINASIM 3. Prof. Dr. drh. I Gusti Ngurah Kade Mahardika 4. Prof. dr. Nyoman Agus Bagiada, SpBIOK 5. Prof. dr. N. Tigeh Suryadhi, MPH., PHD 6. Dr. dr. I Wayan Putu Sutirta Yasa, M.Si 7. Drh. Safarina Golfiani Malik, MS, PhD iv

UCAPAN TERIMA KASIH Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa karena atas segala rahmat dan karunia-nyalah penulis dapat menyelesaikan disertasi sebagai syarat untuk menyelesaikan Program Doktor, Program Studi S3 di Program Studi Ilmu Kedokteran, Program Pascasarjana Universitas Udayana. Disertasi ini berjudul Polimorfisme Gen Transcription Factor 7-Like 2 Berasosiasi dengan Kadar Glucagon Like Peptide 1 dan Insulin. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, SpPD-KEMD, FINASIM selaku Promotor, yang dengan penuh perhatian telah memberikan dorongan, semangat, bimbingan, dan saran selama penulis mengikuti Program Doktor. Terima kasih juga penulis sampaikan kepada Prof. Dr. dr. AAG Budhiarta, SpPD-KEMD, FINASIM selaku Kopromotor I, Prof. Dr. drh. I Gusti Ngurah Kade Mahardika selaku Kopromotor II, atas segala arahan dan bimbingan, dan motivasinya untuk menyelesaikan disertasi ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada mantan Rektor Universitas Udayana Prof. Dr. dr I Made Bakta, SpPD-KHOM, FINASIM dan Rektor Universitas Udayana Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, SpPD-KEMD, FINASIM yang telah memberikan kesempatan pada penulis untuk menempuh Program Doktor, Program Studi S3 di Program Studi Ilmu Kedokteran, Program Pascasarjana Universitas Udayana, kepada Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana Prof. Dr. dr. A. A. Raka Sudewi, Sp.S (K)., Prof. Dr. Made Budiarsa, M.A., v

selaku Asisten Direktur I dan Prof. Made Sudiana Mahendra, Ph.D., selaku Asisten Direktur II, mantan Ketua Program Studi S3 Ilmu Kedokteran Program Pascasarjana Universitas Udayana Dr. dr. Putu Sutirta Yasa, MSi, dan Ketua Program Studi S3 Ilmu Kedokteran Program Pascasarjana Universitas Udayana Dr. dr. Bagus Komang Satriyasa, M.Repro., atas kesempatan yang diberikan kepada penulis mengikuti Program Doktor, Program Studi S3 di Program Studi Ilmu Kedokteran, Program Pascasarjana Universitas Udayana. Tidak lupa penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Udayana Prof. Dr. dr. Putu Astawa, SpOT, M.Kes, atas ijin yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti pendidikan Progam Doktor. Pada kesempatan ini penulis juga menyampaikan rasa terima kasih kepada Dr. dr. Ketut Suega, SpPD-KHOM, FINASIM, selaku Ketua Bagian Ilmu Penyakit Dalam Fakultas Kedokteran Universitas Udayana/RS Sanglah Denpasar. Ungkapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada para penguji disertasi yaitu: Prof. Dr. dr. I Made Bakta, SpPD-KHOM, FINASIM, Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, SpPD- KEMD, FINASIM, Prof. Dr. dr. AAG Budhiarta, SpPD-KEMD, FINASIM, Prof. Dr. drh. I Gusti Ngurah Kade Mahardika, Prof. dr. Nyoman Agus Bagiada, SpBIOK, Prof. dr. N. Tigeh Suryadhi, MPH., PhD, Dr. dr. I Wayan Putu Sutirta Yasa, M.Si, dan Drh. Safarina Golfiani Malik, Msc, PhD, serta Dr. dr. Ida Sri Iswari, SpMK dan Dr. dr. Bikin Suryawan, SpA (K), yang turut menguji pada saat seminar dan ujian proposal, atas arahan, saran dan pendapatnya untuk kesempurnaan disertasi ini. Pada kesempatan ini pula penulis menyampaikan vi

ucapan terima kasih dan penghargaan yang tinggi kepada guru-guru yang telah membimbing penulis, mulai dari sekolah dasar sampai perguruan tinggi. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada seluruh senior dan teman sejawat di Bagian/SMF Ilmu Penyakit Dalam Fakultas Kedokteran Universitas Udayana atas pengertiannya selama penulis mengikuti Program Doktor. Terima kasih juga penulis sampaikan kepada Prof. Dr. dr. AAG Budhiarta, SpPD-KEMD, FINASIM, dr. Wira Gotera, SpPD-KEMD, FINASIM, dr. Pande Made Dwipayana, SpPD-KEMD, FINASIM, selaku teman sejawat di Divisi Endokrinologi dan Metabolisme Bagian Ilmu Bagian/SMF Ilmu Penyakit Dalam Fakultas Kedokteran Universitas Udayana yang telah membantu tugastugas penulis selama mengikuti Program Doktor. Juga kepada staf sekretaris Luh Triana Pardewi, SE, dan Putu Swastika Adhi, S.Kom., penulis menyampaikan ucapan terima kasih atas segala bantuannya selama ini. Disertasi ini tidak akan terwujud tanpa bantuan dari masyarakat Desa Adat Legian yang telah berpartisipasi dalam penelitian ini, dan Bapak/Ibu pengurus Lembaga Perkreditan Desa (LPD) Desa Adat Legian yang membantu dalam pelaksanaan kegiatan di lapangan. Melalui kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada Bapak I Wayan Budiyasa selaku Ketua LPD, Bapak Wayan Sunadi, SE selaku Bagian Umum dan Sekretaris Desa, Bapak I Wayan Janji selaku Pangliman Kesehatan Desa Adat Legian. Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada teman sejawat para dokter yang turut serta dalam kegiatan lapangan, dr. Kadek Dian Lestari, dr. Ni Wayan Meindra Wirtayanti, dr. Luh Putri Wulandari, dr. Januar Raya Gara Ama Mudamakin, dr. Erick Lios, dr. Dewa Ayu vii

Kartika Tejawati, dr. Achnes Pangaribuan, dr. Made Ari Dwi Winarka, dr. Ida Bagus Aditya Nugraha, dr. Kadek Ari Suyandi, dr. Lily Chandrawati, dr. Anak Agung Yunda Prabundari, dr. Indrawati Kusandhiani, dr. Frangky Simarmata. Terima kasih juga penulis sampaikan kepada Laboratorium Prodia Denpasar dan Laboratorium Prodia Jakarta yang telah membantu penulis dalam pengambilan sampel dan pemeriksaan laboratorium. Demikian juga kepada drh. Ni Made Ritha Krisna Dewi, penulis menyampaikan terima kasih atas bantuan teknis pada saat pemeriksaan laboratorium di Laboratorium Biomedik & Biologi Molekuler Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Udayana. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Dr. dr. Ni Nyoman Sri Budayanti, Sp.M(K) selaku Ketua Laboratorium Biomolekuler Fakultas Kedokteran Universitas Udayana beserta Ibu Wahyu Hidayati selaku staf laboratorium yang telah membantu penulis dalam pemeriksaan laboratorium. Kepada keluarga besar, Ayahanda dan Ibunda tercinta, Drs. I Nyoman Ratha, Apt., SKM dan Prof. Dr. Dra. N. K. Mardani, MS, yang telah memberikan motivasi pada penulis, suami, dr. Agus Santosa, SpTHT-KL, MARS, yang dengan setia memberikan dukungan moral dan materialnya dalam menyelesaikan pendidikan, ananda tercinta Putu Pradnyasanti Laksmi, Made Ratih Santi Devinta, dan I Nyoman Bagus Krisnanda Abhimata, atas pengorbanan dan dukungan moral serta pengertiannya. Saudara-saudara tercinta Dr. dr. Putu Pramana Suarjaya, SpAn, MKes KMN KNA, Dr. dr. I Nyoman Bayu Mahendra, SpOG, dr. Ketut Ratna Dewi Wijayanti, SpOG, yang selalu memberikan dorongan dan motivasi. viii

Kepada teman-teman di Program Studi Ilmu Kedokteran Universitas Udayana, khususnya teman-teman Angkatan 2011, atas motivasi, semangat dan kebersamaannya, penulis juga mengucapkan terima kasih. Kepada semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, penulis juga menyampaikan terima kasih atas bantuan dan kerjasamanya. Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa/Tuhan Yang Maha Esa selalu melimpahkan rahmat-nya kepada semua pihak yang telah membantu penyelesaian disertasi ini. Dan semoga apa yang telah dicapai ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu dan bagi masyarakat. Denpasar, 15 Juni 2015 Penulis ix

ABSTRAK POLIMORFISME GEN TRANSCRIPTION FACTOR 7-LIKE 2 BERASOSIASI DENGAN KADAR GLUCAGON LIKE PEPTIDE 1 DAN INSULIN Transcription factor 7-like 2 (TCF7L2) adalah gen kerentanan (susceptibility gene) dengan asosiasi terkuat terhadap diabetes tipe 2 (DMT2). Alel risiko dari TCF7L2 memberi predisposisi untuk terjadinya DMT2 melalui akibat yang ditimbulkannya pada sel beta pankreas. Glucagon-like peptide 1 (GLP1) adalah hormon inkretin yang disekresikan sebagai respon terhadap makanan dan meningkatkan sekresi insulin. Di sel beta pankreas, GLP1 terlibat pada sintesis insulin, diferensiasi dan proliferasi sel. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari varian isoform mrna yang diekspresikan di darah tepi serta perbedaan respon peningkatan GLP1 dan perbedaan sekresi insulin pada subyek dengan dan tanpa alel risiko diabetes varian SNP gen TCF7L2, dengan rancangan observasional potong lintang analitik dan dilaksanakan di Denpasar. Subyek diambil dari populasi penelitian Legian yang telah diperiksa varian SNPs gen TCF7L2, masing-masing sebanyak 28 orang dalam setiap kelompok, matching umur dan jenis kelamin, berusia antara 30-74 tahun, rasio laki:perempuan 36:20. Kelompok pembawa alel risiko adalah subyek dengan varian heterozygote atau mutan dari SNP rs12255372 (GT atau TT), rs7903146 (CT atau TT), dan rs10885406 (AG atau GG). Sedangkan kelompok tanpa alel risiko diabetes adalah varian wild type dari SNP rs12255372 (GG), rs7903146 (CC), dan rs10885406 (AA). Dari 56 subyek, sebanyak 7 subyek (12,50%) dengan diabetes, 13 (23,20%) dengan prediabetes, dan sisanya sebanyak 36 (64,28%) normal. Varian SNP gen TCF7L2 ini mengekspresikan varian isoform mrna di darah tepi yang berbeda. Respon peningkatan GLP1 setelah pemberian glukosa oral pada subyek dengan alel risiko lebih tinggi dari subyek tanpa alel risiko diabetes varian SNP gen TCF7L2, masing-masing 0,34±0,80 dan [-0,04]±0,57ng/ml (beda rerata 0,38 IK95% 0,01 0,76 p=0,041). Sekresi insulin yang dinilai berdasarkan homeostasis model assessment of percentage of β-cell function (HOMA-%B) pada subyek dengan alel risiko dari subyek tanpa alel risiko diabetes varian SNP gen TCF7L2, masing-masing 71,64±24,72 dan 103,23±68,00 (beda rerata -31,59 IK95% [- 60,24] [-2,93] p=0,011). Subyek dengan alel risiko memiliki kemungkinan 2 kali mengalami respon peningkatan GLP1 yang tinggi (rasio prevalensi atau RP=2,00 IK95% 1,15-3,46 p=0,007), dan kemungkinan 1,47 kali mengalami HOMA-%B rendah (RP=1,47 IK95% 1,06-2,05 p=0,011), dibanding subyek tanpa alel risiko diabetes varian SNP gen TCF7L2. Respon peningkatan GLP1 setelah pemberian glukosa oral tidak terbukti berbeda di antara isoform mrna gen TCF7L2 di darah tepi. Sekresi insulin yang dinilai dari respon peningkatan sekresi insulin setelah pemberian glukosa oral pada subyek dengan varian isoform mrna Grup-C-C lebih tinggi dari varian isoform mrna yang bukan Grup-C-C, rerata masingmasing 84,63±41,01 dan 62,02±38,09ng/ml (beda rerata 22,61 IK95% 0,41 44,80 p=0,046). x

Penelitian ini menunjukkan bahwa polimorfisme gen TCF7L2 berasosiasi dengan kadar GLP1 dan insulin, yaitu subyek dengan alel risiko menunjukkan respon peningkatan GLP1 yang lebih tinggi dan HOMA-%B yang lebih rendah dibanding subyek tanpa alel risiko diabetes varian SNP gen TCF7L2. Kata kunci: SNP TCF7L2, Diabetes, GLP1, Insulin xi

ABSTRACT ASSOCIATION OF TRANSCRIPTION FACTOR 7- LIKE 2 GENE POLYMORPHIMS WITH GLUCAGON LIKE PEPTIDE 1 AND INSULIN Transcription factor 7-like 2 (TCF7L2) is a diabetes susceptibility gene with strongest effect. Risk allele of TCF7L2 causes alteration of gene expression in the pancreatic beta cells. Glucagon-like peptide 1 (GLP1) is an incretin hormone which is secreted as response to ingested food and increase the insulin secretion. In the pancreatic beta cell, GLP1 involve in insulin synthesis and beta cell differentiation and proliferation. A cross sectional analytic, observational study was conducted in Denpasar to elaborate the variants of mrna isoform TCF7L2 gene in the peripheral blood and to know the difference of GLP1 increment and insulin secretion between subjects with and without diabetes risk allele of SNPs in the TCF7L2 gene. Subjects were taken from Legian study population which has known variants of SNPs in the TCF7L2 gene, 28 in each group, age and sex matched, age between 30-74 years, male:female 36:20. Heterozygote or mutant of rs12255372 SNP (GT or TT), rs7903146 (CT or TT), and rs10885406 (AG or GG), were grouped into subject carrying diabetes risk allele risk and the second group were subject with wild type of rs12255372 (GG), rs7903146 (CC), and rs10885406 (AA). Among 56 subject, 7 (12.50%) were diabetes, 13 (23.20%) prediabetes, and 36 (64.28%) normal. Variants SNPs of TCF7L2 gene expressed different mrna isoforms in the peripheral blood. Response of GLP1 increment after oral glucose load was higher in subjects with diabetes risk allele compare with subjects without diabetes risk alleles of SNPS in the TCF7L2 gene, 0.34±0.80 vs. [- 0.04]±0.57ng/ml respectively (mean difference 0.38, 95%CI 0.01 0.76 p=0.041). Insulin secretion determined by homeostasis model assessment of percentage of β- cell function (HOMA-%B) was lower in subjects with diabetes risk allele compare with subjects without diabetes risk alleles of SNPS in the TCF7L2 gene, 71.64±24.72 vs. 103.23±68.00 (mean difference -31.59 95%CI [-60.24] [-2.93] p=0.011). Among subjects with diabetes risk allele, the possibility of high response of GLP1 increment was twice (prevalence ratio or PR=2.00 95%CI 1.15 3.46 p=0.007), and low HOMA-%B was 1.47 time (RP=1.47 95%CI 1.06-2.05 p=0.011) in comparison with subjects without diabetes risk allele. Response of GLP1 increment after oral glucose load was not different among mrna isoforms of TCF7L2 gene. Mean response of insulin increment after oral glucose load among Group C-C was higher compare with the non Group C-C of variants isoform mrna, 84.63±41.01 vs. 62.02±38.09ng/ml (mean difference 22.61 95%CI 0.41 44.80 p=0.046). This study revealed that polymorphism of TCF7L2 gene were associated with GLP1 and insulin, in term of higher response of GLP1 increment and lower HOMA-%B in subjects with diabetes risk allele compare with subjects without diabetes risk allele of SNPs in the TCF7L2 gene. Keywords: SNP TCF7L2, Diabetes, GLP1, Insulin xii

DAFTAR ISI Halaman SAMPUL DALAM.. i PRASYARAT GELAR ii LEMBAR PERSETUJUAN iii PENETAPAN PANITIA PENGUJI.... iv UCAPAN TERIMA KASIH v ABSTRAK... x ABSTRACT.... xii DAFTAR ISI... xiii DAFTAR GAMBAR xviii DAFTAR TABEL xx DAFTAR ARTI LAMBANG, SINGKATAN, DAN ISTILAH.. xxii DAFTAR LAMPIRAN xvi BAB 1 PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang.. 1 1.2 Rumusan Masalah.... 4 1.3 Tujuan Penelitian.. 4 1.3.1 Tujuan umum... 4 1.3.2 Tujuan khusus. 5 1.4 Manfaat Penelitian 5 1.4.1 Manfaat akademik... 5 1.4.1 Manfaat praktis... 6 BAB II KAJIAN PUSTAKA.. 7 2.1 Epidemiologi Diabetes Melitus Tipe 2 7 2.2 Faktor Genetik dalam Patogenesis Diabetes Tipe 2. 7 2.2.1 Gen-gen yang diduga berkaitan dengan DMT2.. 8 xiii

2.2.2 Temuan regio pada kromosom 10q sebagai awal penelitian asosiasi gen TCF7L2 dengan DMT2 10 2.2.3 Studi gen TCF7L2 pada ras kaukasia di Eropa dan Amerika...11 2.2.4 Studi gen TCF7L2 pada populasi Arab 13 2.2.5 Studi gen TCF7L2 pada populasi Asia.... 13 2.2.6 Studi gen TCF7L2 pada populasi Afrika. 15 2.2.7 Studi gen TCF7L2 pada diabetes gestasional. 15 2.2.8 Meta analisis tentang asosiasi SNP gen TCF7L2 dengan DMT2.. 16 2.3 Peranan GLP 1 pada Sekresi Insulin. 18 2.3.1 Struktur molekul GLP1... 18 2.3.2 Sekresi dan Metabolisme GLP1... 19 2.3.3 Efek fisiologis dari GLP1 21 2.3.4 Peranan GLP1 pada sekresi insulin. 22 2.3.5 Penelitian GLP1 pada pasien DMT2 dan orang normal.. 26 2.4 Insulin.... 29 2.4.1 Pengukuran konsentrasi insulin perifer 30 2.4.2 Homeostasis Model Assessment (HOMA)... 30 2.5 Mekanisme Asosiasi TCF7L2 dengan DMT2. 31 2.5.1 Gen TCF7L2... 31 2.5.2 Jalur signaling Wnt..... 33 2.5.3 Mekanisme bagaimana silencing TCF7L2 mengurangi sekresi insulin yang distimulasi glukosa 36 2.5.4 Overekspresi Tcf7l2 di luar sel beta pancreas... 39 2.6 Alternative splicing pada mrna gen TCF7L2.. 40 xiv

BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP, DAN HIPOTESIS PENELITIAN..... 46 3.1 Kerangka Berpikir 46 3.2 Konsep Penelitian. 48 3.3 Hipotesis Penelitian... 50 BAB IV METODE PENELITIAN... 51 4.1 Rancangan Penelitian... 51 4.2 Subyek dan Sampel.. 54 4.2.1 Variabilitas populasi.. 54 4.2.2 Kriteria subyek..... 54 4.2.2.1 Kriteria inklusi 54 4.2.2.2 Kriteria eksklusi... 55 4.2.3 Besaran sampel 55 4.2.4 Teknik penentuan sampel.. 56 4.3 Variabel... 56 4.3.1 Identifikasi variabel... 56 4.3.2 Klasifikasi variabel... 56 4.3.3 Definisi operasional variabel 57 4.4 Bahan dan Instrumen Penelitian... 62 4.5 Protokol Penelitian.. 63 4.6 Analisis Data 67 4.7 Keterangan Kelaikan Etik. 68 BAB V HASIL PENELITIAN 69 5.1 Karakteristik Subjek Penelitian 69 5.2 Varian Isoform mrna Gen TCF7L2 yang Diekspresikan di Darah Tepi 72 5.3 Perbedaan Respon Peningkatan GLP1 setelah Pemberian Glukosa Oral dan Perbedaan Sekresi Insulin Antara Subyek xv

Dengan dan Tanpa Alel Risiko Diabetes Varian SNP Gen TCF7L2....... 77 5.3.1 Beda rerata delta GLP1 dan HOMA-%B antara subyek dengan dan tanpa alel risiko diabetes varian SNP gen TCF7L2... 77 5.3.2 Asosiasi SNP gen TCF7L2 dengan diabetes, respon peningkatan GLP1 dan gangguan sekresi insulin. 79 5.4 Perbedaan Respon Peningkatan GLP1 setelah Pemberian Glukosa Oral dan Perbedaan Sekresi Insulin di Antara Varian Isoform mrna Gen TCF7L2 yang Diekspresikan di Darah Tepi.. 82 5.4.1 Beda rerata delta insulin di antara varian isoform mrna gen TCF7L2 yang diekspresikan di darah tepi.. 82 5.4.2 Asosiasi varian isoform mrna gen TCF7L2 dengan diabetes, respon peningkatan GLP1 dan gangguan sekresi insulin. 84 BAB VI PEMBAHASAN... 86 6.1 Karakteristik Subyek Penelitian... 86 6.1.1 Usia dan jenis kelamin.. 86 6.1.2 Indeks massa tubuh dan lingkar pinggang 87 6.2 Varian Isoform mrna Gen TCF7L2 yang Diekspresikan di Darah Tepi 88 6.3 Perbedaan Respon Peningkatan GLP1 setelah Pemberian Glukosa Oral dan Perbedaan Sekresi Insulin Antara Subyek Dengan dan Tanpa Alel Risiko Diabetes Varian SNP Gen TCF7L2... 91 6.3.1 Delta GLP1 lebih tinggi pada subyek dengan alel risiko diabetes varian SNP gen TCF7L2... 91 xvi

6.3.2 HOMA-%B lebih rendah pada subyek dengan alel risiko diabetes varian SNP gen TCF7L2.... 94 6.4 Perbedaan Respon Peningkatan GLP1 setelah Pemberian Glukosa Oral dan Perbedaan Sekresi Insulin di Antara Varian Isoform mrna Gen TCF7L2 yang Diekspresikan di Darah Tepi.. 95 6.5 Hubungan Polimorfisme Gen TCF7L2 dengan kadar GLP1 dan Insulin 96 6.6 Kebaruan Penelitian.. 103 6.7 Kelemahan Penelitian.. 103 BAB VII SIMPULAN DAN SARAN...106 7.1 Simpulan...106 7.2 Saran...107 DAFTAR PUSTAKA.. 108 LAMPIRAN-LAMPIRAN.. 122 xvii

DAFTAR GAMBAR Halaman 2.1 Konsep Inkretin, Dilihat dari Respon Glukosa dan Insulin Setelah Pemberian Infus Glukosa Melalui Intravena dan Intrajejunal 23 2.2 Respon Glukosa Plasma, Insulin, C-peptide, Immunoreactive GIP, Immunoreactive GLP-l dan Glucagon Pankreas Terhadap Glukosa Oral pada DMT2 dan Orang Normal 27 2.3 Struktur Protein TCF7L2 Manusia.... 33 2.4 Ringkasan Jalur Signaling Wnt Kanonikal 34 2.5 Mekanisme Silencing TCF7L2 Mengurangi Sekresi Insulin yang Distimulasi Glukosa... 37 2.6 Model Kromatin dan Mekanisme Asosiasi TCF7L2 dengan Diabetes. 38 2.7 Struktur dan Lokasi Ekspresi Gen TCF7L2.. 41 2.8 Perbandingan Pola Ekspresi Varian TCF4 pada Jaringan Tikus dan Embryonic Stem (ES) cell... 43 3.1 Kerangka Berpikir.. 46 3.2 Kerangka Konsep Penelitian. 48 4.1a. Skema Rancangan Penelitian..... 52 4.1b. Rincian Rancangan Penelitian... 53 4.2. Alur penelitian... 66 5.1 Posisi primer 1 FPTCF7 dan TCF720R (panah putih), dan primer 2 BPTCF7 dan TCF420F (panah warna hitam) 73 5.2 Grafik Persentase Varian mrna Gen TCF7L2 di Darah Tepi. 75 xviii

Gambar dalam Lampiran : 1 Kurve Standar Kadar GLP1. 137 2 Visualisasi SNP rs7903146 Gen TCF7L2... 157 3 Visualisasi SNP rs12255372 Gen TCF7L2 158 4 Visualisasi SNP rs10885406 Gen TCF7L2 158 5 Hasil Electroforesis Produk PCR dengan Pasangan Primer 1 (FPTCF7 TCF720R). 162 6 Hasil Electroforesis Produk PCR dengan Pasangan Primer 2 (BPTCF7 TCF420R).... 163 xix

DAFTAR TABEL Halaman 4.1. Frekuensi Kombinasi Varian SNPs gen TCF7L2 pada Penelitian Legian 52 5.1 Karakteristik Subyek Penelitian... 71 5.2 Distribusi Frekuensi Subyek dengan Normoglisemia, Prediabetes (GDPT, GTG), dan Diabetes 72 5.3 Hubungan Varian mrna dengan Alel Risiko Diabetes Varian SNP Gen TCF7L2 di Darah Tepi.. 76 5.4 Hubungan Varian mrna Grup-C-C dan non Grup-C-C dengan Alel Risiko Diabetes Varian SNP Gen TCF7L2 di Darah Tepi 77 5.5 Beda Rerata Kadar Glukosa Darah, Insulin, dan GLP1 antara Subyek dengan dan Tanpa Alel Risiko Diabetes SNP Gen TCF7L2.... 78 5.6 Distribusi Frekuensi Diabetes dan non Diabetes pada Varian SNP Gen TCF7L2. 79 5.7 Hubungan Alel Risiko Diabetes SNP Gen TCF7L2 dengan Delta Kadar GLP1.. 80 5.8 Hubungan Alel Risiko Diabetes SNP Gen TCF7L2 dengan Gangguan Sekresi Insulin yang Dinilai dengan HOMA-%B.. 81 5.9 Beda Rerata Kadar Glukosa Darah, Insulin, dan GLP1 antara Kelompok Varian Isoform mrna Gen TCF7L2 yang Mengandung Grup-C-C dan yang Bukan Grup-C-C.. 83 5.10 Frekuensi Diabetes pada Varian mrna Gen TCF7L2 di Darah Tepi.. 84 5.11 Distribusi Frekuensi Diabetes Varian Isoform mrna gen TCF7L2di Darah Tepi.. 85 xx

Tabel Dalam Lampiran : 1 Jadwal Penelitian... 122 2 Rincian Biaya 123 3 Hasil Pemeriksaan Laboratorium.. 128 4 Bahan yang Diperlukan untuk Pemeriksaan Insulin dengan Human Immulite 2000 Insulin, Cat. No. L2KIN2... 133 5. Ketepatan dan Reprodusibilitas Pemeriksaan GLP1.. 138 6 Tabel Reaksi Silang GLP1 139 7 Bahan yang Diperlukan untuk Pemeriksaan GLP1 dengan Kit Human GLP1 ELISA (Multispecies specificity), Cat. No.: RSCYK160R (Biovendor ). 140 8 Uji Normalitas Data Dasar Subyek Penelitian.. 168 9 Uji Normalitas Data Dasar Subyek Penelitian Berdasarkan Varian Isoform mrna.. 169 10 Rerata Kadar Glukosa Darah, Insulin, dan GLP1 Berdasarkan Kriteria Diabetes 170 11 Hubungan Alel Risiko SNP Gen TCF7L2 dengan Kadar Insulin dan GLP 1 171 12 Hubungan Varian Isoform mrna Gen TCF7L2 di Darah Tepi dengan Kadar Insulin dan GLP 1.. 171 xxi

DAFTAR ARTI LAMBANG, SINGKATAN, DAN ISTILAH 6-PG AP ADP ATP β-trcp camp CBP cdna C peptide CREB = 6-phosphogluconate = action potentials = potensial aksi = adenosine-5 -diphosphate = adenosine-5 -triphosphate = β-transducing repeat-containing protein = cyclic adenosine monophosphate = CREB binding protein = complementary DNA = connecting peptide = camp response element binding protein CtBP1 = C-terminal binding protein 1 DM = diabetes melitus DMT1 = diabetes melitus tipe 1 DMT2 = diabetes melitus tipe 2 DNA = deoxyribose nucleic acid DPP4 = dipeptidylpeptidase 4 Dv ELISA Epac2 Ex-9 FISH G-6-PDH = Dishevelled = enzim-linkage immune-sorbent assay = cyclic AMP-GEFII = exendin-(9-39) = fluorescence in situ hybridization = glucose-6-phosphate dehydrogenase xxii

G-6-P Gcg GDPT = glucose-6-phosphate = glucagon gene = glukosa darah puasa terganggu atau impaired fasting glucose (IFG) GIP GIPR GLP GLP1R Gluc GNEFs GPCR GRPP GWAS HDACs HGNC HMG HOMA-%B = gastric inhibitory polypeptide = GIP receptor atau reseptor = glucagon like peptide = GLP1 receptor atau reseptor GLP1 = glucagon = guanine nucleotide exchange factors = G protein-coupled receptor = glicentin-related pancreatic peptide = genome-wide association studies = histone deacetylase = HUGO Gene Nomenclature Committee = high mobility group = homeostasis model assessment of percentage of beta cell function HOMA-IR HOMA-%S HNF-4α IFG = homeostasis model assessment of insulin resistance = homeostasis model assessment of percentage of sensitivity = hepatocyte nuclear factor-4α = impaired fasting glucose (IFG) atau glukosa darah puasa terganggu (GDPT) xxiii

IMT IP IR-GIP IR-GLP1 ISR MPP MPF mrna MTP MTT NAD+ NADH OPD PCR perk PKA PPARγ qrt-pcr RNA RP RRP RT-PCR SA-HRP = indeks massa tubuh atau body mass index (BMI) = intervening peptides = immunoreactive GIP = immunoreactive GLP-l = insulin secretion rate = Malmo Preventive Study = major proglucagon fragment = messenger RNA = microtittration plate = meal tolerance test atau tes toleransi makanan = nicotinamide adenine dinucleotide = reduced NAD = o-phenylenediamine dihydrochloride = polymerase chain reaction = phosphorylated ERK. = protein kinase A = peroxysome proliferation activated receptor γ = quantitative reverse-transcriptase polymerase chain reaction = ribosenucleic acid = rasio prevalensi = the readily releasable pool = reverse transkriptase polymerase chain reaction = HRP labeled streptoavidin xxiv

SG SNPs SUR = secretory granules = granula sekretori = single nucleotide polymorphisms = sulphonylurea receptor TCF4 = T-cell transcription factor 4 TCF7L2 = transcription factor 7-like 2 TTGO = tes toleransi glukosa oral atau oral glucose tolerance test (OGTT) UN-TX WC Wnt = untranslated regions of mrna = waist circumference atau lingkar pinggang = wingless type xxv

DAFTAR LAMPIRAN halaman 1. Rencana dan Jadwal Penelitian 122 2. Perkiraan Rincian Biaya... 123 3. Informasi Pasien dan Formulir Persetujuan.. 124 4. Formulir Persetujuan Tertulis... 126 5. Kuisioner Penelitian. 127 6. Metode Tes Toleransi Glukosa Oral (TTGO).. 129 7. Metode Pemeriksaan Kadar Glukosa.. 130 8. Metode Pemeriksaan Kadar Insulin. 132 9. Metode Pemeriksaan GLP1...... 137 10. Ekstraksi DNA Dari Darah Tepi (Whole Blood)... 146 11. Polymerase Chain Reaction Restricted Fragment Length Polymorphism (PCR-RFLP). 150 12. Metode Isolasi mrna 159 13. Metode Identifikasi Varian Isoform mrna gen TCF7L2 dengan RT-PCR.. 160 14. Keterangan Kelaikan Etik (Ethical Clearance)... 162 15. Data Hasil Penelitian 165 16. Analisis Statistik.. 168 xxvi