DINAMIKA KADAR GLUKOSA, LAKTAT DANGLIAL FIBRILLARY ACIDIC PROTEIN (GFAP) SERUMSEBAGAI PREDIKTOR LUARAN

CEDERA OTAK TERTUTUP

Dynamics of Blood Glucose, Lactate and Glial Fibrillary Acidic Protein (Gfap) Serum Level as A Predictor of Outcome Closed Traumatic Brain Injury

ABSTRACT Djoko Widodo*, A. Asadul Islam*, Burhanuddin Bahar** *Department of Neurosurgery, Medical Faculty of Hasanuddin University **Department of Public Health, Medical Faculty of Hasanuddin University Injury to the brain, especially moderate and severe brain injury causes dynamic changes in brain metabolism, decreased the rate of metabolism and the onset of energy crisis. These changes can be expressed by the dynamics of glucose, lactate and GFAP serum. To determine the predictor of the outcome in closed traumatic brain injury based on the dynamics of glucose, lactate, and GFAP serum. The study was conducted in Wahidin Sudirohusodo Central Hospital, Makassar, South Sulawesi, Indonesia. The study began on March 1, 2010 until October 31, 2010. Study sample as many as sixty people with moderate and severe closed traumatic brain injury. Glucose, lactate and GFAP serum were measured on the first, second and seventh day post-definitive treatment. The study shows that the dynamics of blood glucose, lactate and serum GFAP changes in accordance with the severity of brain injury and the time sequence of the examination procedures. The dynamics of blood glucose, lactate and GFAP serum can be used as a predictor of outcome in patients with a moderate or severe closed brain injury. Keywords: blood glucose, lactate, GFAP serum, predictors, closed brain injury

ABSTRAK

Cedera otak terutama cedera otak sedang dan beratmenyebabkanterjadinyaperubahan-perubahan dinamis pada metabolisme otak, berkurangnya laju metabolisme dan timbulnya krisis energi. Perubahan - perubahan tersebut dapat diekspresikan oleh dinamika kadar glukosa, laktat dan GFAP serum. Untuk menentukan predictor luaran cedera otak tertutup berdasarkan dinamika kadarglukosa, laktat, danGFAP serum. Sampelpenelitiansebanyak 60 yang mengalami cedera otak traumatic tertutup sedang dan berat. Dilakukan pengukuran kadar glukosa, laktat dan GFAP serum pada hari pertama, kedua dan ketujuh pasca tindakan definitif. Dari penelitian menunjukkan bahwa dinamika kadar gula darah, laktat dan GFAP serum mengalami perubahan-perubahan sesuai dengan sekuensi waktu pemeriksaan. Dinamika kadar gula darah, laktat dan GFAP serum dapat dijadikan sebagai predictor luaran hidup atau mati sampai dengan hari ketujuh pada penderita cedera otak tertutup sedang dan berat. Kata kunci : guladarah, laktat, GFAP serum, cederaotaktertutup, prediktor

PENDAHULUAN

Cederaotaktertutupadalah trauma yang menyebabkancederaotak yang

tidakberhubungandengandunialuar, dinilaidenganskalakoma Glasgow (GCS)

pascaresusitasidandibedakanmenjadicederaotakringan GCS 14 – 15,

cederaotaksedang GCS 9 – 13 sertacederaotakberat GCS 3 – 8.1,2

Menurut penelitian Jeremitsky etal. (2003), dikemukakan bahwa

hiperglikemia mempunyai hubungan dengan peningkatan angka mortalitas dan

lamanya perawatan dirumah sakit. Zygun DA (2004) juga mengemukakan kadar

glukosa darah mempunyai hubungan dengan asidosis jaringan otak. Dalam

penelitian lain pada penderita cedera otak disebutkan, tingginya kadar glukosa

darah berhubungan dengan hasil luaran yang semakin buruk.3,4

Berdasarkan fakta adanya perubahan-perubahan dinamis pada cedera otak

terutama cedera otak berat, makapenelitian iniberusahauntuk mengungkapkan

apakah kadar dan dinamika glukosa, laktat dan GFAP serum dapat digunakan

sebagai prediktor luaran penderita cedera otak tertutup.

Bila peranan glukosa, laktatdan GFAP serum terhadap hasil luaran

penderita cedera otak tertutup berhasil diketahui, maka hal ini akan dapat

digunakan sebagai salah satu parameter untuk memprediksi luaran cedera otak

tertutup, memberikan informasi tambahan dalam pengelolaan cedera otak,

khususnya dalam hal memperbaiki pengaruh dari dinamika neurohormonal dan

metabolisme agar kerusakan otak sekunder dapat ditekan seoptimal mungkin

sehingga luaran cedera otak dapat menjadi lebih baikdan dapat digunakansebagai

parameter biologis (kadar glukosa, laktat dan GFAP serum) melengkapi parameter

lain khususnya parameter klinis (GCS) dan radiologis (CT Scan) sebagai patokan

penilaian awal cedera otak dan pengelolaannya.

METODE PENELITIAN

Penelitianinimerupakanstudi kohorprospektif observasional yangdilakukan

di Makassar mulai1 Maret 2010sampai 31 Oktober

2010.Populasisampeladalahsemuapenderitacederaotak yang datangke IRD RSUP

Dr. WahidinSudirohusodo Makassar.

Cara pengambilansampel :

1. Pengisianformulirberdasarkanhasilpemeriksaanfisikdan CT scan

sertahasillaboratorium.

2

Pengambilansampeldarahuntukpemeriksaankadarglukosadarahdanlaktatdar

ahsertaGFAP serum sebanyak 3 kali.

Pemeriksaandilakukanpadaharipertamasetelahkejadian,

harikeduadanketujuhsetelahperawatan (nonoperatif)

dan/atautindakanoperasi.

HASIL

Karakteristik subyek penelitian

Dapat dilihat pada tabel 1

Tabel 6. Karakteristik Sampel Penelitian

Karakteristik Sampel Jumlah (n) Persentase (%)

Jenis kelamin

Laki-laki

Perempuan

46

14

76,7

23,3

Usia

15 – 20 thn

21 – 30 thn

31 – 40 thn

41 – 50 thn

51 – 60 thn

21

18

10

3

8

35,0

30,0

16,7

5,0

13,3

GCS masuk

GCS 6

GCS 7

GCS 8

GCS 9

GCS 10

GCS 11

GCS 12

GCS 13

4

5

5

3

7

11

11

14

6,7

8,3

8,3

5,0

11,7

18,3

18,3

23,3

Kriteria cedera

Cedera otak berat

Cedera otak sedang

14

46

23,3

76,7

Tindakan

Operatif

Konservatif

34

26

56,7

43,3

Pada data Tabel 1, denganmenggunakan uji paired t

test,didapatkanpenurunanmean±SDkadarGDS2 terhadap GDS1 sebesar

35.17±43.41 mg/dl padatindakanoperatif, dengannilaikemaknaan yang signifikanp

= 0.000. Nilai kemaknaan

tersebutmenunjukkantindakanoperatifdapatmenurunkankadar GDS

padaharikeduapemeriksaan.SedangkanpadakadarGDS7 terhadap GDS2

didapatkanmean±SD 10.38±24.93 mg/dl dengannilaikemaknaanp = 0.000,

berartiterdapatpenurunanbermaknanilaireratakadar GDS7 terhadap GDS2

Tabel 1. Korelasi KadarGDS DenganJenisTindakan

Berdasarkan data Tabel 2, denganmenggunakanuji paired t

test,didapatkanpenurunanmean±SDkadarLaktat2 terhadap Laktat1 sebesar

0.95±2.18 mmol/Lpadatindakanoperatif, dengannilaikemaknaanp = 0.016.

Kemaknaannilaitersebutmenunjukkantindakanoperatifdapatmenurunkankadarlakta

tpadaharikeduapemeriksaan.

JenisTindakan

Kadar GDS (mg/dl)

GDS1 dan GDS2

GDS2 dan GDS7

n

Mean±SD

p

N

Mean±SD

p

Operatif

34

35.17±43.41

0.000

26

10.38±24.93

0.000

Konservatif

26

18.03±57.79

0.124

20

-11.45±49.24

0.311

Tabel 2. Korelasi KadarLaktatDenganJenisTindakan

Pasien dengan cedera otak sedang yang mati kadar GDS1 yang sangat

tinggi (208.33) dan cenderung terus menurun (133.67). Sedangkan pada cedera

otak sedang yang hidup GDS awal yang relatif tinggi (139.06) kemudian

menurun (110.46) dan cenderung menetap mendekati normal (114.83). Dari data

ini (gambar 1) dapat diketahui bahwa pasien cedera otak sedang dengan kadar

GDS awal yang tinggi mempunyai luaran yang buruk.

Gambar 1 Dinamika Kadar GDS1,GDS2 dan GDS7 sebagai Prediktor luaran Cedera Otak Sedang Tertutup Hidup dan Mati

JenisTindakan

Kadar Laktat (mmol/L)

Laktat1 dan Laktat2

Laktat2 dan Laktat7

n

Mean±SD

p

N

Mean±SD

p

Operatif

34

0.95±2.18

0.016

26

-0.20±1.78

0.566

Konservatif

26

0.61±1.27

0.021

20

0.23±0.89

0.255

Nilai mean yang ditunjukkan pada Tabel 3 menunjukkan dinamika

penurunan laktatmulai hari pertama hingga hari ketujuh pada kelompok luaran

hidup dari 4.03±1.58 mmol/L menjadi 3.21±1.73 mmol/L. Sebaliknya pada

kelompok luaran mati, nilai mean-nya meskipun turun namun memiliki nilai mean

laktatawal yang tinggi (4.22±1.44 mmol/L pada hari pertama berubah menjadi

3.48±1.42 mmol/L pada hari kedua).

Perbedaan perubahan yang diukur berdasarkan sekuensi waktu hari

pertama, kedua dan ketujuh pada sampel menunjukkan adanya konsistensi

penurunan peringkat mean laktatmenuju peringkat lebih rendah pada kelompok

luaran hidup. Kondisi yang miripditunjukkanpada kelompok luaran mati, terjadi

penurunan peringkat mean laktatseiring dengan sekuensi waktu sampai hari

kedua.

Perbedaan perubahan tersebut

tidakmemilikinilaikemaknaansecarasignifikan. Nilai kemaknaanyang didapatkan

pada Laktat1 adalah 0.754 sedangkan pada Laktat2 didapatkan nilai 0.583.

Meskipun nilai kemaknaan yang ditunjukkan oleh nilai mean Laktat1 dan

Laktat2tidakbermaknauntukmembedakankadarlaktatpadakeduakelompokluaran,

139.06133.66

114.83

208.33

110.46

0

50

100

150

200

250

1 2 3

Kada

r Gul

a Da

rah

(mg/

dl)

Hari Pemeriksaan Kadar Gula Darah7

matihidup

namunkecenderunganpenurunan yang konsistenpada kelompok luaran hidup

menjadikan kadar laktatdapat digunakan sebagai prediktor luaran penderita cedera

otak tertutup.

Tabel 3. DinamikaKadar Laktat1, Laktat2, dan Laktat7 SebagaiPrediktorLuaran Cedera Otak

Dinamika Laktat Darah

Luaran Penderita Cedera Otak Tertutup

P Hidup

Mati

n Mean±SD

n Mean±SD

Laktat1 (mmol/L)

53

4.03±1.58

7

4.22±1.44

0.754

Laktat2 (mmol/L)

53 3.22±1.14

7 3.48±1.42

0.583

Laktat7 (mmol/L)

46 3.21±1.73

0 -

-

Pada gambar 5 kadar GFAP awal pada COS dan COB mati sangat tinggi

dibandingkan dengan COS dan COB hidup dari data ini didapatkan bahwa pasien

dengan cedera otak sedang dengan kadar GFAP awal yang sangat tinggi memiliki

prediktor luaran yang buruk.

Gambar 5. Dinamika Kadar GFAP1, GFAP2 dan GFAP3 sebagai

prediktor luarancedera otak sedanghidup dan mati

Demikianhalnyapadacederaotakberat yang mati, kadar GFAP1

sangattinggi (7,53) dancenderungterusmeningkat (10.74).

Sedangkanpadacederaotakberat yang hiduptampakkadar GFAP1 yang rendah

(2.28) berbedajauhdengan COB mati. Hal inimenunjukkanbahwakadar GFAP

yang sangattinggimempunyaiprediktorluaran yang buruk.

Gambar 6. Dinamika kadar GFAP1, GFAP2 dan GFAP3 sebagai

prediktor luarancedera otak berathidup dan mati

DISKUSI

Berdasarkanpenelitianini, setiappenderita yang

mengalamicederaotaktraumatika,

akanmengalamigangguanmetabolismeenergiotak yang

ditunjukkandenganpeningkatankadarlaktatdarah.

Peningkataninidapatterjadiolehkarenapengaruhcedera primer

akibatkerusakanjaringanotakkarenaefeklangsungdari trauma (sifat/jenislesi),

danatausekunderolehrangkaianperubahan yang

lebihkompleksmisalnyapeningkatantekanan intra kranial, gangguanperfusi,

gangguanmetabolisme, proses inflamasi, pelepasanneurotransmitereksitasi,

gangguankeseimbanganionik, yang

padaakhirnyaakanmemperburukmetabolismeenergiotak. Dari

sisimetabolismeenergiotakkeadaaniniakanditunjukkandenganpeningkatanproduksi

laktatotak, yang kemudiankeluarkesirkulasisehinggaterjadihiperlaktatemia. Inaoet

al. (1998),

padaujieksperimentaldenganbinatangmelaporkanbahwapeningkatanproduksilaktat

otaksebandingdenganproporsiberatnyacedera.5

Blomkalnset al.(2006) berdasarkanpenelitian Abramson

dkkmengemukakanbahwapadasuatuseripenelitianpasien multi-trauma

didapatkanbahwahanya 27 dari 76 (35.5%) pasien yang laktatnya normal (≤2

mmol/l), selebihnya 49 pasien (64.5%) mengalamihiperlaktatemia.6

Penelitian ini menunjukkan bahwa kraniotomi yang dilakukan sedini

mungkin sangat efektif menurunkan kadar GDS dan laktat hari kedua terhadap

kadar GDS dan laktat hari pertama. Kondisi ini menunjukkan evakuasi

lesi/perdarahan intrakranial dapat menurunkan tekanan intrakranial, memperbaiki

aliran darah otak regional, memperbaiki perfusi otak sekaligus memperbaiki

metabolisme regional di otak.

Peningkatanmaupun penurunan kadar GDS dan laktat dapat terjadi pada

fase lanjut sesudah tindakan operatif maupun konservatif.Kondisi ini dapat

dipengaruhiolehbanyak faktor seperti beratnyacedera otak, hipermetabolisme,

persisten hiperglikemia, reaksi inflamasi, infeksi, asam amino eksitasi, radikal

bebas maupun reaksi hormonal.7,8,9

Perbedaan perubahan dinamika kadar laktat pada kedua kelompok luaran

cedera otak menunjukkan kecenderunganpenurunan yang konsisten terutama pada

kelompok luaran hidup, sehingga menjadikan perubahan dinamika kadar laktat

yang konsisten dapat digunakan sebagai prediktor luaran cederaotak tertutup.

Glenn et al.(2006) pada suatu penelitian observasional dengan 41 pasien

dengan cedera otak traumatika sedang dan berat mendapatkan bahwa pada pasien

dengan cedera otak berat ditemukan CMRO2 lebih rendah, kerusakan sawar darah

otak lebih besar, kadar laktat sistemiknya lebih tinggi akan diikuti dengan luaran

yang lebih buruk. Sebaliknya, pada cedera otak sedang didapatkan CMRO2 lebih

tinggi, kerusakan BBB lebih ringan, kadar laktat sistemiknya makin rendah akan

diikuti dengan luaran yang lebih baik.10,11

Blomkalns et al.(2006) melaporkan bahwa baik pada pasien trauma

maupun pasien dengan sepsis, bersihan laktat tidak berpengaruh terhadap luaran.

Pada penelitian observasional yang dilakukan oleh Tim CJ et al.(2009), terhadap

394 pasien sepsis dan perdarahan/trauma yang menjalani perawatan intensif

didapatkan bahwa pada pasien-pasien dengan sepsis, bersihan laktat berhubungan

dengan luaran, makin besar bersihan laktat maka luaran makin baik. Sementara

pada pasien-pasien dengan perdarahan atau trauma didapatkan hubungan yang

tidak bermakna. Diduga pada pasien-pasien ini telah terjadi kerusakan organ atau

jaringan yang irreversible.6,12,13,14

Hasilpenelitian observasional yang dilakukan oleh Michael BKO et

al.(2007) terhadap 63 pasien pasca bedah yang menjalani perawatan intensif di

RSUPN Cipto Mangunkusumo didapatkan bahwa bersihan laktat dini (6 jam)

tidak dapat digunakan sebagai prediktor mortalitas pada pasien pasca-bedah

dengan hiperlaktatemia.15,16

Vos P.E. et al. (2010) jugamendapatkankadarGFAP serum

dapatmembantumenilaikerusakanjaringanotakakibatcedera yang

disebabkanolehadanya trauma.17,18

DAFTAR PUSTAKA

1. ATLS. Head Trauma. 7th Eds. American College of Surgeons. USA 2004.

151-176

2. Lumenta et al. Trauma. In: Neurosurgery. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 2010.

3. Islam, A.A. PeranSitokinInflamasidan Anti InflamasidalamMeramalLuaranPenderitacederaOtakTertutup yang DilakukanTindakanOperasi, DisertasiDoktor, Program Pascasarjana, UniversitasHasanuddin, Makassar, 2006: 80-99.

4. Mendelow, DA., Crawford, PJ. Primary and Secondary Brain Injury in Pathopisiology and Management of Severe Closed Head Injury, ed. Reilly P., Bullock R.,6th ed, Chapman and Hall Medical, London, 1987, 1-21.

5. Jeremitsky E, Omert LA, Dunham CM, Wilberger J, Rodriguez A. The Impact of Hyperglycemia on Patient with Severe Brain Injury.Departement of Surgery, Allegheny Hospital Pittsburgh USA.

6. Inao S, Marmarou A, Clarke GD, Andersen BJ, Fatouros PP, Young HF. Production and Clearence of Lactate from Brain Tissue, Cerebrospinal Fluid, and Serum Following Experimental Brain Injury. J. Neurosurgery volume 69, November 1988. 736-44.

7. Kawamata T, Katayama, Hovda DA, Yoshino A, Becker DP. Lactate Accumulation Following Concussive Brain Injury : The Role of Ionic Fluxes Induced by Excitatory Amino Acids. Brain Research 647. 1995. 196-204.

8. Khosravani H, et al. Occurrence and Adverse Effect on Outcome of Hyperlactatemia in the Critically Ill. Critical Care 2009. 13:R90

9. Blomkalns AL, et al. Lactate - A Marker for Sepsis and Trauma. Emergency Medicine Cardiac Research and Education Group. September 2006; Vol. 2

10. Gladden. Lactate Metabolism : A new paradigm for the third millennium. Journal of Physiology, 1 July 2004

11. Glenn TC, Kelly DF, Boscardin WJ, McArthur DL, Vespa P, Oertel M, Hovda DA, Bergsneider M, Hillered L, Martin NA. Energy Dysfunction as a Predictor of Outcome After Moderate or Severe Head Injury: Indices of Oxygen, Glucose, and Lactate Metabolism. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 2003. 23(10): 1239-1250

12. Signorini DF, Andrews P. JD, Jone PA, Mardlaw JM, Miller JD. Predicting Survival Using Simple Clinical Variables: a Case Study in Traumatic Brain Injury. Neurol Neurosurgery Psychiatry, vol 66. 1999. 20-5.

13. Orlando Regional Medical Center. Management of Hyperglycemia in Critically Ill Surgical Patients. 2003 ; 1 - 5

14. Giza CC, Hovda DA. The Neurometabolic Cascade of Concussion in: Journal of Atletic Training. 2001; 36 (3). 228 – 35.

15. Pelinka LE, Kroepfl A, Krenn M, Buchinger W, Redl H, Raabe A. Glial fibrilary acidic protein in serum after traumatic brain injury. In:Biochemical markers for brain damage. Lund, Sweden: Lund University Hospital; 2003. p. 69. Available from: URL: http://www.ijccm.org/article.asp?issn=0972-5229.

16. Michael BKO, Sugiman TS, Sunatrio, Pangastuti NP. BersihanLaktatdinisebagaiprediktorpasienpascabedah di unit perawatanintesif RSUPN CiptoMangunkusumo. Medical Research Unit Medical Faculty, University of Indonesia. 2007.

17. Sriyanto. Hubunganantarapeningkatan volume hematoma epidural (EDH) denganpeningkatankadar Glial FibrilaryAcidid Protein (GFAP) Plasma. Tesis Magister IlmuBiomedik. Program Pascasarjana FK UniversitasDiponegoro. Semarang. 2007. 13-64.

18. Vos PE, Jacobs B, Andriessen TMJC, Lamers KJB, Borm GF, Beems T. GFAP and`S100B are Biomarkers of Traumatic Brain Injury: an Observational Cohort Study. J Neurology. 2010. 75: 1786-1793.