TESIS

PEMBERIAN SIMVASTATIN

PADA KELINCI YANG DIIMOBILISASI SENDI

LUTUTNYA MEMILIKI JUMLAH KONDROSIT

YANG LEBIH BANYAK DAN KADAR CARTILAGE

OLIGOMERIC MATRIX PROTEIN SERUM YANG

LEBIH RENDAH DIBANDINGKAN TANPA

PEMBERIAN SIMVASTATIN

I KETUT SUMADI

PROGRAM PASCA SARJANA

UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

2016

i

TESIS

PEMBERIAN SIMVASTATIN

PADA KELINCI YANG DIIMOBILISASI SENDI

LUTUTNYA MEMILIKI JUMLAH KONDROSIT

YANG LEBIH BANYAK DAN KADAR CARTILAGE

OLIGOMERIC MATRIX PROTEIN SERUM YANG

LEBIH RENDAH DIBANDINGKAN TANPA

PEMBERIAN SIMVASTATIN

I KETUT SUMADI

NIM 1114118103

PROGRAM MAGISTER

PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK

PROGRAM PASCA SARJANA

UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

2016

ii

PEMBERIAN SIMVASTATIN

PADA KELINCI YANG DIIMOBILISASI SENDI

LUTUTNYA MEMILIKI JUMLAH KONDROSIT

YANG LEBIH BANYAK DAN KADAR CARTILAGE

OLIGOMERIC MATRIX PROTEIN SERUM YANG

LEBIH RENDAH DIBANDINGKAN TANPA

PEMBERIAN SIMVASTATIN

Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister

Pada Program Magister, Program Studi Ilmu Biomedik

Program Pascasarjana Universitas Udayana

I KETUT SUMADI

NIM 1114118103

PROGRAM MAGISTER

PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

2016

iii

Lembar Pengesahan

TESIS INI TELAH DISETUJUI

TANGGAL, 25 April 2016

Mengetahui,

Pembimbing I,

Prof. Dr. dr. Ketut Siki Kawiyana, Sp.B, Sp.OT (K)

NIP 19480909 197903 1 002

Ketua Program Studi Ilmu Biomedik

Program Pascasarjana

Universitas Udayana

Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc, Sp.GK

NIP 19580521 198503 1 002

Direktur

Program Pascasarjana

Universitas Udayana

Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S (K)

NIP 19590215 198510 2 001

Pembimbing II,

dr. I Ketut Suyasa, Sp.B, Sp.OT (K)

NIP 19660709 199412 1 001

iv

Tesis Ini Telah Diuji pada

Tanggal 5 April 2016

Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana

No: 1375/UN14.4/HK/2016

Tertanggal 4 April 2016

Ketua: Prof. Dr. dr. I Ketut Siki Kawiyana, Sp. B., Sp.OT (K)

Anggota:

1. Prof. Dr. dr Putu Astawa, Sp.OT (K), M.Kes

2. dr. I Ketut Suyasa, Sp.B, Sp.OT (K)

3. dr. K.G Mulyadi Ridia, Sp.OT (K)

4. dr. Wayan Suryanto Dusak Sp.OT (K)

v

vi

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan syukur kehadapan Tuhan Yang Maha Esa karena berkat

rahmat-Nya tesis yang berjudul Pemberian Simvastatin Pada Kelinci Yang

Diimobilisasi Sendi Lututnya Memiliki Jumlah Kondrosit Yang Lebih Banyak Dan

Kadar Cartilage Oligomeric Matrix Protein Serum Yang Lebih Rendah

Dibandingkan Tanpa Pemberian Simvastatin dapat diselesaikan .

Penulis mengucapkan terimakasih kepada :

Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, SpPD-KEMD, FINASIM, sebagai Rektor Fakultas

Kedokteran Universitas Udayana.

Prof. Dr. dr Putu Astawa, SpOT, M.Kes, selaku Dekan Fakultas Kedokteran

Universitas Udayana.

Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S (K), sebagai direktur program

Pascasarjana Universitas Udayana.

Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc, Sp.GK, sebagai ketua program

studi Ilmu Biomedik Program Pascasarjana Universitas Udayana

Prof. Dr. dr. Ketut Siki Kawiyana, SpB, SpOT (K), sebagai ketua program studi

Orthopaedi dan Traumatologi FK Udayana – RSUP Sanglah Denpasar dan selaku

pembimbing I, atas bimbingan dan arahannya dalam perbaikan penelitian ini.

dr. I Ketut Suyasa, SpB, SpOT (K) Spine, selaku pembimbing II, atas nasihat

dan bimbingannya untuk bisa terselesainya usulan penelitian tersebut.

Seluruh staf pengajar Orthopaedi dan Traumatologi FK Udayana RSUP

Sanglah Denpasar atas dukungan guna terselesaikannya usulan penelitisan tersebut.

vii

Dr. dr. AA Wiradewi Lestari, Sp. PK atas dukungannya terselesainya penelitian

tersebut.

drh. Ida Bagus Oka Winaya, M.Kes dan staff atas dukungannya terselesainya

penelitian tersebut.

Semua dosen pengajar Combined Degree Pascasarjana Universitas Udayana

yang telah banyak memberikn masukan dan bimbingan.

Keluarga tercinta yang selalu memberikan doa dan dukungan demi

terselesainya penelitian ini.

Rekan-rekan serta semua pihak yang telah membantu dalam penulisan laporan

ini.

Penulis menyadari masih ada kekurangan dalam penelitian ini. Oleh karena itu

dengan segala keredahan hati penulis menerima saran dan kritik untuk perbaikan

penelitian ini.

Denpasar, April 2016

Penulis

ABSTRAK

PEMBERIAN SIMVASTATIN PADA KELINCI YANG DIIMOBILISASI

SENDI LUTUTNYA MEMILIKI JUMLAH KONDROSIT YANG LEBIH

BANYAK DAN KADAR CARTILAGE OLIGOMERIC MATRIX PROTEIN

viii

SERUM YANG LEBIH RENDAH DIBANDINGKAN TANPA

PEMBERIAN SIMVASTATIN

Immobilisasi sendi dalam waktu lama menyebabkan terjadinya kerusakan

cartilage melalui pembentukan enzim proteolitic yaitu MMP3. Simvastatin

memiliki efek anti proteolitic dengan cara menghambat pembentukan MMP3 oleh

Kondrosit. Pemberian simvastatin pada immobilisasi sendi diharapkan dapat

mengurangi tejadinya kerusakan cartilage yang ditandai dengan kadar serum

COMP yang lebih rendah dan jumlah Kondrosit yang lebih banyak dibandingkan

tanpa pemberian simvastatin.

Penelitian eksperimental randomized post-test only group design dengan

sampel 38 ekor kelinci. Semua kelinci diimobilisasi sendi lututnya dengan cast,

kemudian dibagi menjadi 2 kelompok. Kelompok pertama tidak diberikan

simvastatin, kelompok kedua diberikan simvastatin tablet 20 mg/kg bb/hari selama

6 minggu. Pada minggu ke-enam, untuk menilai efek perlakuan diperiksa kadar

serum COMP dan jumlah kondrosit pada cartilage.

Analisis statistik didapatkan kadar rerata serum COMP pada kelinci dengan

pemberian simvastatin lebih rendah dan jumlah rerata kondrosit pada cartilage

kelinci lebih banyak dibandingkan tanpa pemberian simvastatin, pada uji

independent t-test didapatkan perbedaan yang significan dengan serum COMP p =

0,000 (p < 0,05) dan jumlah chondrosite p = 0,000 (p< 0,05).

Pemberian simvastatin oral pada kelinci yang diimobilisasi sendi lututnya

memiliki jumlah kondrosit yang lebih banyak dan kadar serum COMP yang lebih

rendah dibandingkan tanpa pemberian simvastatin

Kata kunci: Immobilisasi, Kerusakan Cartilage, Simvastatin, Kondrosit, COMP

ABSTRACT

SIMVASTATIN ADMINISTRATION ON RABIT WITH KNEE

IMMOBILIZATION HAVE HIGHER CHONDROCITE NUMBER AND

LOWER SERUM CARTILAGE OLIGOMERIC MATRIX PROTEIN

LEVEL COMPARED WITHOUT SIMVASTATIN ADMINISTRATION

ix

Prolong Joint immobilization can lead cartilage damage. One of mechanism is

release of proteolitic enzim such as MMP3. Simvastatin have ability as anti

proteolitic enzyme which is release by chondrosit. Oral simvastatin administration

on joint immobilization can prevent cartilage damage monitored by lower serum

COMP level and higher chondrocyte number on cartilage compared without

simvastatin administration

This research was experimental study with randomized post-test only group

design consists of 38 female rabbit as subject. All of knee rabbit were immobilized

by cast and divided into 2 group. First group with no simvastatin administration

second group with oral simvastatin administration 20 mg/kb bw/day for 6 week. At

the end of the six week serum COMP level and chondrosite number on cartilage

was measured.

Statistic analysis showed higher chondrosite number and lower serum COMP

level knee rabbit with simvastatin administration compared with group rabbit with

no simvastatin administration. Independent t-test analysis showed that difference

were significant, with serum COMP p = 0,000 (p < 0,05) and chondrosite number

p = 0,000 (p< 0,05).

Oral simvastatin administration on rabbit with knee joint immobilization have

higher chondrosite number and lower serum COMP level compared with group

with no simvastatin administration.

Key word: Immobilization, Cartilage damage, Simvastatin, COMP, Chondrosite

DAFTAR ISI

SAMPUL DALAM .................................................................................................. i

PRASYARAT GELAR .......................................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iii

x

PENETAPAN PANITIA PENGUJI ...................................................................... iv

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT ....................................................... v

UCAPAN TERIMA KASIH .................................................................................. vi

ABSTRAK .......................................................................................................... viii

ABSTRACT ........................................................................................................... ix

DAFTAR ISI ........................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii

DAFTAR TABEL DAN SKEMA ....................................................................... xiii

DAFTAR SINGKATAN ................................................................................... xivv

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xvi

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................. 4

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................. 4

1.4 Manfaat Penelitian ................................................................................ 5

BAB II KAJIAN PUSTAKA .................................................................................. 6

2.1 Anatomi Cartilage Sendi ...................................................................... 6

2.1.1 Nutrisi cartilage sendi ................................................................... 8

2.1.2 Metabolisme cartilage sendi ....................................................... 10

2.2 Degenerasi Cartilage Sendi ................................................................ 10

2.2.1 Definisi ........................................................................................ 10

2.2.2 Epidemiologi ............................................................................... 11

2.2.3 Klasifikasi degenerasi cartilage .................................................. 12

2.2.4 Faktor resiko OA ......................................................................... 14

2.3 Imobilisasi Lama dan Efeknya Pada Cartilage Sendi ......................... 15

xi

2.3.1 Patofisiologi ................................................................................. 18

2.3.2 COMP sebagai biomarker degenerasi cartilage .......................... 29

2.4. Simvastatin ......................................................................................... 33

2.4.1 Sifat biokimia .............................................................................. 34

2.4.2 Mekanisme kerja ......................................................................... 34

2.4.3 Efek samping ............................................................................... 36

BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS....................... 37

3.1 Kerangka Berpikir ............................................................................... 37

3.2 Kerangka Konsep ................................................................................ 39

3.3 Hipotesis Penelitian ............................................................................ 40

BAB IV METODOLOGI PENELITIAN ............................................................. 41

4.1 Rancangan Penelitian .......................................................................... 41

4.2 Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................. 42

4.3 Populasi dan Sampel .......................................................................... 42

4.3.1 Populasi ....................................................................................... 42

4.3.2 Kriteria subyek ............................................................................ 43

4.3.3 Besar sampel ................................................................................ 43

4.3.4 Teknik penentuan sampel ............................................................ 45

4.4 Variabel Penelitian .............................................................................. 45

4.4.1 Klasifikasi variabel ...................................................................... 45

4.4.2 Definisi operasional variabel ....................................................... 45

4.5 Instrumen dan Bahan Penelitian .......................................................... 45

4.6 Prosedur Penelitian .............................................................................. 47

4.6.1 Hewan coba ................................................................................. 47

4.6.2 Cara kerja..................................................................................... 47

xii

4.6.3 Pembuatan Sediaan Histopatologis Cartilage ............................. 48

4.7 Alur Penelitian .................................................................................... 49

4.8 Analisa Data ....................................................................................... 49

BAB V HASIL PENELITIAN ............................................................................. 51

5.1 Analisis Sampel .................................................................................. 51

5.1.1 Analisis deskriptif ........................................................................ 51

5.2 Analisis Inferensial .............................................................................. 52

5.2.1 Uji normalitas dan homogenitas .................................................. 52

5.2.2 Uji Independent T-Test................................................................ 53

BAB VI PEMBAHASAN ..................................................................................... 55

6.1 Subyek Penelitian ................................................................................ 55

6.2 Hubungan Pemberian Simvastatin Jumlah Kondrosit Pada Kelinci Yang

Diimobilisasi Sendi Lututnya. ............................................................ 56

6.3 Hubungan Pemberian Simvastatin Dengan Kadar Serum COMP Pada

Kelinci Yang Diimobilisasi Sendi Lututnya. ...................................... 57

BAB VII SIMPULAN DAN SARAN .................................................................. 59

7.1 Simpulan .............................................................................................. 59

7.2 Saran .................................................................................................... 59

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 60

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Skema lapisan cartilage sendi. ............................................................6

Gambar 2.2. Perubahan ekstensif dari cartilage (Outerbridge grade 3) pada

kondilus medial femur. .....................................................................13

Gambar 2.3 Histopatologis sendi lutut yang diimobilisasi . ..................................17

xiii

Gambar 2.4 Schematic representation dari signal transduction pathways of

activated surface receptors) ...............................................................21

Gambar 2.5 Alur dari patologi mengarah dari aktifasi dari pro-inflamatory

cytokines ke degenerasi dari kolagen didalam cartilage. .................26

Gambar 2.6 Metabolisme cartilage pada OA dimana terjadi ketidakseimbangan

antara enzim yang menyebabkan regenerasi dan degenerasi. ...........29

Gambar 2.7 Gambar 6. Gambar Biomarker Yang Bisa Dipakai Untuk

Osteoarthritis .....................................................................................30

Gambar 2.8 Stress mekanik terhadap terjadinya OA .............................................31

Gambar 2.9 Ikatan COMP dengan protein.............................................................32

DAFTAR TABEL DAN SKEMA

Skema 3.1 Kerangka Konsep Penelitian ................................................................39

Skema 4.1 Rancangan Penelitian ...........................................................................41

Skema 4.2 Alur Penelitian .....................................................................................49

Tabel 5.1 Distribusi frekuensi subjek penelitian masing-masing kelompok .......51

xiv

Tabel 5.2 Rerata Kadar Serum COMP dan jumlah Kondrosit pada masing-

masing kelompok................................................................................52

Tabel 5.3 Uji normalitas data variabel-variabel penelitian dengan

Shapiro-Wilk ........................................................................................53

Tabel 5.4 Uji Homogenitas varian data variabel-variabel penelitian dengan

Levene’s Test .......................................................................................53

Tabel 5.5 Hasil uji komparabilitas data post-test variabel penelitian untuk

kelompok perlakuan dan kontrol..........................................................53

DAFTAR SINGKATAN

COMP : Cartilage Oligomeric Matrix Protein

IL-1 : Interleukin 1

MMP : Matrik Metalloproteinase

xv

TNFα : Tumour Necrosis Factor α

PG : Proteoglican

OA : Osteoartritis

HMG-CoA : Hydroxymethylglutaryl- Co enzim A

ECM : Extracellualar Matrix

DCT : Dense Connective Tissue

MT-MMP : Membran Tipe Matrix Metalloproteinase

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Surat Keterangan Kelaikan Etik

Lampiran 2. Surat Keterangan Selesai Melakukan Penelitian

Lampiran 3. Surat Keterangan Hasil Pemeriksaan Kondrosit

xvi

Lampiran 4. Surat Keterangan Hasil Pemeriksaan COMP

Lampiran 6. Data Analisis SPSS

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Gangguan pada persendian merupakan salah satu penyebab keterbatasan

tersering pada orang dewasa dan lanjut usia. Banyak faktor penyebab terjadinya

gangguan pada persendian, penyebab tersering adalah karena osteoarthriris (OA).

Sampai saat ini osteoarthritis masih sulit ditangani karena gangguan yang tejadi

bersifat irreversible dan cendrung progressive. Faktor resiko terjadinya OA tidak

hanya murni karena proses penuaan tapi bisa terjadi karena tindakan medis,

khususnya pada bidang orthopaedi. Salah satu faktor resiko tersebut adalah

immobilisasi pada persendian.

Sampai saat ini immobilisasi pada persendian masih banyak dilakukan untuk

penanganan pasien dengan cedera musculoskeletal. Immobilisasi sendi masih

sering dilakukan pada kasus-kasus fraktur yang diterapi secara konservatif misalnya

pada kasus fraktur dengan konfigurasi fraktur yang stabil. Penanganan secara

konservatif juga sering dikerjakan pada kasus fraktur yang undisplaced, atau

minimal displaced atau pada pasien yang berumur tua, berisiko tinggi untuk operasi,

atau pasien yang kondisi medis dan sosialnya tidak memungkinkan untuk operasi

(Bucholz, dkk. 2010).

Imobilisasi dapat mengakibatkan efek samping pada cartilage dan Dense

Connective Tissue. Dampak keparahan tergantung dari berbagai faktor, termasuk

usia, trauma jaringan, posisi dari sendi, durasi dan kekakuan imobilisasi. Banyak

2

penelitian terhadap binatang telah meneliti dampak negatif dari imobilisasi yang

kaku (dengan menggunakan fiksasi internal atau eksternal) dan imobilisasi yang

tidak kaku (menggunakan cast) (Mckee P, dkk. 2012). Faktor mekanik misalnya

loading dan mobilisasi berperan dalam proses pertumbuhan, penuaan dan

pemeliharaan morfologi dan fungsi dari cartilage pada sendi. Pada beberapa

penelitian pada hewan menunjukkan unloading dan immobilisasi menyebabkan

berbagai gangguan pada cartilage, contohnya mempengaruhi ketebalan cartilage,

jumlah kondrosit, penurunan kadar proteoglycan (PG) dan perubahan kadar

kolagen. (Moriyama H. 2008).

Kondrosit berperan dalam mengatur metabolism cartilage. Homeostasis

matrik extraselular diatur oleh ensim yang disekresi oleh kondrosit. Faktor mekanik

dan biokimia, keseimbangan antara sintesis dan degradasi matrik cartilage berperan

dalam terjadinya OA. Keseimbangan ini terganggu pada immobilisasi sendi. (Aktas

E, dkk. 2011). Penelitian terbaru juga menunjukkan, sendi yang diimobilisasi

terjadinya proses proteolitic sejak terjadinya peningkatan MMP-1 dan MMP-3 pada

cartilage tibia yang diimobilisasi selama 6 minggu. (LeRoux, M. A., dkk. 2001).

Matrix metalloproteinases (MMPs) dan proinflammatory cytokines misalnya

interleukin-1 (IL-1), IL-6, dan tumor necrosis faktor alpha (TNF-α) berperan

penting pada proses inflamasi ini. (Aktas E, dkk. 2011). Peningkatan aktivitas

MMP-3 terjadi bersamaan dengan perubahan osteoarthritis pada lutut (Ni GN, dkk.

2011).

Inhibitor selektif dari MMP-3 diketahui dapat menimbulkan efek protektif dari

degradasi yang disebabkan oleh proses berlari yang berlebihan. (Ni GN, dkk. 2011).

3

Statin merupakan competitive inhibitor dari hydroxymethylglutaryl (HMG-CoA)

reductase dan digunakan secara luas untuk menurunkan kadar serum lipid dengan

cara menghambat rantai pembentukan cholesterol. Simvastatin sebagai HMG-CoA

reductase inhibitor, menurunkan perburukan OA dengan cara menurunkan expresi

MMP-3 pada cartilage sendi (Aktas E, dkk. 2011). Simvastatin menurunkan level

mRNA MMP2 dan MMP-3. (Pella D, dkk. 2005. Kubatka P, dkk. 2011).

Turnover cartilage biasanya terjadi secara terkendali, dengan keseimbangan

antara degradasi dan pembentukan. Namun, dalam sendi yang meradang,

ketidakseimbangan terjadi antara degradasi dan pembentukan. Pembentukan dan

degradasi dapat dipantau dengan mengukur beberapa molekul yang unik yang

dihasilkan selama proses degradasi cartilage. COMP adalah salah satu biomarker

OA yang terbaik, dihasilkan oleh kondrosit serta sinovite dan dapat berfungsi

sebagai penanda untuk baik tulang rawan degradasi atau omset sinovium atau

keduanya. COMP berfungsi sebagai pengatur pembentukan fibril dan pemeliharaan

jaringan kolagen matur. Kadar serum COMP yang tinggi menunjukkan

meningkatnya degradasi cartilage. (Dheer M. 2000. Singh S, dkk. 2014). Kadar

serum COMP juga sangat berguna untuk memantau keberhasilan terapi pada OA.

Disamping itu kadar serum COMP juga dapat memprediksi progresivitas dari OA

dan juga dapat mengetahui proses kerusakan sendi yang sedang berlangsung.

(Andersoon ML. 2006).

4

1. 2 Rumusan Masalah

Dari latar belakang masalah yang telah diuraikan di atas, maka disusun rumusan

masalah sebagai berikut:

1. Apakah pemberian simvastatin oral pada kelinci dengan immobilisasi pada

sendi lututnya memiliki jumlah kondrosit yang lebih banyak dibandingkan

dengan tanpa pemberian simvastatin?

2. Apakah pemberian simvastatin oral pada kelinci dengan immobilisasi pada

sendi lututnya memiliki kadar serum COMP yang lebih rendah

dibandingkan dengan tanpa pemberian simvastatin?

1. 3 Tujuan Penelitian

1. Membuktikan pemberian simvastatin oral dapat mencegah penurunan

jumlah kondrosit pasca dilakukan immobilisasi pada sendi lutut kelinci.

2. Membuktikan pemberian simvastatin oral dapat mencegah peningkatan

kadar serum COMP pasca dilakukan immobilisasi pada sendi lutut kelinci.

5

1. 4 Manfaat Penelitian

1. Manfaat Akademis

Menambah pengetahuan dan pemahaman tentang pengaruh pemberian

simvastatin oral dalam mencegah degenerasi cartilage setelah dilakukan

immobilisasi pada sendi lutut kelinci.

2. Manfaat Praktis

Bila pemberian simvastatin oral dapat mencegah degenerasi cartilage

setelah dilakukan immobilisasi pada sendi lutut kelinci maka dapat

dijadikan sebagai dasar percobaan pada manusia untuk mencegah ataupun

memperlambat kerusakan cartilage setelah dilakukan immobilisasi.

6

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Anatomi Cartilage Sendi

Struktur cartilage sendi mengalami perubahan dari permukaan sendi hingga ke

lapisan yang lebih dalam. Cartilage sendi dibedakan menjadi 4 zona atau lapisan

yang berbeda yaitu zona tangensial superfisial, zona tengah (middle) atau zona

transisi, zona dalam (deep) atau radial dan zona kalsifikasi (calcified). Zona

superfisial merupakan lapisan yang tipis dan memiliki kandungan kolagen terbesar

serta kandungan proteoglikan terendah. Serat-serat kolagen pada zona superfisial

terletak pararel terhadap permukaan sendi dan kondrosit tampak lebih rata. Middle

zone memiliki pola menyilang dengan transisi dari sel horisontal ke sel vertikal dan

orientasi kolagen. Serat kolagen pada deep zone tersusun vertikal. Fibril muncul

dari calcified cartilage pada lapisan dibawahnya. Calcified cartilage merupakan

zona transisi antara cartilage sendi dan tulang subchondral yang ada di bawahnya

(Vanwanseele B, dkk. 2002).

Gambar 2 1 . Skema lapisan cartilage sendi (Brittberg M, dkk. 2011).

7

Kolagen fibril dan proteoglikan adalah komponen struktural pada cartilage hyalin

menjaga stress mekanis internal yang berasal dari beban pada permukaan sendi.

Orientasi umum dari permukaan fibril kolagen pertama kali ditunjukkan dengan

menusuk/ menggores permukaan yang menyebabkan pola split line. Orientasi

superficial pada matriks kolagen superfisial memiliki kesesuaian dengan arah

pergerakan sendi. Berdasarkan pemeriksaan x-ray, polarized light microscopy, dan

mikroskop elektron, serat-serat tersebut memiliki kesesuaian dengan pola split line.

Akan tetapi Benninghoff, menyampaikan bahwa fibril, berasal dari osteochondral

junction dan berjalan secara radial ke permukaan, kemudian secara tangensial

menuju permukaan dan akhirnya menuju persendian. Hal ini kemudian didukung

oleh investigasi dengan pemindaian mikroskop elektron, dan teknik multiple-plan

freeze fracture akan tetapi hal ini masih menjadi kontroversi. Penelitian oleh

Broom, menyampaikan bahwa fibril tidak berkesinambungan terdiri dari jaringan

pendek di permukaan sendi. Pada lapisan tangensial superfisial, yang dekat dengan

permukaan sendi, terdiri atas lapisan fibril kolagen yang terangkai dengan kuat.

Area ini memiliki konsentrasi kolagen tertinggi. Serat-serat pada middle zone, di

lain pihak, menyebar dengan orientasi yang beragam. Pada deep zone, serat-serat

tersebut menyatu membentuk bundle yang lebih besar dengan arah radial. Bundle

ini kemudian memasuki zona kalsifikasi, menyilang pada perbatasan, untuk

membentuk interlocking network yang menempatkan jaringan ke struktur tulang.

(Vanwanseele B, dkk. 2002).

Perkembangan morfologi dari cartilage sendi dipengaruhi oleh kemampuan

adaptasinya terhadap kebutuhan fungsional untuk mengabsorbsi dan meredistribusi

8

tekanan kompresi. Batasan menunjukkan hubungan antara cartilage hyalin dan

cartilage kalsifikasi. Parameter morfologi makro, seperti volume jaringan,

ketebalan, dan area permukaan sendi bisa digunakan untuk menunjukkan

diferensiasi dan adaptasi fungsional dari jaringan cartilage terhadap stress

mekanik. Penentuan yang pasti dari ketebalan cartilage berguna untuk staging dari

penyakit sendi dan untuk evaluasi terapi farmakologis ataupun operasi yang bersifat

kondroprotektif (Vanwanseele B, dkk. 2002).

2.1.1 Nutrisi cartilage sendi

Cartilage sendi merupakan jaringan avaskular yang menerima nutrisi melalui

dua mekanisme: difusi dari pembuluh darah tulang subkondral dan difusi dari cairan

sendi. Tingkatan kemampuan difusi nutrisi dari kedua mekanisme ini masih

kontroversi. Bukti yang dikumpulkan menunjukkan bahwa defisiensi nutrisi pada

cartilage mungkin merupakan salah satu penyebab utama degenerasi jaringan.

Penelitian autoradiografik dan tracer pada binatang menunjukkan bahwa sementara

cartilage sendi imatur dapat dinutrisi baik melalui jalur sinovial dan subkondral,

cartilage sendi pada binatang yang dewasa hanya mendapatkan nutrisi cairan sendi,

oleh karena adanya batasan kalsifikasi dengan area subkondral. Namun, Wever,

Greenwald dan Haynes menggunakan zat fluoresen non toksik dan teknologi tracer

untuk melihat aliran darah pada caput femoris manusia dan mengamati adanya

penetrasi zat fluoresen yang ada di sumsum tulang ke dalam jaringan cartilage pada

manusia dewasa (Vanwanseele B, dkk. 2002).

9

Cartilage sendi merupakan suatu matriks solid yang secara khusus tersusun atas

CT, terdiri dari kolage tipe II dan molekul proteoglikan (PG) yang disintesa oleh

kondrosit, dan cairan interstisial. Gel PG dalam matriks cartilage sendi bersifat

sangat hidrofilik, menyebabkan cartilage bersifat seperti spons basah, menyerap

cairan disekitarnya saat tidak dikompresi dan mengeluarkan cairan saat perlahan

dikompresi. Gel PG yang terhidrasi, diperkuat oleh jaringan fibril kolagen yang

kompleks, yang dapat menahan kompresi. (Mckee P, dkk. 2012).

Cartilage sendi dinutrisi oleh cairan sendi yang diserap melalui permukaan

cartilage dan nutrisi yang berdifusi ke dalam cartilage dari pembuluh darah tulang

subkondral. Cairan sendi, yang diproduksi dan diserap oleh membran sendi yang

membatasi kapsul sendi, menyediakan transportasi dua arah untuk nutrisi dan

produk sisa antara cartilage dan aliran darah. Untuk dapat menyerap nutrisi dan

membuang produk sisa dengan efektif, cartilage memerlukan kompresi siklis yang

lambat dan dekompresi yang didapat dengan gerakan sendi, kontraksi otot dan

beban tubuh intermiten. Banyak peneliti menunjukkan keuntungan dari pergerakan

sendi untuk memperbaiki aliran nutrisi dan metabolisme dari cartilage dan

sebaliknya menjelaskan pengaruh buruk dari imobilisasi. (Mckee P, dkk. 2012).

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa cartilage sendi mendapat nutrisi baik

dari sumsum tulang subkondral dan sinovial, aliran nutrisi yang terbaik dari kedua

rute ini masih belum dapat dipastikan (Vanwanseele B, dkk. 2002).

10

2.1.2 Metabolisme cartilage sendi

Pada kondisi normal, komponen dari jaringan mengalami turnover yang lama.

Kolagen memiliki turnover terlama dibandingkan dengan proteoglikan. (Brittberg

M, dkk. 2011). Kebanyakan proteoglikan memiliki rentang hidup 600 hari, tetapi

sebagian kecil proteoglikan pada cartilage orang dewasa memiliki rentang hidup

sekitar 8 hari. Proteoglikan juga lebih rentan terhadap degradasi enzimatik.

(Brittberg M, dkk. 2011).

Kondrosit mensekresi enzim yang dinamakan metalloproteinases (collagenases,

gelatinases, dan stromelysin), yang mengatur derajat degradasi. Degradasi dari

proteoglikan diikuti peningkatan sintesis proteoglikan, yang kemudian terintegrasi

di dalam jaringan. (Brittberg M, dkk. 2011).

Proses ini rumit dan diatur oleh kondrosit bila terjadi gangguan dari proses ini

dapat menyebabkan penghancuran dari jaringan cartilage. Hal ini terjadi pada

osteoarthritis dimana gejala awal berupa ketidakseimbangan pada sintesis dan

degradasi jaringan (Brittberg M, dkk. 2011).

2.2 Degenerasi Cartilage Sendi

2.2.1 Definisi

Degenerasi pada sendi secara umum didefinisikan sebagai gangguan pada satu

atau lebih sendi yang diawali dengan gangguan lokal pada cartilage yang ditandai

dengan degenerasi progresif pada cartilage, hypertrophy, remodeling pada

subchondral bone dan inflamasi sekunder pada membrane sendi. Kelainan ini

bersifat lokal tanpa adanya gangguan sistemik. (Salter RB. 1999).

11

Sedangkan menurut appley, degenerasi sendi disinonimkan dengan osteoartritis

yaitu gangguan kronis pada sendi yang ditandai dengan pelunakan cartilage yang

progresif dan disintegrasi cartilage sendi disertai dengan pembentukan cartilage

dan tulang baru pada area sekitar sendi (osteophyte) dan fibrosis kapsul.

Osteoartritis tidak murni hanya berupa penyakit degenerative. Pelunakan cartilage

dan disintegrasi, awalnya disertai dengan pembentukan tulang baru yang

hyperactive, osteophyte dan remodeling. (Solomon L, dkk. 2010).

Osteoartritis (OA), juga dikenal sebagai artritis degenerative atau penyakit

sendi degenerative, atau osteoarthrosis, merupakan sekelompok abnormalitas

mekanikal yang melingkupi degradasi sendi, termasuk cartilage sendi dan tulang

subchondral. Kata osteoartritis berasal dari Bahasa Yunani osteo, yang berarti

tulang, arthro yang berarti sendi, dan itis yang berarti inflamasi. Itis pada

osteoartritis sebenarnya merupakan penggunaan kata yang kurang tepat, inflamasi

tampak pada artritis rheumatoid atau artritis autoimmune. Beberapa klinisi

menyebutnya sebagai osteoarthrosis, untuk menegaskan kurangnya respon

inflamasi. (Arya RK, dkk. 2013).

2.2.2 Epidemiologi

Kerusakan pada cartilage sendi merupakan masalah yang sering terjadi. Pada

sebuah pengamatan dari 31516 arthroskopi sendi lutut oleh Curl, 53569 lesi hialin

cartilage didokumentasikan pada 19827 orang pasien. Lesi grade III dari patella

merupakan jenis yang tersering. Grade IV umumnya mengenai kondilus medial

femur. Dari keseluruhan arthroskopi, 5% nya dilakukan pada pasien yang berumur

12

dibawah 40 tahun dengan lesi grade IV. 74% dari keseluruhan pasien memiliki lesi

kondral tunggal. Tidak ada kelainan yang didapatkan pada ligament atau meniscus

pada 37% pasien. Pada studi yang lainnya, 16% (21) dari 132 kerusakan pada lutut

berkaitan dengan perdarahan intrasendi (Kakarlapudi TK, dkk. 2002).

OA merupakan jenis artritis yang paling sering. (Gineyts E, dkk. 2004). Di

Amerika Serikat, OA merupakan salah satu kasus dengan prevalensi terbanyak dan

dapat menyebabkan kondisi kronik yang menyebabkan terbatasnya mobilisasi.

Prevalensi meningkat seiring umur, dan pada usia 65 tahun, sekitar 80% dari

populasi Amerika Serikat terkena OA. Lebih dari setengah dari populasi yang

terkena artritis berusia dibawah 65 tahun. Sekitar 60% dari penduduk amerika yang

terkena artritis adalah wanita. Sulit untuk memperkirakan prevalensi dari

osteoartritis karena tidak ada kriteria universal yang benar-benar sesuai untuk

diagnosis. Prevalensi OA simtomatik dan OA radiografik pada orang dewasa diatas

45 tahun adalah 19% dan 7% pada subjek Framingham. 28% dan 17% pada subjek

Johnston. Jumlah keseluruhan orang dewasa yang terkena OA pada sendi manapun

telah bertambah selama dekade terakhir karena bertambah umur populasi dan

meningkatnya prevalensi obesitas. (Arya RK, dkk. 2013).

2.2.3 Klasifikasi degenerasi cartilage

Pada tahun 1961, Outerbridge, memberikan derajat deskriptif untuk lesi kondral

patella. Karena sederhana, sistem klasifiksasi ini menjadi sering digunakan di

kalangan ahli bedah orthopaedi, dan juga diterima untuk lesi di divisi lainnya.

(Kakarlapudi TK, dkk. 2002).

13

Grade 1: Penipisan dan Pembengkakan

Grade 2: Fragmentasi atau fissuring dari ½ atau kurang

Grade 3: Fragmentasi atau fissuring dari ½ atau lebih.

Grade 4: Erosi cartilage.

Gambar 2.2 Perubahan ekstensif dari cartilage (Outerbridge grade 3) pada kondilus

medial femur (Kakarlapudi TK, dkk. 2002).

Bauer dan Jackson tahun 1988 memberikan klasifikasi lesi kondral dari

kondilus femur, membaginya menjadi 6 grade berdasarkan evaluasi artroskopi.

(Kakarlapudi TK, dkk. 2002).

Type 1: Linear crack

Type 2: Fraktur stellate

Type 3: Flap

Type 4: Tipe crater

Type 5: Fibrilasi

Type 6: Tipe degradasi.

Beberapa peneliti menunjukkan, tipe 1 – 4 digolongkan sebagai sebab

traumatik, sedangkan tipe 5-6 digolongkan sebagai tipe degenerative. Walaupun

sistem ini sangat deskriptif, tidak mempertimbangkan ukuran dari lesi. Dzioba

14

memaparkan klasifikasi dari lesi cartilage sendi akut pada tahun 1988, berdasarkan

umur dari lesi (akut, exaserbasi akut pada kronik, dan kronik), ukuran (kecil,

sedang, dan besar), kedalaman lesi (superfisial, parsial, total, osteokondral), dan

lokasi dari lesi (kondilus femur, dll). Dengan menggunakan system klasifikasi ini,

Dzioba percaya bahwa dia dapat menghubungkan hasil akhir klinis dengan

klasifikasi lesi yang cocok. Sistem Klasifikasi Aswith secara umum, tidak ada

sistem tunggal yang aplikabel secara universal, membantu rencana terapi, dan

memprediksi hasil akhir. International Chondral Repair Society (ICRS) telah

menerbitkan klasifikasi komprehensif untuk secara akurat mendokumentasikan lesi

yang beragam jenis (Kakarlapudi TK. dkk, 2002).

Osteoartritis juga diklasifikasikan menjadi primer atau sekunder, berdasarkan

ada atau tidaknya penyebab yang mendasari. (Arya RK, dkk. (2013).

2.2.4 Faktor resiko OA

OA pada sendi lutut meningkat seiring bertambahnya usia (lebih dari 50 tahun),

terutama pada wanita. Berdasarkan dari beberapa laporan yang telah

dipublikasikan, prevalensi pada laki laki diatas 45 tahun 6% sampai 13%, pada

wanita 7% sampai 19%, sehingga insidensi pada laki laki 45% lebih rendah

dibangdingkan wanita. (Arya RK, dkk. 2013).

Faktor tambahan yang meningkatkan resiko terjadinya OA pada lutut meliputi

genetik dan obesitas. Faktor genetik berperan atas resiko menimbulkan OA primer,

akan tetapi terdapat perbadaan antara pria dan wanita. Dua buah studi menunjukkan

bahwa OA secara umum pada wanita memiliki tingkat variabilitas 39-65%, dengan

15

rasio konkordansi pada kembar monozigotik 0,64. Faktor resiko yang lain meliputi

hipermobilitas sendi atau instabilitas, pekerjaan tertentu, atau stress olah raga

(contoh: impact tinggi pada sepak bola), neuropati perifer, cedera pada sendi,

riwayat imobilisasi, penekukan lutut secara berulang, pengangkatan beban berat,

dan riwayat keluarga yang kuat. Penyebab lainnya adalah misalignment ekstremitas

bawah, robeknya meniscus, lesi sumsum tulang yang tampak pada MRI, dan

kelemahan otot quadriceps. Penelitian menunjukkan bahwa OA melingkupi semua

struktur sendi dan juga biomekanik memainkan peran penting pada onset dan

progresi penyakit. (Arya RK, dkk. 2013).

Banyak sekali faktor resiko yang menyebakan kerusakan pada cartilage.

Faktor-faktor resiko ini dikelompokkan menjadi 3 yaitu faktor mekanik, kimia dan

suhu. (Provencher MT, dkk. 2011).

2.3 Imobilisasi Lama dan Efeknya Pada Cartilage Sendi

Imobilisasi sendi merupakan salah satu faktor resiko terjadinya degenerasi

cartilage. Palmoski mengamati bahwa ketebalan cartilage telah berkurang pada

hilangnya beban normal sendi. Peneliti telah mendeskripsikan kerusakan dari factor

biokimia dan mekanika dari cartilage selama imobilisasi. (Hudelmaier M, dkk.

2006).

Immobilisasi sendi masih sering dilakukan pada kasus-kasus fraktur yang

diterapi secara konservatif. Sekarang ini pada kasus fraktur dengan konfigurasi

fraktur yang stabil lebih sering dipakai penanganan secara konservatif (non

operasi). Penanganan secara konservatif juga sering dikerjakan pada kasus fraktur

16

yang undisplaced, atau minimal displaced atau pada pasien yang berumur tua,

berisiko tinggi untuk operasi, atau pasien yang kondisi medis dan sosialnya tidak

memungkinkan untuk operasi. (Bucholz dkk. 2010).

Penggunaan Cast plaster of paris atau sering kita sebut gips masih sering

dipakai untuk immobilisasi pada kasus-kasus orthopaedi, karena harga yang relatif

murah dan mudah didapat (Bucholz dkk. 2010).

Loading dan pergerakan dari sendi merupakan hal yang penting dalam

pemeliharaan dari morfologi dan integritas fungsi dari cartilage sendi. (Burleigh A.

2012). Penelitian terhadap binatang telah mendemonstrasikan bahwa imobilisasi

sendi dan stress pada sendi dapat menimbulkan adaptasi fungsional dari cartilage

sendi, dan perubahan ini meliputi morfologi, biokimia, dan karakteristik

biomekanikal dari matriks cartilage. (Williams JM, dkk. 1984). Jurvelin dan

kawan-kawan, mengamati penipisan cartilage sebesar 9% pada lutut canine setelah

11 minggu dengan rigid imobilisasi, sedangkan Haapala dan kawan-kawan

mengamati penurunan dari 20% pada femur medial pada anjing. Akan tetapi,

Leroux dan kawan-kawan menemukan bahawa tidak ada perubahan yang signifikan

pada ketebalan cartilage canine setelah imobilisasi non-rigid selama 4 minggu.

Penelitian telah melaporkan perubahan sintesis proteoglikan dan isinya, proliferasi

fibrofatty pada permukaan sendi, dan penipisan dari cartilage selama imobilisasi

sendi pada binatang. Akan tetapi, karena keterbatasan metode pencitraan non-

invasif yang akurat, belum ada laporan mengenai perubahan morfologis cartilage

pada manusia yang disebabkan karena imobilisasi. Pengetahuan ini penting untuk

antisipasi perubahan cartilage yang diimobilisasi setelah prosedur operasi ataupun

17

kecelakaan, ataupun setelah cidera sumsum tulang belakang (Vanwanseele B, dkk.

2002. Iqbal K, dkk. 2012).

Grup Behren juga melaporkan penurunan 6,4% dari total komponen padat

setelah 6 minggu proses casting. Pada sendi yang difiksasi eksternal, perbedaannya

mencapai 30%. Jika dilihat lebih dekat pada komponen padat, penurunan dari isi

proteoglikan pada hampir semua lokasi sendi diamati pada grup yang difiksasi

secara eksternal dan dipasang gips. Isi proteoglikan pada lokasi sendi yang lainnya

menunjukkan penurunan. Apabila tidak ada pergerakan dari sendi, sama sekali

hilangnya hexuronic acid lebih dramatis jika dibandingkan dengan casting, dimana

terdapat pergerakan sendi yang terbatas (Vanwanseele B, dkk. 2002).

Gambar 2.3 Histopatologis sendi lutut yang diimobilisasi (a) Sendi Lutut Yang

dimmobilisasi selama 6 minggu, Kondrosit hyperplasia dengan

fibrilasi, dengan celah yang mencapai transitional zone.

Haematoxylin and eosin, x 50. (b) Sendi Lutut Yang dimmobilisasi

selama 6 minggu. Kehilangan staining ability Safranin O Safranin O,

18

x 50 (e) sendi lutut yang destabilised selama 12 minggu. Kehilangan

total cartilage dengan adanya expose subchondral bone.

Haematoxylin and eosin, x 33 (d) sendi lutut yang destabilisasi

selama 12 minggu. Hampir kehilangan keseluruhan safranin O

staining ability. Safranin O, x 33. (Fu L, dkk. 1998).

Nekrosis yang disebabkan oleh tekanan dan penipisan zona superfisial

cartilage, dilaporkan pada kelinci setelah imobilisasi selama 5 minggu. Penipisan

extreme dari zona superfisial cartilage ditemukan dari imobilisasi sendi selama 15

minggu. Erosi dari cartilage, dapat terjadi tanpa immobilisasi complete, contoh

pada semi-fleksi. Penelitian saat ini, tidak terdapat perubahan kembali yang

signifikan yang tampak pada zona superfisial, sementara penurunan signifikan

tampak pada segmen distal. Proliferasi jaringan fibrus yang dekat dengan zona

superfisial tampak pada banyak bagian. Ulcerasi cartilage dan pembentukan kista

subkondral juga ditunjukkan pada sejumlah penelitian bahkan pada imobilisasi

incomplete. Tampaknya friksi dan tekanan yang menyebabkan terbatasnya

pergerakan sendi dan bukan tingkat limitasi dari pergerakan yang berhubungan

dengan lesi cartilage. Pada sendi patelofemoral, peningkatan atau penurunan dari

area kontak femur dan tibia dengan patella mempengaruhi kinematik sendi.

(Vanwanseele B, dkk. 2002).

2.3.1 Patofisiologi

Imobilisasi bisa memberikan efek samping terhadap cartilage dan DCT.

Tingkat keparahannya dipengaruhi oleh beberapa faktor, termasuk umur, trauma

jaringan, posisi sendi, dan durasi dan rigiditas imobilisasi. Banyak penelitian pada

binatang telah mempelajari tentang efek negatif dari imobilisasi yang kaku

19

(menggunakan fiksasi eksternal) dan imobilisasi non-rigid (menggunakan

casts/splints pada cartilage sendi). (Garnero P, dkk. 2001).

Osteoartritis (OA), penyakit sendi yang paling banyak, tidak hanya

dikarakteristikan dengan perusakan cartilage tapi juga dengan perubahan tulang

dan metabolisme jaringan sendi, walaupun fungsi relatif pada inisiasi dan progresi

OA masih diperdebatkan (Garnero P, dkk. 2001).

Sendi lutut manusia menyediakan artikulasi antara distal femur dan tibial

plateau, dan merupakan tempat yang relatif biasa dari cedera olahraga dan

osteoartritis (OA). Progresi dari OA lutut post-traumatic terlihat lebih cepat

dibandingkan pada pergelangan kaki, menghasilkan perubahan secara umum pada

fungsi lokomotor. Sendi pergelangan manusia, atau sendi talocrural diantara distal

tibia dan fibula dan talus, adalah sendi engsel dengan permukaan artikulasi

berkongruensi tinggi yang mana lebih jarang berhubungan dengan OA simptomatis.

Interaksi antara dua sendi dengan meningkatkan perubahan biomekanik dan

penyakit degeneratif telah dimunculkan dengan jelas, tapi bagaimanapun juga lutut

ditandai lebih rentan terjadi OA dibandingkan pada ankle. (Quinn TM, dkk. 2013).

Imobilisasi dari sendi normal untuk periode yang bervariasi secara umum

menyebabkan perubahan degeneratif pada cartilage sendi, perubahan akan terjadi

pada morfologi, komposisi biokimia dan kandungan mekanik (Vanwanseele B,

dkk. 2002)

Imobilisasi dari sendi telah menunjukkan degenerasi dan nekrosis dari cartilage

sendi. Perubahan ini menjadi lebih jelas dan tampak lebih dahulu pada area kontak,

tetapi hal ini juga terjadi tanpa kompresi mekanikal. Nutrisi dari cartilage sendi

20

pada orang dewasa berasal dari cairan sendi, jadi degenerasi cartilage dengan

imobilisasi dapat disebabkan oleh berkurangnya fungsi pompa yang merupakan

akibat dari pergerakan sendi dan dibutuhkan untuk difusi dari cairan kedalam

cartilage. Terlebih lagi produksi cairan sendi dapat dikurangi oleh imobilisasi, yang

menyebabkan perubahan degeneratif pada sel sendi dan atrofi dari membrane sendi

(Palmoski M, dkk. 1979).

Untuk dapat secara efektif menyerap nutrisi dan membuang bahan sisa,

cartilage membutuhkan kompresi siklik yang lambat dan dekompresi, yang dicapai

dengan cara pergerakan sendi, kontraksi otot, dan pemberian beban secara

intermiten. Penelitian penelitian telah membuktikan kegunaan dari pergerakan

untuk meningkatkan nutrisi dan aktifitas metabolisme dari cartilage dan juga efek

buruk dari imobilisasi (Mckee P, dkk. 2012).

Penelitian terbaru menunjukkan sendi yang diimobilisasi pada anjing terjadi

peningkatan kadar matrik metalloproteinase (MMPs) pada compartment medial

tibia plateau disertai dengan degenerasi cartilage dan tanda-tanda peningkatan

protease, juga ditemukan pada sendi yang kontralateral, tetapi dengan tingkat yang

lebih rendah. Penelitian terbaru juga menunjukkan, sendi yang diimobilisasi

terjadinya proses proteolitic sejak terjadinya peningkatan MMP-1 dan MMP-3 pada

cartilage tibia yang diimobilisasi selama 6 minggu (LeRoux MA, dkk. 2001).

Matrix metalloproteinases (MMPs) dan proinflammatory cytokines misalnya

interleukin-1 (IL-1), IL-6, dan tumor necrosis faktor alpha (TNF-α) berperan

penting pada proses inflamasi ini. Beberapa penelitian telah membuktikan adanya

peranan yang bermakna dari MMPs, khususnya MMP-3 yang dibentuk oleh

21

kondrosit pada degenerasi cartilage. MMPs merupakan family gen zinc dependent

protease disekresi oleh berbagai sel, misalnya kondrosit, articular lining sel,

neutrofil dan makrofag. Pada penelitian terbaru, peningkatan kadar MMPs

ditemukan pada OA lutut dan cartilage sendi yang dilakukan total joint

replacement. MMPs yang dikeluarkan oleh kondrosit meningkat pada kondisi

stress mekanik atau kimia, kerusakan seluruh komponen matrik cartilage. Diantara

mediator kerusakan jaringan, IL1 dan TNF-α secara aktif terlibat pada perburukan

kerusakan cartilage dan mestimulasi sekresi MMP dari kondrosit dan jaringan

sendi (Aktas E, dkk. 2011), MMP 3 selective inhibitor diketahui dapat memiliki

efek proteksi terhadap degenerasi cartilage yang diinduksi oleh lari yang berlebihan

(Ni GN, Dkk. 2011).

Gambar 2.4 Schematic representation dari signal transduction pathways of

activated surface receptors, CD44, TLR4, ICAM1 dan IL-1R,

menyebabkan peningkatan dari ADAMTS, Hyal2, MMPs,

cyclooxy-genase 2 (COX2), phospholipase A2 (LPA2), NOS2, dan

22

pro-inflammatory cytokines yaitu IL-1β, IL-6, TNF-α. (Souich PD.

2014)

Videman menyimpulkan dari ulasannya mengenai penelitian binatang bahwa

imobilisasi dari sendi yang sehat pada binatang eksperimen dapat menyebabkan

osteoarthritis. Dia merekomendasikan imobilisasi tidak dapat dihindari, setiap

usaha harus dilakukan untuk menghambat durasi dari imobilisasi (Mckee P, dkk.

2012).

Penelitian lain telah mengidentifikasi perkembangan dari perlengketan sendi

ketika sendi diimobilisasi secara kaku selama tiga minggu. Perlengketan sendi

menghilangkan rongga cairan diantara cartilage dan membrane sendi, sehingga

mencegah difusi nutrisi dari cairan sinovial ke cartilage, menyebabkan degenerasi

obliteratif dari cartilage sendi. Perlengketan sendi kemungkinan besar lebih cepat

terjadi ketika imobilisasi sendi disebabkan oleh suatu penyakit atau cidera. Pada

waktu 30 hari selama imobilisasi rigid, fibrofatty CT berproliferasi di rongga sendi,

membungkus ligament di dalam sendi dan cartilage sendi. Seiring berjalannya

waktu, fibro-fatty CT berubah menjadi jaringan ikat dan menimbulkan

perlengketan sendi. Pada waktu 60 hari, tampak bukti penipisan dan fibrilasi dari

cartilage (Mckee P, dkk. 2012).

Carter dan teman-teman, menjelaskan bahwa imobilisasi atau hal lain yang

dapat mengurangi beban pada sendi, mencegah tekanan hidrostatik secara siklik,

yang penting untuk memelihara cartilage. Terlebih lagi, imobilisasi mengaktifkan

pertumbuhan jaringan subchondral dan menyebabkan invasi vascular cartilage

(yang menjadi tipis dan lunak) dan menurunkan kadar proteoglican (PG) yang

23

menjadi kekhawatiran terbesar adalah perubahan cartilage akibat imobilisasi tidak

dapat diperbaiki atau irreversible (Mckee P, dkk. 2012).

Jortikka menunjukkan penurunan PG tidak dapat sepenuhnya kembali secara

sempurna bahkan setelah remobilisasi selama 50 minggu, pada Anjing Beagle yang

diimobilisasi dengan cast pada lutut yang tidak cedera selama 11 minggu.

Penemuan ini menunjukkan efek negative dari imobilisasi yang terus menerus pada

sendi dan mungkin juga dapat digunakan untuk memahami akibat imobilisasi

dengan cast yang digunakan untuk stabilisasi dan penyembuhan fraktur. Seperti di

sampaikan oleh Buckwalter dan Mankin, penurunan penggunaan sendi yang

berkepanjangan dapat menyebabkan perubahan pada komposisi matriks dan pada

akhirnya menyebabkan kehilangan struktur dan fungsi mekanis jaringan,

sebaliknya penggunaan sendi memicu aktivitas sintetis dari kondrosit dan mungkin

juga remodeling jaringan internal. (Mckee P, dkk. 2012).

Dibandingkan dengan imobilisasi, gerakan menghasilkan sinyal mekanis yang

diterima oleh kondrosit mekanosensitif pada cartilage yang mempengaruhi dan

menstabilkan lingkungan internal dan struktur jaringan cartilage. Tingkat sinyal

mekanis yang tinggi dan dihubungkan dengan kerusakan dan degenerasi cartilage.

Akan tetapi, tingkat fisiologis dari loading mekanikal telah menunjukkan dapat

menghambat ekspresi dari gen proinflamasi dan kaskade signal inflamasi,

menstabilkan dan memperbaiki cartilage (Knapik DM, dkk. 2013).

Konsep umum adalah loading dan unloading berperan dalam perubahan nutrisi

dan imobilisasi. Perubahan degeneratif telah dipelajari oleh peneliti selama

bertahun tahun. Perubahan cartilage sendi telah menjadi jelas setelah imobilisasi

24

selama 4 sampai 6 minggu. Zona superfisial dari cartilage sendi ikut terpengaruh,

dan apabila kompresi dipertahankan dalam waktu yang lebih lama, sel bagian dalam

dari cartilage juga ikut terpengaruh, melibatkan keseluruhan ketebalan cartilage,

lapis demi lapis, apabila di imobilisasi selama 2 minggu. Ketebalan dari cartilage

kondiler perlahan-lahan menghilang ke bagian area non weight bearing

(Vanwanseele B, dkk. 2002. Harada Y, and Tomita N, 2005).

Penemuan para ahli di masa lalu telah membuktikan bahwa area yang berbeda

dari sendi berespon dengan cara yang berbeda ketika diimobilisasi. Ketika beberapa

ahli percaya bahwa perbedaan ketebalan diobservasi berhubungan dengan weight

bearing, perubahan terjadi pada sampel cartilage yang diambil dari area weight

bearing dibandingkan dengan area non weight bearing. Dari salah satu penelitian,

ditemukan bahwa imobilisasi dari sendi lutut merusak bagian sentral dibandingkan

dengan bagian perifer (Vanwanseele B, dkk. 2002).

Terdapat dua jalur untuk nutrisi artikulasi cartilage: difusi dari cairan sendi atau

sumsum tulang subchondral. Nutrisi dari cairan sendi adalah penting untuk fungsi

dan struktur cartilage normal, dan kehilangan dari sumber nutrisi ini menyebabkan

banyak kerusakan degenerasi dibandingkan dengan kehilangan nutrisi dari

subchondral cartilage. Disamping itu, nutrisi dari subchondral cartilage juga

dibutuhkan untuk fungsi dan struktur dari cartilage, dan kerusakan dari cartilage

bisa disebabkan oleh karena kekurangan nutrisi dari subchondral cartilage.

Merubah nutrisi cairan sendi dan mencegah invasi pembuluh darah dari

subchondral cartilage dapat memiliki efek terapi dalam proses degenerasi cartilage

(Yuse W, dkk. 2013).

25

Cartilage sendi adalah jaringan yang dioptimalkan untuk menahan beban

mekanik. Kondrosit adalah satu-satunya sel yang terdapat di cartilage yang sudah

dewasa dan mereka bertanggung jawab untuk sintesis dan integritas dari

Extraselular Matrix (ECM). Matriks dari hyalin cartilage sendi terdiri dari

proteoglycans (PGs) dan kolagen tipe II. PGs memberikan elastisitas untuk

jaringan, dimana serat kolagen membentuk suatu jaringan yang memberikan

kekuatan daya renggang. Perubahan dari komponen struktur tersebut dapat

mempengaruhi stabilitas mekanik dari jaringan dan kelangsungan hidup dari

Kondrosit dimana pada akhirnya mungkin gagal untuk menahan beban mekanik.

Fase akhir dari Osteoarthritis (OA) tampaknya mencerminkan sebuah kegagalan

dari proses perbaikan, menghasilkan degenerasi dari matriks, kematian sel, dan

kehilangan total dari integritas cartilage (Monfort J, Giralt NG, Dkk. 2006).

Ilmu pengetahuan saat ini mengindikasikan keterlibatan dari matrix

metaloproteases (MMP). Dari keluarga ini, anggota dari tiga kelompok jaringan

sendi manusia telah terindentifikasi meningkat dalam OA adalah kolagen,

stromyelisins, dan gelatin. Kelompok lain dari MMP, terlokalisasi pada permukaan

sel, telah ditemukan, dan dinamakan MMP tipe membrane (MT-MMP), tetapi

hubungan enzim-enzim tersebut terhadap OA belum dapat ditentukan. Aktivitas

biologis MMP dikontrol secara psikologis oleh penghambat jaringan spesifik dari

metallo-protreases (TIMP (Shinmei M, dkk. 1996). Enzim-enzim dari serine- dan

cysteine- dependent protease families, seperti aktivasi plasminogen/sistem plasmin

dan cathepsin secara terpisah, telah ditetapkan sebagai activator, dan penambahan

level urokinase dan plasmi telah teridentifikasi dalam OA cartilage manusia.

26

Enzim-enzim lainnya yang telah lama ditemukan berperan sebagai MMP

activators, contoh stromelysin-1, mengaktivasi collagenase-1, collagenase-3, dan

gelatinase 92kD; collagenase-3 mengaktiviasi gelatines-92kD, MT-MMP

mengaktiviasi collagenes-3 dan gelatinase-72kDmenyebabkan aktivasi komponen

lain; MT-MMP juga mengaktifkan gelatinase 72kd (Hassanali SH. 2011).

Gambar 2.5 Alur dari patologi mengarah dari aktifasi dari pro-inflamatory

cytokines ke degenerasi dari kolagen didalam cartilage. (Hassanali

SH. 2011).

Matrix metalloproteinase (MMPs) terlibat dalam degradasi dari komponen

matriks cartilage. Diantara MMPs, collagenase-1 (MMP-1) membagi kolagen

menjadi beberapa jenis seperti kolagen I, II, III, VII, dan X, dan stromyelysin-1

(MMP-3) membagi ECM menjadi beberapa termasuk PGs yang tepat, kolagen, dan

prokolagen. Penambahan terhadap aktivitas proteoliticnya, MMPs dapat

mengaktivasi dirinya dan MMPs lainnya, seperti MMP-1, MMP-1 dan MMP-3

telah diimplikasikan dalam OA. Diantara perubahan cartilage yang paling dini di

OA adalah kehilangan PGs, yang secara primer karena pemecahan proteolitic dari

inti agrecan dari MMPs dan aggrecan. Kerusakan dari kolagen tipe 2 terjadi pada

27

fase akhir dari OA setelah penurunan PG dan meningkat secara signifikan dengan

tingkat kerusakan dari penyakit tersebut. (Monfort J, dkk. 2006).

Penelitian in vitro dan in vivo mengindikasikan MMPs mungkin responsif

membedakan parameter beban, dan mungkin mendorong terjadinya degradasi dari

kolagen cartilage dan proteoglycan didalam keadaan pembebanan non fisiologis.

Diantara keluarga MMPs, MMP-3 merupakan salah satu dari beberapa gen yang

sudah ditingkatkan selama fase awal proses degenerasi (Hemshekhar M, dan

Thushara RM, 2014). Sebagai tambahan, MMP-3 pada tikus yang mati

menunjukkan penurunan sebesar 67% kerusakan cartilage yang terjadi selama

proses OA spontan. Terlebih lagi, pada percobaan tikus, peningkatan aktivitas

MMP-3 terjadi bersamaan dengan perubahan osteoarthritis pada lutut yang di

sebabkan oleh lari yang intensif. Walaupun dipercaya bahwa MMP-3 mungkin

merupakan mediator kunci dari degradasi matrix cartilage yang patologis,

tampaknya hal ini masih belum jelas mengenai perannya terhadap degradasi

cartilage yang patologis, terutama pada saat proses berlari yang berlebihan dengan

beban. Pada studi kali ini, inhibitor selektif dari MMP-3 diobservasi apakah hal ini

dapat menimbulkan efek protektif dari degradasi yang disebabkan oleh proses

berlari yang berlebihan, dan apakah MMP-3 mempunyai peran terhadap degradasi

dari cartilage ECM pada kondisi mekanis seperti ini (Ni GN, dkk. 2011).

Turnover dari matrix cartilage diregulasi oleh kondrosit, yang dapat

mensintesis berbagai jenis enzim proteolitik, seperti matrix metalloprotease

(MMP). Telah diketahui bahwa pada OA, terjadi degradasi aggrecan dan kolagen.

Kaskade proteolitik melibatkan kolagen-kolagen (kolagenase interstitial atau

28

MMP-1, kolagenase neutrofil atau MMP-8 dan kolegenase-3 atau MMP-13),

gelatinase (MMP-2 dan MMP-9), dan stromelysin (secara khusus stromelysin-1

atau MMP-3). Penghambat jaringan dari metalloproteases (TIMPs) menghambat

efek katobolik dari MMPs. Dipercaya bahwa rasio MMP terhadap TIMP adalah

diregulasikan secara ketat oleh kondrosit itu sendiri untuk mempertahankan

hemostatis jaringan (Vanwanseele B, dkk. 2002).

Kondrosit meregulasi metabolisme cartilage. Hemostatis matriks extraselular

dikendalikan terutama oleh enzim-enzim yang di sekresikan oleh kondrosit.

Sebagai konsekuensi dari kejadian mekanik dan biomekanik, tidak seimbangnya

antara sintesis dan degradasi dari artikulasi matriks cartilage mengakibatkan OA

secara klinis. Penelitian-penelitian molekular yang terdahulu menekankan bahwa

OA tidak hanya merupakan suatu penyakit degenerative, tetapi merupakan proses

inflamasi yang berlanjut didalam patologinya. Matrix metalloproteinases (MMPs)

dan sitokin proinflamasi seperti interleukin-1 (IL-1), Il-6, tumor necrosis factor

alpha (TNF-a) berperan penting didalam proses inflamasi ini. Beberapa penelitian

menetapkan bukti signifikan pengaruh dari MMPs, khususnya MMP-3, yang

dihasilkan oleh kondrosit pada saat terjadinya proses degradasi cartilage. MMPs,

sebuah keluarga gen dari zinc-dependant proteases, yang disekresikan dari

beberapa sel, termasuk kondrosit, synovial-lining sels, neutrofil, dan makropage.

Pada penelitian permulaan, peningkatan kadar MMP ditemukan pada lutut dengan

osteoarthritis dan cartilage sendi pada manusia yang dilakukan operasi total joint

replacement. MMP yang dilepaskan oleh kondrosit dapat diperkuat pada kondisi

stress mekanikal atau kimia, yang mengakibatkan penghancuran hampir semua

29

komponen matriks cartilage. Diantara mediator kerusakan jaringan, IL-1 dan TNF-

a secara aktif terlibat pada perjalanan kerusakan cartilage dan dapat menstimulasi

sekresi MMP dari kondrosit dan jaringan sinovial (Aktas E, dkk. 2011).

Gambar 2.6 Metabolisme cartilage pada OA dimana terjadi ketidakseimbangan

antara enzim yang menyebabkan regenerasi dan degenerasi (Hassanali

SH. 2011).

Proses perbaikan cartilage sendi yang mengalami degenerasi selama

immobilisasi, termasuk proliferasi kondrosit dan sintesis proteoglican, telah

terbukti dapat diaktifkan selama immobilisasi berlangsung pada penelitian

eksperimental. Proses degenerative dan dan perbaikan cartilage dikontrol oleh

faktor hormone misalnya growth factor yang dikeluarkan oleh cartilage secara

autocrine atau paracrine (Okazaki R, dan Sakai A. 2001).

2.3.2 COMP sebagai biomarker degenerasi cartilage

Cartilage Oligomeric Matrix Protein (COMP) adalah anggota dari keluarga

thrombospondin protein ekstraseluler, awalnya diambil dari cartilage. COMP

adalah calcium binding rotein dengan berat molekul yang tinggi (>500 kDa ), yang

30

terdiri dari lima subunit yang identik. (Vilim V, dkk. 2002). COMP adalah salah

satu biomarker OA yang terbaik, dihasilkan oleh kondrosit serta sinovite dan dapat

berfungsi sebagai penanda untuk baik tulang rawan degradasi atau omset sinovium

atau keduanya. COMP berfungsi sebagai pengatur pembentukan fibril dan

pemeliharaan jaringan kolagen matur. Jumlah total COMP di cartilage

osteoarthritis sama seperti tulang rawan normal tetapi dengan proporsi fragmen

terdegradasi yang lebih tinggi. Fragmen ini menyebar di cairan sendi kemudian

muncul dalam sirkulasi. Kadar serum COMP yang tinggi menunjukkan

meningkatnya degradasi cartilage. (Dheer M. 2001. Singh S, dkk. 2014).

Gambar 2.7 Gambar 6. Gambar Biomarker Yang Bisa Dipakai Untuk

Osteoarthritis (Lotz M, dkk. 2013)

COMP berbentuk molekul homopentamer, yang memberikan fleksibilitas

tambahan pada molekul untuk berinteraksi dengan molekul yang lebih besar dan

bertindak sebagai sebuah bridging molekul antara protein tertentu dengan factor

pengaktifan, atau antara protein dan permukaan sel. COMP tidak hanya mengikat

31

komponen ECM yang berbedatetapi juga berinteraksi dengan faktor pertumbuhan

dan bertindak sebagai “lattice” untuk menyajikan mereka untuk pemanfaatan oleh

sel-sel. (Acharya C. 2014).

Gambar 2.8 Stress mekanik terhadap terjadinya OA. Stress menyababkan terjadinya

peningkatan IL1 dan menstimulasi pembentukan MMPS dan

ADAMTS dan menyebabkan aktifnya MMPS yang kemudian

menyebabkan kerusakan cartilage. (Goldring MB dan Marcu KB.

2009)

Tanda utama terjadinya artritis adalah terjadi kerusakan pada ECM. Fragmen

terdegradasi dari COMP ditemukan di tulang rawan, sinovial cairan, dan serum

pasien arthritis. Mekanisme molekuler degradasi COMP tetap tidak diketahui

secara pasti, penghambatan enzim yang dapat merendahkan kadar serum COMP

dapat menghamabt terjadinya artritis. Matrixmetalloproteinases (MMPs) adalah

salah satu kelas enzim yang bertanggung jawab untuk menurunkan ECM tulang

32

rawan dan melepaskan fragmen COMP dan komponen ECM lainnya ke dalam

cairan sinovial dan serum. MMPs dirangsang oleh interleukin-1 (IL-1). (Dickinson,

dkk. 2003).

Gambar 2.9.Ikatan COMP dengan protein. Garis putus-putus menunjukkan terikat

dengan protein tersebut. Garis yang lain menunjukkan mempengaruhi

protein tersebut didalam sel atau terikat pada permukaan sel. (Acharya

C. 2014).

Kadar COMP dapat membantu dalam mengidentifikasi kelompok pasien

berisiko tinggi dan untuk mengetahui pasien selama studi klinis dan uji coba obat

yang dianalisis menggunakan metode statistik. (Vilim V, dkk. 2002). COMP

awalnya diidentifikasi sebagai matriks protein non-kolagen tulang rawan. Juga

telah ditemukan di meniskus, membran sinovial, wight bearing tendon. Cartilage

sendi mengandung COMP tertinggi dan perubahan konsentrasi COMP dalam serum

33

dan cairan sinovial berkorelasi dengan proses degenerasi sendi. (Murphy E, dkk.

2015).

Terjadi peningkatan kadar serum COMP pada pasien dengan OA lutut disertai

dengan perubahan pada radiologis. Tingkat serum COMP yang tinggi juga dapat

menunjukkan kerusakan cartilage pada pasien yang bergejala tanpa kelainan

radiologis yang signifikan. (Fernades FA, dkk. 2007).

2.4. Simvastatin

Statin adalah inhibitor kompetitif dari hydroxymethylglutaryl (HMG – CoA)

reduktase dan digunakan secara umum di dunia sebagai obat yang paling efektif

untuk menurunkan serum kolestrol dengan cara menghambat jalur biosintesis

kolestrol. Enzim HMG- CoA reduktase mengkatalisasi konversi dari HMG-CoA

menjadi mevalonate, yang merupakan salah satu proses biosintesis kolestrol. Statin

juga mempunyai efek antiinflamasi, yang tidak berhubungan dengan

kemampuannya untuk menurunkan kadar lemak. Berdasarkan literatur terakhir,

bertujuan untuk menginvestigasi efek dari statin pada model eksperimental OA

dengan cara mengevaluasi persentase ekspresi MMP-3 pada kondrosit dan skor

histopatologi OARSI OA (Aktas E, dkk. 2011).

34

2.4.1 Sifat biokimia

Rumus Bangun:

1. Rumus molekul: C25

H38

O5

2. Sinonim: butanoic acid, 2,2- dimethyl -, 1, 2, 3, 7, 8, 8a -hexahydro- 3,7

dimethyl -8- [2- (tetrahydro- 4- hydroxyl -6 -oxo- 2H- pyran- 2yl)-ethyl]-1-

naphthalenylester, Berat Molekul: 418,57.

3. Bentuk: serbuk kristal berwaran putih sampai abu-abu, tidak higroskopis.

4. Kelarutan: Praktis tidak larut dalam air dan sangat larut dalam kloroform,

metanol dan etanol.

2.4.2 Mekanisme kerja

Simvastatin merupakan senyawa yang diisolasi dari jamur Penicillium citrinum,

senyawa ini memiliki struktur yang mirip dengan HMG-CoA reduktase.

Simvastatin bekerja dengan cara menghambat HMG-CoA reduktase secara

35

kompetitif pada proses sintesis kolesterol di hati. Simvastatin akan menghambat

HMG-CoA reduktase mengubah asetil-CoA menjadi asam mevalonat. (Witztum.

1996). Simvastatin jelas menginduksi suatu peningkatan reseptor LDL dengan

afinitas tinggi. Efek tersebut meningkatkan kecepatan ekstraksi LDL oleh hati,

sehingga mengurangi simpanan LDL plasma (Katzung BG. 2002).

Aktas dkk, mendemonstrasikan bahwa simvastatin, inhibitor HMG CoA

reduktase, dapat menurunkan tingkat keparahan OA dengan cara menurunkan

ekspresi MMP-3 di cartilage sendi. OA lutut paling jelas terlihat secara klinis pada

pasien yang mempunyai riwayat trauma yang tidak tertangani dengan baik.

Misalignment dan instabilitas, yang dapat menyebabkan perubahan loading

cartilage sendi, menimbulkan komplikasi jalur biokimia, yang pada akhirnya

menyebabkan degradasi matriks. Khususnya, traksi shear dan tangential pada

permukaan cartilage akan mengaktivasi TNF-α, IL-1, dan jalur katabolik yang

dimediasi oleh MMP. (Aktas E, dkk. 2011).

Walaupun statin telah dilaporkan dapat menurunkan produksi dari MMP-3 dari

kondrosit yang distimulasi oleh IL-1b dan MMP-1, MMP-3, MMP-9, dari

makrofag. Mekanisme dari efek inhibitor pada produksi MMP pada berbagai jenis

sel masih kontroversial. Beberapa studi menyarankan bahwa metabolisme

kondrosit yang dimodulasi oleh statin dengan cara menurunkan prenylation dari

molekul utama yang mengontrol pengeluaran dari enzim yang dapat mendegradasi

kolagen (Aktas E, dkk. 2011).

36

2.4.3 Efek samping

Efek samping dari pemakaian Simvastatin adalah miopati. Insiden terjadinya

miopati cukup rendah (<1%). Akan tetapi, pada pada pasien dengan risiko tinggi

terhadap gangguan otot, pemberian Simvastatin harus diperhatikan (Suyatna.

1995).

Diantara jenis statin, simvastatin mempunyai kelebihan, yakni mempunyai efek

lipofilik dan kemampuan secara pasif untuk berdifusi ke dalam sel, dengan rasio

yang bergantung pada dosis. Metode pemberian statin juga merupakan masalah

yang penting, karena berbagai metode seperti secara intraperitoneal dan intrasendi

telah digunakan untuk memeriksa efek penurunan inflamasinya pada pasien

arthritis. Pemberian secara oral digunakan pada penelitian kali ini. Pemberian

secara ini merupakan suatu prosedur yang simpel dan efektif, yang juga terhidar

dari efek samping penggunaan parenteral (Aktas E, dkk. 2011).

Walaupun konsentrasi efektif lebih tinggi dibandingkan dengan nilai terapeutik

pada manusia dengan hiperkolesterolemia (1,5 mg/kg/hari), tidak ada efek timbal

balik simvastatin pada viabilitas sel yang ditemukan. Atas temuan ini, tujuan

utamanya adalah untuk menahan proses inflamasi dengan cara menginhibisi enzim

yang mempunyai efek degradasi enzim dari MMP (Aktas E, dkk. 2011).

37

BAB III

KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS

3.1 Kerangka Berpikir

Nyeri sendi yang diakibatkan oleh kerusakan cartilage memerlukan perhatian

yang serius karena akan menurunkan kualitas hidup seseorang. Salah satu faktor

resiko kerusakan cartilage adalah faktor immobilisasi sendi yang lama.

Immobilisasi sendi masih sering dilakukan pada terapi gangguan musculoskeletal,

misalnya pada penangangan fraktur yang mengharuskan immobilisasi pada dua

sendi dan memerlukan waktu lebih dari 4 minggu.

Cartilage pada sendi mendapatkan nutrisi melalui difusi cairan sendi yang

diabsorpsi melalui permukaan cartilage dan nutrisi yang berdifusi melului aliran

darah pada subchondral bone. Sinovial Fluid, diproduksi dan dibsorpsi oleh

membrane sendi pada kapsul sendi, sebagai tempat transport nutrisi atau sisa

metabolisme (Knapik DM, dkk. 2013. Liphardtyz AM, dkk. 2009).

Proses perbaikan cartilage sendi yang mengalami degenerasi selama

immobilisasi, termasuk proliferasi kondrosit dan sintesis proteoglican, telah

terbukti dapat diaktifkan selama immobilisasi berlangsung pada penelitian

eksperimental. Proses degenerative dan dan perbaikan cartilage dikontrol oleh

faktor hormone misalnya growth faktor yang dikeluarkan oleh cartilage secara

autocrine atau paracrine (Okazaki R dan Sakai A. 2001).

Penelitian terbaru menunjukkan sendi yang diimobilisasi pada anjing terjadi

peningkatan kadar matrik metalloproteinase (MMPs) pada compartment medial

38

tibia plateau disertai dengan degenerasi cartilage dan tanda-tanda peningkatan

protease, juga ditemukan pada sendi yang kontralateral, tetapi dengan tingkat yang

lebih rendah. Penelitian terbaru juga menunjukkan, sendi yang diimobilisasi

terjadinya proses proteolitic sejak terjadinya peningkatan MMP-1 dan MMP-3 pada

cartilage tibia yang diimobilisasi selama 6 minggu (Leroux, dkk. 2001)

Matrix metalloproteinases (MMPs) dan proinflammatory cytokines misalnya

interleukin-1 (IL-1), IL-6, dan tumor necrosis faktor alpha (TNF-a) berperan

penting pda proses inflamasi ini. Expresi cytokine ini pada reseptor nya akan

menyebabkan terjadi nya osteoarthritis. IL-1 dan TNF-α terbukti dapat

menyebabkan degradasi cartilage pada penilitian hewan (Moreland LW. 2003).

Penelitian Aktas dan kawan-kawan menemukan simvastatin memiliki efek

antiinflamasi yang menghambat pembentukan MMP-3 (Aktas E, dkk. 2011). Salah

satu biomarker untuk mengetahui terjadinya proses kerusakan sendi adalah kadar

serum Cartilage Oligomeric Matrix Protein (COMP). Kadar serum COMP juga

sangat berguna untuk memantau keberhasilan terapi pada OA. Disamping itu kadar

serum COMP juga dapat memprediksi progresivitas dari OA dan juga dapat

mengetahui proses kerusakan sendi yang sedang berlangsung. (Andersoon ML.

2006).

39

3.2 Kerangka Konsep

Skema 3.1 Kerangka Konsep Penelitian

Keterangan:

: Variabel Bebas

: Variabel Tergantung

: Variabel Kendali

Simvastatin (+)

FAKTOR INTERNAL

Jenis Kelinci

Umur

Berat Badan

Jenis kelamin

Lutut

Kelinci

FAKTOR

EKSTERNAL

Lingkungan

Nutrisi

Chondrolisis

1. Jumlah Kondrosit

2. Kadar Serum COMP

Immobilisasi

dengan cast

Simvastatin (-)

40

3.3 Hipotesis Penelitian

1. Jumlah kondrosit cartilage kelinci yang diimobilisasi dengan cast dan

diberikan simvastatin oral lebih banyak dibandingkan dengan kelinci

yang diimobilisasi dengan cast tanpa pemberian simvastatin.

2. Kadar serum COMP kelinci yang diimobilisasi dengan cast yang

diberikan simvastatin oral lebih rendah dibandingkan dengan kelinci

yang diimobilisasi dengan cast tanpa pemberian simvastatin.

41

BAB IV

METODOLOGI PENELITIAN

4.1 Rancangan Penelitian

Penelitian ini adalah penelitian eksperimental dirancang dengan menggunakan

rancangan Randomized Post-test only control group design (Campbell dan Stenly;

1996). Rancangan penelitian ini digambarkan dengan skema sebagai berikut:

Skema 4.1 Rancangan Penelitian

P : Populasi

S : Sampel

R : Randomisasi

P0 : Kelompok kontrol (dilakukan immobilisasi pada lutut kelinci

dengan cast tanpa pemberian simvastatin)

P1 : Kelompok perlakuan (dilakukan immobilisasi lutut kelinci dengan

cast dan diberikan peroral simvastatin 20 mg/kg BB/hari).

P0

P1

A0

A1

P S R

42

A0 : Kadar serum COMP dan kondrosit cartilage kelinci setelah 6 minggu

dilakukan immobilisasi sendi lutut dengan cast tanpa pemberian

simvastatin.

A1 : Kadar serum COMP dan kondrosit cartilage kelinci setelah 6 minggu

dilakukan immobilisasi sendi lutut dengan cast dan pemberian

simvastatin 20 mg/kg BB/hari.

4.2 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada tiga tempat yaitu

1. Laboratorium Farmakologi Fakultas Kedoteran Universitas Udayana, Bali,

sebagai tempat perlakuan dan pemeliharan kelinci.

2. Laboratorium Patologi Veteriner Fakultas Kedokteran Hewan Universitas

Udayana sebagai tempat pemeriksaan histopatologis jumlah sel kondrosit

cartilage.

3. Laboratorium Patologi Klinik FK UNUD/RSUP Sanglah Denpasar, sebagai

tempat pemeriksaan kadar serum COMP.

Waktu dilaksanakan mulai bulan November 2015 sampai bulan Desember

2015.

4.3 Populasi dan Sampel

4.3.1 Populasi

Populasi pada penelitian ini adalah kelinci putih New Zealand

43

4.3.2 Kriteria subyek

Sampel pada penelitian ini adalah kelinci dewasa, yang memenuhi kriteria inklusi

dan eksklusi sebagai berikut:

Kriteria Inklusi:

1. Kelinci betina

2. Usia 8-12 minggu

3. Berat 2-3 kg

4. Sehat, ditandai gerakan aktif

Kriteria Eksklusi

1. Kelinci sakit (gerak tidak aktif) dan tidak mau makan

2. Cacat atau deformitas pada ekstrimitas

Kriteria drop-out

1. Kelinci mati saat penelitian

2. Timbul faktor eksklusi selama pemantauan

4.3.3 Besar sampel

Besar sampel dihitung dengan menggunakan rumus Federer:

(t-1)( n-1) ≥ 15

(2-1)(n-1) ≥ 15

n-1 ≥ 15/1

n-1 ≥ 15

n ≥ 16

44

n = Besar sampel

T = Jumlah perlakuan

Dari hasil perhitungan rumus di atas, besar sampel minimal yang diperlukan

sebesar 16 sampel dalam satu kelompok. Untuk mengantisipasi kemungkinan drop

out, sampel ditambahkan 10%, maka jumlah sampel dalam penelitian ini adalah:

N = n/ (1-f)

Dimana:

N = jumlah hewan coba yang diperlukan tiap kelompok

n = jumlah sampel minimal untuk tiap kelompok

f = perkiraan proporsi dropout

Maka:

N = 16/(1 – 0,1)

N = 16/0,9

N = 17,78 N dibulatkan menjadi 18

Berdasarkan rumus diatas, maka jumlah sampel yang diperlukan pada penelitian ini

sebanyak 18 ekor hewan coba untuk tiap kelompok atau total 36 kelinci. Pada

penelitian ini dipakai jumlah total sample kelinci adalah 38 ekor. Teknik

pengambilan sampel digunakan cara Simple Randomization karena populasi

relative homogen.

45

4.3.4 Teknik penentuan sampel

Teknik penentuan sampel penelitian dilakukan dengan cara berikut:

1. Dari populasi kelinci diadakan pemilihan sampel berdasarkan kriteria

inklusi dan eksklusi.

2. Dari sampel yang telah dipilih kemudian dibagi menjadi dua kelompok

secara random yaitu kelompok kelompok kontrol, dan kelompok perlakuan.

4.4 Variabel Penelitian

4.4.1 Klasifikasi variabel

1. Variabel bebas : Pemberian simvastatin secara oral 20 mg/kg bb/hari

2. Variabel tergantung : Kadar serum COMP, dan Jumlah kondrosit cartilage

4.4.2 Definisi operasional variabel

1. Simvastatin berupa tablet 10 mg (Generik) yang dihaluskan dilarutkan ke

dalam air 3 cc dan kadarnya disesuaikan yang diberikan secara oral dengan

spuit 3 ml. Dosis Simvastatin yang diberikan adalah 20 mg/kg BB/hari

2. Imobilisasi dilakukan dengan aplikasi cast posisi 90o flexi pada sendi lutut

kelinci dari tulang tibia ke tulang femur. Cast dipertahankan selama 6

minggu perlakuan (Vanwanseele B, dkk. 2011).

3. Kadar serum COMP diukur dengan metode elisa

4. Jumlah kondrosit diukur dengan pembesaran 400 kali dalam satu lapangan

pandang diukur dari superficial zone sampai calcified zone.

4.5 Instrumen dan Bahan Penelitian

Instrumen yang dipakai:

1. Pinset

46

2. Pisau bedah

3. Gunting

4. pahat

5. Obyek glass

6. Mikroskop

7. Kamera

8. Sarung tangan

9. Alat ukur

10. Spuit 1 cc, 3 cc

Bahan terdiri dari:

1. Alkohol 30%, 40%, 50%, 60%,70%, dan 95%, NaCl 0.9%

2. Aquades

3. Formalin

4. Parafin

5. Hematoxylin-Eosin

6. Ketamin vial dengan merek ketalar

7. Simvastatin tablet 10 mg, digunakan dengan dosis 20mg/kgBB/ hari,

8. Fiber cast ukuran diameter 10 cm

9. Serum COMP elisa kit

47

4.6 Prosedur Penelitian

4.6.1 Hewan coba

Hewan coba adalah kelinci putih New Zealand Betina, usia 8-12 minggu, berat

badan 2-3 kg, dengan kesehatan baik ditandai dengan gerakan aktif, bulu tidak

kusam dan memiliki respon yang baik terhadap rangsangan sekeliling.

4.6.2 Cara kerja

1. Kelinci diadaptasi selama 1 minggu.

2. Secara random dibagi menjadi dua kelompok yaitu kelompok kontrol (P0),

dan kelompok perlakuan (P1).

3. Kelompok P0 adalah kelompok yang diimobilisasi dengan cast pada sendi

lutunya tanpa pemberian simvastatin, sedangkan P1 kelompok adalah

kelompok yang diimobilisasi sendi lututnya dan diberikan simvastatin

peroral 20 mg/kgBB/hari

4. Kedua kelompok dikandangkan dilaboratorium Fakultas Kedokteran

Hewan Universitas Udayana dengan ukuran kandang 0,37 M2/Ekor, dan

diberi diet 75-100 gram konsentrat/hari dengan kandungan 17%-20%

protein, 3%-4% Lemak, 40% pati, 30%-35% serat kasar, 4%5% abu dan

vitamin C dosis tinggi dan diberikan minum adlibitum. (Smith JB, dkk.

1988)

5. Berat badan masing-masing kelinci ditimbang setiap minggu selama

penelitian.

48

6. Pada minggu ke 6 cartilage dari medial condyle femur diperiksa secara

histopatologi. Pada minggu ke 6 ditetapkan sebagai batas akhir penelitian

karena sudah terjadi degenerasi cartilage (Vanwanseele B, dkk. 2002).

7. Kadar serum COMP diperiksa dengan metode elisa, sample serum diambil

dari arteri femoralis sebanyak 2 cc dengan spuit 3 cc

8. Jumlah kondrosit dihitung berdasarkan hasil pemeriksaan histopatologi.

4.6.3 Pembuatan Sediaan Histopatologis Cartilage

Kelinci euthanasia dengan menggunakan Ketamin dengan merek ketalar

dengan dosis 50 mg/kgbb. (Istiadjid ES. 2011). Kemudian cartilage diambil secara

fullthickness sampai subchondral bone pada medial condile femur kelinci dengan

pahat kemudian di fiksasi dengan 10% formalin-0.1M phostat buffer PH 7.4 dan

dilakukan dekalsifikasi dengan asam format (formic acid). Spesimen tersebut

kemudian ditanam pada paraffin blok dipotong dengan tebal 5-7 micrometer tiap

bagian dan di cat dengan Haematoxylin dan eosin selanjutnya dilakukan

pemeriksaan dibawah mikroskop cahaya. Sisa organ yang tidak digunakan dikubur

secara layak

49

4.7 Alur Penelitian

Skema 4. 2 Alur Penelitian

4.8 Analisa Data

Data yang diperoleh dianalisis dengan langkah-langkah sebagai berikut:

1. Analisis Deskriptif

2. Analisis Normalitas dan Homogenitas :

a. Uji Normalitas data dengan Saphiro wilk Test untuk mengetahui data sampel

berdistribusi normal atau tidak.

b. Uji Homogenitas = test of the equality of variances = F test (Levene’s Test for

Equality of Variance).

1. Pemeriksaan Kadar serum COMP

2. Pemeriksaan histopatologis untuk

menghitung jumlah kondrosit

Analisis Data

Sample Kelinci

Immobilisasi (+)

Simvastatin (-)

Immobilisasi (-)

Simvastatin (+)

6 Minggu perlakuan

50

3. Analisis Inferensial :

a. Bila distribusi normal (nilai α = 0,05) uji independent t-test

b. Bila distribusi tidak normal (nilai α = 0,05) : uji Non Parametrik dengan

Mann-Whitney U Test

51

BAB V

HASIL PENELITIAN

5.1 Analisis Sampel

Analisis penelitian mencakup sebaran data secara deskriptif, kadar serum

COMP dan jumlah Kondrosit. Selanjutnya data yang terkumpul dilakukan analisis

secara statistic dengan SPSS for Windows version 22.0.

5.1.1. Analisis deskriptif

Analisis data secara deskriptif bertujuan untuk memperoleh gambaran yang lebih

jelas mengenai distribusi dan simpangan baku dari masing-masing variable

penelitian.

Tabel 5. 1

Distribusi frekuensi subjek penelitian masing-masing kelompok

Kelompok Frekuensi (n) Persentase (%)

Perlakuan

(dengan Simvastatin)

19 50.00

Kontrol

(tanpa Simvastatin)

19 50.00

Total 38 100

Dari distribusi di atas dapat dilihat bahwa total jumlah subjek penelitian adalah

sebanyak 38 dengan kelompok perlakuan dengan pemberian simvastatin

sebanyak 19 atau 50.00 % dari total seluruh subjek dan kelompok kontrol tanpa

pemberian simvastatin sebanyak 19 atau 50.00%.

52

Tabel 5. 2

Rerata Kadar Serum COMP dan jumlah Kondrosit pada masing-masing kelompok

Variabel

Kelompok

Perlakuan dengan

Simvastatin

(n=19)

(Mean SD)

Kontrol tanpa

Simvastatin

(n=19)

(Mean SD)

Kadar Serum COMP

(Ng/ML)

7,94 ± 3,7013 29,92 ± 24,1971

Jumlah Kondrosit 75,10 ± 6,4108 53,57 ± 5,4295

Rerata kadar serum COMP (Ng/ML) pada kelompok perlakuan adalah sebesar

7,94 ± 3,70130 sedangkan pada kelompok kontrol adalah sebesar 29,92 ±

24,19711. Jumlah Kondrosit pada kelompok perlakuan memiliki rerata sebesar

75,10 ± 6,41088, sedangkan pada kelompok kontrol adalah sebesar 53,57 ±

5,42951.

5.2 Analisis Inferensial

Analisis ini bertujuan untuk melakukan generalisasi hasil penelitian ke

populasi. Uji statistik inferensial yang digunakan pada penelitian ini adalah

independent t-test bila data berdistribusi normal dan varian datanya homogen.

Penilaian hasil uji menggunakan 95% CI dan nilai p pada batas kemaknaan 0.05.

5.2.1 Uji normalitas dan homogenitas

Variabel-variabel penelitian pada kelompok perlakuan dan kontrol dilakukan

uji normalitas. Dengan jumlah data sebanyak 38 (n < 50), maka uji normalitas yang

digunakan terhadap data hasil penelitian adalah Shapiro-Wilk test, sedangkan uji

homogenitas varian data dilakukan dengan menggunakan Levene’s test.

53

Tabel 5.3

Uji normalitas data variabel-variabel penelitian dengan Shapiro-Wilk

Variabel Kelompok N P Keterangan

Kadar Serum COMP Perlakuan 19 0,248 Normal

Kontrol 19 0,063 Normal

Jumlah Kondrosit Perlakuan 19 0,072 Normal

Kontrol 19 0,534 Normal

Tabel di atas menunjukkan bahwa data kadar serum COMP dan Jumlah kondrosit

berdistribusi normal, dimana nilai p > 0,05

Tabel 5.4

Uji Homogenitas varian data variabel-variabel penelitian dengan Levene’s Test

Variabel Kelompok N P Keterangan

Kadar Serum COMP Perlakuan 19 0,000 Tidak Homogen

Kontrol 19

Jumlah Kondrosit Perlakuan 19 0,314 Homogen

Kontrol 19

Tabel di atas menunjukkan bahwa data kadar serum COMP memiliki varian yang

tidak homogen dimana nilai p < 0,05, sedangkan jumlah Kondrosit, homogen

dimana nilai p > 0,05.

5.2.2 Uji Independent T-Test

Untuk variabel numerik dilakukan uji kemaknaan untuk data dua kelompok

tidak berpasangan yaitu independent t-test untuk data yang berdistribusi normal.

Untuk mengetahui efek dari masing-masing variabel pada kelompok perlakuan dan

kontrol dilakukan dengan membandingkan rerata post-test dari masing-masing

kelompok.

Tabel 5.5

54

Hasil uji komparabilitas data post-test variabel penelitian untuk kelompok

perlakuan dan kontrol

Variabel

Kelompok

Beda

rerata

95% CI

Nilai

p

Perlakuan

dengan

simvastatin

(n = 19)

Kontrol

tanpa

simvastatin

(n = 19)

Kadar serum

COMP

7,94 ± 3,7013 29,92 ± 24,1971 -21,979 -33,368 – (-

10,590)

0,000

Jumlah

Kondrosit

75,10± 6,4108 53,57 ± 5,4295 21,526 17,617-25,435 0,000

Tabel di atas menunjukkan bahwa kadar serum COMP pada kelompok perlakuan

lebih rendah dibandingkan dengan kelompok kontrol, dan perbedaan rerata antar

kelompok perlakuan dan kontrol signifikan secara statistik dengan nilai p = 0,000

(p< 0,05). Sedangkan jumlah Kondrosit pada kelompok perlakuan lebih banyak

dibandingkan dengan kelompok kontrol, dan perbedaan rerata antar kelompok

perlakuan dan kontrol signifikan secara statistik dengan nilai p = 0,000 (p< 0,05).

55

BAB VI

PEMBAHASAN

Hasil interpretasi dari data penelitian yang sudah diolah dan dianalisis secara

statistik, semuanya sesuai dengan hipotesis dari penelitian. Berikutnya hasil

interpretasi data tersebut akan dibahas untuk mengetahui faktor-faktor yang

mempengaruhi hasil penelitian ini.

6.1 Subyek Penelitian

Dalam penelitian ini, menggunakan subyek kelinci putih New Zealand dengan

jenis kelamin betina, umur 8-12 minggu, berat badan 2-3 kg, kondisi hewan coba

sehat tanpa cacat yang sendi lututnya diimobilisasi dengan cast. Penelitian ini

bertujuan untuk mengetahui perbedaan jumlah kadar serum COMP dan jumlah sel

Kondrosit pada kelompok kelinci yang diimobilisasi sendi lututnya dengan

pemberian simvastatin dibandingkan tanpa pemberian simvastatin.

Kelinci merupakan hewan dengan ukuran sedang, mereka mempunyai

fleksibilitas khusus dan relatif mudah untuk ditangani, dimanipulasi dan dipelihara.

Kelinci juga relatif murah harganya. Kelinci yang digunakan adalah kelinci berjenis

kelamin betina karena mempunyai sikap agresif yang rendah (Mader dan Chift.

1999).

Sebagai hewan coba digunakan kelinci sebanyak 38 ekor yang terbagi menjadi

2 kelompok kelompok kontrol dan kelompok perlakuan masing-masing berjumlah

19 ekor. Penelitian ini merupakan penelitian yang pertama kali dilakukan,

56

sebelumnya belum pernah ada yang meneliti tentang pengaruh pemberian

simvastatin pada immobilisasi.

6.2 Hubungan Pemberian Simvastatin Jumlah Kondrosit Pada Kelinci Yang

Diimobilisasi Sendi Lututnya.

Dari uji statistic menunjukkan jumlah rerata kondrosit pada kelompok

perlakuan lebih banyak dibandingkan pada kelompok kontrol, setelah dilakukan uji

inferensial dengan independent t-test menunjukkan perbedaan yang signifikan

antara kedua kelompok. Ini menunjukkan bahwa pemberian simvastatin dapat

mencegah penurunan jumlah Kondrosit pada cartilage kelinci yang diimobilisasi.

Proses perbaikan cartilage sendi yang mengalami degenerasi selama

immobilisasi, termasuk proliferasi kondrosit dan sintesis proteoglican, telah

terbukti dapat diaktifkan selama immobilisasi berlangsung pada penelitian

eksperimental. (Okazaki R dan Sakai A. 2001). Kondrosit mensekresi enzim yang

dinamakan metalloproteinases (col¬lagenases, gelatinases, dan stromelysin), yang

mengatur derajat degradasi. Degradasi dari proteoglikan diikuti peningkatan

sintesis proteoglikan, yang kemudian terintegrasi di dalam jaringan. (Brittberg M,

dkk. 2011).

Immobilisasi menyebabkan terjadinya degenerasi cartilage yang salah satu

cirinya adalah penurunan jumlah sel Kondrosit. Simvastatin dapat menghambat

terjadinya degenerasi cartilage dengan mencegah expresi MMP3 pada cartilage.

MMP3 merupakan salah satu protease yang diketahui bertanggung jawab terhadap

generasi cartilage. Beberapa studi menyarankan bahwa metabolisme kondrosit

57

yang dimodulasi oleh statin dengan cara menurunkan prenylation dari molekul

utama yang mengontrol pengeluaran dari enzim yang dapat mendegradasi kolagen

(Aktas E, dkk. 2011).

6.3 Hubungan Pemberian Simvastatin Dengan Kadar Serum COMP Pada

Kelinci Yang Diimobilisasi Sendi Lututnya.

Pada uji normalitas menunjukkan bahwa kadar serum COMP pada kelinci yang

diimobilisasi sendi lututnya baik yang diberikan simvastatin maupun yang tanpa

pemberian simvastatin berdistribusi normal, p > 0,05.

Adanya kadar serum COMP yang berbeda beda terhadap pemberian simvastatin

disebabkan karena kemampuan penyerapan terhadap simvastatin yang berbeda

pada masing-masing kelinci, disamping respon cartilage terhadap immobilisasi

juga berbeda. Rigiditias dari masing-masing immobilisasi dengan cast juga

berbeda.

Perbedaan kadar serum COMP pada kelompok dengan pemberian simvastatin

dengan tanpa pemberian simvastatin menunjukkan bahwa kadar rerata serum

COMP pada kelompok perlakuan lebih rendah, setelah diuji secara statistik

menunjukan hasil Independent t- test p = 0,000 (p < 0,05), menunjukkan adanya

perbedaan yang signifikan. Pemberian simvastatin secara bermakna menurunkan

kadar serum COMP pada kelinci yang diimobilisasi sendi lututnya.

Hasil penelitian ini sesuai dengan hipotesis penelitian bahwa Kadar serum

COMP kelinci yang diimobilisasi dengan cast yang diberikan simvastatin oral lebih

rendah dibandingkan dengan kelinci yang diimobilisasi dengan cast tanpa

pemberian simvastatin.

58

Kadar serum COMP bisa dipakai untuk marker kerusakan cartilage dan dapat

dipakai untuk mengetahui respon terapi cartilage. (Hoda MA, dkk. 2015).

Pemberian obat-obatan yang dapat menghambat degradasi COMP dapat

menurunkan terjadinya artritis. (Acharya C, dkk. 2014). Simvastatin dapat

diberikan sebagai pencegahan degradasi cartilage sebagai efek dari immobilisasi.

Simvastatin merupakan obat yang murah, aman, dan mudah pemberiannya.

Diantara mediator kerusakan jaringan, IL1 dan TNF-α secara aktif terlibat pada

perburukan kerusakan cartilage dan mestimulasi sekresi MMP dari kondrosit dan

jaringan sendi (Aktas E, dkk. 2011), MMP3 selective inhibitor diketahui dapat

memiliki efek proteksi terhadap degenerasi cartilage yang diinduksi oleh lari yang

berlebihan (Ni GN, dkk. 2011). Simvastatin merupakan salah satu MMP3 selective

inhibitor yang dapat menghambat perburukan kerusakan cartilage oleh berbagai

sebab.

59

BAB VII

SIMPULAN DAN SARAN

7.1 Simpulan

Dari analisis data yang telah dilakukan dalam penelitian ini, dapat diperoleh

beberapa simpulan sebagai berikut:

1. Jumlah kondrosit cartilage kelinci yang diimobilisasi dengan cast dan

diberikan simvastatin oral lebih banyak dibandingkan dengan kelinci

yang diimobilisasi dengan cast tanpa pemberian simvastatin.

2. Kadar serum COMP kelinci yang diimobilisasi dengan cast yang

diberikan simvastatin oral lebih rendah dibandingkan dengan kelinci

yang diimobilisasi dengan cast tanpa pemberian simvastatin.

7.2 Saran

Penelitian ini merupakan penelitian awal yang melakukan analasis terhadap

efek pemberian simvastatin dengan terjadinya degenerasi cartilage pada

immobilisasi yang dikerjakan pada kelinci. Diharapkan adanya penelitian

lanjutan pada manusia sehingga pemberian simvastatin dapat dipakai untuk

mencegah degenerasi cartilage pada immobilisasi sendi.

60

DAFTAR PUSTAKA

.

Acharya C, Yik JH, Kishore A, Dinh VV, Cesare PE, Haudenschild DR. (2014).

Cartilage oligomeric matrix protein and its binding partners in the

cartilage extracellular matrix: Interaction, regulation and role in

chondrogenesis. Matrix Biologi Journal;37:102–111.

Aktas E, Sener E, Gocun PU. (2011). Mechanically Induced Eksperimental Knee

Osteoarthritis Benefits From Anti-Inflammatory And

Immunomodulatory Properties Of Simvastatin Via Inhibition Of

Matrix Metalloproteinase-3. J Orthopaed Traumatol;12:145–151

Anderson ML. (2006). Serum levels of Cartilage Oligomeric Matrix Protein

(COMP). BMC Musculoskeletal Disorders journal;7:98

Arya RK, dan Jain V. (2013). Osteoarthritis Of The Knee Joint: An overview,

Journal, Indian Academy of Clinical Medicine;14:155-162.

Brittberg M. (2011). Cartilage Morphology In: Brittberg M, Gersoff MK, Cartilage

Surgery An Operative Manual. 1st Ed, Elsevier, Philadelphia. hh 2-8.

Bucholz RW, dan Heckman JD. (2010). Principle of Nonoperative Fracture

Treatment in: Roockwood and Green’s Fracture In Adults. 7thed.

Lippincont Williams & Wilkins. Philladelphia.

Burleigh A, Chanalaris A, Gardiner MD. (2012). Joint Immobilization Prevents

Murine Osteoarthritis and Reveals the Highly Mechanosensitive

Nature of Protease Expression In Vivo. Arthritis & Rheumatism;

64:2278–2288.

Deere M, Rhoades HC, Gunning KB. (2001). Analysis of the promoter region of

human cartilage oligomeric matrix protein COMP. Matrix Biology

Journal;19:783-792

Dickinson SC, Vankemmelbeke MN, Buttle DJ, Rosenberg K, Heinegård, D,

Hollander AP. (2003). Cleavage of cartilage oligomeric matrix

protein (thrombospondin-5) by matrix metalloproteinases and a

disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs.

Matrix Biol;22:267–278.

Fernandes FA, Pucinelli ML, Silva NP, Feldman D. (2007). Serum cartilage

oligomeric matrix protein (COMP) levels in knee osteoarthritis in a

Brazilian population: clinical and radiological correlation. Scand J

Rheumatol;36(3):211-215.

Fu LL, Maffulli, N, Yip KM, Chan KM. (1998). Joint Cartilage Lesions Of The

Knee Following Immobilisation Or Destabilisation For 6 Or 12

Weeks In Rabbits. Clin Rheumatol;17:227-233.

Garnero P, Piperno M, Gineyts E, Christgau S, Delmas P. (2001). Cross Sectional

Evaluation Of Biochemical Markers Of Bone, Cartilage, And

Synovial Tissue Metabolism In Patients With Knee Osteoarthritis:

61

Relations With Disease Activity And Joint Damage. Ann Rheum

Dis;60:619–626.

Gineyts E, Mo JA, Ko A, Henriksen DB. (2004). Effects Of Ibuprofen On

Molekular Markers Of Cartilage And Synovium Turnover In Patients

With Knee Osteoarthritis. Ann Rheum Dis;63:857–861

Goldring MB dan Marcu KB. (2009). Biomed central, artritis research and therapy

,http: // arthritis-research .biomed central. com / articles / 10.1186 / ar

2592. Acces 3 Maret 2016.

Harada Y, Tomita N, Nakajima M, Ikeuchi K, Wakitani S. (2005). Effect Of Low

Loading And Joint Immobilization For Spontaneous Repair Of

Osteochondral Defect In The Knees Of Weightless (Tail Suspension)

Rats. J Orthop Sci;10:508–514.

Hassanali SH. (2011). Osteoarthritis: A Look At Pathophysiology And Approach

To New Treatments: A Review. East African Orthopaedic

Journal;5:51-57.

Hemshekhar M, dan Thushara RM. (2014). Role Of Cartilage Degrading Ensims

And Their End Products In The Pathogenesis Of Inflammatory

Arthritis”, Journal Inflammation &Sel Signaling;1:1-20.

Hoda MA, Hassab, Wessam M, Gendi E, Khaled I, Hayam, M, dkk. (2015). Serum

Cartilage Oligomeric Matrix Protein Reflects Radiological Damage

And Functional Status In Hemophilic Arthropathy Patients. The

Egyptian Rheumatologyst Journal;xxx:1-2

Hudelmaier M, Glaser C, Hausschild A, Burgkart R, Eckstein F. (2006). Effects Of

Joint Unloading And Reloading On Human Cartilage Morphology

And Function, Muscle Cross-Sectional Areas, And Bone Density A

Quantitative Case Report. J Musculoskelet Neuronal

Interact;6(3):284-290.

Iqbal K, Khan Y, Minhas LA. (2012). Effects Of Immobilization On Thickness Of

Superficial Zone Of Joint Cartilage Of Patella In Rats. Indian J

Orthop;46(4):391–394.

Istiadjid ES. (2011). Buku Ajar Etik Penelitian Kesehatan. Universitas Brawijaya

Press. Malang. hh 282-286

Kakarlapudi TK dan Bickerstaff DR. (2002). Joint Cartilage Lesions Of The Knee

Putting The Jigsaw Puzzle Together. Current Orthopaedics;16:139-

150.

Katzung BG. (2002). Farmakologi Dasar dan Klinik. 8th Ed. Salemba Medica.

Jakarta. hh 433

Knapik DM, Harris JD, Pangruzzi G, Griezzer MJ, Siston RA. (2013). The Basic

Science of Continuous Passive Motion in Promoting Knee Health: A

Systematic Review of Studies in a Rabbit Model. The Journal of

Arthroscopic and Related Surgery;29(10):1722-1731.

Kubatka P, Kubatka P, Kruzliak P, Rotrekl V, Jelinkova S, Mladosievicova B.

(2014). Statin In Oncological Research: From Eksperimental Studies

To Clinical Practice. Critical Reviews In Oncology/ Hematology; 92:

296-311

62

Leroux MA, Cheung HS, Bau JL, Wang JY, Howell DS, Setton LA. (2001). Altered

mechanics and histomorphometry of canine tibial Cartilage following

joint immobilization. Osteoarthritis and Cartilage;9(7): 633–640.

Liphardtyz AM, Mundermann A, Koo S, Backer N. (2009). Vibration Training

Intervention To Maintain Cartilage Thickness And Serum

Concentrations Of Cartilage Oligometric Matrix Protein (COMP)

During Immobilization. Osteoarthritis And Cartilage Journal;17:

1598-1603.

Lotz M, Pelletier M, Christiansen C, Brandi ML, Bruyero O, Chapuriat R, dkk.

(2013). Value of biomarkers in osteoarthritis: current status and

perspectives. Ann Rheum Dis Journal;72:1756–1763.

Mckee P. (2012). Orthotic Considerations For Dense Connective Tissue And Joint

Cartilage The Need For Optimal Movement And Stress. J Hand

Ther;25:233–43.

Monfort J, Garcia GN, Armada MJ, Monilau JC, Bonilla A. (2006). Decreased

Metalloproteinase Production As A Response To Mechanical

Pressure In Human Cartilage: A Mechanism For Homeostatic

Regulation. Arthritis Research & Therapy;8(5):1-11.

Moreland LW. (2003). Intra-Joint Hyaluronan (Hyaluronic Acid) And Hylans For

The Treatment Of Osteoarthritis: Mechanisms Of Action, Review

Article. Arthritis Res Ther;5:54-67

Moriyama H, Moriyama H, Yoshimura O, Kawamata S, Takayanagi K, Kurose T,

Kubota A, dkk. (2008). Alteration InJointCartilage Of Rat Knee

Joints After Spinal Cord Injury. Osteoarthritis And Cartilage;16:

392-398

Murphy E, Fitzgerald O, Saxne T, Bresnihan B. (2015). Increased Serum Cartilage

Oligomeric Matrix Protein Levels And Decreased Patellar Bone

Mineral Density In Patients With Chondromalacia Patellae. Ann

Rheum Dis;61:981–985

Ni GN, Zhan LQ, Gao MQ, Lei L, Zhou YZ, Pan YX. (2011). Matrix

Metalloproteinase-3 Inhibitor Retards Treadmill Running-Induced

Cartilage Degradation In Rats. Arthritis Research & Therapy; 13: 1-

11.

Okazaki R, and Sakai A. (2001). Sequential Changes In Transforming Growth

Faktor (TGF)-Â1 Concentration In Synovial Fluid And Mrna

Expression Of TGF-Â1 Receptors In Kondrosits After

Immobilization Of Rabbit Knees. J Bone Miner Metab;19:228–235.

Palmoski MJ and Brandt KD. (1982). Aspirin Aggravates The Degeneration Canine

Joint Cartilage Caused By Immobilization, Arthritis And

Rheumatism;25(11):1333-1342

Palmoski M, Perricone E, Brandt KD. (1979). Development And Reversal Of A

Proteoglycan Aggregation Defect In Normal Canine Knee Cartilage

After Immobilization. Arthritis and Rheumatism;22(5):508-517

Pella D, Rafael R, Viola M. (2005). Pleotropic effect of statin, Review article. Acta

Cardiol Sin;21:190-8

63

Provencher MT, Navaie M, Solomon DJ, Smith JC, Romeo AA, Cole BJ. (2011).

Current Concepts Review Joint Chondrolysis. J Bone Joint Surg;9 :

2033-2044

Quinn TM, Hauselmann HJ, Shintani N, Hunziker EB. (2013). Sel And Matrix

Morphology In Joint Cartilage From Adult Human Knee And Ankle

Joints Suggests Depth-Associated Adaptations To Biomechanical

And Anatomical Roles. Osteoarthritis And Cartilage;21:1904-1912.

Salter RB. (1999). Degenerative Disorders of Joint and Related Tissues in: Texbook

of Disorders and Injuries of The Musculoskeletal System. 3rd ed,

Lippinconts Williams & Wilkins. Philladelphia. hal 257-258

Shinmei M and Nemoto O. (1996). Molekular mechanisms underlying auto-

destruction of Cartilage in osteoarthritis. Current Orthopaedics

Journal;10:212-219

Singh S, Shahi NT, Shahi U, Kumar D. (2014). Serum Cartilage Oligomeric Matrix

Protein (COMP) Estimation: A Tool to Assess Efficacy of Treatment

in Knee Osteoarthritis. MOJ Orthop Rheumatol;1(3):1-17

Smith JB. (1988). Pemeliharaan, Pembiakan dan Penggunaan Hewan Percobaan di

Daerah Tropis. Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta. Hal 125-126

Solomon L. (2010). Osteoarthritis in: Solomon L, Marwick D, Nayagam S. Apley’s

System Of Orthopaedics and Fractures. 9th ed. Hodder Arnold.

London. hal 87-88

Vanwanseele, B., Lucchinetti E, Stussi E. (2002). The Effects Of Immobilization

On The Characteristics Of Joint Cartilage: Current Concepts And

Future Directions. Osteoarthritis And Cartilage;10:408–419.

Vanwanseele B, Eckstein F, Knecht H, Stussi E, Spaepen A. (2011). Knee Cartilage

Of Spinal Cord–Injured Patients Displays Progresif Thinning In The

Absence Of Normal Joint Loading And Movement. Arthritis &

Rheumatism;46(8):2073–2078

Vilim, V, Olejavora M, Machacek S, Gatterova J, Karus VB, Pavelka K. (2002).

Serum levels of cartilage oligomeric matrix protein (COMP)

correlate with radiographic progression of knee osteoarthritis.

Osteoarthritis and Cartilage journal;10:707–713.

Williams JM dan Brandt KD. (1984). Immobilization Ameliorates Chemically-

Induced Joint Cartilage Damage. Arthritis And Rheumatism;27(2):

208-216.

Witztum JL. (1996). Drug Used in The Treatment Of Hyperlipoproteinemias, In:

Molinoff PB, and Ruddon RW. Goodman & Gilman’s The

Pharmakological Basic of Therapeutic. 9th ed. McGraw Hill Inc.hal

887

Yuse W. (2013). Nutrition And Degeneration Of Joint Cartilage. Knee Surg Sports

Traumatol Arthrosc;21:1751–1762.

Lampiran 1. Surat Keterangan Kelaikan Etik

64

Lampiran 2. Surat Keterangan Selesai Melakukan Penelitian

65

Lampiran 3. Hasil Pemeriksaan Jumlah Chondrosite Cartilage

66

Lampiran 4. Hasil Pemeriksaan Kadar Serum COMP

67

68

69

Lampiran 4. Data Analisis SPSS

Case Processing Summary

Group

Cases

Valid Missing Total

N Percent N Percent N Percent

Kondro

sit

Simvastatin (+) 19 100.0% 0 0.0% 19 100.0%

Simvastatin (-) 19 100.0% 0 0.0% 19 100.0%

COMP Simvastatin (+) 19 100.0% 0 0.0% 19 100.0%

Simvastatin (-) 19 100.0% 0 0.0% 19 100.0%

Descriptives

Group Statistic Std. Error

K

o

n

d

r

o

s

i

t

Simvastatin (+) Mean 75.1053 1.47076

95% Confidence Interval for

Mean

Lower Bound 72.0153

Upper Bound 78.1952

5% Trimmed Mean 75.4503

Median 78.0000

Variance 41.099

Std. Deviation 6.41088

Minimum 61.00

Maximum 83.00

Range 22.00

Interquartile Range 10.00

Skewness -.763 .524

Kurtosis -.476 1.014

Simvastatin (-) Mean 53.5789 1.24561

95% Confidence Interval for

Mean

Lower Bound 50.9620

Upper Bound 56.1959

5% Trimmed Mean 53.5877

Median 52.0000

Variance 29.480

Std. Deviation 5.42951

Minimum 44.00

Maximum 63.00

Range 19.00

70

Interquartile Range 8.00

Skewness .167 .524

Kurtosis -.722 1.014

C

O

M

P

Simvastatin (+) Mean 7.9474 .84914

95% Confidence Interval for

Mean

Lower Bound 6.1634

Upper Bound 9.7314

5% Trimmed Mean 7.9360

Median 7.0830

Variance 13.700

Std. Deviation 3.70130

Minimum 2.20

Maximum 13.90

Range 11.70

Interquartile Range 7.60

Skewness .127 .524

Kurtosis -1.261 1.014

Simvastatin (-) Mean 29.9267 5.55120

95% Confidence Interval for

Mean

Lower Bound 18.2641

Upper Bound 41.5894

5% Trimmed Mean 28.7481

Median 33.0430

Variance 585.500

Std. Deviation 24.19711

Minimum 1.94

Maximum 79.13

Range 77.19

Interquartile Range 42.60

Skewness .361 .524

Kurtosis -.984 1.014

71

Group

Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk

Statistic Df Sig.

Stat

istic df Sig.

Kondrosit Simvastatin (+) .201 19 .043 .909 19 .072

Simvastatin (-) .193 19 .060 .958 19 .534

COMP Simvastatin (+) .150 19 .200* .938 19 .248

Simvastatin (-) .211 19 .026 .906 19 .063

Test of Normality

*. This is a lower bound of the true significance.

a. Lilliefors Significance Correction

72

73

74

Group Statistics

Group N Mean Std. Deviation Std. Error Mean

Kondrosit Simvastatin (+) 19 75.1053 6.41088 1.47076

Simvastatin (-) 19 53.5789 5.42951 1.24561

COMP Simvastatin (+) 19 7.9474 3.70130 .84914

Simvastatin (-) 19 29.9267 24.19711 5.55120

Independent Samples Test

Levene's Test for

Equality of

Variances t-test for Equality of Means

F Sig. t df

Sig. (2-

tailed)

Mean

Difference

Kondrosit Equal variances assumed 1.041 .314 11.169 36 .000 21.52632

Equal variances not

assumed 11.169 35.050 .000 21.52632

COMP Equal variances assumed 43.275 .000 -3.914 36 .000 -21.97932

Equal variances not

assumed -3.914 18.842 .001 -21.97932