THE DIFFERENCES OF MMP-9 AND TIMP-1 EXPRESSION BETWEEN NULLIPARA AND POSTPARTUM Study on Levator Ani Muscle, Vaginal Wall and Sacrouterine Ligament of Rattus norvegicus

ABSTRACT

Ariani, N., Rahajeng, Nurseta, T.

The pathophysiology how delivery process changes the bio molecular and biochemistry of levator ani muscle, vaginal wall, and Sacrouterine ligament in order to cause produce prolapse of pelvic organ on women remains unclear. It was hypothesized that the changes were mediated by MMP-9 and TIMP-1 expressions. Therefore, this study aim to investigate the changes of MMP-9 and TIMP-1 expressions on postpartum.

This research used observational expose factor cohort four group study design on female Rattus norvegicus strain Wistar. We used 5 rats for replication on each groups consisted of nullipara and post partum day-1, day-3, and day-7. Subjects were selected by random allocation technique. Levator Ani muscle, Vaginal wall and Sacrouterine ligament tissue preparations were stained using immunohistochemistry. MMP-9 and TIMP-1 expressions were observed and statistically analyzed using ANOVA.

The results showed that there was significant difference of MMP-9 expressions (p<0.05) among nullipara, postpartum day-1, day-3 and day-7 on Levator Ani muscle (p=0,000), vaginal wall (p=0,007) and Sacrouterine ligament (p=0,010). There was increase tendency of MMP-9 expression on postpartum day-1 compared to nullipara, followed by gradual decrease of MMP-9 expression until postpartum day-7. Result of this study also showed that there was significant difference of TIMP-1 expression on Levator Ani muscle (p=0,000), vaginal wall (p=0,028) and Sacrouterine ligament (p=0,026) among nullipara, postpartum day-1, day-3 and day-7. There was increase of TIMP-1 expression on Levator Ani muscle on day-3 postpartum, whereas both vaginal wall and Sacrouterine ligament on day-1 postpartum compared to nullipara, followed by gradual decreased until postpartum day-7.

This study showed that delivery will change protease enzyme expression, MMP-9 and its inhibitor TIMP-1 on pelvic floor organs such as Levator Ani muscle, vaginal wall and Sacrouterine ligament. These changes were in time-dependent manner.

Key Words: MMP-9, TIMP-1, Levator Ani Muscle, vagina wall, Sacrouterina ligament

PERBEDAAN EKSPRESI MMP-9 DAN TIMP-1 PADA TIKUS Rattus norvegicus NULLIPARA DAN POSTPARTUM Studi pada Otot Levator Ani, Dinding Vagina dan Ligamentum Sacrouterina

ABSTRAK

Patofisiologi bagaimana proses persalinan mengubah molekuler dan biokimiawi dasar panggul terutama pada Otot Levator Ani, dinding Vagina dan Ligamentum Sacrouterina sehingga menyebabkan prolaps organ panggul wanita masih belum jelas. Perubahan ini diduga melalui perantaraan perubahan MMP-9 dan TIMP-1. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan MMP-9 dan TIMP-1 pada post partum.Penelitian ini adalah studi observational expose facto cohort four group pada tikus betina Rattus norvegicus strain Wistar. Replikasi yang digunakan adalah 5 ekor untuk masing-masing kelompok nullipara, postpartum hari ke-1, hari ke-3 dan hari ke-7. Pemilihan subjek dengan menggunakan random allocation. Preparat jaringan Otot Levator Ani, dinding Vagina dan Ligamentum Sacrouterina diwarnai dengan imunohistokimia. Ekspresi MMP-9 dan TIMP-1 dihitung dan dianalisa dengan menggunakan Analisis Ragam (ANOVA). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa ada perbedaan yang signifikan mean ekspresi MMP-9 otot Levator Ani (p=0,000), vagina (p=0,007) dan ligamentum sacrouterina (p=0,010) pada tikus nullipara, postpartum hari ke-1, hari ke-3 dan hari ke-7. Tampak tren peningkatan ekspresi MMP-9 pada hari ke-1 postpartum dibanding nullipara, selanjutnya MMP-9 menurun bertahap hingga postpartum hari ke-7. Hasil pada penelitian ini juga menunjukkan bahwa ada perbedaan yang signifikan mean ekspresi TIMP-1 otot Levator Ani (p=0,000), vagina (p=0,028) dan ligamentum sacrouterina (p=0,026) pada tikus nullipara, postpartum hari ke-1, hari ke-3 dan hari ke-7. Tampak tren peningkatan ekspresi TIMP-1 Otot Levator Ani pada hari ke-3 postpartum dan peningkatan TIMP-1 pada Vagina dan Ligamentum Sacrouterina pada hari ke-1 postpartum dibanding nullipara, selanjutnya menurun bertahap hingga postpartum hari ke-7.Penelitian ini menunjukkan bahwa persalinan mengubah ekspresi enzim protease MMP-9 dan inhibitornya TIMP-1 pada jaringan dasar panggul seperti Otot Levator Ani, vagina dan Ligamentum Sacrouterina dan perubahan ini bersifat time-dependently.

Key Word: MMP-9, TIMP-1, Otot Levator Ani, Vagina, Ligamentum Sacrouterina

PENDAHULUAN

Penelitian epidemiologi menunjukkan bahwa persalinan merupakan faktor resiko terbesar prolaps organ

panggul (Alperin et al., 2010 dan Nikolova, 2007). Hampir 50% wanita yang pernah melahirkan akan mengalami

resiko prolaps organ genitourinaria (Patric, 2002). Studi menunjukkan bahwa perjalanan fetus melewati jalan lahir

saat persalinan menyebabkan dasar panggul mudah cedera. Kerusakan ini menyebabkan kegagalan support dasar

panggul dan meningkatkan resiko prolaps (Alperin et al., 2010).

Support dasar panggul meliputi: otot levator ani, dinding vagina dan ligamentum sacrouterina. Otot

levator ani berperan dalam menunjang beban dan membuat hiatus genitalis tertutup. Dinding vagina berperan

sangat penting dalam menghasilkan support longitudinal dan support sentral dasar panggul (Moalli et al., 2005),

sedangkan ligamentum Sacrouterina merupakan salah satu ligamentum penunjang utama pada uterus. Studi

menujukkan bahwa sintesis dan degradasi kolagen dan elastin pada otot levator ani, dinding vagina dan

ligamentum sacrouterina memainkan peran penting pada terjadinya prolaps organ panggul. Penelitian

menunjukkan wanita dengan prolaps organ panggul memiliki kadar MMP-2 dan MMP-9 yang lebih tinggi

dibandingkan dengan mereka yang tidak mengalami prolaps (Roh et al., 2000). MMP-9 sendiri akan mendegradasi

elastin yang juga sangat penting dalam distensibilitas dasar panggul. Patofisiologi bagaimana proses persalinan

mengubah molekuler dan biokimiawi dasar panggul terutama pada ligamentum sacrouterina, dinding vagina dan

levator ani sehingga menyebabkan prolaps masih belum jelas. Apakah perubahan kolagen dan elastin ini melalui

perantaraan perubahan MMP-9 dan TIMP-1 yang sangat berperan aktif dalam degradasi dan regulasi kolagen dan

elastin juga masih belum jelas. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan MMP-9 dan

TIMP-1 pada post partum.

METODE

Penelitian ini menggunakan rancangan studi observational expose facto cohort four group dengan satu

kelompok kontrol (nulipara) dan tiga kelompok pengamatan. Penelitian ini menggunakan hewan coba Rattus

norvegicus strain wistar umur 8-10 minggu, tempat percobaan, dan bahan penelitian yang homogen. Hewan coba

ditempatkan dengan kandang terpisah (satu ekor per kandang). Untuk mendapatkan kehamilan, betina usia 8-10

minggu dikandangkan dengan pejantan selama 4 sampai 6 jam. Kehamilan ditandai dengan adanya vaginal plug

pada tengah hari. Kelahiran berlangsung pada hari ke-22-24 setelah plug day. 20 ekor subyek penelitian

dikelompokkan menjadi kelompok kontrol (nulipara) dan tiga kelompok pengamatan: postpartum hari ke-1, hari

ke-3 dan hari ke-7, masing-masing kelompok sebanyak 5 ekor. Pengelompokan subjek penelitian dengan

menggunakan random alocation dan kriteria inklusi serta ekslusi yang sudah ditentukan. Pengambilan sediaan otot

levator ani dan ligamentum sacrouterina tikus dilakukan setelah pembiusan dengan cara menyuntikkan kloroform

pada tikus, kemudian dibuat preparat jaringan. Ekspresi MMP-9 dan TIMP-1 yang dapat diamati pada sediaan

adalah adanya notasi warna coklat melalui pewarnaan imunohistokimia dengan inkubasi menggunakan antibodi

primer MMP-9 dan TIMP-1 Mouse Monoclonal IgG 200 µg/ml (Santa Cruz Biotechnology) dan dengan Antibodi

Sekunder (gout-anti rabbit IgG biotin labeled).

Untuk membuktikan hipotesis penelitian bahwa terdapat perbedaan ekspresi MMP-9 dan TIMP-1 pada

otot Levator Ani antara kelompok kontrol, hari ke-1 postpartum, hari ke-3 postpartum dan hari ke-7 postpartum,

maka diperlukan uji One Way ANOVA. Sebelum dilakukan uji One Way ANOVA,data akan dianalisis dahulu dengan

uji prasyarat parametrik, yaitu: 1) uji normalitas dengan menggunakan uji Kolmogorov-Smirnov dan 2) uji

homogenitas data memiliki variansi yang homogen antar kelompok dengan uji Levene Statistic. Pada penelitian ini

juga dilakukan Tukey’s test, yaitu uji perbandingan berganda terhadap ekspresi MMP-9 pada otot Levator Ani

antara keempat kelompok.

HASIL

Berikut ini adalah gambar ekspresi MMP-9 danTIMP-1 pada jaringan dasar panggul postpartum:

Gambar-1 Ekspresi MMP-9 dan TIMP-1

Keterangan: Ekspresi MMP-9 dan TIMP-1 pada jaringan dasar panggul post partum digambarkan sebagai noktah pada preparat jaringan dengan pewarnaan imunohistokimia perbesaran 400 X, a) Ekspresi MMP-9 pada otot Levator Ani, b) Ekspresi MMP-9 pada vagina, c) Ekspresi MMP-9 pada lig.Sacrouterina, d) Ekspresi TIMP-1 pada otot Levator Ani, e) Ekspresi TIMP-1 pada vagina dan f) Ekspresi TIMP-1 pada lig.Sacrouterina.

Hasil penelitian ini menunjukkan ada perbedaan bermakna ekspresi MMP-9 dan TIMP-1 antara nullipara

dan post partum hari ke-1, ke-3 dan ke-7.

Tabel-1 Hasil uji Anova Kadar MMP-9 pada m. Levator Ani

VariabelMMP-9 Otot Levator Ani

p-valueMean ± SD

KontrolHari ke-1 PostpartumHari ke-3 PostpartumHari ke-7 Postpartum

11,0 ± 0,707 (ab)15,0 ± 0,707 (b)

11,4 ± 1,140 (ab)5,8 ± 1,095 (a)

0,000

Keterangan: p-value>0.05 tidak ada perbedaan yang bermakna, p-value<0.05 ada perbedaan yang bermakna. Pada setiap variabel jika pada mean±sd memuat huruf yang berbeda berarti ada perbedaan yang bermakna (p-value<0.05) dan bila memuat huruf yang sama berarti tidak ada perbedaan yang bermakna (p-value>0.05).

Gambar-2 Histogram Perbandingan Ekspresi MMP-9 pada Otot Levator Ani

Keterangan: Tampak peningkatan yang signifikan mean Ekspresi MMP-9 pada Otot Levator Ani pada postpartum hari ke-1 dibanding kontrol. Selanjutnya MMP-9 menurun terus hingga postpartum hari ke-7.

Tabel-2 Hasil uji Anova Kadar MMP-9 pada Vagina

VariabelMMP-9 Vagina

p-valueMean ± SD

KontrolHari ke-1 PostpartumHari ke-3 PostpartumHari ke-7 Postpartum

11,2 ± 1,304 (a)13,2 ± 2,387 (b)12,6 ± 2,191 (b)8,0 ± 2,550 (a)

0,007

Keterangan: p-value>0.05 tidak ada perbedaan yang bermakna, p-value<0.05 ada perbedaan yang bermakna. Pada setiap variabel jika pada mean±sd memuat huruf yang berbeda berarti ada perbedaan yang bermakna (p-value<0.05) dan bila memuat huruf yang sama berarti tidak ada perbedaan yang bermakna (p-value>0.05).

Gambar-3 Histogram Perbandingan Ekspresi MMP-9 pada Vagina

Keterangan: Tampak ada tren peningkatan yang signifikan mean Ekspresi MMP-9 vagina pada postpartum hari ke-1 dibanding kontrol. Selanjutnya MMP-9 menurun terus hingga lebih rendah dari tidak hamil saat postpartum hari ke-7.

Tabel-3 Hasil uji Anova Kadar MMP-9 pada Lig. Sacrouterina

VariabelMMP-9 Lig. Sacrouterina

p-valueMean ± SD

KontrolHari ke-1 PostpartumHari ke-3 PostpartumHari ke-7 Postpartum

13,2 ± 4,266 (b)14,0 ± 2,000 (b)13,6 ± 2,320 (b)6,2 ± 0,447 (a)

0,010

Keterangan: p-value>0.05 tidak ada perbedaan yang bermakna, p-value<0.05 ada perbedaan yang bermakna. Pada setiap variabel jika pada mean±sd memuat huruf yang berbeda berarti ada perbedaan yang bermakna (p-value<0.05) dan bila memuat huruf yang sama berarti tidak ada perbedaan yang bermakna (p-value>0.05).

Gambar-4 Histogram Perbandingan Ekspresi MMP-9 pada Lig. Sacrouterina

Keterangan: Tampak ada tren peningkatan namun tidak signifikan mean Ekspresi MMP-9 Lig. Sacrouterina pada postpartum hari ke-1 dan postpartum hari ke-3 dibanding kontrol. Selanjutnya MMP-9 menurun terus hingga lebih redah dari tidak hamil saat postpartum hari ke-7.

Tabel-4 Hasil uji Anova Kadar TIMP-1 pada Otot Levator Ani

VariabelTIMP-1 Otot Levator Ani

p-valueMean ± SD

KontrolHari ke-1 PostpartumHari ke-3 PostpartumHari ke-7 Postpartum

12,8 ± 2,775 (b)11,4 ± 2,074 (ab)17,2 ± 1,924 (c)8,2 ± 0,837 (a)

0,000

Keterangan: p-value>0.05 tidak ada perbedaan yang bermakna, p-value<0.05 ada perbedaan yang bermakna. Pada setiap variabel jika pada mean±sd memuat huruf yang berbeda berarti ada perbedaan yang bermakna (p-value<0.05) dan bila memuat huruf yang sama berarti tidak ada perbedaan yang bermakna (p-value>0.05).

Gambar-5 Histogram Perbandingan Ekspresi TIMP-1 pada Otot Levator Ani

Keterangan: Tampak Ekspresi TIMP-1 Otot Levator Ani pada tidak hamil dan postpartum hari ke-1 sama, namun terjadi peningkatan signifikan pada postpartum hari ke-3. Selanjutnya TIMP-1 menurun terus hingga lebih redah dari tidak hamil pada postpartum hari ke-7.

Tabel-5 Hasil uji Anova Kadar TIMP-1 pada Vagina

VariabelTIMP-1 Vagina

p-valueMean ± SD

KontrolHari ke-1 PostpartumHari ke-3 PostpartumHari ke-7 Postpartum

11,6 ± 1,342 (ab)15,4 ± 3,130 (c)

13,2 ± 2,683 (ab)10,8 ± 1,483 (a)

0,028

Keterangan: p-value>0.05 tidak ada perbedaan yang bermakna, p-value<0.05 ada perbedaan yang bermakna. Pada setiap variabel jika pada mean±sd memuat huruf yang berbeda berarti ada perbedaan yang bermakna (p-value<0.05) dan bila memuat huruf yang sama berarti tidak ada perbedaan yang bermakna (p-value>0.05).

Gambar-6 Histogram Perbandingan Ekspresi TIMP-1 pada Vagina

Keterangan: Tampak Ekspresi TIMP-1 Vagina pada tidak hamil dan postpartum hari ke-1 sama, namun terjadi peningkatan signifikan pada postpartum hari ke-3. Selanjutnya TIMP-1 menurun terus hingga lebih redah dari tidak hamil pada postpartum hari ke-7.

Tabel-6 Hasil uji Anova Kadar TIMP-1 pada Lig. Sacrouterina

VariabelTIMP-1 Lig. Sacrouterina

p-valueMean ± SD

KontrolHari ke-1 PostpartumHari ke-3 PostpartumHari ke-7 Postpartum

10,2 ± 3,493 (ab)15,0 ± 0,707 (b)

11,6 ± 1,517 (ab)9,2 ± 3,421 (a)

0,026

Keterangan: p-value>0.05 tidak ada perbedaan yang bermakna, p-value<0.05 ada perbedaan yang bermakna. Pada setiap variabel jika pada mean±sd memuat huruf yang berbeda berarti ada perbedaan yang bermakna (p-value<0.05) dan bila memuat huruf yang sama berarti tidak ada perbedaan yang bermakna (p-value>0.05).

Gambar-7 Histogram Perbandingan Ekspresi TIMP-1 pada Lig. Sacrouterina

Keterangan: Tampak Ekspresi TIMP-1 Lig. Sacrouterina terjadi peningkatan signifikan pada postpartum hari ke-1. Selanjutnya TIMP-1 menurun terus hingga lebih redah dari tidak hamil pada postpartum hari ke-7.

DISKUSI

Penelitian ini menunjukkan bahwa terjadi peningkatan ekspresi enzim protease MMP-9 pada masa post

partum. Ada perbedaan yang signifikan ekspresi MMP-9 pada nullipara, postpartum hari ke-1 hari ke-3 dan hari ke-

7. Perbedaan ekspresi MMP-9 diantara ke-4 kelompok ini terjadi baik pada Otot Levator Ani, dinding Vagina

maupun Ligamentum Sacrouterina. Tampak tren peningkatan ekspresi MMP-9 pada postpartum hari ke-1

dibanding nullipara, selanjutnya MMP-9 menurun bertahap hingga postpartum hari ke-7.

Peningkatan MMP-9 pada pasca persalinan ini disebabkan karena proses persalinan akan memberikan

rangsang regangan pada jalan lahir. Pada persalinan pervaginam, ketika kepala bayi memasuki panggul, bagian

terbesar kepala bayi akan meregang otot-otot dasar panggul, ligamentum, vagina dan jaringan ikat yang ada

sehingga dikenal sebagai crowning of the baby head (Dietz & Wilson, 2005). Proses peregangan kepala bayi ini

memungkinkan stress regangan jaringan dasar panggul (Hoyte et al., 2008). Stimuli regangan ini kemudian

diterima oleh matriks ekstrasel (MES) dan mempengaruhi TGFβ. Stimuli ini akan dihantarkan ke sel fibroblast

melalui peran integrin dan fibronectin. Rangsang mekanik ini akan memberikan sinyal pada fibroblast untuk

berdiferensiasi dan memberikan sinyal jalur transduksi untuk peningkatan regulasi MMP-9 dan TIMP-1 (Jin et al.,

2000; Tomasek, 2002).

Berbagai penelitian menjelaskan jalur-jalur transduksi MMP-9 (multisignal pathways) akibat peregangan.

Jalur tersebut meliputi intracell signal transduction (Sterlincht, 2001), sinyal transduksi yang melibatkan jalur

MAPK, jalur JNk/SAPK (Chakraborti, 2003), regulasi post translasi dan post transkripsi, regulasi lokalisasi ke

periseluler (Coussens et al., 2000), regulasi proteolitik pada permukaan sel (Yu & Stamencovic, 2000), regulasi

64

sitesis inhibitornya (Edwards, 2001), serta melalui sinyal sitokin dan interleukin seperti: EGF (Epidermal growth

factor), NGF (Nerve growth factor), VEGF (Vascular endothelial growth factor), PDGF (Platelet derived growth

factor), TNF-α (Tumor necrotizing factor-α), TGF-β (Transforming growth factor-β), ROS (Reactive oxygen species)

(Ranaivo, 2012; Michaluk, 2009) dan EMMPRIN (Extracelluler matrix metalloproteinase inducer) (Ram, 2006; Patil

& Kundu, 2006).

Jalur transduksi peningkatan ekspresi MMP-9 sering menggunakan jalur MAPK (Mitogen activated protein

kinase). Jalur MAPK ini melibatkan integrin-p38 dan ERK1/2 (Extracelluler signal regulated kinase ½)- NF-kβ.

Inhibitor pada jalur MAPK ini, baik melalui inhibitor p38 dan inhibitor ERK akan menurunkan ekspresi MMP-9 (Wen

Sun, 2000). Efek jalur transduksi MAPK ini akan menginduksi TRE (TPA/Tetradecanoylphorboll-acetate Resposive

Element) dan MCP-1 (Monocyte chemotactic protein-1) untuk menempati 5’ gen promoter. Induksi pada 5’

promoter gen akan memediasi transkripsi gen MMP-9 Jin (2000). EMMPRIN juga dapat mengaktivasi c-fos dan c-

jun protooncogen products sehingga mengikat AP-1 (Activator protein-1) kemudian menempati gen promoter 5’

sehingga ekspresi MMP-9 meningkat (Ram, 2006).

Peningkatan ekspresi MMP-9 selain melalui stimuli regangan sehingga mengaktifkan berbagai jalur

transduksi di atas, juga disebabkan oleh faktor lain yang dapat mempengaruhi ekspresi MMP-9, salah satunya

adalah estradiol (Bian and Sun, 1997; Wingrove et al., 1998). Estradiol yang meningkat pada akhir kehamilan

menjadi salah satu penyebab meningkatnya kadar MMP-9. Selain itu, ROS (reactive oxygen species) juga berperan.

Pada akhir kehamilan, peningkatan aliran darah uterine meningkatkan aktivitas NAD(P)H oxidase sehingga

menghasilkan salah satu bentuk ROS yaitu superoxide (Kelly et al., 2003). Oleh karena itulah, MMP-9 meningkat

pada akhir kehamilan hingga postpartum.

Penelitian ini juga menunjukkan bahwa peningkatan ekspresi MMP-9 pada postpartum hari ke-1 akan

mengalami penurunan bertahap hingga hari ke-7. Hasil ini sesuai dengan penelitian Fitzgerald et al. (2004). Studi

ini menunjukkan bahwa peregangan dan stress mekanik akan menghasilkan 2-3 kali peningkatan MMP-9 selama 8

jam pertama dan kemudian terjadi penurunan sampai dengan dibawah kontrol sesudah 8 jam pertama.

Pengaruh lamanya persalinan tidak ikut diteliti pada penelitian ini. Variabel pengaruh lamanya persalinan

terhadap ekspresi MMP-9 ini sangat penting untuk menjadi penelitian lanjutan. Lama persalinan sangat mungkin

mempengaruhi ekspresi MMP-9. Hal ini disebabkan karena semakin lama persalinan akan semakin meningkatkan

ischemia. Penelitian Maddahi (2009) menunjukkan bahwa tidak hanya stress mekanik dan peregangan saja yang

menyebabkan peningkatan ekspresi MMP-9, namun ischemia juga menstimulus peningkatan MMP-9 ini. Oleh

karena itu, proses persalinan yang lama akan menyebabkan ischemia pada jalan lahir sehingga akan semakin

menambah ekspresi MMP-9.

Penelitian ini menunjukkan bahwa peningkatan ekspresi MMP-9 Otot Levator Ani pada postpartum hari

ke-1 meningkat sangat signifikan serta peningkatan ini lebih nyata bila dibandingkan dengan peningkatan MMP-9

pada Vagina maupun Ligamentum Sacrouterina. Hal ini terjadi karena Otot Levator Ani, terutama pubokoksigeus,

menerima regangan paling besar selama persalinan. Pada proses ekspulsi kepala bayi, serabut otot medialis

pubokoksigeus mengalami regangan 3,26 x lebih besar dibanding otot lainnya. Nilai ini 217 % lebih besar dari batas

regangan otot maksimum yang menyebabkan perubahan biomolekuler permanen pada otot. Nilai ini juga semakin

meningkat sesuai dengan peningkatan ukuran kepala fetus (De Lancey, 2009; Hoyte et al., 2008).

Penelitian ini menunjukkan bahwa ekspresi MMP-9 pada vagina postpartum hari ke-1 meningkat namun

peningkatan ini kurang nyata bila dibandingkan dengan peningkatan MMP-9 pada otot Levator Ani. Selanjutnya

MMP-9 menurun bertahap pada postpartum hari ke-3, hingga lebih rendah signifikan dibanding sebelum hamil

pada postpartum hari ke-7. Hal ini sangat menguntungkan dasar panggul karena peran vagina yang sangat penting

dalam menghasilkan support longitudinal dan support sentral dasar panggul. Selain itu, gangguan support pada

otot Levator Ani akan menyebabkan vagina menjadi pengganti support agar tidak terjadi prolaps organ panggul

(Moalli et al., 2005).

Penelitian ini menunjukkan bahwa ekspresi MMP-9 pada Ligamentum Sacrouterina postpartum hari ke-1

meningkat. Berbeda dengan ekspresi MMP-9 Vagina yang bertahap menurun pada postpartum hari ke-3, ekspresi

MMP-9 Ligamentum Sacrouterina cenderung stagnan hingga postpartum hari ke-3. Ekspresi MMP-9 baru

kemudian menurun hingga lebih rendah signifikan ,pada postpartum hari ke-7.

Lamanya peningkatan ekspresi MMP-9 hingga post partum hari ke-3 ini sangat mungkin disebabkan

proses inflamasi, healing dan remodelling ligamentum yang lambat dan lama. Sel inflamasi fase akut akan

menstimulasi ekspresi MMP-9. Semakin lama sel inflamasi beredar, maka peningkatan ekspresi MMP-9 juga akan

lebih lama terjadi. Saat terjadi injury ligament, akan muncul sel-sel inflamasi hingga 3-5 hari sesudahnya. Kemudian

akan diikuti proses repair/healing pada 3-11 hari post injury. Pada proses repair ini terjadi perubahan struktur

ligament terutama komponen proteoglikannya maupun kolagen, namun menghasilkan fungsi yang tetap. Half life

serabut kolagen ini 300-500 hari. Proses ini akan dilanjutkan remodeling agar terbentuk ligament yang matang dan

stabil yang memerlukan waktu hingga 1 tahun (Ewies et al., 2007; Frank, 2004; Gabriel et al., 2005). Pengetahuan

yang dalam tentang abnormalitas ligament ini terutama pada postpersalinan sangat penting dan mengundang

investigasi luas. Hasil investigasi ini akan menjawab bagaimana kontrol kerusakan ligament ini agar tidak

berlebihan, memungkinkan pengembangan tissue engineering terhadap ligament serta sangat mungkin

berkembangnya gene theraphy.

Penelitian ini juga menunjukkan bahwa ada perbedaan yang signifikan ekspresi TIMP-1 pada nullipara,

postpartum hari ke-1 hari ke-3 dan hari ke-7. Perbedaan ekspresi TIMP-1 diantara ke-4 kelompok ini juga terjadi

pada Otot Levator Ani, dinding Vagina dan Ligamentum Sacrouterina. Ekspresi TIMP-1 pada Otot Levator Ani mulai

meningkat pada hari ke-3 postpartum, sedangkan pada Vagina dan Ligamentum Sacrouterina peningkatan ekspresi

TIMP-1 terjadi mulai postpartum hari ke-1. Selanjutnya ekspresi TIMP-1 menurun bertahap hingga postpartum hari

ke-7.

Proses degradasi matriks ekstra seluler oleh MMP-9 setelah 24 jam post partum tidak berlangsung masif.

Hal ini dikarenakan adanya peranan dari inhibitor jaringan (TIMP-1) yang meningkat setelah 24 jam postpartum.

Peningkatan TIMP-1 setelah 24 jam post partum ini untuk mencegah degradasi yang berlebihan oleh enzim

protease, termasuk MMP-9 (Gacko, 2000).

Penelitian ini menunjukkan bahwa ekspresi TIMP-1 pada Otot Levator Ani baru meningkat nyata pada

postpartum hari ke-3. Berbeda dengan ekspresi TIMP-1 Vagina dan Ligamentum Sacrouterina yang cenderung

meningkat sejak postpartum hari ke-1. Ekspresi TIMP-1 kemudian menurun signifikan pada postpartum hari ke-7.

Lebih lambatnya peningkatan TIMP-1 pada otot Levator Ani ini tentu saja mengakibatkan degradasi jaringan ikat

oleh MMP-9 pada otot ini terjadi lebih lama dan lebih massif dibanding di jaringan lain. Hal ini menjelaskan

penurunan fungsi otot Levator Ani yang nyata pada postpartum.

Meskipun peningkatan MMP-9 dan penurunan TIMP-1 sangat nyata pada otot Levator Ani, namun hal ini

memiliki efek positif pada otot ini. Peningkatan ekspresi MMP-9 ini juga berfungsi positif untuk synaptogenesis dan

memperbaiki neuromuscular junction otot Levator Ani. Telah disebutkan dalam penelitian terdahulu bahwa

sebenarnya peningkatan ekspresi MMP-9 bukan penyebab utama penghancuran MES pada otot Levator Ani

sehingga mengganggu support dasar panggul. Kerusakan support dasar panggul lebih disebabkan oleh kerusakan

neuromuscular junction selama stress reganagan (Pierce et al., 2007; De Lancey, 2003).

Penelitian ini menunjukkan bahwa ekspresi TIMP-1 pada Vagina meningkat pada postpartum hari ke-1.

Berbeda dengan ekspresi TIMP-1 otot Levator Ani yang meningkat nyata pada postpartum hari ke-3. Ekspresi

TIMP-1 pada Vagina kemudian menurun bertahap hingga postpartum hari ke-7. Hal ini terjadi untuk mencegah

degradasi yang berlebihan, dinding vagina akan melepaskan TIMP-1 yang bekerja menghambat produksi

metaloproteinase dan sintesis ini mulai terlihat pada postpartum hari ke-1 sehingga diharapkan homeostasis

jaringan elastin pada dinding vagina dapat dipertahankan (Gacko, 2000; Cecilia et al; 2007). MMP-9 pun hanya

berfungsi sebagai remodelling jaringan ikat Vagina agar berubah menjadi jaringan ikat yang lebih relaks dan

akomodatif untuk proses persalinan selanjutnya (Cecilia et al; 2007).

Penelitian ini menunjukkan bahwa ekspresi TIMP-1 pada Ligamentum Sacrouterina meningkat pada

postpartum hari ke-1. Peningkatan ekspresi TIMP-1 sejak postpartum hari ke-1 pada Ligamentum ini sama dengan

tren peningkatan pada TIMP-1 pada Vagina. Ekspresi TIMP-1 kemudian menurun bertahap hingga postpartum hari

ke-7. Peningkatan TIMP-1 pada Ligamentum Sacrouterina sejak postpartum hari ke-1 menjelaskan pengendalian

degradasi matriks ekstrasel pada Ligamentum lebih ketat disbanding pada otot Levator Ani. Hal ini sangat mungkin

disebabkan karena fungsi Ligamentum ini yang sangat penting sebagai support dasar panggul level I (De Lancey,

2003). Selain itu, kerusakan otot levator Ani menempatkan Ligamentum ini berperan sentral menggantikannya

sebagai support dasar panggul. Temuan ini juga membuka peluang pengembangan inhibitor sintesis dalam

memperkuat Ligamentum Sacrouterina.

SIMPULAN

Penelitian ini menunjukkan bahwa persalinan mengubah ekspresi enzim protease MMP-9 dan inhibitornya TIMP-1

pada jaringan dasar panggul seperti Otot Levator Ani, vagina dan Ligamentum Sacrouterina dan perubahan ini

bersifat time-dependently.

DAFTAR PUSTAKAAlperin, M., Feola, A., Duerr, R., Moalli, P., 2010. Pregnancy and Delivery Induced Biomechanical Changes in Rat

Vaginal Persist Postpartum. Int Urogynecol J Pelvic Floor Dysfunction 21(9): 1169-1174Alperin, M., Moalli, PA. 2006. Remodelling of Vaginal Connective Tissue in Patients with Prolapse. Current Opinion

in Obstetrics and Gynecology 19: 544-560Athanasiou, S., Chaliha, C., Tootz-Hobson, T., Salvatore, S., Khullar, V., Cardozo, L., 2007. Direct Imaging of The

Pelvic Floor Muscle Using Two-Dimnensional Ultrasound: a Comparison of Women with urogenital Prolapse’/ Versus Kontrols. BJOG 114: 882-888

Cao, J., Zucker, S. 2004. Biology and chemistry of matrix metalloproteinases (MMPs): Introduction to the MMP and TIMP families (structures, substrates) and an overview of diseases where MMPs have been incriminated. Published online on: http: // www.google.co.id/search?qutf-8&oe=utf-8&aq=t&rls=org.mozilla:en-US:official&client=firefox- &source=hp&channel=np

Chakraborti, S., Mandal, M., das, S., Mandal, A., Chakraborti, T. 2003. Regulation of Matrix Metalloproteinases: An overview. Molecular and Cellular Biochemistry 253(1-2): 269-285

Chiquet M. 1999. Regulation of Extracellular Matrix Gene Expression by Mechanical Stress. Matrix Biol; 18:417–26. Corton, MM. 2009. Anatomy of Pelvic Floor Dysfunction. Obstet Gynecol Clin. Am. 36 : 401-419Coussens, LM., Tinkle, CL., Hanahan, D., Werb, Z. 2000. MMP-9 Supplied by Bone Marrow-Derived Cells

Contributes to Skin Carcinogenesis. Cell 103:481–490 Curry, TE., Osteen, KJ . 2003. The Matrix Metalloproteinase System: Changes, Regulation, and Impact throughout

the Ovarian and Uterine Reproductive Cycle. Endocrine Reviews 24(4):428–465De Lancey, JOL., Morgan, DM., Frenner, DE., Kearney, R., Guire, K. 2007. Comparisson of Levator Ani Muscle

Deffect and Function in Women with and without Pelvic Organ Prolapsed. Obstetric and Gynecol. 109(2): 295-302

Delancey, JO., Kearney, R., Chou, Q., Speights, S., Binno, S. 2003. The appearance of Levator Ani Muscle Abnormalities in Magnetic Resonance Images after Vaginal Delivery. Obstet Gynecol.101:46–53.

Donahue, T.R., Hiatt, J.R., Busuttil, R. W., 2006. Collagenase and Surgical Disease. Hernia 10:478–485Drutz, HP., Alarab, M. 2006. Pelvic organ prolapse: demographics and future growth prospects. Int Urogynecol J 17:

S6–S9Edwards, DR. 2001. The Tissue Inhibitors of Metalloproteinases (TIMPs). In: Clendeninn NJ, Appelt K, editors.

Matrix Metalloproteinase Inhibitors in Cancer Therapy. Totowa, NJ: Humana: pp. 67–84.Ewies AA., Al-Azzawi F., Thompson, J. 2003. Changes in Extracellular Matrix Proteins in the Cardinal Ligaments of

Post-menopausal Women with or without Prolapse: a Computerized Immunohistomorphometric Analysis. Hum. Reprod.10:2189–95.

Frank, CB. 2004. Ligament Structure, Physiology and Function. J Musculoskel Neuron Interact 4(2):199-201Gabriel, B., Denschlag, D., Gobel, H., Fittkow, C., Werner, M., Gitsch, G., 2005. Uterosacral Ligament in Women

with or Without Pelvic Organ Prolapse. Int Urogynecol J Pelvic Floor Dysfunct 22; [Epub ahead of print]. Available at: http://www.springerlink.com. Retrieved August 24, 2005.

Hoyte, I., Damaser, MS., Warfield, SK., Chukkapalli, G., Majumdar, A. 2008. Quantity and Distribution of LEvator Ani Stretch During Stimulated Vaginal Childbirth. Am J Obstet Gynecol 199 : 198.e1-198.e5

Hui-Wen Sun, H., Jiang Li, C., Qing Chen, H., Li Lin, H., Xia Lv, H., Zhang, Y., Zhang, M. 2007. Involvement of integrins, MAPK, and NF-κB in Regulation of the Shear Stress-Induced MMP-9 Expression in Endothelial Cells. Biochemical and Biophysical Research Communications 353(1): 152–158

Hulboy, DL., Rudolph, LA., Matrisian, LM. 2002. Matrix Metalloproteinase. International Urogynecology Journal 13:80–87

Jackson SR., Avery NC., Tarlton JF., Eckford SD., Abrams P., Bailey AJ., 1996. Changes in metabolism of collagen in genitourinary prolapse. Lancet. 347: 1658–1661.

Jin, G., Sah, RL., Li, YS., Lotz, M., Shyy, JY., Chien, S. 2000. Biomechanical Regulation of Matrix Metalloproteinase-9 in Cultured Chondrocytes. Journal of Joint.& Orthop Res. 18(6): 899-908.

Junizaf. 2002. Buku Ajar Uroginekologi. P.70-76. Jakarta: Subbagian Uroginekologi Rekonstruksi Bagian Obstetri & Ginekologi FKUI/RSCM

Kelly, Bond, BC., Poston, L. 2003. Gestational profile of matrix metalloproteinases in rat uterine artery. Molecular Human Reproduction 9(6): 351-358

Kerkhoff, MH., Hendrik, L., Brolmann, HAM. 2008. Changes in Connective Tissue in Patients with Pelvic Organ Prolaps- a Review of the Current Literature. Int Urogynecol J. 20: 461-474

Kizaki, K., Ushizawa, K., Takahashi, T., Yamada, O., Todoroki, J., Sato, T., Ito, A., Hashizume, K. 2008. Gelatinase (MMP-2 and -9) expression Profiles during gestation in the bovine endometrium. Reproductive Biology and Endocrinology 6:66

Kontogiorgis, CA., Papaioannaou, P., Litina, DJ. 2005. Matrix Metalloproteinase Inhibitor: A Review on Pharmacophore Mapping and (Q)Sars Results. Current Medical Chemistry 12: 339-355

Manase, K., Endo, T., Chida, M., Nagasawa, K., Honnma, H., Yamazaki, K., Kitajima, Y., Goto, T. Kanaya, M., Hayashi, T. Mitaka, T. Saito, M. 2006. Coordinated elevation of membrane type 1-matrix metalloproteinase and matrix metalloproteinase-2 expression in rat uterus during postpartum involution. Reproductive Biology and Endocrinology 4:32-39

Manello, F. 2006. Natural Bio-Drugs as Matrix Metalloproteinase Inhibitors: New Perspectives on the Horizon? Recent Patents on Anti-Cancer Drug Discovery 1: 91-103

Michaluk, P., Mikasova, L., Groc, L., Frischknecht, R., Choquet, D., Kaczmarek, L. 2009. Matrix Metalloproteinase-9 Controls NMDA Receptor Surface Diffusion Through Integrin beta1 Signaling. J Neurosci 29:6007-6012.

Moalli, PA., Shand, SH., Zyczynski, HM., Gordy, SC., Meyn, LA. 2005. Remodeling of Vaginal Connective Tissue in Patients with Prolapse. Obstet Gynecol.: 106(5 Pt 1): 953-63.

Parakkal, PF. 2010. Involvement Of Macropgages In Collagen Resorbtion. Brief Notes. Oregon Regional research center 365: 345-354

Patil, DP., Kundu, GC. 2006. MMP9 (Matrix Metallopeptidase-9 (Gelatinase B, 92kDa Gelatinase, 92kDa type IV Collagenase). Atlas Genet Cytogenet Oncol Haematol. Published on line on: http: //AtlasGeneticsOncology.org/ Genes/ MMP9ID41408ch20q11.html

Peter GD., Hiromi Y., Barry S. 2007. Pelvic Organ Prolapse in Fibulin-5 Knockout Mice. American Journal of Pathology 170: 578-589

Philips, C., Monga, A. 2004. Childbirt and the pelvic floor:”the gynecological consequences”.Review in gynecological practice. Elsevier.

Phillips, CH., Anthony, F., Benyon, C., Monga. AK. 2006. Collagen Metabolism in the Uterosacral Ligaments and Vaginal Skin of Women with Uterine Prolapsed. BJOG; 113:39–46.

Rahmawati, Y. 2009. Perbandingan Histomorfologi Kolagen Tipe III pada Otot Levator Ani dan Mukosa Vagina Tikus Putih Belum Pernah Hamil dan Paska Partus. Tesis Program Pendidikan Dokter Spesialis Obstteri Ginekologi FKUB

Ram, M., Sherer, Y., Shoenfeld, Y. 2006. Matrix Metalloproteinase-9 and Autoimmune Diseases. J Clin Immunol. 26(4): 299-307.

Ranaivo, HR., Hodge, JN., Choi, N., Wainwright, MS. 2012. Albumin Induces Upregulation of Matrix Metalloproteinase-9 in Astrocytes via MAPK and Reactive Oxygen Species-dependent Pathways. Journal of Neuroinflammation, 9:68

Roh, CR., Oh, WJ., Yoon, BK., Lee, JH. 2000. Up-regulation of Matrix Metalloproteinase-9 in Human Myometrium During labour: a Cytokine-Mediated Proccess in Uterine Smooth Muscle Cells. Molecular Human Reproduction 6(1): 96-102

Schröder, J. 2001. Design and Synthesis of Matrix Metalloproteinase. Dissertation zur Erlangung des Grades eines Doktors der Naturwissenschaften der Universität Bielefeld aus Lage Bielefeld. Published online on: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jm010096n

Sternlicht MD., Werb, Z. 2001. How Matrix Metalloproteinases Regulate Cell Behavior. Annu Rev Cell Dev Biol.17: 463-516.

Tomasek, J., Gabbiani, G., Hin. B,. Chaponnie, C., Brown, R. 2002. Myofibroblasts and Mechanoregulation of Connective Tissue Remodelling. Molecular Cell Biology 3: 349

Ulug, U., Goldman, S., Ben-Shlomo, Shalev, E. 2001. Matrix Metalloproteinase (MMP)-2 and MMP-9 and Their Inhibitor, TIMP-1, in Human Term Deciduas and Fetal Membranes: The Effect of Prostaglandin F2α and Indomethacin. Molecular Human Reproduction 7(12): 1187-1193

Visse, R., Nagase, H. 2003. Matrix Metalloproteinases and Tissue Inhibitors of Metalloproteinases : Structure, Function, and Biochemistry. Circulation Research 92:827-839

37

Wathes, DC., Cheng, Z., Fenwick, MA., Fitzpatrick, R., Patton, J. 2011. Influence of energy balance on the somatotrophic axis and matrix metalloproteinase expression in the endometrium of the postpartum. Reproduction 141: 269–281

Word, RA., Pathi, S., Schaffer, JI. 2009. Patophysiology of Pelvic Organ Prolapsed. J Exp Clin. Med. 36: 521-539Yu, Q., Stamenkovic, I. 2000. Cell Surface-Localized Matrix Metalloproteinase-9 Proteolytically Activates TGF-β and

Promotes Tumor Invasion and Angiogenesis. 2000. Genes Dev.14:163–176.Dietz, HP., Wilson. PD. 2005. Childbirth and Pelvic Floor Trauma. Best Practice and Clinical Obstetric & Gynecology

19(6): 913-924.Pierce, LM., Baumann, S., Rankin, MR. Levator ani muscle and connective tissue changes associated with pelvic

organ prolapse, parity, and aging in the squirrel monkey: a histologic study. Am J Obstet Gynecol 2007;197:60.e1-60.e9