Volume 1 Nomor 1, Januari 2021

## Korelasi Kadar HMGB1 dalam Serum dengan Derajat Fungsional Neurologik Yang Diukur Dengan NIHSS Pada Pasien Stroke
Trombotik Akut
Aris Widayati * , Mohammad Saiful Islam * * Departemen Neurologi, Fakultas Kedokteran,  Universitas Airlangga; RSUD Dr.Soetomo, Surabaya, Indonesia
Penulis Korespondensi: Mohammad Saiful Islam (msaifulislam1952@gmail.com)

## ABSTRAK
Pendahuluan:  High mobility group box 1 (HMGB1), akhir-akhir ini diketahui sebagai salah satu mediator yang memicu    proses  inflamasi  setelah  terjadi  iskemia  di  otak.  Saat  ini  telah  dikenal  beberapa  reseptor  HMGB1  yang memerantarai  proses  inflamasi  diotak  yaitu  RAGE,  TLR2  dan  TLR4.  Ikatan  HMGB1  dengan  reseptornya  akan menyebabkan kerusakan neuron    otak yang memberikan konstribusi perburukan defisit neurologi klinis. Beberapa studi  menunjukkan  bahwa  kadar  HMGB1  meningkat  secara  signifikan  pada  pasien  stroke  dibandingkan  kelompok kontrol.  Studi  lain  menunjukkan  bahwa  kadar  HMGB1  yang  tinggi  setelah  iskemia  otak  akan  memperluas  area infark.  Tujuan:  untuk  mengetahui  adanya  korelasi  antara  kadar  HMBG1  dalam  serum  dengan  derajat  fungsional neurologik yang diukur dengan NIHSS pada pasien stroke trombotik akut.  Metode: Telah diukur kadar HMGB1 pada 43 pasien stroke trombotik akut yang di rawat di ruang saraf RSUD Dr. Soetomo Surabaya periode September 2012 sampai  Januari  2013  diukur  kadar  HMGB1  dengan  metode  ELISA  -  Sandwich  menggunakan  Indirect  Capture  Re Capture dan  diukur  derajat  fungsional  neurologik  dengan  NIHSS. Hasil:  Rerata  usia  subyek  penelitian ini  60.40 ±  9.346  tahun.  Subyek  penelitian  terdiri  dari  24  wanita  dan  19  pria.  Rerata  kadar  HMGB1  serum  adalah 62.57 ±  54.164  ng/ml.  Rerata  nilai  NIHSS  adalah  6.47  ±  3.261.  Terdapat  korelasi  positif  dengan  kekuatan  lemah antara kadar HMGB1 serum dengan nilai NIHSS pada pasien stroke trombotik akut yang bermakna secara statistik (r =  0.353 dan  p =0.02) Kesimpulan: Terdapat korelasi positif antara kadar HMGB1 dalam serum dengan derajat fungsional  neurologik  yang diukur dengan skala NIHSS pada pasien stroke trombotik akut.
Kata kunci: HMGB1, NIHSS, penyakit, Stroke trombotik akut,

## ABSTRACT
Introduction:  HMGB1  has  recently  been  recognized  as  one    of    mediator  promoting  inflammation  after  brain ischemia.  There are some receptors of HMGB1 mediated inflammation process in brain. They are RAGE, TLR2  and TLR4.  Interaction  of  HMGB1  and  these  receptors  induce  neuron  damage  that  contributes  to  severity  of  neurologic deficit. Some studies showed the high level of HMGB1 after brain ischemic correlated with infarct size.  Objective: The  goal  of  this  study  is  to  know  correlation  of  serum  level  of  HMGB1  and  clinical  functional  neurologic measured  by  NIHSS  in  stroke  ischemic  patient.  Methods:  Fourty  three  patients  with  ischemic  stroke  admitted  in neurology department general houspital  of Dr. Soetomo, Medical Faculty  of  UNAIR  period September 2012 until January  2013.  Exam  of   Level  HMGB1  done  by  ELISA  Sandwich        use Indirect Capture Re Capture method and than by NIHSS. Result: The mean of age is 60.40 ± 9.346 years old.  Twenty four subjects are women and the others (19 subjects) are  men. Serum level of  HMGB1 is  62.57 ±  54.164 ng/ml. Mean of  NIHSS is 6.47 ±3.261. There is positive  correlation  of    serum  level  of  HMGB1  and  NIHSS.  This  result  is  significant  (r=0.353,  p=  0.02). Conclusion: There is positive correlation beetwen serum level of HMGB1 and clinical functional neurologic measured by NIHSS.
Keyword: HMGB1, NIHSS, disease, Acute stroke ischemic

## PENDAHULUAN
Stroke  merupakan  suatu  kondisi  yang  diakibatkan oleh  gangguan  aliran  darah  ke  otak.  Otak  merupakan organ  dengan  metabolisme  yang  aktif.  Glukosa  dan oksigen  merupakan  substrat  penting  dalam  proses metabolisme  di  otak  untuk  menghasilkan  energi.  Tiap menit  otak  membutuhkan  O 2 sebanyak  500  ml dan glukosa  75  –  100  mg.  Aliran  darah  otak  (ADO) normal  sebanyak  53  ml/100  gram otak/menit. 1 Pada stroke  iskemik,  kerusakan  jaringan  otak  terjadi  akibat penurunan  aliran  darah  ke  otak.  Iskemia  menyebabkan kerusakan  otak  melalui  jalur  kaskade  iskemik, dimana pengurangan  oksigen  dan  glukosa  lokal  yang  progresif menyebabkan  gagalnya  produksi  energi  berupa  molekul adenosin trifosfat (ATP). 2 Jaringan otak yang mengalami iskemia  akan  melepaskan  molekul-  molekul  yang dapat  mengaktifkan  jaringan  sekitarnya  yang masih hidup.  Beberapa  molekul  activator  ( danger-associated molecular  patterns atau  DAMPs)  seperti  ATP , nicotinamide  adenine  dinucleotide (NAD), heat  shock protein (HSP),  dan high-mobility  group  box 1  protein (HMGB1)  akan  muncul  sebagai  respon  imun lokal akibat rusaknya jaringan otak setelah iskemia. 5 Akhir – akhir ini, HMGB1 yang merupakan protein non histon  yang  terikat  pada deoxyribonucleic  acid (DNA),  telah  banyak  diteliti.  Banyak  penelitian  yang menjelaskan  bahwa  protein  ini  akan  dilepas  kecelah ekstra  seluler  dalam  jumlah  besar  segera  setelah  terjadi iskemia. High  mobility  group  box 1  (HMGB1)  akan menginduksi  proses  neuroinflamasi  dan mengaktivasi mikroglia  setelah  iskemia  otak.  Sebuah  penelitian mengenai  pemberian  anti-HMGB1  antibodi  pada  hewan coba  menunjukkan  adanya  hambatan  proses  inflamasi dan aktivasi mikroglia akibat iskemia jaringan otak . . 4 High-mobility  group  box 1  (HMGB1)  terekspresi pada  hampir  semua  jaringan  termasuk  otak. High- mobility  group  box 1  (HMGB1)  adalah  protein kromosomal  yang  memiliki  berbagai  fungsi.  Salah satu  fungsi  HMGB1  adalah  sebagai  stabilisasi struktur nukleosom  dan  memfasilitasi  gen  –  gen transkripsi. High-mobility  group  box  1  (HMGB1)  akan  di  ekskresi setelah  ada  rangsangan  sitokin  dan  terlibat dalam proses  inflamasi.  Studi  terbaru  juga menunjukkan bahwa  HMGB1  merupakan  mediator  inflamasi  seperti halnya  sitokin  yang  mampu  menimbulkan kerusakan jaringan otak. 4 High -mobility  group  box  1  (HMGB1)  akan meningkat  pada  sel  yang  mengalami  iskemia,  nekrosis danpada  sel  yang  mengalami  apoptosis. 5 Seperti  yang telah dikemukakan sebelumnya bahwa stroke merupakan penyebab kecacatan utama di dunia. National Institute of Health Stroke Scale (NIHSS) merupakan salah satu skala yang  dapat  digunakan  untuk  mengukur  berbagai  aspek fungsi  otak,  termasuk  kesadaran, penglihatan,  sensori, motorik, bahasa, dan fungsi bicara. Kecacatan yang terjadi setelah stroke disebabkan oleh kerusakan
pada  sel  yang  mengalami  iskemia  melalui kaskade inflamasi.  Sehingga  disini  muncul  suatu pertanyaan apakah  HMGB1  yang  diketahui  sebagai  salah satu mediator  inflamasi  dapat  mempengaruhi  derajat fungsional neurologik pada pasien stroke trombotik akut yang dapat diukur dengan menggunakan NIHSS.

## TUJUAN
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui adanya korelasi  antara  kadar  HMGB1  dalam  serum dengan derajat  fungsional  neurologik  yang  diukur  dengan  skala NIHSS pada pasien stroke trombotik akut.

## METODE
Penelitian ini merupakan studi analitik observasional, dengan  desain  studinya  adalah cross  sectional  study . Lokasi  penelitian  dilakukan  di  ruang  rawat  inap seruni  A,  seruni  B  dan  stroke  unit  RSUD  Soetomo Surabaya,  periode  September  2012  -  Pebruari  2013. Teknik  pengambilan  sampel  dengan  metode consecutive sampling yaitu berdasarkan sampel yang datang berturut turut  dan  memenuhi  kriteria  inklusi  dan eksklusi. Pengambilan sampel darah pasien dilakukan pada hari ke 4  atau  5  atau  6  dari  onset  stroke.  Derajat  fungsional neurologic  diukur  dengan  skala  NIHSS  pada  saat  yang sama dengan pengambilan sampel darah.
Pemeriksaan  kadar  serum  HMGB1  dikerjakan di Laboratorium Biokimia Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya  Malang.  Kadar  serum  HMGB1 diperiksa dengan  mengunakan  teknik ELISA  KIT  IBL, dengan metode  Sandwich  Indirect  Capture  Re  Capture. Analisa korelasi antara kadar HMGB1 dengan NIHSS digunakan uji statistic pearson (distribusi normal).

## HASIL
Proses  pengumpulan  data  dan  pemeriksaan kadar serum  HMGB1  dilakukan  mulai  periode September 2012  -  Februari  2013  di  ruang  rawat  inap  seruni  A, seruni B dan stroke unit RSUD Soetomo Surabaya.
Rancangan  yang  dipakai  adalah cross  sectional study .  Rancangan  ini  dipilih  karena  dianggap  sesuai dengan  masalah  yang  diteliti  serta  tujuan  yang  hendak dicapai. pengambilan sampel dengan metode consecutive sampling yaitu berdasarkan sampel yang datang berturut turut  dan  memenuhi  kriteria  inklusi  dan eksklusi. Pengambilan sampel darah pasien dilakukan pada hari ke 4  atau  5  atau  6  dari  onset  stroke.  Derajat  fungsional neurologik  diukur  dengan  skala  NIHSS  pada  saat  yang sama dengan pengambilan sampel darah.
Karakteristik  dasar  subjek  penelitian berdasarkan usia,  didapatkan  bahwa  usia  berkisar  antara  usia  31 hingga  78  dengan  rerata  60.40±9.346  yang dapat dilihat pada tabel 1. Kemudian pada tabel yang sama
didapatkan  bahwa  subjek  penelitian  berjumlah  43  orang dengan  wanita  sejumlah  24  orang  dengan  persentase 55.8%,  sedangkan  pria  sejumlah  19  orang dengan persentase 44.2%.
Data  klinis  yang  diperoleh  dalam  penelitian ini meliputi  gula  darah  acak  (GDA),  kadar HMGB1, dan  NIHSS.  Kisaran  nilai  gula  darah  acak (GDA) didapatkan  rerata  142.3±77.76  yang  memiliki  kisaran antara 73 sampai 547 yang dapat dilihat pada tabel 2.  Pada  tabel  2  juga  didapatkan  data  kadar  HMGB1 yang  memperoleh  rerata  62.57±54.164  (ng/mL)  yang memiliki kisaran antara 0.30 sampai 230.57. Nilai rerata NIHSS  didapatkan  rerata  6.47±3.261  yang memiliki kisaran  antara  2  sampai  12  yang  dapat  dilihat  pada tabel  2.  Pada  tabel  3  menunjukkan  korelasi antara kadar  HMGB1  dengan  nilai  NIHSS.  Hasil  uji  korelasi dengan  menggunakan  uji statistic  pearson .  Dari  data tersebut  diperoleh  koefisien  korelasi  yang  bernilai  0.353 dengan p = 0.02.

## PEMBAHASAN
Dari  hasil  uji  korelasi  didapatkan  hasil  r  =  0.353 yang  bermakna  secara  statistika  p  =  0.02.  Hal ini menunjukkan  bahwa  adanya  peningkatan  kadar  serum HMGB1  akan  diikuti  pula  dengan  peningkatan  nilai NIHSS.  Kondisi  ini  juga  menunjukkan  bahwa  adanya peningkatan  HMGB1  dalam  serum  pasien  stroke trombotik  akut  akan  diikuti  pula  dengan  peningkatan derajat  keparahan  stroke.  Hasil  ini  didukung oleh penelitian sebelumnya yang menyatakan bahwa HMGB1 akan  dilepas  ke  celah  ekstraseluler  dalam  jumlah  besar sesaat  setelah  adanya  iskemia  di  otak. 6 Bahkan  kadar HMGB1  secara  dramatis  juga  meningkat  di serum atau plasma pada pasien stroke iskemik dalam waktu  4 jam  setelah  terjadi  iskemia  di  otak.  Pada  penelitian tersebut  pemberian  injeksi  HMGB1 intraventrikuler ternyata  meningkatkan  derajat  keparahan  infark dan neuroinflamasi. 8
Nilai  r  =  0.535  menunjukkan  tingkat  korelasi  yang lemah. Kemungkinan hal ini disebabkan saat pengamblan sampel  pada  hari  ke  4  atau  5  atau  6  dari  onset  kadar HMGB1  mulai  menurun,  sebab  HMGB1  akan  di  lepas secara cepat dalam jumlah yang tinggi pada 3 – 4 jam setelah injury sel.  Selain  itu  HMGB1  memiliki bhipasic  effect yaitu  setelah  periode  post  iskemia HMGB1  akan  berperan  dalam  proses  neurogenesis  dan remodeling  vaskuler  (melalui  pembentukan  EPC),  yang selanjutnya  akan  meningkatkan  proses angiogenesis pada area penumbra.
Pada  penelitian  ini  didapatkan  nilai  rerata  kadar HMGB1 adalah 62.57±54.164. Walaupun demikian
dalam  penelitian  ini  belum  bisa  disimpulakan  bahwa kadar  HMGB1  meningkat  atau  tinggi  pada pasien stroke  trombotik  akut.  Hal  ini  sedikit  berbeda  dengan penelitian  sebelumnya  yang  menyatakan  bahwa akan terjadi  peningkatan  kadar  HMGB1  pada  serum setelah terjadi iskemia di otak, seperti penelitian yang dilakukan Wang  Y et  al .  dan  Yang  Q et  al .  yang menunjukkan adanya  peningkatan  kadar  HMGB1  pasien  stroke trombotik dibandingkan kelompok control. 7,9 Kondisi ini disebabkan  karena  pada  penelitian  ini  tidak  didapatkan adanya  kelompok  pembanding  atau  kelompok  kontrol yang  kondisinya  normal.  Sehingga  hasil  HMGB1  yang ada  ini  tidak  dapat  menunjukkan  tinggi rendahnya kadar  HMGB1  tanpa  adanya  kelompok pembanding (kontrol).
Pada  penelitian  dapat  disimpulkan  bahwa  terdapat korelasi  positif  antara  kadar  serum  HMGB1  dengan derajat  fungsional  neurologic  yang  diukur dengan NIHSS pada pasien stroke trombotik akut.

## KESIMPULAN
Terdapat  korelasi  positif  antara  kadar  HMGB1 dalam  serum  dengan  derajat  fungsional neurologik yang  diukur  dengan  skala  NIHSS  pada  pasien  stroke trombotik akut.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Alfa AY, Penatalaksanaan stroke fase akut. Dalam Andi B,  Sofiati D (Eds). Neurology in Daily Practice. Bandung: Bagian Ilmu Penyakit Saraf UNPAD. 2010; hlm: 67 – 83.
2. Deb P, Sharma S, Hassa KM, Pathophysiologic mechanism of  acute  ischemic  stroke:  An  overview  with  emphasis  on therapeutic  significance  beyond  thrombolysis.  J.pathophys. 2010; 17:197 – 218.
3. Hayakawa K  et al, Delayed treatment with minocycline  ameliorates  neurologic  impairment  through activated microglia expressing a high mobility group box 1- inhibiting mechanism . Stroke. 2008; 39: 951 – 958
4. Hayakawa  K  et  al,  Astrocytic  high  –mobility  group 1promotes endothelial progenitor cell mediated neurovascular remodeling  during  stroke  recovery.  PNAS. 2012; 1: 1 – 6.
5. Magnus  T  et  al,  Immune  mechanism  of  stroke.  Curr Opin Neurol. 2012; 25 (3): 334 – 340.
6. Tang  S  et  al,  Functional  role  of  soluble  receptor  for advance  glycation  end  products  in  stroke.  Arteriosler Thrombvasc Biol. 2013; 33: 1-10.
7. Wang  Y  et  al,  Toll-  like  receptors  in  cerebral ischemic  inflammatory injury. J neuroinflammation . 2011; 8 (134): 1-11.
8. Yang  Q  et  al,  High  mobility  group  protein  box1  and  its relevance  to  cerebral  ischemia.  J  Cereb  Blood  Flow Metab . 2010; 30: 243 – 254.
9. Yang  Q  et  al,  HMGB1  mediates  ischemia  –  reperfusion injury  by TRIF – adaptor independent Toll- like receptor 4 signaling. J Cereb Blood Flow Metab. 2011; 31: 593-605.

## LAMPIRAN
Tabel 1. Karakteristik Dasar Subjek Penelitian Tabel 2. Nilai Gula Darah Acak (GDA), HMGB1, dan NIHSS Variabel Rerata Kisaran Variabel Rerata Kisaran Usia (Tahun) 60.40 ± 9.346 31–78 Gula Darah Acak (GDA) 142.3 ± 77.76 73 – 547 Variabel Jumlah Persentase Pria 24 55.8% Wanita 19 48.2% Jumlah 43 100% HMGB1 (ng/mL) 62.57 ± 54.164 0.30 – 230.57 NIHSS 6.47 ± 3.261 2 – 12 Tabel 3. Korelasi antara kadar HMGB1 dengan nilai NIHSS Variabel Koefisien Korelasi Kadar HMGB1 vs nilai NIHSS 0.353 0.02 P