PERBANDINGAN MUTASI BAND

PERBANDINGAN MUTASI BAND 3 DAN FRAGILITAS ERITROSIT PADA THALASSEMIA β MINOR DAN NON THALASSEMIA β MINOR YANG DISELEKSI DARI 1800 MAHASISWA USU BERDASARKAN NILAI MENTZER INDEX TESIS Oleh : H I D A Y A T 097008015/BM PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU BIOMEDIK FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015

PERBANDINGAN MUTASI BAND 3 DAN FRAGILITAS ERITROSIT PADA THALASSEMIA β MINOR DAN NON THALASSEMIA β MINOR YANG DISELEKSI DARI 1800 MAHASISWA USU BERDASARKAN NILAI MENTZER INDEX TESIS Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Magister Biomedik dalam Program Studi Magister Ilmu Biomedik pada Fakultas Kedokteran Oleh H I D A Y A T 097008015/BM PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU BIOMEDIK FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015

Telah diuji Pada Tanggal : 9 Pebruari 2015 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : dr. Yahwardiah Siregar, Ph.D Anggota : 1. Prof. dr. Bidasari Lubis, Sp.A(K) 2. Prof. dr. Herman Hariman, SpPK(KH), PhD 3. dr. Sri Suryani Widjaya, M.Kes.

ABSTRAK Thalassemia adalah suatu penyakit anemia hemolitik herediter yang diturunkan dari kedua orangtua kepada anak-anaknya secara resesif yang disebabkan karena kelainan (mutasi) gen globin. Pada Thalassemia α terjadi gangguan sintesis rantai globin α, sedangkan pada Thalassemia β terjadi gangguan sintesis rantai globin β. Kondisi ini menyebabkan perubahan struktur membran sel eritrosit yang pada akhirnya mengakibatkan terjadinya destruksi dini sel eritrosit. Stabilitas sel eritrosit juga sangat dipengaruhi oleh protein Band 3. Mutasi Band 3 dapat menyebabkan kerusakan eritrosit pada saat bersirkulasi di kapiler yang sempit. Dengan demikian, Thalassemia yang disertai mutasi Band 3 kemungkinan dapat menyebabkan semakin meningkatnya destruksi dini sel eritrosit dan terjadinya anemia. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan mutasi Band 3 dan fragilitas sel eritrosit pada Thalassemia β minor dan Non Thalassemia β minor. Jenis penelitian ini adalah deskriptif analitik dengan pendekatan cross-sectional. Populasi penelitian adalah mahasiswa T.A. 2013/2014 dan 2014/2015 yang telah dinyatakan sebagai tersangka Thalassemia β minor berupa nilai MCV < 80 fl, MCH < 26 pg, MCHC < 32 g/dl, dan Mentzer Index < 13. Pada penelitian ini dijumpai 16 orang Thalassemia β minor dari 50 subjek penelitian (32%) dengan distribusi yang sama jumlahnya antara Thalassemia β minor yang laki-laki maupun yang perempuan. Pada penelitian ini, diperoleh hasil bahwa kadar Hb, RBC, Hematokrit, MCV, MCH, MCHC, RDW, RDW Index, Mentzer Index maupun uji fragilitas tidak dapat membedakan antara Thalassemia β minor dengan yang non Thalassemia β minor. Mutasi Band 3 pada Thalassemia β minor hanya dijumpai 1 orang (6,25%) dan dari hasil uji fragilitasnya menunjukkan bahwa eritrosit dari subjek penelitian tersebut mengalami peningkatan rigiditas. Kata kunci : Thalassemia β minor, protein Band 3, Uji Fragilitas, Mentzer Index. i

ABSTRACT Thalassemia is a hereditary hemolytic anemia which is inherited from the parents to their children resessively caused by globin gene mutation. On α-thalassemia has synthesis disorders of α-globin chain, whether on β-thalassemia has synthesis disorders of β-globin chain. This condition caused changes of erythrocyte membrane cell structure that is due to early erythrocyte cell destruction. Erythrocyte cell stability is influenced by Band 3 protein. Band 3 mutation caused erythrocyte damage when erythrocyte circulate in tight capiller. Therefore, Thalassemia with Band 3 mutation possibely caused increase of early erythrocyte cell destruction and anemia. The aim of this study is to find out comparison of Band 3 mutation and erythrocyte cell fragility on β-thalassemia minor and non β-thalassemia minor. This is an analytic-descriptive study with cross-sectional approach. Population of this study is student of from 2013/2014 and 2014/2015 academic year whom is defined as suspect of β-thalassemia minor with MCV < 80 fl, MCH < 26 pg, MCHC < 32 g/dl, and Mentzer Index < 13. In this study 16 of 50 subjects was found as β-thalassemia minor (32%) with same distribution of woman and man. Level of Hb, RBC, Hematokrit, MCV, MCH, MCHC, RDW, RDW Index, Mentzer Index and fragility test cannot differ between β-thalassemia minor and non β-thalassemia minor. There was only 1 subject of Band 3 mutation on β-thalassemia minor found and fragility test showed increase of rigidity erythrocyte of this subject. Key words : β-thalassemia minor, Band 3 protein, Fragility Test, Mentzer Index. ii

KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas Karunia dan Ridho Nya penulis dapat menyelesaikan Tesis dengan judul Perbandingan Mutasi Band 3 dan Fragilitas Eritrosit pada Thalassemia β Minor dan Non Thalassemia β Minor yang Diseleksi dari 1800 Mahasiswa USU Berdasarkan Nilai Mentzer Index. Tesis ini penulis susun dalam rangka memenuhi persyaratan menyelesaikan Pendidikan Program Magister Ilmu Biomedik pada Fakultas Kedokteran. Dengan selesainya laporan penelitian ini, perkenankanlah penulis menyampaikan rasa terimakasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada yang terhormat : 1. Rektor, Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc (CTM), Sp.A(K) dan Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara, Prof. dr. Gontar A. Siregar, Sp.PD-KGEH, beserta jajarannya atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti pendidikan pada Program Studi Magister Ilmu Biomedik Fakultas Kedokteran. 2. Ketua Program Studi Magister Ilmu Biomedik Fakultas Kedokteran, dr. Yahwardiah Siregar, Ph.D yang pada kesempatan ini juga sebagai pembimbing penulis, begitu juga Prof. dr. Bidasari Lubis, Sp.A(K) yang telah memberikan motivasi, bimbingan dan arahan serta saran-saran yang bermanfaat sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian ini. iii

3. Prof. dr. Herman Hariman, Sp.PK(KH), Ph.D dan dr. Sri Suryani Widjaja, M.Kes selaku pembanding yang telah meluangkan waktunya untuk dapat memberikan saran dan masukan ilmu pengetahuan yang bermanfaat bagi penulis. 4. Kepala Pusat Kesehatan Mahasiswa, dr. Murniati Manik, SpKK yang telah memberikan izin dan memfasilitasi penulis untuk dapat melakukan penelitian di Pusat Kesehatan Mahasiswa. 5. Seluruh Staf Pengajar dan Staf Pegawai Program Studi Magister Ilmu Biomedik Fakultas Kedokteran yang telah begitu banyak membantu penulis selama menjalani proses pendidikan. 6. Kepala wilayah dan seluruh staf Laboratorium Klinik Prodia yang telah bersedia bekerjasama dalam penelitian ini. Sembah sujud, hormat dan terima kasih yang tidak terhingga penulis sampaikan kepada kedua orangtua tersayang, ayahanda (Alm) H. Adisasmita dan ibunda Asnah yang telah membesarkan, membimbing, mendidik dengan kasih sayang serta senantiasa memberikan doa, semangat dan dorongan kepada penulis dalam menjalani program studi ini begitu juga kepada ayahanda (Alm) drg. Shenides Yustizam dan ibunda Prof. drg. Lina Natamiharja, SKM dan seluruh keluarga besar penulis. Untuk istri yang tercinta, dr. Vanda Virgayanti, Sp.M, tiada kata yang terindah yang dapat penulis sampaikan selain ucapan syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan istri yang baik, penuh rasa sabar dan pengertian selama ini. iv

Untuk buah hati yang tercinta dan tersayang, ananda Fadhlan Hatta Agustian dan ananda Desvita Dwi Ashilah, ayahanda memohon maaf bila banyak waktu kebersamaan yang hilang selama ayahanda menjalani pendidikan. Terimakasih juga kepada seluruh teman-teman Staf Pengajar Fakultas Kedokteran yang selalu setia mendukung, memotivasi, membantu dan mendoakan penulis dalam menyelesaikan proses pendidikan. Semoga seluruh bantuan, bimbingan dan arahan yang telah diberikan kepada penulis mendapat imbalan yang setimpal dari Allah SWT. Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, kritik dan saran sangat diharapkan demi kesempurnaannya. Semoga tesis ini dapat memberikan sumbangan fikiran bagi Fakultas Kedokteran dan bermanfaat bagi kita semua. Amin. Medan, Pebruari 2015 Penulis, H i d a y a t v

RIWAYAT HIDUP A. Identitas Diri Nama : H i d a ya t Tempat/ Tanggal Lahir : Banda Aceh, 20 Desember 1975 Agama : Islam Telp/ Hp : 061 8462107/ 081361604245 Email : hidayat_dr94@yahoo.com hidayat_dr@usu.ac.id B. Riwayat Pendidikan SD Negeri Jalan Sei Petani Medan : Tamat tahun 1988 SMP Negeri 1 Medan : Tamat tahun 1991 SMA Negeri 1 Medan : Tamat tahun 1994 Fakultas Kedokteran USU Medan : Tamat tahun 2001 C. Riwayat Pekerjaan 2001 2003 : Staf Puskesmas Pangkalan Susu, Kabupaten Langkat, Sumatera Utara 2003 sekarang : Staf Pengajar Departemen Biokimia Fakultas Kedokteran vi

DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK... i ABSTRACT... ii KATA PENGANTAR...iii RIWAYAT HIDUP... vi DAFTAR ISI... vii DAFTAR TABEL... ix DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR LAMPIRAN... xi BAB I. PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Perumusan Masalah... 6 1.3. Tujuan Penelitian... 6 1.3.1. Tujuan Umum... 6 1.3.2.Tujuan Khusus... 7 1.4. Manfaat Penelitian... 7 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA... 8 2.1. Thalassemia... 8 2.1.1. Membran sel eritrosit pada penderita Thalassemia... 11 2.1.2. Hemoglobin... 14 2.1.3. Thalassemia β... 18 2.1.4. Terapi... 19 2.2. Mentzer Index... 20 2.3. Protein Membran Sel Eritrosit... 21 2.3.1. Protein ekstrinsik... 21 2.3.2. Protein intrinsik... 23 vii

2.4. Protein Band 3... 24 2.5. Ovalositosis... 28 2.6. Polymerase Chain Reaction (PCR)... 31 2.7. Fragilitas Eritrosit... 34 BAB III. METODOLOGI PENELITIAN... 35 3.1. Jenis Penelitian... 35 3.2. Tempat dan Waktu Penelitian... 35 3.3. Populasi dan Sampel... 35 3.4. Kerangka Konsep... 37 3.5. Kerangka Kerja... 38 3.6. Metode Penelitian... 39 3.6.1. Alat dan Bahan... 39 3.6.2. Cara Kerja... 42 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 50 4.1. Hasil... 50 4.2. Pembahasan... 56 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN... 66 5.1. Kesimpulan... 66 5.2. Saran... 67 DAFTAR PUSTAKA... 68 viii

DAFTAR TABEL Tabel Halaman 2.1 Frekuensi ovalositosis pada penduduk Indonesia... 30 4.1 Karakteristik Subjek Penelitian berdasarkan Jenis Kelamin... 52 4.2 Karakteristik Subjek Penelitian berdasarkan Suku... 53 4.3 Hasil Uji Beda Rata-rata masing-masing komponen pemeriksaan darah rutin, nilai Mentzer Index dan konsentrasi NaCl saat hemolisis sempurna... 54 4.4 Perbandingan nilai Hb, RBC, Hematokrit, MCV danrdw Penelitian ini dengan penelitian Ntois et al., 2007... 58 ix

DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 2.1 Morfologi eritrosit penderita Thalassemia... 9 2.2 Perkembangan hemoglobin manusia... 16 2.3 Skema membran eritrosit... 21 2.4 Model protein Band 3 eritrosit... 26 2.5 PCR gen protein Band 3 pada pasien ovalositosis... 29 3.1 Kerangka Konsep... 37 3.2 Kerangka Kerja... 38 4.1 Kerangka operasional penelitian... 51 4.2 Hasil elektroforesis gel agarose 2% sampel 1-28... 55 4.3 Hasil elektroforesis gel agarose 2% sampel 29-50... 56 4.4 Grafik hasil uji fragilitas untuk subjek penelitian kelompok I... 63 4.5 Grafik hasil uji fragilitas untuk subjek penelitian kelompok II... 64 x

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Lembar Penjelasan Kepada Calon Subjek Penelitian 2. Lembar Persetujuan Setelah Penjelasan (Informed Consent) 3. Persetujuan Komisi Etik 4. Data pemeriksaan darah rutin dan hasil HPLC subjek penelitian 5. Hasil uji fragilitas subjek penelitian xi