DISERTASI

POLIMORFISME GEN TRANSCRIPTION FACTOR 7-

LIKE 2 BERASOSIASI DENGAN

KADAR GLUKAGON LIKE PEPTIDE 1 DAN INSULIN

MADE RATNA SARASWATI

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

2015

i

DISERTASI

POLIMORFISME GEN TRANSCRIPTION FACTOR 7-

LIKE 2 BERASOSIASI DENGAN

KADAR GLUCAGON LIKE PEPTIDE 1 DAN INSULIN

MADE RATNA SARASWATI

NIM. 1090271018

PROGRAM DOKTOR

PROGRAM STUDI ILMU KEDOKTERAN

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

2015

ii

Halaman Prasyarat Gelar DOKTOR

POLIMORFISME GEN TRANSCRIPTION FACTOR 7-

LIKE 2 BERASOSIASI DENGAN

KADAR GLUCAGON LIKE PEPTIDE 1 DAN INSULIN

Disertasi untuk Memperoleh Gelar Doktor

Pada Program Doktor, Program Studi Ilmu Kedokteran,

Program Pascasarjana Universitas Udayana

MADE RATNA SARASWATI

NIM. 1090271018

PROGRAM DOKTOR

PROGRAM STUDI ILMU KEDOKTERAN

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

2015

iii

Lembar Pengesahan

DISERTASI INI TELAH DISETUJUI

TANGGAL 15 JUNI 2015

Promotor,

Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, SpPD-KEMD, FINASIM

NIP. 19550329 198012 1 001

Kopromotor I, Kopromotor II,

Prof. Dr. dr. AAG Budhiarta, SpPD-KEMD, Prof. Dr. drh. I Gusti Ngurah Kade Mahardika

FINASIM NIP. 19631027 198903 1 004

NIP. 19441221 197206 1 001

Mengetahui

Direktur Ketua Program Studi Ilmu Kedokteran

Program Pascasarjana Program Pascasarjana

Universitas Udayana, Universitas Udayana,

Prof. Dr. dr. A. A. Raka Sudewi, Sp.S(K) Dr. dr. Bagus Komang Satriyasa, M.Repro.

NIP. 19590215 198510 2 001 NIP. 19640417 199602 1 001

iv

Disertasi Ini Telah Diuji pada Ujian Tertutup

Tanggal 28 Mei 2015

Panitia Penguji Disertasi Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana

No: 1405/UN14.4/IIK/2015, Tanggal: 12 Mei 2015

Ketua : Prof. Dr. dr. I Made Bakta, SpPD-KHOM, FINASIM

Anggota :

1. Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, SpPD-KEMD, FINASIM

2. Prof. Dr. dr. AAG Budhiarta, SpPD-KEMD, FINASIM

3. Prof. Dr. drh. I Gusti Ngurah Kade Mahardika

4. Prof. dr. Nyoman Agus Bagiada, SpBIOK

5. Prof. dr. N. Tigeh Suryadhi, MPH., PHD

6. Dr. dr. I Wayan Putu Sutirta Yasa, M.Si

7. Drh. Safarina Golfiani Malik, MS, PhD

v

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Ida Sang Hyang Widhi Wasa,

Tuhan Yang Maha Esa karena atas segala rahmat dan karunia-Nyalah penulis

dapat menyelesaikan disertasi sebagai syarat untuk menyelesaikan Program

Doktor, Program Studi S3 di Program Studi Ilmu Kedokteran, Program

Pascasarjana Universitas Udayana. Disertasi ini berjudul Polimorfisme Gen

Transcription Factor 7-Like 2 Berasosiasi dengan Kadar Glucagon Like

Peptide 1 dan Insulin.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof. Dr.

dr. Ketut Suastika, SpPD-KEMD, FINASIM selaku Promotor, yang dengan penuh

perhatian telah memberikan dorongan, semangat, bimbingan, dan saran selama

penulis mengikuti Program Doktor. Terima kasih juga penulis sampaikan kepada

Prof. Dr. dr. AAG Budhiarta, SpPD-KEMD, FINASIM selaku Kopromotor I,

Prof. Dr. drh. I Gusti Ngurah Kade Mahardika selaku Kopromotor II, atas segala

arahan dan bimbingan, dan motivasinya untuk menyelesaikan disertasi ini.

Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada mantan Rektor Universitas

Udayana Prof. Dr. dr I Made Bakta, SpPD-KHOM, FINASIM dan Rektor

Universitas Udayana Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, SpPD-KEMD, FINASIM yang

telah memberikan kesempatan pada penulis untuk menempuh Program Doktor,

Program Studi S3 di Program Studi Ilmu Kedokteran, Program Pascasarjana

Universitas Udayana, kepada Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana

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

vi

selaku Asisten Direktur I dan Prof. Made Sudiana Mahendra, Ph.D., selaku

Asisten Direktur II, mantan Ketua Program Studi S3 Ilmu Kedokteran Program

Pascasarjana Universitas Udayana Dr. dr. Putu Sutirta Yasa, MSi, dan Ketua

Program Studi S3 Ilmu Kedokteran Program Pascasarjana Universitas Udayana

Dr. dr. Bagus Komang Satriyasa, M.Repro., atas kesempatan yang diberikan

kepada penulis mengikuti Program Doktor, Program Studi S3 di Program Studi

Ilmu Kedokteran, Program Pascasarjana Universitas Udayana. Tidak lupa penulis

juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada Dekan Fakultas Kedokteran

Universitas Udayana Prof. Dr. dr. Putu Astawa, SpOT, M.Kes, atas ijin yang

diberikan kepada penulis untuk mengikuti pendidikan Progam Doktor. Pada

kesempatan ini penulis juga menyampaikan rasa terima kasih kepada Dr. dr. Ketut

Suega, SpPD-KHOM, FINASIM, selaku Ketua Bagian Ilmu Penyakit Dalam

Fakultas Kedokteran Universitas Udayana/RS Sanglah Denpasar. Ungkapan

terima kasih juga penulis sampaikan kepada para penguji disertasi yaitu: Prof. Dr.

dr. I Made Bakta, SpPD-KHOM, FINASIM, Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, SpPD-

KEMD, FINASIM, Prof. Dr. dr. AAG Budhiarta, SpPD-KEMD, FINASIM, Prof.

Dr. drh. I Gusti Ngurah Kade Mahardika, Prof. dr. Nyoman Agus Bagiada,

SpBIOK, Prof. dr. N. Tigeh Suryadhi, MPH., PhD, Dr. dr. I Wayan Putu Sutirta

Yasa, M.Si, dan Drh. Safarina Golfiani Malik, Msc, PhD, serta Dr. dr. Ida Sri

Iswari, SpMK dan Dr. dr. Bikin Suryawan, SpA (K), yang turut menguji pada saat

seminar dan ujian proposal, atas arahan, saran dan pendapatnya untuk

kesempurnaan disertasi ini. Pada kesempatan ini pula penulis menyampaikan

vii

ucapan terima kasih dan penghargaan yang tinggi kepada guru-guru yang telah

membimbing penulis, mulai dari sekolah dasar sampai perguruan tinggi.

Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada seluruh senior dan

teman sejawat di Bagian/SMF Ilmu Penyakit Dalam Fakultas Kedokteran

Universitas Udayana atas pengertiannya selama penulis mengikuti Program

Doktor. Terima kasih juga penulis sampaikan kepada Prof. Dr. dr. AAG

Budhiarta, SpPD-KEMD, FINASIM, dr. Wira Gotera, SpPD-KEMD, FINASIM,

dr. Pande Made Dwipayana, SpPD-KEMD, FINASIM, selaku teman sejawat di

Divisi Endokrinologi dan Metabolisme Bagian Ilmu Bagian/SMF Ilmu Penyakit

Dalam Fakultas Kedokteran Universitas Udayana yang telah membantu tugas-

tugas penulis selama mengikuti Program Doktor. Juga kepada staf sekretaris Luh

Triana Pardewi, SE, dan Putu Swastika Adhi, S.Kom., penulis menyampaikan

ucapan terima kasih atas segala bantuannya selama ini.

Disertasi ini tidak akan terwujud tanpa bantuan dari masyarakat Desa Adat

Legian yang telah berpartisipasi dalam penelitian ini, dan Bapak/Ibu pengurus

Lembaga Perkreditan Desa (LPD) Desa Adat Legian yang membantu dalam

pelaksanaan kegiatan di lapangan. Melalui kesempatan ini penulis menyampaikan

terima kasih kepada Bapak I Wayan Budiyasa selaku Ketua LPD, Bapak Wayan

Sunadi, SE selaku Bagian Umum dan Sekretaris Desa, Bapak I Wayan Janji

selaku Pangliman Kesehatan Desa Adat Legian. Penulis juga menyampaikan

terima kasih kepada teman sejawat para dokter yang turut serta dalam kegiatan

lapangan, dr. Kadek Dian Lestari, dr. Ni Wayan Meindra Wirtayanti, dr. Luh Putri

Wulandari, dr. Januar Raya Gara Ama Mudamakin, dr. Erick Lios, dr. Dewa Ayu

viii

Kartika Tejawati, dr. Achnes Pangaribuan, dr. Made Ari Dwi Winarka, dr. Ida

Bagus Aditya Nugraha, dr. Kadek Ari Suyandi, dr. Lily Chandrawati, dr. Anak

Agung Yunda Prabundari, dr. Indrawati Kusandhiani, dr. Frangky Simarmata.

Terima kasih juga penulis sampaikan kepada Laboratorium Prodia

Denpasar dan Laboratorium Prodia Jakarta yang telah membantu penulis dalam

pengambilan sampel dan pemeriksaan laboratorium. Demikian juga kepada drh.

Ni Made Ritha Krisna Dewi, penulis menyampaikan terima kasih atas bantuan

teknis pada saat pemeriksaan laboratorium di Laboratorium Biomedik & Biologi

Molekuler Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Udayana. Ucapan terima

kasih juga penulis sampaikan kepada Dr. dr. Ni Nyoman Sri Budayanti, Sp.M(K)

selaku Ketua Laboratorium Biomolekuler Fakultas Kedokteran Universitas

Udayana beserta Ibu Wahyu Hidayati selaku staf laboratorium yang telah

membantu penulis dalam pemeriksaan laboratorium.

Kepada keluarga besar, Ayahanda dan Ibunda tercinta, Drs. I Nyoman

Ratha, Apt., SKM dan Prof. Dr. Dra. N. K. Mardani, MS, yang telah memberikan

motivasi pada penulis, suami, dr. Agus Santosa, SpTHT-KL, MARS, yang dengan

setia memberikan dukungan moral dan materialnya dalam menyelesaikan

pendidikan, ananda tercinta Putu Pradnyasanti Laksmi, Made Ratih Santi Devinta,

dan I Nyoman Bagus Krisnanda Abhimata, atas pengorbanan dan dukungan moral

serta pengertiannya. Saudara-saudara tercinta Dr. dr. Putu Pramana Suarjaya,

SpAn, MKes KMN KNA, Dr. dr. I Nyoman Bayu Mahendra, SpOG, dr. Ketut

Ratna Dewi Wijayanti, SpOG, yang selalu memberikan dorongan dan motivasi.

ix

Kepada teman-teman di Program Studi Ilmu Kedokteran Universitas

Udayana, khususnya teman-teman Angkatan 2011, atas motivasi, semangat dan

kebersamaannya, penulis juga mengucapkan terima kasih. Kepada semua pihak

yang tidak dapat disebutkan satu persatu, penulis juga menyampaikan terima kasih

atas bantuan dan kerjasamanya.

Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa/Tuhan Yang Maha Esa selalu

melimpahkan rahmat-Nya kepada semua pihak yang telah membantu

penyelesaian disertasi ini. Dan semoga apa yang telah dicapai ini dapat

bermanfaat bagi perkembangan ilmu dan bagi masyarakat.

Denpasar, 15 Juni 2015

Penulis

x

ABSTRAK

POLIMORFISME GEN TRANSCRIPTION FACTOR 7-LIKE 2

BERASOSIASI DENGAN KADAR GLUCAGON LIKE PEPTIDE 1

DAN INSULIN

Transcription factor 7-like 2 (TCF7L2) adalah gen kerentanan

(susceptibility gene) dengan asosiasi terkuat terhadap diabetes tipe 2 (DMT2).

Alel risiko dari TCF7L2 memberi predisposisi untuk terjadinya DMT2 melalui

akibat yang ditimbulkannya pada sel beta pankreas. Glucagon-like peptide 1

(GLP1) adalah hormon inkretin yang disekresikan sebagai respon terhadap

makanan dan meningkatkan sekresi insulin. Di sel beta pankreas, GLP1 terlibat

pada sintesis insulin, diferensiasi dan proliferasi sel.

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari varian isoform mRNA yang

diekspresikan di darah tepi serta perbedaan respon peningkatan GLP1 dan

perbedaan sekresi insulin pada subyek dengan dan tanpa alel risiko diabetes varian

SNP gen TCF7L2, dengan rancangan observasional potong lintang analitik dan

dilaksanakan di Denpasar. Subyek diambil dari populasi penelitian Legian yang

telah diperiksa varian SNPs gen TCF7L2, masing-masing sebanyak 28 orang

dalam setiap kelompok, matching umur dan jenis kelamin, berusia antara 30-74

tahun, rasio laki:perempuan 36:20. Kelompok pembawa alel risiko adalah subyek

dengan varian heterozygote atau mutan dari SNP rs12255372 (GT atau TT),

rs7903146 (CT atau TT), dan rs10885406 (AG atau GG). Sedangkan kelompok

tanpa alel risiko diabetes adalah varian wild type dari SNP rs12255372 (GG),

rs7903146 (CC), dan rs10885406 (AA).

Dari 56 subyek, sebanyak 7 subyek (12,50%) dengan diabetes, 13

(23,20%) dengan prediabetes, dan sisanya sebanyak 36 (64,28%) normal. Varian

SNP gen TCF7L2 ini mengekspresikan varian isoform mRNA di darah tepi yang

berbeda. Respon peningkatan GLP1 setelah pemberian glukosa oral pada subyek

dengan alel risiko lebih tinggi dari subyek tanpa alel risiko diabetes varian SNP

gen TCF7L2, masing-masing 0,34±0,80 dan [-0,04]±0,57ng/ml (beda rerata 0,38

IK95% 0,01–0,76 p=0,041). Sekresi insulin yang dinilai berdasarkan homeostasis

model assessment of percentage of β-cell function (HOMA-%B) pada subyek

dengan alel risiko dari subyek tanpa alel risiko diabetes varian SNP gen TCF7L2,

masing-masing 71,64±24,72 dan 103,23±68,00 (beda rerata -31,59 IK95% [-

60,24]–[-2,93] p=0,011). Subyek dengan alel risiko memiliki kemungkinan 2 kali

mengalami respon peningkatan GLP1 yang tinggi (rasio prevalensi atau RP=2,00

IK95% 1,15-3,46 p=0,007), dan kemungkinan 1,47 kali mengalami HOMA-%B

rendah (RP=1,47 IK95% 1,06-2,05 p=0,011), dibanding subyek tanpa alel risiko

diabetes varian SNP gen TCF7L2. Respon peningkatan GLP1 setelah pemberian

glukosa oral tidak terbukti berbeda di antara isoform mRNA gen TCF7L2 di darah

tepi. Sekresi insulin yang dinilai dari respon peningkatan sekresi insulin setelah

pemberian glukosa oral pada subyek dengan varian isoform mRNA Grup-C-C

lebih tinggi dari varian isoform mRNA yang bukan Grup-C-C, rerata masing-

masing 84,63±41,01 dan 62,02±38,09ng/ml (beda rerata 22,61 IK95% 0,41–44,80

p=0,046).

xi

Penelitian ini menunjukkan bahwa polimorfisme gen TCF7L2 berasosiasi

dengan kadar GLP1 dan insulin, yaitu subyek dengan alel risiko menunjukkan

respon peningkatan GLP1 yang lebih tinggi dan HOMA-%B yang lebih rendah

dibanding subyek tanpa alel risiko diabetes varian SNP gen TCF7L2.

Kata kunci: SNP TCF7L2, Diabetes, GLP1, Insulin

xii

ABSTRACT

ASSOCIATION OF TRANSCRIPTION FACTOR 7- LIKE 2 GENE

POLYMORPHIMS WITH GLUCAGON LIKE PEPTIDE 1 AND INSULIN

Transcription factor 7-like 2 (TCF7L2) is a diabetes susceptibility gene

with strongest effect. Risk allele of TCF7L2 causes alteration of gene expression

in the pancreatic beta cells. Glucagon-like peptide 1 (GLP1) is an incretin

hormone which is secreted as response to ingested food and increase the insulin

secretion. In the pancreatic beta cell, GLP1 involve in insulin synthesis and beta

cell differentiation and proliferation.

A cross sectional analytic, observational study was conducted in Denpasar

to elaborate the variants of mRNA isoform TCF7L2 gene in the peripheral blood

and to know the difference of GLP1 increment and insulin secretion between

subjects with and without diabetes risk allele of SNPs in the TCF7L2 gene.

Subjects were taken from Legian study population which has known variants of

SNPs in the TCF7L2 gene, 28 in each group, age and sex matched, age between

30-74 years, male:female 36:20. Heterozygote or mutant of rs12255372 SNP (GT

or TT), rs7903146 (CT or TT), and rs10885406 (AG or GG), were grouped into

subject carrying diabetes risk allele risk and the second group were subject with

wild type of rs12255372 (GG), rs7903146 (CC), and rs10885406 (AA).

Among 56 subject, 7 (12.50%) were diabetes, 13 (23.20%) prediabetes,

and 36 (64.28%) normal. Variants SNPs of TCF7L2 gene expressed different

mRNA isoforms in the peripheral blood. Response of GLP1 increment after oral

glucose load was higher in subjects with diabetes risk allele compare with subjects

without diabetes risk alleles of SNPS in the TCF7L2 gene, 0.34±0.80 vs. [-

0.04]±0.57ng/ml respectively (mean difference 0.38, 95%CI 0.01–0.76 p=0.041).

Insulin secretion determined by homeostasis model assessment of percentage of β-

cell function (HOMA-%B) was lower in subjects with diabetes risk allele compare

with subjects without diabetes risk alleles of SNPS in the TCF7L2 gene,

71.64±24.72 vs. 103.23±68.00 (mean difference -31.59 95%CI [-60.24]–[-2.93]

p=0.011). Among subjects with diabetes risk allele, the possibility of high

response of GLP1 increment was twice (prevalence ratio or PR=2.00 95%CI

1.15–3.46 p=0.007), and low HOMA-%B was 1.47 time (RP=1.47 95%CI 1.06-

2.05 p=0.011) in comparison with subjects without diabetes risk allele. Response

of GLP1 increment after oral glucose load was not different among mRNA

isoforms of TCF7L2 gene. Mean response of insulin increment after oral glucose

load among Group C-C was higher compare with the non Group C-C of variants

isoform mRNA, 84.63±41.01 vs. 62.02±38.09ng/ml (mean difference 22.61

95%CI 0.41–44.80 p=0.046).

This study revealed that polymorphism of TCF7L2 gene were associated

with GLP1 and insulin, in term of higher response of GLP1 increment and lower

HOMA-%B in subjects with diabetes risk allele compare with subjects without

diabetes risk allele of SNPs in the TCF7L2 gene.

Keywords: SNP TCF7L2, Diabetes, GLP1, Insulin

xiii

DAFTAR ISI

Halaman

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

PRASYARAT GELAR……………………………………………………… ii

LEMBAR PERSETUJUAN ………………………………………………… iii

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

UCAPAN TERIMA KASIH………………………………………………… v

ABSTRAK …………………………………………………………………... x

ABSTRACT ……………………………………….………………………... xii

DAFTAR ISI ………………………………………………………………... xiii

DAFTAR GAMBAR………………………………………………………… xviii

DAFTAR TABEL…………………………………………………………… xx

DAFTAR ARTI LAMBANG, SINGKATAN, DAN ISTILAH…………….. xxii

DAFTAR LAMPIRAN……………………………………………………… xvi

BAB 1 PENDAHULUAN…………………………………………………… 1

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

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

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

1.3.1 Tujuan umum…………………………………………... 4

1.3.2 Tujuan khusus …………………………………………. 5

1.4 Manfaat Penelitian…………………………………………… 5

1.4.1 Manfaat akademik……………………………………... 5

1.4.1 Manfaat praktis……………………………………........ 6

BAB II KAJIAN PUSTAKA ……………………………………………….. 7

2.1 Epidemiologi Diabetes Melitus Tipe 2 ……………………… 7

2.2 Faktor Genetik dalam Patogenesis Diabetes Tipe 2 …….…… 7

2.2.1 Gen-gen yang diduga berkaitan dengan DMT2 …..…… 8

xiv

2.2.2 Temuan regio pada kromosom 10q sebagai awal

penelitian asosiasi gen TCF7L2 dengan DMT2 ……… 10

2.2.3 Studi gen TCF7L2 pada ras kaukasia di Eropa dan

Amerika…………………………………………… ..........11

2.2.4 Studi gen TCF7L2 pada populasi Arab………………… 13

2.2.5 Studi gen TCF7L2 pada populasi Asia……...…………. 13

2.2.6 Studi gen TCF7L2 pada populasi Afrika…………….… 15

2.2.7 Studi gen TCF7L2 pada diabetes gestasional …………. 15

2.2.8 Meta analisis tentang asosiasi SNP gen TCF7L2

dengan DMT2 ……………………………………….. 16

2.3 Peranan GLP 1 pada Sekresi Insulin…………………………. 18

2.3.1 Struktur molekul GLP1 …………………………...…… 18

2.3.2 Sekresi dan Metabolisme GLP1………………………... 19

2.3.3 Efek fisiologis dari GLP1……………………………… 21

2.3.4 Peranan GLP1 pada sekresi insulin ……………………. 22

2.3.5 Penelitian GLP1 pada pasien DMT2 dan orang normal.. 26

2.4 Insulin……………..………………………………………….. 29

2.4.1 Pengukuran konsentrasi insulin perifer………………… 30

2.4.2 Homeostasis Model Assessment (HOMA)……………... 30

2.5 Mekanisme Asosiasi TCF7L2 dengan DMT2 ………………. 31

2.5.1 Gen TCF7L2 ………………………………………...... 31

2.5.2 Jalur signaling Wnt …………………..……………...... 33

2.5.3 Mekanisme bagaimana silencing TCF7L2 mengurangi

sekresi insulin yang distimulasi glukosa ……………… 36

2.5.4 Overekspresi Tcf7l2 di luar sel beta pancreas ………... 39

2.6 Alternative splicing pada mRNA gen TCF7L2 …………….. 40

xv

BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP, DAN HIPOTESIS

PENELITIAN ...……………………………………………………….. 46

3.1 Kerangka Berpikir …………………………………………… 46

3.2 Konsep Penelitian….………………………………………… 48

3.3 Hipotesis Penelitian…..………………………………………. 50

BAB IV METODE PENELITIAN…………………………………………... 51

4.1 Rancangan Penelitian ………………………………………... 51

4.2 Subyek dan Sampel ………..………………………………… 54

4.2.1 Variabilitas populasi……………………………….. 54

4.2.2 Kriteria subyek…………………………...……….. 54

4.2.2.1 Kriteria inklusi ………………………… 54

4.2.2.2 Kriteria eksklusi………………………... 55

4.2.3 Besaran sampel …………………………………… 55

4.2.4 Teknik penentuan sampel………………………….. 56

4.3 Variabel …………………………………………………….... 56

4.3.1 Identifikasi variabel ……………………………...... 56

4.3.2 Klasifikasi variabel ………………………………... 56

4.3.3 Definisi operasional variabel ……………………… 57

4.4 Bahan dan Instrumen Penelitian ……………………………... 62

4.5 Protokol Penelitian ………………………………………….. 63

4.6 Analisis Data ………………………………………………… 67

4.7 Keterangan Kelaikan Etik.…………………………………… 68

BAB V HASIL PENELITIAN ……………………………………………… 69

5.1 Karakteristik Subjek Penelitian ……………………………… 69

5.2 Varian Isoform mRNA Gen TCF7L2 yang Diekspresikan di

Darah Tepi …………………………………………………… 72

5.3 Perbedaan Respon Peningkatan GLP1 setelah Pemberian

Glukosa Oral dan Perbedaan Sekresi Insulin Antara Subyek

xvi

Dengan dan Tanpa Alel Risiko Diabetes Varian SNP Gen

TCF7L2 ……………………………...………………...……. 77

5.3.1 Beda rerata delta GLP1 dan HOMA-%B antara

subyek dengan dan tanpa alel risiko diabetes varian

SNP gen TCF7L2…………………………..………. 77

5.3.2 Asosiasi SNP gen TCF7L2 dengan diabetes, respon

peningkatan GLP1 dan gangguan sekresi insulin .… 79

5.4 Perbedaan Respon Peningkatan GLP1 setelah Pemberian

Glukosa Oral dan Perbedaan Sekresi Insulin di Antara Varian

Isoform mRNA Gen TCF7L2 yang Diekspresikan di Darah

Tepi ………………………………………………………….. 82

5.4.1 Beda rerata delta insulin di antara varian isoform

mRNA gen TCF7L2 yang diekspresikan di darah

tepi ………………………………………………….. 82

5.4.2 Asosiasi varian isoform mRNA gen TCF7L2 dengan

diabetes, respon peningkatan GLP1 dan gangguan

sekresi insulin ………………………………………. 84

BAB VI PEMBAHASAN …………………………………………………... 86

6.1 Karakteristik Subyek Penelitian ……………………………... 86

6.1.1 Usia dan jenis kelamin …………………………..… 86

6.1.2 Indeks massa tubuh dan lingkar pinggang ………… 87

6.2 Varian Isoform mRNA Gen TCF7L2 yang Diekspresikan di

Darah Tepi ………………………………………………… 88

6.3 Perbedaan Respon Peningkatan GLP1 setelah Pemberian

Glukosa Oral dan Perbedaan Sekresi Insulin Antara Subyek

Dengan dan Tanpa Alel Risiko Diabetes Varian SNP Gen

TCF7L2 ……………………………………………………... 91

6.3.1 Delta GLP1 lebih tinggi pada subyek dengan alel

risiko diabetes varian SNP gen TCF7L2…………... 91

xvii

6.3.2 HOMA-%B lebih rendah pada subyek dengan alel

risiko diabetes varian SNP gen TCF7L2………...…. 94

6.4 Perbedaan Respon Peningkatan GLP1 setelah Pemberian

Glukosa Oral dan Perbedaan Sekresi Insulin di Antara Varian

Isoform mRNA Gen TCF7L2 yang Diekspresikan di Darah

Tepi ………………………………………………………..… 95

6.5 Hubungan Polimorfisme Gen TCF7L2 dengan kadar GLP1

dan Insulin …………………………………………………… 96

6.6 Kebaruan Penelitian………………………………………….. 103

6.7 Kelemahan Penelitian ……………………………………….. 103

BAB VII SIMPULAN DAN SARAN ………………………………… ...........106

7.1 Simpulan .....................................................................................106

7.2 Saran ...........................................................................................107

DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………….. 108

LAMPIRAN-LAMPIRAN ………………………………………………….. 122

xviii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

2.1 Konsep Inkretin, Dilihat dari Respon Glukosa dan Insulin Setelah

Pemberian Infus Glukosa Melalui Intravena dan Intrajejunal……… 23

2.2 Respon Glukosa Plasma, Insulin, C-peptide, Immunoreactive GIP,

Immunoreactive GLP-l dan Glucagon Pankreas Terhadap Glukosa

Oral pada DMT2 dan Orang Normal ……………………………… 27

2.3 Struktur Protein TCF7L2 Manusia ..……………………………….. 33

2.4 Ringkasan Jalur Signaling Wnt Kanonikal ………………………… 34

2.5 Mekanisme Silencing TCF7L2 Mengurangi Sekresi Insulin yang

Distimulasi Glukosa………………………………………………... 37

2.6 Model Kromatin dan Mekanisme Asosiasi TCF7L2 dengan

Diabetes ……………………………………………………………. 38

2.7 Struktur dan Lokasi Ekspresi Gen TCF7L2 …………………….…. 41

2.8 Perbandingan Pola Ekspresi Varian TCF4 pada Jaringan Tikus

dan Embryonic Stem (ES) cell ……………………………………... 43

3.1 Kerangka Berpikir………………………………………………….. 46

3.2 Kerangka Konsep Penelitian ………………………………………. 48

4.1a. Skema Rancangan Penelitian ….…………………………..……….. 52

4.1b. Rincian Rancangan Penelitian …………………………..…………. 53

4.2. Alur penelitian .…………………………………………….………. 66

5.1 Posisi primer 1 FPTCF7 dan TCF720R (panah putih), dan primer 2

BPTCF7 dan TCF420F (panah warna hitam) ……………………… 73

5.2 Grafik Persentase Varian mRNA Gen TCF7L2 di Darah Tepi ……. 75

xix

Gambar dalam Lampiran :

1 Kurve Standar Kadar GLP1…………………….………………… 137

2 Visualisasi SNP rs7903146 Gen TCF7L2 ………………………... 157

3 Visualisasi SNP rs12255372 Gen TCF7L2 ……………………… 158

4 Visualisasi SNP rs10885406 Gen TCF7L2 ……………………… 158

5 Hasil Electroforesis Produk PCR dengan Pasangan Primer 1

(FPTCF7 – TCF720R) ……………………………………….…… 162

6 Hasil Electroforesis Produk PCR dengan Pasangan Primer 2

(BPTCF7 – TCF420R) ……………………………………….…... 163

xx

DAFTAR TABEL

Halaman

4.1. Frekuensi Kombinasi Varian SNPs gen TCF7L2 pada Penelitian

Legian …………………………………………………………… 52

5.1 Karakteristik Subyek Penelitian …………………………………... 71

5.2 Distribusi Frekuensi Subyek dengan Normoglisemia, Prediabetes

(GDPT, GTG), dan Diabetes …………………………………… 72

5.3 Hubungan Varian mRNA dengan Alel Risiko Diabetes Varian SNP

Gen TCF7L2 di Darah Tepi ……………………………………….. 76

5.4 Hubungan Varian mRNA Grup-C-C dan non Grup-C-C dengan

Alel Risiko Diabetes Varian SNP Gen TCF7L2 di Darah Tepi…… 77

5.5 Beda Rerata Kadar Glukosa Darah, Insulin, dan GLP1 antara

Subyek dengan dan Tanpa Alel Risiko Diabetes SNP Gen TCF7L2

……………………………..……………………………………….. 78

5.6 Distribusi Frekuensi Diabetes dan non Diabetes pada Varian SNP

Gen TCF7L2 ………………………………………………………. 79

5.7 Hubungan Alel Risiko Diabetes SNP Gen TCF7L2 dengan Delta

Kadar GLP1 ………………………………………………………..

80

5.8 Hubungan Alel Risiko Diabetes SNP Gen TCF7L2 dengan

Gangguan Sekresi Insulin yang Dinilai dengan HOMA-%B …….. 81

5.9 Beda Rerata Kadar Glukosa Darah, Insulin, dan GLP1 antara

Kelompok Varian Isoform mRNA Gen TCF7L2 yang Mengandung

Grup-C-C dan yang Bukan Grup-C-C …………………………….. 83

5.10 Frekuensi Diabetes pada Varian mRNA Gen TCF7L2 di Darah

Tepi ……………………………………………………………….. 84

5.11 Distribusi Frekuensi Diabetes Varian Isoform mRNA gen

TCF7L2di Darah Tepi …………………………………………….. 85

xxi

Tabel Dalam Lampiran :

1 Jadwal Penelitian ………………….…………………………….…. 122

2 Rincian Biaya ……………………………………………………… 123

3 Hasil Pemeriksaan Laboratorium ………………………………….. 128

4 Bahan yang Diperlukan untuk Pemeriksaan Insulin dengan Human

Immulite®

2000 Insulin, Cat. No. L2KIN2 ………………………... 133

5. Ketepatan dan Reprodusibilitas Pemeriksaan GLP1……………..… 138

6 Tabel Reaksi Silang GLP1 ………………………………………… 139

7 Bahan yang Diperlukan untuk Pemeriksaan GLP1 dengan Kit

Human GLP1 ELISA (Multispecies specificity), Cat. No.:

RSCYK160R (Biovendor®) ………………………………………. 140

8 Uji Normalitas Data Dasar Subyek Penelitian …………………….. 168

9 Uji Normalitas Data Dasar Subyek Penelitian Berdasarkan Varian

Isoform mRNA …………………………………………………….. 169

10 Rerata Kadar Glukosa Darah, Insulin, dan GLP1 Berdasarkan

Kriteria Diabetes …………………………………………………… 170

11 Hubungan Alel Risiko SNP Gen TCF7L2 dengan Kadar Insulin

dan GLP 1 ………………………………………………………… 171

12 Hubungan Varian Isoform mRNA Gen TCF7L2 di Darah Tepi

dengan Kadar Insulin dan GLP 1 ………………………………….. 171

xxii

DAFTAR ARTI LAMBANG, SINGKATAN, DAN ISTILAH

6-PG = 6-phosphogluconate

AP = action potentials = potensial aksi

ADP = adenosine-5’-diphosphate

ATP = adenosine-5’-triphosphate

β-TrCP = β-transducing repeat-containing protein

cAMP = cyclic adenosine monophosphate

CBP = CREB binding protein

cDNA = complementary DNA

C peptide = connecting peptide

CREB = cAMP response element binding protein

CtBP1 = C-terminal binding protein 1

DM = diabetes melitus

DMT1 = diabetes melitus tipe 1

DMT2 = diabetes melitus tipe 2

DNA = deoxyribose nucleic acid

DPP4 = dipeptidylpeptidase 4

Dv = Dishevelled

ELISA = enzim-linkage immune-sorbent assay

Epac2 = cyclic AMP-GEFII

Ex-9 = exendin-(9-39)

FISH = fluorescence in situ hybridization

G-6-PDH = glucose-6-phosphate dehydrogenase

xxiii

G-6-P = glucose-6-phosphate

Gcg = glucagon gene

GDPT = glukosa darah puasa terganggu atau impaired fasting glucose

(IFG)

GIP = gastric inhibitory polypeptide

GIPR = GIP receptor atau reseptor

GLP = glucagon like peptide

GLP1R = GLP1 receptor atau reseptor GLP1

Gluc = glucagon

GNEFs = guanine nucleotide exchange factors

GPCR = G protein-coupled receptor

GRPP = glicentin-related pancreatic peptide

GWAS = genome-wide association studies

HDACs = histone deacetylase

HGNC = HUGO Gene Nomenclature Committee

HMG = high mobility group

HOMA-%B = homeostasis model assessment of percentage of beta cell

function

HOMA-IR = homeostasis model assessment of insulin resistance

HOMA-%S = homeostasis model assessment of percentage of sensitivity

HNF-4α = hepatocyte nuclear factor-4α

IFG = impaired fasting glucose (IFG) atau glukosa darah puasa

terganggu (GDPT)

xxiv

IMT = indeks massa tubuh atau body mass index (BMI)

IP = intervening peptides

IR-GIP = immunoreactive GIP

IR-GLP1 = immunoreactive GLP-l

ISR = insulin secretion rate

MPP = Malmo Preventive Study

MPF = major proglucagon fragment

mRNA = messenger RNA

MTP = microtittration plate

MTT = meal tolerance test atau tes toleransi makanan

NAD+ = nicotinamide adenine dinucleotide

NADH = reduced NAD

OPD = o-Phenylenediamine dihydrochloride

PCR = polymerase chain reaction

pERK = phosphorylated ERK.

PKA = protein kinase A

PPARγ = peroxysome proliferation activated receptor γ

qRT-PCR = quantitative reverse-transcriptase polymerase chain reaction

RNA = ribosenucleic acid

RP = rasio prevalensi

RRP = the readily releasable pool

RT-PCR = reverse transkriptase–polymerase chain reaction

SA-HRP = HRP labeled streptoavidin

xxv

SG = secretory granules = granula sekretori

SNPs = single nucleotide polymorphisms

SUR = sulphonylurea receptor

TCF4 = T-cell transcription factor 4

TCF7L2 = transcription factor 7-like 2

TTGO = tes toleransi glukosa oral atau oral glucose tolerance test

(OGTT)

UN-TX = untranslated regions of mRNA

WC = waist circumference atau lingkar pinggang

Wnt = wingless type

xxvi

DAFTAR LAMPIRAN

halaman

1. Rencana dan Jadwal Penelitian ………………………………………… 122

2. Perkiraan Rincian Biaya ………………………………………………... 123

3. Informasi Pasien dan Formulir Persetujuan ………………………….…. 124

4. Formulir Persetujuan Tertulis ………………………………………...… 126

5. Kuisioner Penelitian ……………………………………………………. 127

6. Metode Tes Toleransi Glukosa Oral (TTGO) ………………………….. 129

7. Metode Pemeriksaan Kadar Glukosa ………………………………….. 130

8. Metode Pemeriksaan Kadar Insulin ……………………………………. 132

9. Metode Pemeriksaan GLP1 ……………………………...……………... 137

10. Ekstraksi DNA Dari Darah Tepi (Whole Blood) …………………......... 146

11. Polymerase Chain Reaction Restricted Fragment Length Polymorphism

(PCR-RFLP) ……………………………………………………………. 150

12. Metode Isolasi mRNA ………………………………………………… 159

13. Metode Identifikasi Varian Isoform mRNA gen TCF7L2 dengan

RT-PCR ……………………………………………………………….. 160

14. Keterangan Kelaikan Etik (Ethical Clearance) ……………………...... 162

15. Data Hasil Penelitian …………………………………………………… 165

16. Analisis Statistik ……………………………………………………….. 168