Minggu, 20 Februari 2011

diabetes melitus




SKENARIO 5 : Cinta Manis

Sebagian besar penderita diabetes mellitus membutuhkan terapi insulin per injeksi. Para dokter merasa prihatin karena selama ini baru tersedia insulin yang diekstrasikan dari sel-sel beta Pulau Langerhan’s pankreas babi. Para peneliti memikirkan cara mendapatkan insulin yang identik dengan insulin manusia melalui rekayasa genetik , sehinnga diharapkan akan didapat insulin yang lebih aman untuk mengobati diabetes melitus.

KLARIFIKASI ISTILAH

1.Diabetes  Melitus     :kelainan metabolik dimana ditemukan ketidakmampuan akibat gangguan pada mekanisme insulin normal
2.Terapi                      :pengobatan suatu penyakit
3.Ekstraksi                  :penarikan suatu zat dari campurannya
4.sel-sel beta             : sel basofilik pankreas yang mensekresikan insulin dan membentuk sebagian besar masa pulau langerhan’s
5.rekayasa genetik        :metode yang digunakan untuk memanipulasi suatu gen atau susunan DNA
6.identik                       :sama persis
7.pankreas                   : kelenjar rosemosa besar dan memanjang yang terletak  melintang dibelakanng lambung di antara limpa dan duodenum, sekresi externanya mengandung enzim pencernaan , sekresi internanya mengandung insulin dihasilkan oleh sel beta , glukagon  oleh alpha,sel alpha , beta dan delta membentuk pulau langerhans
8.insulin                        :hormon protein berantai ganda yang dibentuk dari proinsulin dan pada sel beta pulau langerhan’s, memacu penyimpanan glukosa dan ambilan asam amino ,meningkatkan sintesi protein dan lipid serta menghambat lipolisis dan glukoneogenesis
9.pulau langerhan’s       :kumpulan yang dibentuk dari sel alpha,beta dan delta pada pankreas

IDENTIFIKASI MASALAH
1.sebagian besar penderita diabetes melitus membutuhkan terapi insulin per injeksi
2. selama ini baru tersedia insulin yang diekstrasiakn dari sel-sel bet pulau langerhans pankreas babi
3.cara mendapatkan insulin yang identik dengan insulin melalui rekayasa genetik,sehingga diharapkan akan dapat insulin yang lebih aman.

ANALISIS MASALAH
1.
a)      Bagaimana kadar gula darah normal?
Kadar gula darah normal adalah 80-120 mg/dl (pada kondisi puasa), 100-180 mg/dl (kondisi setelah makan), dan 100-140 mg/dl (pada kondisi istirahat/tidur).

b)      Bagaimana pengaruh insulin terhadap pengaturan mekanisme glukosa dalam tubuh?
Hormon Insulin yang dihasilkan oleh "pulau-pulau Langerhans" dalam pankreas sangat memegang perananan penting. Insulin akan mempercepat oksidasi glukosa di dalam jaringan, merangsang perubahan glukosa menjadi glikogen di dalam sel-sel hepar maupun otot. Hal ini terjadi apabila kadar glukosa di dalam darah meninggi. Sebaliknya apabila kadar glukosa darah menurun, glikogen hati dimobilisasikan sehingga kadar glukosa darah akan menaik kembali. Insulin juga merangsang glukoneogenesis, yaitu mengubah lemak atau protein menjadi glukosa.

c)      Apa saja penyebab terjadinya Diabetes Melitus?
1. DM I karena kurangnya produksi insulin yang disebabkan rusaknya sel beta pankreas karena kesalahan reaksi auto imunitas
2. DM II karena terjadi kombinasi dari kecacatan produksi insulin dan resistensi terhadap insulin yang melibatkan reseptor insulin di membran sel.
d)      Bagaimana patofisiologi Diabetes Melitus? Terlampir pada sintesis



e)      Bagaimana prosedur terapi insulin per injeksi?
Teknik injeksi sendiri ada 3 yaitu:
1.injeksi intra muscular
2. injeksi intravena
3. injeksi subcutan
Insulin disuntikkan dibawah kulit ke dalam lapisan lemak, biasanya di lengan, paha atau dinding perut. Digunakan jarum yang sangat kecil agar tidak terasa terlalu nyeri.

2.
    a)    bagaimana  cara mengekstrasikan insulin dari sel-sel beta pankreas babi?
Protein yang diekstraksi hendaknya dihindarkan dari proteolisis atau dipertahankan aktivitas enzimatiknya. Untuk menganalisa protein yang ada di dalam sel tersebut, diperlukan prosedur  fraksinasi sel yaitu (1) memisahkan sel dari jaringannya, (2) menghancurkan membran sel untuk mengambil kandungan sitoplasma  dan  organelnya  serta (3) memisahkan organel-organel dan molekul penyusunnya.  Prosedur (1) dan (2) dinamakan homogenasi dapat dilakukan dengan menggunakan alat yang paling sederhana seperti homogeniser atau mortal sampai alat yang paling mutakhir seperti pemakaian vibrasi dan sonikasi tergantung pada bahan yang akan dihomogenasi. Prosedur (3) dilakukan dengan menggunakan sentrifus dengan kecepatan dan lama sentrifugasi tertentu.
Sebagian besar protein merupakan molekul yang mudah rusak bila tidak berada pada kondisi fisiologisnya. 
Karena itu, untuk mempertahankan struktur dan fungsi protein, fraksinasi dilakukan pada suhu rendah (0-40C) dalam buffer dan pH tertentu (tergantung dari jenis protein yang akan dianalisa).

       b)    bagaimana cara isolasi protein ?
prosedur isolasi protein yaitu memisahkan protein dari makromolekul yang lain atau memisahkan protein dengan sifat tertentu dari protein lain yang tidak diinginkan dalam analisa. Suatu teknik isolasi dan identifikasi protein harus mempertimbangkan sifat-sifat fisik, kimiawi dan kelistrikan suatu protein sedemikian rupa sehingga konformasi dan aktifitasnya tidak berubah.  Pada tahap awal isolasi, biasanya digunakan metode yang memiliki daya pemisah terendah seperti pengendapan dengan amonium sulfat.  Pengendapan ini dipengaruhi oleh berbagai faktor antara lain jumlah dan posisi gugus polar, berat molekul, pH dan temperatur larutan.
       c)    bagaimana cara memodifikasi protein dari hewan menjadi obat bagi manusia (pembuatan insulin babi)?
            Melalui rekayasa genetika, dengan teknik DNA rekombinan.

       d)    bagaimana reaksi tubuh terhadap insulin dari hewan ?
Tubuh mempunyai sistem imunitas bagi benda asing yang masuk,pada sebagian orang injeksi insulin dapat menyebabkan alergi.  Anafilaksis adalah reaksi alergi umum dengan efek pada beberapa sistem organ Reaksi Anafilaktoid adalah suatu reaksi anafilaksis yang terjadi tanpa melibatkan antigen-antibodi kompleks. Mekanisme anafilaksis melalui beberapa fase :
 - Fase Sensitisasi
 - Fase Aktivasi
 - Alergen

3.  
       a)   bagaimana prosedur rekayasa genetik dalam usaha pencangkokan gen ?
            Teknik pencangkokan gen oleh bakteri adalah sebagai berikut :
1.      Isolasi dan pemurnian gen
2.      Karakterisasi dan identifikasi gen
3.      Penyambungan gen (ligasi) dengan vektor (plasmid)  plasmid rekombinan (misalnya bakteri E. Coli )
4.      Memasukkan plasmid rekombinan ke dalam jasad penerima (transformasi)
5.      Pemilihan sel penerima gen (seleksi rekombinan)
6.      Penumbuhan sel rekombinan (ekspresi gen)

b)   bagaimana cara mendapatkan gen insulin dari manusia?
Untuk mendapatkan insulin dari manusia, dilakukan dengan metode kloning (gene expression):
- Gen target adalah gen insulin manusia.
- Vektor dapat berupa plasmid, cosmid, YAC (salah satu).
- Gen insulin dan vektor dipotong dengan enzim restriksi (enzim endonuklease) misalnya EcoR1, BamH1 dsb.
- Fragmen gen insulin dan vektor disatukan dengan enzim ligase membentuk DNA construct/DNA chimera.
- DNA chimera dimasukkan ke dalam sel inang (host cell) yang disebut sel kompeten. Sel kompeten yaitu sel bakteri biasanya E.coli.
- DNA chimera akan bereplikasi dan berekspresi (transkripsi dan translasi) dalam sel kompeten menghasilkan protein yaitu hormon insulin.
- Hormon insulin diekstraksi dan dimurnikan dari sel kompeten dan siap untuk diproses menjadi insulin yang berguna sebagai terapi bagi penderita DM

c)      mengapa insulin dari manusia lebih aman dari pada hewan?
Karena kandungan protein pada hewan berbeda dengan kandungan protein pada manusia. Misalnya, sapi memiliki 3 asam amino yang berbeda; babi memiliki 1 asam amino yang berbeda. Perbedaan kandungan protein ini dapat menyebabkan hipersensitivitas, sehingga akan lebih jika menggunakan asam amino yang identik.

IV. HIPOTESIS
Melalui teknik DNA rekombinan dapat dihasilkan insulin yang lebih aman untuk terapi pada penderita diabetes melitus



Tidak ada komentar:

Posting Komentar