5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Persalinan Preterm

2.1.1. Batasan persalinan preterm

Persalinan preterm menurut American College of Obstetricians and

Gynecologists, 1995, adalah persalinan yang terjadi pada kehamilan kurang dari

37 minggu (Cunningham, 2010). Sedangkan definisi Badan Kesehatan Dunia

(WHO) untuk persalinan prematur adalah persalinan yang terjadi antara umur

kehamilan 20 mingggu sampai dengan umur kehamilan kurang dari 37 minggu

(Widjayanegara, 2009).

Berdasarkan The American Academy of Pediatrics and the Americans

College of Obstrecians indikator yang sering dipakai untuk mengetahui awal

terjadinya persalinan adalah kontraksi uterus dengan frekuensi paling sedikit 4

kali setiap 20 menit atau 8 kali dalam 60 menit dan disertai perubahan serviks

yang progressif, dilatasi serviks > 1 cm dan penipisan > 80% (Cunningham,

2010).

Pada penelitian ini dignosis persalinan preterm berdasarkan prosedur tetap

(protap) tahun 2003 yang berlaku di bag/SMF Obstetri Ginekologi Rumah Sakit

Umum Pusat Sanglah Denpasar.

6

2.1.2. Insiden persalinan preterm

Sekitar 5-10% dari semua persalinan ialah persalinan preterm, jumlah ini

tidak berkurang dalam beberapa dekade terakhir (Haram, 2003). Angka kejadian

persalinan preterm berbeda-beda di beberapa negara, di Amerika Serikat pada

tahun 2000, sekitar 1 dari 9 bayi dilahirkan prematur (11,9%). Di negara

berkembang angka kejadian masih lebih tinggi, misalnya di india sekitar 30%,

Afrika Selatan sekitar 15%, dan Malaysia 10%. Belum didapatkan data angka

kejadian persalinan preterm di Indonesia, namun angka kejadian Bayi dengan

Berat Badan Lahir Rendah (BBLR) nasional sekitar 27,9% dapat memberikan

gambaran kasar angka kejadian prematuritas (Widjayanegara, 2009). Sedangkan

angka kejadian persalinan preterm di beberapa Rumah Sakit pemerintah pada

tahun-tahun terakhir menunjukkan persentasi yang bervariasi. Di RSU Dr.

Wahidin Sudirohusodo Makasar periode 1 Juli 2000 sampai 31 Juli 2003 dari

1171 persalinan didapatkan sebanyak 86 kasus persalinan preterm (7,3%)

(Suhartini, 2004). Di RSU Dr. Saiful Anwar Malang pada tahun 2001 tercatat

angka kejadian persalinan preterm sebesar 6,7% (Santoso, 2002). Di RSUP

Sanglah sendiri, kejadian persalinan preterm periode Januari 2008 sampai dengan

Oktober 2011 sebesar 9,33% dari seluruh persalinan (SMF OBGIN, RSUP

Sanglah, Denpasar, 2011).

7

2.1.3. Klasifikasi persalinan preterm

Menurut kejadiannya, persalinan preterm digolongkan menjadi (Moutquin,

2003)

1. Idiopatik/Spontan

Sekitar 50% penyebab persalinan preterm tidak diketahui, oleh karena itu

digolongkan pada kelompok idiopatik atau persalinan preterm spontan.

Termasuk kedalam golongan ini antara lain persalinan preterm akibat

persalinan kembar, poli hidramnion atau persalinan preterm yang didasari oleh

faktor psikososial dan gaya hidup. Sekitar 12,5% persalinan preterm spontan

didahului oleh ketuban pecah dini (KPD), yang sebagian besar disebabkan

karena faktor infeksi (korioamnionitis).

2. Iatrogenik/Indicated Preterm Labor

Perkembangan teknologi kedokteran dan perkembangan etika kedokteran

menempatkan janin sebagai individu yang mempunyai hak atas kehidupannya

(Fetus as a Patient). Maka apabila kelanjutan kehamilan diduga dapat

membahayakan janin, janin akan dipindahkan kedalam lingkungan luar yang

dianggap lebih baik dari rahim ibunya sebagai tempat kelangsungan hidupnya.

Kondisi tersebut menyebabkan persalinan preterm buatan/iatrogenik yang

disebut juga sebagai elective preterm atau indicated preterm labor. Sekitar

25% persalinan preterm termasuk kedalam golongan ini.

a. Keadaan ibu yang sering menyebabkan persalinan preterm adalah :

- Preeklamsi berat dan eklampsi,

- Perdarahan antepartum (plasenta previa dan solusio plasenta),

- Korioamnionitis,

8

- Penyakit jantung yang berat atau penyakit paru atau ginjal yang berat.

b. Keadaan janin yang dapat menyebabkan persalinan preterm adalah :

- Gawat janin,

- Infeksi intrauterin,

- Pertumbuhan janin terhambat (IUGR),

- Isoimunisasi Rhesus.

Menurut usia kehamilannya, maka persalinan preterm digolongkan

menjadi (Moutquin 2003) :

1. Persalinan preterm (preterm), yaitu usia kehamilan 32-36 minggu.

2. Persalinan sangat preterm (very preterm), yaitu usia kehamilan 28-32

minggu.

3. Persalinan ekstrim preterm (extremely preterm), yaitu usia kehamilan 20-27

minggu.

Menurut berat badan lahir, maka bayi prematur dibagi dalam kelompok

(Widjayanegara, 2009) :

1. Berat badan bayi 1500 – 2500 gram disebut bayi dengan berat badan lahir

rendah.

2. Berat badan bayi 1000 – 1500 gram disebut bayi dengan berat badan lahir

sangat rendah.

3. Berat badan bayi <1000 gram disebut bayi dengan berat badan lahir

ekstrim rendah.

9

2.1.4. Faktor resiko terjadinya persalinan preterm

Persalinan preterm dapat terjadi pada setiap kehamilan,tetapi pada

sebagian wanita hal ini lebih cenderung terjadi dari yang lainnya. Beberapa faktor

risiko yang diketahui meningkatkan persalinan preterm dibagi dalam dua kriteria

(Hole, 2001), yaitu:

1. Kriteria Mayor:

a. Kehamilan ganda

b. Hidramnion

c. Anomali uterus

d. Pembukaan serviks ≥ 2 cm pada usia kehamilan > 32 minggu.

e. Panjang serviks < 2,5 cm pada usia kehamilan > 32 minggu (dengan

TVS)

f. Riwayat abortus pada trimester II > 1x

g. Riwayat persalinan preterm sebelumnya

h. Operasi abdominal pada kehamilan preterm

i. Riwayat konisasi

j. Iritabilitas uterus

k. Penggunaan cocaine atau amfetamin

2. Kriteria Minor

a. Penyakit-penyakit yang disertai demam

b. Riwayat perdarahan pervaginam setelah usia kehamilan 12 minggu

c. Riwayat pielonefritis

d. Merokok lebih dari 10 batang per hari

e. Riwayat abortus pada trimester II

10

f. Riwayat abortus pada trimester I lebih dari 2x

Wanita hamil tergolong mempunyai risiko tinggi untuk terjadi persalinan

preterm jika dijumpai satu atau lebih faktor risiko mayor atau dua atau lebih

faktor risiko minor, atau ditemukan kedua faktor risiko (mayor dan minor).

2.1.5. Komplikasi persalinan preterm

Persalinan preterm merupakan masalah penting di bidang obstetri, 70%

kasus kematian perinatal/neonatal disebabkan oleh persalinan preterm (Hole,

2001). Di Amerika Serikat 54% kematian bayi preterm terjadi pada umur

kehamilan kurang dari 32 minggu. Berbagai usaha telah dilakukan dalam

mempertahankan kelangsungan hidup bayi lahir prematur, terutama difokuskan

bagi bayi yang lahir setelah 28 minggu, dimana angka kelangsungan hidup akan

meningkat hingga 95% pada umur kehamilan 28 minggu (perempuan) dan 30

minggu (laki-laki) atau berat badan lahir diatas 1000 g. (Cunningham, 2010)

Bayi yang lahir preterm sering mendapat risiko yang berkaitan dengan

imaturitas sistem organnnya. Komplikasi yang sering timbul pada bayi yang lahir

preterm adalah sindroma gawat nafas atau respiratory distress syndrome (RDS),

perdarahan otak atau intraventricular hemorrhage (IVH), bronchopulmonary

dysplasia (BPD), patent ductus arteriosus (PDA), necrotizing enterocolitis

(NEC), sepsis, apnea, dan retinopathy of prematurity (ROP) (Iam, 2003). Untuk

jangka panjang, bayi yang lahir preterm mempunyai risiko retardasi mental berat,

cerebral palsy, kejang-kejang, kebutaan, dan tuli. Di samping itu juga sering

dijumpai gangguan proses belajar, gangguan adaptasi terhadap lingkungannya,

dan gangguan motoris. Morbiditas jangka panjang ini kemudian menjadi masalah

sosial baik pada keluarga yang terlibat maupun biaya yang dikeluarkan untuk

11

perawatannya. (Hole, 2001; Cunningham, 2010). Karena adanya morbiditas

jangka pendek dan jangka panjang tersebut di atas, maka akan dapat

menyebabkan rendahnya kualitas sumber daya manusia di masa yang akan

datang.

Morbiditas dan mortalitas tersebut berhubungan erat dengan umur

kehamilan dan berat badan lahir. Makin besar umur kehamilannya dan berat

bayinya, makin menurun angka morbiditas dan mortalitasnya. Tingginya biaya

perawatan intensif bayi baru lahir dan pengelolaan penyulit jangka panjang pada

bayi yang lahir preterm tersebut menyebabkan tindakan pencegahan sebelum

terjadi persalinan akan memberikan hasil yang lebih bermanfaat dan lebih

menghemat biaya.

2.1.6. Mekanisme terjadinya persalinan preterm

Persalinan yang terjadi pada kehamilan aterm dan preterm merupakan

proses yang sama (common pathway), namun persalinan aterm melalui proses

yang normal (physiologic activation), sedangkan persalinan preterm melalui

proses abnormal (phatologic processes). Perbedaan mendasar antara persalinan

spontan aterm dan preterm adalah aktivasi fisiologis komponen-komponen

pathway tersebut pada persalinan aterm, sedangkan pada persalinan preterm

berasal dari proses patologis yang mengaktivasi salah satu atau beberapa

komponen pathway tersebut. Common pathway yang dimaksud adalah kejadian-

kejadian klinis, anatomi, biokimia, imunologi, endokrinologi, yang terjadi pada

ibu maupun janinnya baik pada persalinan aterm ataupun preterm. Komponen di

dalam common pathway ialah peningkatan kontraksi uterus, pematangan servik,

dan aktivasi desidua/membran (Romero, 2006).

12

Terdapat 4 mekanisme umum yang mengatur terjadinya persalinan preterm

(Nesin, 2007; Gravet, 2010) yaitu:

1 Aktivasi dari poros hipotalamus-pituitari-adrenal (HPA) fetus maternal

yang dicetuskan oleh stress.

Pada janin dapat sebagai respon dari keadaan intra uterine yang tidak

bersahabat seperti aliran uteroplasenta tergangggu dan hipoksia. Aktivasi

poros HPA yang meningkatkan kadar sekresi CRH, yang akan

merangsang ekspresi ACTH (Adrenocorticotropic hormone) pada organ

pituitary janin dan produksi kortisol serta androgen oleh organ adrenal

janin. Senyawa androgen pada janin kemudian diaromatisasi menjadi

estrogen oleh plasenta. Hal ini akan menyebabkan rangkaian proses

biologis yang mengarah pada jalur umum terjadinya proses

persalinan,yang ditandai oleh terjadinya kontraksi uterus, pematangan

serviks dan aktivasi desidua janin (Gayatri, 2013).

2 Inflamasi dan infeksi.

Sumber infeksi yang telah dihubungkan dengan kelahiran preterm

termasuk infeksi intauterin ( bertanggung jawab sampai 50% kelahiran

preterm pada usia kehamilan < 28 minggu), infeksi sistemik maternal,

bakteriuria asimtomatik, dan periodontitis maternal. Produk-produk

bakteri merangsang produksi sitokin proinflamasi ( IL-1,TNF, IL-6, dan

IL-8) oleh sel- sel desidua. Sitokin- sitokin ini, kemudian merangsang

produksi prostaglandin oleh amnion dan desidua. Prostaglandin E2

(PGE2) menyebabkan kontraksi miometrium melalui pengikatan reseptor

EP-1 dan EP-3, yang menyebabkan kontraksi miometrium melalui

13

mekanisme peningkatan mobilisasi kalsium dan menurunkan tingkat

produksi penghambat cAMP intraseluler. Prostaglandin juga

meningkatkan produksi matriks metalloproteinase (MMP) dalam serviks

dan desidua untuk meningkatkan pematangan serviks serta aktivasi

membran janin. Prostaglandin F2α (PGF2α) mengikat reseptor FP yang

menyebabkan kontraksi miometrium. Sitokin yang diproduksi selama

infeksi dapat pula mengaktifkan ekspresi dari matriks metalloproteinase

dalam serviks dan desidua yang berperan dalam degradasi matriks

ekstraseluler, pecahnya selaput amnion, dan perubahan serviks uteri.

Keseluruhan proses tersebut menstimulasi terjadinya persalinan preterm

(Handono, 2009)

3 Trombosis Uteroplasental dan Perdarahan desidua.

Pada solusio plasenta, perdarahan desidua dan aktivitas uterotonik dari

fibrin dapat menstimulasi kontraksi uterus. Meskipun patofisiologinya

belum jelas namun thrombin dicurigai memiliki peranan besar. Thrombin

adalah suatu protease multifaktorial yang merangsang aktivitas kontraksi

dari otot polos vaskuler, intestinal dan miometrium. Thrombin

mengaktifkan sederetan reseptor yang unik termasuk protease-activated

receptor 1, protease-activated receptor 3 dan protease-activated receptor

4. Reseptor-reseptor transmembran ini adalah bagian dari superfamili

protein heptahelical-G. Interaksi dengan thrombin menghasilkan

perubahan konfirmasi yang menghasilkan pasangan G-protein dan aktivasi

fosfolipase C. Aktivasi Fosfolipase C mengawali reaksi biokimia yang

berakhir pada pelepasan kalsium intraseluler dari reticulum endoplasma.

14

Kombinasi antara pelepasan kalsium intraseluler dan influx kalsium

ekstraseluler menyebabkan osilasi sitosolik kalsium yang mengaktivasi

kalmodulin, Myosin Light Chain Kinase (MLCK), aktin dan myosin yang

menghasilkan kontraksi uterus secara fasik. Perdarahan desidua

diasosiasikan dengan infiltrasi desidua oleh netrofil dan merupakan

sumber yang kaya akan protease dan matrik metalloproteinase. Ini dapat

menjadi dasar bagi mekanisme ketuban pecah dini (KPD) yang

selanjutnya menyebabkan persalinan preterm. (Handono, 2009)

4. Peregangan uterus. Distensi uterus berlebihan memerankan peran kunci

pada onset persalinan preterm yang berhubungan dengan gestasional

ganda, polihidramnion, dan makrosomia. Peregangan uterus

mengakibatkan ekspresi dari celah hubungan protein, seperti Conexin-43

(CX-43) dan Conexin-26 (CX-26), seperti halnya kontraksi yang

berhubungan dengan protein lain seperti reseptor oksitosin. Peregangan

dari miometrium juga meningkatkan PGHS-2 dan PGE. Peregangan dari

otot segmen bawah rahim telah menunjukan peningkatan dari IL-8 dan

produksi kolagenase yang pada akhirnya akan memfasilitasi pematangan

serviks. Hal ini selanjutnya akan menstimulasi terjadinya persalinan

preterm (Handono, 2009).

15

Gambar 2.1 Pathway persalinan preterm dan mediator – mediatornya

(Dikutip dari : Perkin Elmer, 2009)

Beberapa studi yang lain juga menambahkan faktor kelainan pada uterus

atau serviks dan faktor fetus sebagai penyebab timbulnya persalinan preterm

(Krisnadi, 2009). Walaupun masih jarang, adanya jalur oksidatif pada persalinan

preterm mulai diteliti, dimana terdapat hubungan antara persalinan preterm

dengan radikal bebas, stres oksidatif, dan kadar antioksidan endogen. Beberapa

penelitian mengaitkan terbentuknya ROS dengan kejadian persalinan preterm

melalui suatu mekanisme yang mempengaruhi fungsi dari pompa ion kalsium

yang dapat memicu terjadinya kontraksi uterus sehingga pada akhirnya

menyebabkan terjadinya persalinan preterm (Burton, 2006). Dalam suatu

penelitian pemberian radikal bebas berupa hidrogen peroksida (H2O2) dapat

16

meningkatkan kontraksi uterus pada tikus akibat meningkatnya produksi

prostaglandin (Cherouny, 1989).

2.2 Radikal Bebas

Radikal bebas adalah setiap unsur yang mempunyai satu atau lebih

elektron yang tidak berpasangan di orbit yang paling luar. Adanya molekul

dengan elektron yang tidak berpasangan ini membuat mereka sangat reaktif yang

artinya mempunyai spesifisitas yang rendah sehingga mampu bereaksi dengan

molekul-molekul yang berada disekitarnya seperti protein, lipid, karbohidrat dan

DNA. Untuk mempertahankan kestabilan kimia, radikal bebas tidak dapat

mempertahankan bentuk asli dalam waktu lama dan segera berikatan dengan

mengambil satu elektron dari molekul stabil yang terdekat. Molekul yang diambil

elektronnya kemudian juga menjadi radikal bebas dan mengambil elektron dari

molekul lain, sehingga akan memulai reaksi berantai yang akhirnya

mengakibatkan terjadi kerusakan sel tersebut (Burton, 2006).

Terdapat 2 radikal bebas yang utama, yaitu ROS (Reactive Oksigen

Spesies) dan RNS (Reactive Nitrogen Spesies) (Agarwal, 2005). Radikal bebas

yang paling penting di dalam tubuh adalah radikal yang berasal dari oksigen yang

disebut reactive oxygen species (ROS). ROS merupakan produk normal yang

dihasilkan pada metabolisme seluler. 95% dari mekanisme ini tanpa kerusakan,

sedangkan 5% dari reaksi molekul oksigen hanya tereduksi partial, yang memiliki

peranan penting pada produksi Reactive Oxygen Species (ROS) (Slavic, 2006).

Secara garis besar umber ROS dapat dibagi dua : sumber endogenous

misalnya dari sel (netrofil), direct-producing ROS enzymes (NO synthase),

17

indirect-producing ROS enzymes (xanthin oxidase), metabolisme (mitokondria),

serta penyakit (proses iskemia). Sumber eksogenous misalnya iradiasi gamma,

iradiasi UV, ultrasound, makanan, obat-obatan, polutan, xenobiotik dan toksin

(Kohen, 2002). Berlanjutnya paparan ROS baik dari dalam maupun dari luar

mengakibatkan berlanjutnya kerusakan oksidatif terhadap komponen sel dan

mengubah beberapa fungsi sel. Di antara target biologi yang paling peka adalah

protein-protein enzim, membran lipid dan DNA, sehingga ROS mampu

menyebabkan kerusakan seluler. (Burton, 2006).

Gambar 2.2 Sumber eksogenous dan endogenous ROS

(Dikutip dari : Kohen, 2002)

Secara umum ROS dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok, yaitu

radikal dan nonradikal. Kelompok radikal yang sering dikenal dengan radikal

bebas mengandung satu atau lebih elektron tidak berpasangan pada orbit atomik

atau molekulernya. Kelompok nonradikal terdiri dari berbagai bahan yang

18

beberapa diantaranya sangat reaktif walaupun secara definisi bukan radikal

(Kohen, 2002).

Tabel 2.1 Metabolit Radikal dan Nonradikal Oksigen (Kohen, 2002)

Radikal oksigen

Nama Simbol

Oxygen (bi-radical)

Superoxide ion

Hydroxyl

Peroxyl

Alkoxyl

Nitric oxide

O2-.

O2.

OH.

ROO.

RO.

NO.

Turunan nonradikal oksigen

Nama Simbol

Hydrogen peroxide

(Organic peroxide)

Hypochlorou s acid

Ozone

Aldehydes

Singlet oxygen

Peroxynitrite

H2O2

ROOH

HOCL

O3

HCOR

/O2

ONOOH

Molekul oksigen memiliki konfigurasi elektron yang unik dan molekul ini

sendiri merupakan bi-radikal karena memiliki dua elektron tidak berpasangan

19

pada dua orbit yang berbeda. Penambahan satu elektron pada dioksigen akan

membentuk radikal superoksid (O2•¯

). Pada pH fisiologis, superoksid ditemukan

dalam bentuk ion superoksid (O2•¯

) sedangkan pada pH rendah ditemukan sebagai

hidroperoksil (HO2). Hidroperoksil lebih mudah berpenetrasi ke dalam membran

biologis. Dalam keadaan hidrofilik, kedua substrat tersebut dapat berperan sebagai

bahan pereduksi, namun kemampuan reduksi HO2 lebih tinggi. Dalam larutan

organik, kelarutan O2•¯

lebih tinggi dan kemampuannya sebagai pereduksi

meningkat. Reaksi terpenting dari radikal superoksid adalah dismutasi, dimana 2

radikal superoksid akan membentuk Hidrogen peroksida (H2O2) dan O2 dengan

bantuan enzim superoksid dismutase maupun secara spontan (Kohen, 2002).

Hidrogen peroksida dapat menyebabkan kerusakan sel pada konsentrasi

yang rendah (10µM), karena mudah larut dalam air dan mudah melakukan

penetrasi ke dalam membran biologis. Efek buruk kimiawinya dapat dibedakan

menjadi 2, yaitu efek langsung dari kemampuan oksidasinya dan efek tidak

langsung, akibat bahan lain yang dihasilkan dari H2O2, seperti OH• dan HClO.

Efek langsung H2O2 seperti degradasi protein Haem, pelepasan besi, inaktivasi

enzim, oksidasi DNA, lipid, kelompok -SH dan asam keto. Dalam reaksi Fenton,

Ion Ferro (Fe+2

) bereaksi dengan hidrogen peroksida (H2O2) membentuk ion ferri

(Fe+3

) dan radikal hidroksil (OH•). Reaksi Haber-Weiss merupakan reaksi antara

radikal superoksid (O2•¯

) dengan hidrogen peroksida (H2O2) yang kemudian

menghasilkan oksigen (O2) dan radikal hidroksil (OH•). Adanya logam transisi

inilah yang dapat menerangkan mekanisme kerusakan in vivo yang ditimbulkan

oleh radikal hidroksil (Kohen, 2002).

20

Gambar 2.3 Fisiologi pembentukan dan katalisasi radikal bebas

(Dikutip dari : Jauniaux, 2000)

2.3 Antioksidan

Antioksidan adalah zat kimia dengan konsentrasi rendah, secara signifikan

dapat mencegah atau mereduksi suatu zat yang teroksidasi. Disebut antioksidan

karena zat tersebut dapat melawan proses oksidasi. Zat-zat ini melindungi bahan

kimia lain dari reaksi oksidasi yang dapat merusak sel. Antioksidan bekerja

dengan cara bereaksi dengan radikal bebas yang ada di dalam tubuh. Sehingga

bila radikal bebas (oksidan) adalah penerima elektron maka antioksidan secara

kimia adalah semua senyawa yang mampu memberikan elektron.

Dalam arti biologis, antioksidan mempunyai pengertian yang luas yaitu

semua senyawa yang dapat meredam dampak negatif oksidan, termasuk enzim-

enzim dan protein pengikat logam. Dalam meredam efek negatif dari oksidan

dilakukan dengan dua cara yaitu mencegah terjadinya dan tertimbunnya senyawa

oksidan secara berlebihan, serta mencegah terjadinya reaksi rantai yang

berkelanjutan (Burton, 2006).

21

Gambar 2.4 Klasifikasi Mekanisme Pertahanan Antioksidan Seluler

( Dikutip dari : Kohen, 2002)

Pengelompokan antioksidan berdasarkan mekanisme proteksi endogen

terhadap radikal bebas (Kohen, 2002) yaitu:

1. Antioksidan Non-enzimatik

Antioksidan non enzimatik dapat digolongkan menjadi Low-Molecular-

Weight Antioxidant (LMWA) yang disintesis sendiri oleh sel, misalnya histidine

di-peptides, carnosine, serta gluthathione, dan indirect-acting LMWA yang

didapatkan dari diet sehari misalnya tokoferol, karoten, dan asam askorbat

(Kohen, 2005).

Antioksidan nonenzimatik ada yang larut dalam lemak dan yang larut

dalam air. Antioksidan nonenzimatik bekerja langsung berikatan dengan radikal

22

bebas sehingga mengurangi reaktifitasnya Beta karoten dan vitamin E adalah

antioksidan yang larut dalam lemak sedangkan asam askorbat dan glutation larut

dalam air (Kohen, 2005).

Alfa tokoferol (Vitamin E) adalah nutrisi esensial yang berfungsi sebagai

antioksidan, dalam mencegah peroksidasi membran fosfolipid dan membersihkan

radikal bebas sebelum radikal bebas bereaksi dengan protein membran sel atau

bereaksi membentuk lipid peroksidasi. Beta karoten (Vitamin A) berfungsi

sebagai antioksidan adalah karena kemampuannya untuk bereaksi dengan radikal

bebas walaupun karotenoid sendiri dapat mengalami oksidasi (auto-oksidasi).

Fungsi antioksidan Asam askorbat (vitamin C) adalah kemampuannya sebagai

agen pereduksi (donor elektron) radikal bebas. Pemberian satu elektron yang

berasal dari asam askorbat membentuk radikal semi-dehidroaskorbat (DHA).

Askorbat bereaksi dengan O2

-

dan OH untuk membentuk DHA (Tegelli, 2014).

2. Antioksidan Enzimatik

Pada sistem pertahanan enzymatik, glutathione peroxidase (GPx), Katalase

(CAT), dan superoxide dismutase (SOD) memainkan peranan yang utama.

Superoksid dismutase (SOD) bereaksi dengan radikal bebas sebagai pereduksi

superoksid untuk membentuk H2O

2. Enzim katalase dan glutathione peroxidase

mereduksi H2O

2 menjadi H

2O. Peningkatan superoksid akan menghambat

glutathione peroxidase dan katalase. Peningkatan H2O

2 akan menurunkan aktifitas

CuZn-SOD. Sementara katalase dan glutathione peroxidase dengan mereduksi

H2O

2 akan menghemat SOD. SOD dengan mereduksi superoksid akan menghemat

katalase dan glutathione peroxidase. Melalui sistem umpan balik ini tercapailah

23

keadaan SOD, katalase, glutathione peroxidase, superoksid dan H2O

2 dalam

keadaan seimbang (Tegelli, 2014).

Enzim SOD akan merubah superoksid, O2ˉ menjadi H2O2:

2O2ˉ + 2H+

SOD

O2 + H2O2

Katalase dan glutathione peroxidase mengubah hidrogen peroksida

menjadi air dan oksigen. Peningkatan produksi hidrogen peroksida oleh enzim

SOD tanpa diikuti peningkatan katalase atau glutathione peroxidase akan

menyebabkan penumpukan hidrogen peroksida. Kapasitas reduksi katalase tinggi

pada suasana H2O2 konsentrasi tinggi, sedangkan pada konsentrasi rendah

kapasitasnya menurun. Hal ini disebabkan karena katalase memerlukan reaksi dua

molekul H2O2 dalam proses reduksinya, sehingga hal ini lebih jarang ditemukan

pada konsentrasi substrat rendah (Miwa, 2008).

Katalase akan merubah H2O2 menjadi air dan oksigen:

2 H2O2 Katalase

H2O + O2

c. Enzim Glutathione peroxidase

Glutahione peroxidase (GPx) merupakan enzim yang paling penting

untuk mengikat hidrogen peroksida (H2O2) dari sel manusia. Glutathione

peroxidase mereduksi H2O

2 menjadi H

2O dan glutathione disulfide (GSSG)

dengan bantuan glutathione tereduksi (GSH).

H2O2 + 2 GSH Glutation peroxidase

2 H2O + GSSG

Sesungguhnya dalam keadaan normal, sistem pertahanan tubuh sudah

mampu meredam radikal atau oksidan yang timbul dengan memproduksi

24

antioksidan dalam jumlah yang memadai. Tetapi apabila keseimbangan tersebut

terganggu dalam artian oksidan atau radikal bebas diproduksi dalam jumlah yang

melebihi kemampuan tubuh untuk memproduksi antioksidan maka akan terjadi

suatu keadaan yang disebut sebagai stres oksidatif yang selanjutnya akan diikuti

perusakan jaringan (Kohen, 2002).

2.4 Stress Oksidatif

Sistem pertahanan antioksidan ialah keseimbangan, dimana bila

keseimbangan ini terganggu dapat menyebabkan terjadinya stress oksidatif. Stress

oksidatif dapat didefinisikan sebagai perubahan pada keseimbangan antara pro-

oksidan (radikal bebas) dan antioksidan yang dapat menyebabkan kerusakan

potensial sel. Dengan kata lain, stress oksidatif terjadi akibat reaksi metabolik

yang menggunakan oksigen dan menunjukkan gangguan keseimbangan status

reaksi oksidan dan antioksidan pada mahluk hidup. ROS yang berlebihan akan

merusak lipid seluler, protein maupun DNA dan menghambat fungsi normal sel

(Kohen, 2002).

25

Gambar 2.5 Kerusakan Akibat Reaktif Oksigen Spesies.

(Dikutip dari : Kohen, 2002)

Gangguan keseimbangan antara pro-oksidan dan antioksidan dapat

disebabkan oleh produksi ROS berlebih atau defisiensi pada pertahanan

antioksidan. Keseimbangan kedua faktor ini yang dikenal dengan nama redoks

potensial, bersifat spesifik untuk tiap organel dan lokasi biologis. Perubahan

keseimbangan ke arah peningkatan pro-oksidan yang disebut stress oksidatif akan

menyebabkan kerusakan oksidatif (Kohen, 2002). Stress oksidatif ditenggarai

memiliki peran utama dalam patofisiologi berbagai penyakit termasuk komplikasi

pada kehamilan (Burton, 2006)

2.5. Peran Stress Oksidatif terhadap Persalinan Preterm

Beberapa keadaan dapat berperan dalam terjadinya persalinan preterm.

Salah satunya adalah terjadinya ketidakseimbangan antara produksi ROS

(Reactive Oxygen Species) dengan antioksidan sebagai mekanisme pertahanan

pertama dalam mencegah timbulnya stress oksidatif. Jika terdapat keseimbangan

antara produksi ROS dengan antioksidan maka tidak akan terbentuk stress

oksidatif, sehingga proses kehamilan dapat berjalan sebagai mestinya. Namun

pada kondisi dimana terjadi peningkatan kadar ROS tanpa disertai mekanisme

pertahanan antioksidan yang adekuat maka akan memicu terjadinya stress

oksidatif.

Hidrogen peroksida ( H2O2) merupakan salah satu ROS non radikal yang

sangat reaktif, yang dihasilkan pada metabolisme seluler. H2O2 dihasilkan dari

dismutasi 2 radikal Superoksid secara spontan maupun dengan bantuan enzim

26

Superoksid Dismutase dimana radikal superoksid sendiri dihasilkan dari Reaksi

Fosforilasi Oksidatif pada pembentukan ATP di mitokondria dimana 1-5%

oksigen keluar dari jalur ini dan mengalami reduksi univalent membentuk radikal

superoksid. Disamping itu, dapat dihasilkan melalui system oksidase NADPH-

dependen, yang jika teraktivasi misalnya oleh bakteri, mitogen atau sitokin, akan

mengkatalisis reaksi reduksi mendadak dari oksigen menjadi hydrogen peroksida

dan O2- ( Kohen, 2002 ).

Efek buruk H2O2 secara kimiawi dapat dibedakan menjadi 2 yaitu efek

langsung dari kemampuan oksidasinya dan efek tidak langsung,akibat bahan lain

yang dihasilkan dari H2O2 seperti OH- dan HClO. Kedua efek inilah yang

menyebabkan degradasi protein, lipid, asam amino,oksidasi DNA dan inaktivasi

enzim. Yang selanjutnya berefek pada banyak sel target yang meliputi channels

ion membrane. (Kohen, 2002)

Penelitian yang dilakukan oleh Cherouny (1989), ditemukan bahwa

pemberian H2O2 sebagai ROS pada tikus dapat memicu kontraksi uterus akibat

meningkatnya pelepasan prostaglandin (PGE2 dan PGF2). Pada penelitian yang

sama, tikus juga di beri butylated hydroxyl anisole (BHA) sebagai antioksidan dan

terbukti dapat menurun kontraksi otot uterus dan kadar prostaglandin

dibandingkan dengan kelompok tanpa pemberian antioksidan.

27

PGF-2α bertanggung jawab terhadap kontraksi miometrium sedangkan

PGE-2 menurunkan resistensi jaringan servik, merupakan dua proses yang penting

dalam kemajuan persalinan, bersama-sama estrogen bekerja pada miometrium

meningkatkan pembentukan gap junction PGF-2α dan reseptor oksitosin. Saat

mekanisme tersebut terjadi maka akan terjadi penjalaran depolarisasi antar sel

yang akan menyebabkan peningkatan kadar kalsium di dalam sel. Ion kalsium di

dalam sel berperan pada Calmodulin membentuk Ca-Calmodulin mengaktifkan

enzim Myosin Light Chain Kinase (MLCK) yang berperan pada proses fosforilasi

dari myosin yang bila berinteraksi dengan actin akan menyebabkan pemendekan

dari serat otot sehingga terjadi kontraksi miometrium (Burton, 2006).

Gambar 2.6 Peran PGF-2α pada kontraksi miometrium

(dikutip dari: Cunningham et al, 2010)

28

H2O2 dapat mengubah struktur dan fungsi dari Ca2+ channel yang akan

menyebabkan kehilangan homeostasis dari Ca2+. Hal ini akan diikuti pelepasan

ion Ca2+ dari retikulum endoplasmik dan sumber penyimpanan lainnya.

Konsentrasi kalsium dalam lumen retikulum endoplasmik menjadi lebih tinggi

daripada yang terdapat pada sitosol. Kadar kalsium tersebut dipertahankan oleh

mekanisme pompa kalsium ATPase yang terdapat pada sarko dan retikulum

endoplasma. Pada saat terjadi peningkatan produksi stress oksidatif akan memicu

terjadinya peningkatan kadar Ca2+ intraselular. Kondisi ini kemudian akan

mengaktifkan ikatan Ca2+ dengan kalmodulin, suatu protein pengatur pengikatan

kalsium, yang selanjutnya akan mengaktifkan Myosin Light Chain Kinase

(MLCK) yang akan memodulasi reaksi aktin-miosin. Dengan cara ini, agen-agen

yang bekerja pada otot polos miometrium untuk meningkatkan konsentrasi Ca2+

intraseluler dapat memicu terjadinya kontraksi miometrium (Burton, 2006;

Warren, 2005; Haram, 2003)

Gambar 2.7 Cyclic AMP pathways pada jaringan miometrium

(dikutip dari: Yuan, 2005)

29

2.6 Glutathione Peroxidase Sebagai Mekanisme Pertahanan terhadap Stress

Oksidatif

Glutathione peroxidase (GPx) merupakan seleno-enzim yang pertama kali

ditemukan pada mamalia. Kadarnya tinggi pada ginjal, liver, dan darah, sedang

pada lensa dan eritrosit, dan rendah pada alveoli dan plasma darah. Glutathione

peroxidase (GPx) adalah protein dengan bentuk tetramer dan mempunyai berat

molekul sebesar 85.000 D. Setidaknya 6 tipe GPx telah diidentifikasi dan dibagi

sebagai berikut : cystosolic-glutathione peroxidase (cGPX1 atau GPX1),

gastrointestinal-glutathione peroxidase (GI-GPX atau GPX2), plasma-glutathione

peroxidase (pGPX atau GPX3), phospolipid hydroperoxide-glutathione

peroxidase (PHGPX atau GPX4), GPX5 dan GPX6 (Jurkovic, 2008)

Glutahione peroxidase (GPx) merupakan enzim yang paling penting

untuk mengikat hidrogen peroksida (H2O2) dari sel manusia. Enzim glutathione

peroxidase membantu mencegah kerusakan sel yang disebabkan oleh radikal

bebas dengan cara mengkatalisa berbagai hidroperoksida. Glutathione peroxidase

mereduksi H2O

2 menjadi H

2O dan glutathione disulfide (GSSG) dengan bantuan

glutathione tereduksi (GSH), sehingga aktifitas glutatione peroxidase bergantung

pada GSH sebagai donor hidrogen. (Burton, 2006). GPx memiliki afinitas yang

tinggi dalam mengkatalase H2O2 dan dapat bekerja pada konsentrasi H2O2 rendah.

Proses katalase oleh GPx terbilang ‘mahal’ karena mengunakan 2 molekul GSH

untuk menghilangkan 1 molekul H2O2. (Kohen, 2002)

Glutathione (GSH) adalah LWMA, merupakan sebuah tripeptida yang

terdiri dari glutamid acid, cysteine, dan glycine. Banyak terdapat pada sitosol,

nuclei, dan mitokondria. Disebut GSH dalam bentuk tereduksi dan GSSG dalam

30

bentuk teroksidasi. Sulfur dari cysteine merupakan bagian fungsional GSH.

Cysteine adalah asam amino yang memberikan fleksibilitas yang besar dalam

reaktivitas kimia karena adanya atom sulfur hadir sebagai thiol (-SH). Thiol ini

sangat penting untuk fungsi biologis hampir sebagian besar enzim. Sulfur dari

cysteine, baik dalam bentuk cysteine bebas, dalam protein, atau pada glutathione

hadir sebagai sebuah thiol (-SH) yang dapat teroksidasi menjadi sebuah disulfida.

Pada GSH, cysteine dioksidasi untuk membentuk disulfida (GSSG) saat GSH

berfungsi sebagai reduktan, dan juga digunakan untuk detoksifikasi kimia reaktif

elektrofilik dan sering dikatalisis oleh glutation S-transferase. Apabila kadar

cysteine berkurang maka terjadi penurunan kadar GSH dan sistem detoksifikasi

akan terganggu. Akan tetapi, karena terdiri dari kelompok amino bebas maka thiol

pada cysteine juga dapat dengan mudah teroksidasi menjadi ROS. Reaksi ini tidak

terjadi karena adanya glutamat yang dapat menangkap kelompok amino

sehingga fungsi dari glutamate pada GSH ialah untuk menurunkan reaktivitas dari

thiol sehingga pada konsentrasi tinggi tidak menimbulkan ROS .

Gambar 2.8 Reduksi GSH sebagai keseimbangan ROS dan antioksidan

( Dikutip dari : Jones , 2002, Handbook of Antioxidant)

31

Kadar GSH intraselular dipengaruhi faktor fungsional dan lingkungan

dalam hal ini keseimbangan antar pemakaian dan sintesa. Adanya paparan ROS

(terutama yang melibatkan H2O2), RNS, atau senyawa yang dapat meningkatkan

ROS dapat meningkatkan jumlah GSH dengan cara meningkatnya sintesis GSH.

(Jurkovic, 2008)

Gambar 2.9 Struktur GSH dan GSSG

( Dikutip dari : Jones , 2002, Handbook of Antioxidant)

GSH selain berperan sebagai substrat untuk enzim glutathione peroxidase

juga berperan sebagai substrat pada enzim detoksifikasi lain seperti glutathione

transferase. Sebagai komponen penting dalam sistem pertahan antioksidan

intraselular, GSH berperan dalam transport asam amino melewati membran

plasma, secara langsung sebagai scavenger terhadap radikal hidroksil dan singlet

oksigen, mencegah reaksi Haber-Weis, detoksifikasi hidrogen peroksida dan

peroksidasi lipid melalui proses katalitik dari GPx. (Jukorvic, 2008). GSH juga

melindungi organel cystosolic dari efek pengerusakan oleh hidroperoksida.Selain

32

itu GSH juga bekerja secara sinergis dengan ascorbic acid dan alphatocopherol

dalam mendaur ulang antioksidan vitamin tersebut ke bentuk aktifnya setelah

mengalami interaksi dengan senyawa kimia reduksi di dalam cell. (schneid-

kofman, 2009). GSH memiliki peran terbesar dalam reaksi detoxifikasi yang

menghasilkan glutathione disulfide (GSSG), yang mana nantinya akan dikonversi

kembali menjadi GSH melalui aksi glutathione reduktase dengan menggunakan

NADPH. (Burton, 2006)

Gambar 2.10 Katalisa hidrogen peroksida oleh GPx

( Dikutip dari : Jones , 2002, Handbook of Antioxidant)

Secara signifikan, GPx bersaing dengan catalase sebagai substrat dalam

mereduksi H2O2. Siklus redoks glutathione merupakan sumber utama dalam

perlindungan melawan stress oksidatif ringan, dimana catalase lebih berperan

dalam perlindungan melawan stress oksidatif yang parah. Akan tetapi pada sel,

terutama pada sel eritrosit manusia, GPx telah dianggap sebagai antioksidan

enzimatik dalam detoksifikasi H2O2 karena catalase memiliki afinitas yang lebih

rendah terhadap H2O2 dibandingkan dengan GPx (Jurkovic, 2008)

33

Berdasarkan penelitian yang dilakukan Sarkar et al (2006) kadar SOD dan

Catalase menurun sedangkan kadar MDA meningkat pada persalinan preterm

dibandingkan kehamilan normal. Hal ini menunjukkan bahwa stress oksidatif

memiliki peranan dalam terjadinya persalinan preterm. Sedangkan aktivitas GPx

meningkat dan kadar GSH menurun menunjukkan sistem GPx/GSH menjadi

sangat penting dalam proses katabolis H2O2. Peningkatan aktivitas GPX

dikaitkan sebagai penyebab dari menurunnya GSH pada penelitian ini. Aktivitas

GPx dihitung melalui beberapa reaksi yang melibatkan gluthatione reductase

(GR), dimana GPx mereduksi H2O2 dan mengoksidase GSH menjadi GSSG

kemudian GSSG akan diubah kembali menjadi GSH oleh GR dengan memakai

NADPH. Penurunan kadar NADPH dihitung sebagai aktivitas GPx. Sedangkan

dalam beberapa penelitian didapatkan kadar selenium sebagai komponen GPx

mengalami penurunan pada abortus dan persalinan preterm dimana efek protektif

dari selenium diasosiasikan sejalan dengan aktifitas GPx (Jurkovic et al, 2008).

Sehingga perbedaan hasil dimana aktivitas GPx yang meningkat pada persalinan

preterm memerlukan penelitian lebih lanjut.