Katarak Diabetik

BAB I

PENDAHULUAN

Diabetes adalah sekumpulan penyakit endokrin yang ditandai dengan hiperglikemia yang

merupakan manifestasi dari defek pada sekresi insulin, aksi insulin atau keduanya.(1-3,8,9) Diabetes

memiliki banyak sekali komplikasi yang ditimbulkannya, baik itu terjadi secara akut seperti

hiperglikemik hiperosmolar non-ketotik, ketoasidosis yang dapat membawa kematian, atau

komplikasi yang berjalan secara kronik seperti diabetik neuropati, makroangiopati,

mikroangiopati, dan sebagainya. Dalam bidang oftalmologi, komplikasi yang terpenting adalah

retinopati diabetik dan peningkatan progresifitas katarak yang telah terjadi. Adapun bentuk

katarak diabetik murni namun kejadiannya jarang. Pada makalah ini yang dibahas adalah

pengaruh diabetes terhadap katarak yang telah ada. Beberapa studi telah menunjukkan korelasi

yang kuat antara progresifitas katarak dengan diabetes yang mendasari seperti yang telah

dilakukan Kim, dkk (2006) yang menyimpulkan durasi diabetes adalah faktor yang sangat

signifikan untuk katarak pada penderita diabetes. Efek yang terakumulasi dari hiperglikemia

terkait dengan kejernihan lensa pada diabetes.(2) Katarak adalah suatu keadaan di mana lensa

mata yang biasanya jernih dan bening menjadi keruh.(4,11) Pada dasarnya katarak dapat terjadi

karena proses kongenital atau karena proses degeneratif. Proses degeneratif pada lensa disebut

juga katarak senilis yang dibagi menjadi empat stadium; Insipien, Immatur, Matur dan

Hipermatur. Begitu banyak yang faktor yang mempengaruhi timbulnya katarak ini, diabetes

adalah salah satu faktor penyakit sistemik yang mempercepat proses timbulnya katarak ini. Dari

200 pasien dengan katarak senilis yang dilakukan tes toleransi glukosa oleh Dukmore dan Tun

(1980) ditemukan dan disimpulkan bahwa intoleransi glukosa sering dijumpai pada katarak

senilis yang tidak menunjukkan glikosuria dan gula darah puasa yang normal pada pemeriksaan

rutin.(15) Terdapat beberapa teori yang hendak menjelaskan patofisiologi progresifitas katarak

pada penderita diabetes, serta penelitian-penelitian yang telah berhasil membuktikan korelasi

antara awitan usia menderita katarak dengan lamanya menderita diabetes. (1-4,9-12) 

1

BAB II

KETAJAMAN VISUS

Visus adalah ketajaman atau kejernihan penglihatan, sebuah bentuk yang khusus di mana

tergantung dari ketajaman fokus retina dalam bola mata dan sensitifitas dari interpretasi di otak.(5)

Visus adalah sebuah ukuran kuantitatif suatu kemampuan untuk mengidentifikasi simbol-simbol

berwarna hitam dengan latar belakang putih dengan jarak yang telah distandardisasi serta ukuran

dari simbol yang bervariasi. Ini adalah pengukuran fungsi visual yang tersering digunakan dalam

klinik. Istilah “visus 20/20” adalah suatu bilangan yang menyatakan jarak dalam satuan kaki

yang mana seseorang dapat membedakan sepasang benda. Satuan lain dalam meter dinyatakan

sebagai visus 6/6. Dua puluh kaki dianggap sebagai tak terhingga dalam perspektif optikal

(perbedaan dalam kekuatan optis yang dibutuhkan untuk memfokuskan jarak 20 kaki terhadap

tak terhingga hanya 0.164 dioptri). Untuk alasan tersebut, visus 20/20 dapat dianggap sebagai

performa nominal untuk jarak penglihatan manusia; visus 20/40 dapat dianggap separuh dri

tajam penglihatan jauh dan visus 20/10 adalah tajam penglihatan dua kali normal. (5)

Untuk menghasilkan detail penglihatan, sistem optik mata harus memproyeksikan gambaran

yang fokus pada fovea, sebuah daerah di dalam makula yang memiliki densitas tertinggi akan

fotoreseptor konus/kerucut sehingga memiliki resolusi tertinggi dan penglihatan warna terbaik.

Ketajaman dan penglihatan warna sekalipun dilakukan oleh sel yang sama, memiliki fungsi

fisiologis yang berbeda dan tidak tumpang tindih kecuali dalam hal posisi. Ketajaman dan

penglihatan warna dipengaruhi secara bebas oleh masing-masing unsur.(5)

Cahaya datang dari sebuah fiksasi objek menuju fovea melalui sebuah bidang imajiner yang

disebut visual aksis. Jaringan-jaringan mata dan struktur-struktur yang berada dalam visual aksis

(serta jaringan yang terkait di dalamnya) mempengaruhi kualitas bayangan yang dibentuk.

Struktur-struktur ini adalah; lapisan air mata, kornea, COA (Camera Oculi Anterior = Bilik

Depan), pupil, lensa, vitreus dan akhirnya retina sehingga tidak akan meleset ke bagian lain dari

retina. Bagian posterior dari retina disebut sebagai lapisan epitel retina berpigmen (RPE) yang

berfungsi untuk menyerap cahaya yang masuk ke dalam retina sehingga tidak akan terpantul ke

bagian lain dalam retina. RPE juga memiliki fungsi vital untuk mendaur-ulang bahan-bahan

kimia yang digunakan oleh sel-sel batang dan kerucut dalam mendeteksi photon. Jika RPE rusak

2

maka kebutaan dapat terjadi.(5) Seperti pada lensa fotografi, ketajaman visus dipengaruhi oleh

diameter pupil. Aberasi optik pada mata yang menurunkan tajam penglihatan ada pada titik

maksimal jika ukuran pupil berada pada ukuran terbesar (sekitar 8 mm) yang terjadi pada

keadaan kurang cahaya. Jika pupil kecil (1-2 mm), ketajaman bayangan akan terbatas pada

difraksi cahaya oleh pupil. Antara kedua keadaan ekstrim, diameter pupil yang secara umum

terbaik untuk tajam penglihatan normal dan mata yang sehat ada pada kisaran 3 atau 4 mm. (5)

Korteks penglihatan adalah bagian dari korteks serebri yang terdapat pada bagian posterior

(oksipital) dari otak yang bertanggung-jawab dalam memproses stimuli visual. Bagian tengah

100 dari lapang pandang (sekitar pelebaran dari makula), ditampilkan oleh sedikitnya 60% dari

korteks visual/penglihatan. Banyak dari neuron-neuron ini dipercaya terlibat dalam pemrosesan

tajam penglihatan.(5) Perkembangan yang normal dari ketajaman visus tergantung dari input

visual di usia yang sangat muda. Segala macam bentuk gangguan visual yang menghalangi input

visual dalam jangka waktu yang lama seperti katarak, strabismus, atau penutupan dan penekanan

pada mata selama menjalani terapi medis biasanya berakibat sebagai penurunan ketajaman visus

berat dan permanen pada mata yang terkena jika tidak segera dikoreksi atau diobati di usia muda.

Penurunan tajam penglihatan direfleksikan dalam berbagai macam abnormalitas pada sel-sel di

korteks visual. Perubahan-perubahan ini meliputi penurunan yang nyata akan jumlah sel-sel yang

terhubung pada mata yan terkena dan juga beberapa sel yang menghubungkan kedua bola mata,

yang bermanifestasi sebagai hilangnya penglihatan binokular dan kedalaman persepsi atau

streopsis.(5)

Mata terhubung pada korteks visual melalui nervus optikus yang muncul dari belakang mata.

Kedua nervus opticus tersebut bertemu pada kiasma optikum di mana sekitar separuh dari serat-

serat masing-masing mata bersilang menuju tempat lawannya ke sisi lawannya dan terhubung

dengan serat saraf dari bagian mata yang lain akan menghasilkan lapangan pandang yang

sebenarnya. Gabungan dari serat saraf dari kedua mata membentuk traktus optikus. Semua ini

membentuk dasar fisiologi dari penglihatan binokular. Traktus ini akan berhenti di otak tengah

yang disebut nukleus genikulatus lateral untuk kemudian berlanjut menuju korteks visual

sepanjang kumpulan serat-serat saraf yang disebut radiasio optika.(5)

Segala macam bentuk proses patologis pada sistem penglihatan baik pada usia tua yang

merupakan periode kritis, akan menyebabkan penurunan tajam penglihatan. Maka, pengukuran

tajam penglihatan adalah sebuah tes yang sederhana dalam menentukan status kesehatan mata,

3

sistem penglihatan sentral, dan jaras-jaras penglihatan menuju otak. Berbagai penurunan tajam

penglihatan secara tiba-tiba selalu merupakan hl yang harus diperhatikan. Penyebab sering dari

turunnya tajam penglihatan adalah katarak, dan parut kornea yang mempengaruhi jalur

penglihatan, penyakit-penyakit yang mempengaruhi retina seperti degenarasi makular, dan

diabetes, penyakit-penyakit yang mengenai jaras optik menuju otak seperti tumor dan sklerosis

multipel, dan penyakit-penyakit yang mengenai korteks visual seperti stroke dan tumor. (5)

BAB III

4

LENSA DAN KATARAK

Lensa Kristalina Normal.

Lensa Kristalina adalah sebuah struktur yang transparan dan bikonveks yang memiliki fungsi

untuk mempertahankan kejernihan, refraksi cahaya, dan memberikan akomodasi. Lensa tidak

memiliki suplai darah atau inervasi setelah perkembangan janin dan hal ini bergantung pada

aqueus humor untuk memenuhi kebutuhan metaboliknya serta membuang sisa metabolismenya.

Lensa terletak posterior dari iris dan anterior dari korpus vitreous. Posisinya dipertahankan oleh

zonula Zinnii yang terdiri dari serat-serat yang kuat yang menyokong dan melekatkannya pada

korpus siliar. Lensa terdiri dari kapsula, epitelium lensa, korteks dan nukleus.(6)

Kutub anterior dan posterior dihubungkan dengan sebuah garis imajiner yang disebut aksis yang

melewati mereka. Garis pada permukaan yang dari satu kutub ke kutub lainnya disebut meridian.

Ekuator lensa adalah garis lingkar terbesar.(6) Lensa dapat merefraksikan cahaya karena indeks

refraksinya, secara normal sekitar 1,4 pada bagian tengah dan 1,36 pada bagian perifer yang

berbeda dari aqueous humor dan vitreous yang mengelilinginya. Pada keadaan tidak

berakomodasi, lensa memberikan kontribusi 15-20 dioptri (D) dari sekitar 60 D seluruh kekuatan

refraksi bola mata manusia. Sisanya, sekitar 40 D kekuatan refraksinya diberikan oleh udara dan

kornea.(6)

Lensa terus bertumbuh seiring dengan bertambahnya usia. Saat lahir, ukurannya sekitar 6,4 mm

pada bidang ekuator, dan 3,5 mm anteroposterior serta memiliki berat 90 mg. Pada lensa dewasa

berukuran 9 mm ekuator dan 5 mm anteroposterior serta memiliki berat sekitar 255 mg.

Ketebalan relatif dari korteks meningkat seiring usia. Pada saat yang sama, kelengkungan lensa

juga ikut bertambah, sehingga semakin tua usia lensa memiliki kekuatan refraksi yang semakin

bertambah. Namun, indeks refraksi semakin menurun juga seiring usia, hal ini mungkin

dikarenakan adanya partikel-partikel protein yang tidak larut. Maka, lensa yang menua dapat

menjadi lebih hiperopik atau miopik tergantung pada keseimbangan faktor-faktor yang berperan.(6)

Kapsula lensa

5

Kapsula lensa memiliki sifat yang elastis, membran basalisnya yang transparan terbentuk dari

kolagen tipe IV yang ditaruh di bawah oleh sel-sel epitelial. Kapsula terdiri dari substansi lensa

yang dapat mengkerut selama perubahan akomodatif. Lapis terluar dari kapsula lensa adalah

lamela zonularis yang berperan dalam melekatnya serat-serat zonula. Kapsul lensa tertebal pada

bagian anterior dan posterior preekuatorial dan tertipis pada daerah kutub posterior sentral di

mana m. Kapsul lensa anterior lebih tebalmemiliki ketipisan sekitar 2-4 dari kapsul posterior

dan terus meningkat ketebalannya selama kehidupan.(6) Serat zonular

Lensa disokong oleh serat-serat zonular yang berasal dari lamina basalis dari epitelium non-

pigmentosa pars plana dan pars plikata korpus siliar. Serat-serat zonula ini memasuki kapsula

lensa pada regio ekuatorial secara kontinu. Seiring usia, serat-serat zonula ekuatorial ini

beregresi, meninggalkan lapis anterior dan posterior yang tampak sebagai bentuk segitiga pada

potongan melintang dari cincin zonula.(6)

Epitel lensa

Terletak tepat di belakang kapsula anterior lensa, lapisan ini merupakan lapisan tunggal dari sel-

sel epitelial. Sel-sel ini secara metabolik aktif dan melakukan semua aktivitas sel normal

termasuk biosintesis DNA, RNA, protein dan lipid. Sel-sel ini juga menghasilkan ATP untuk

memenuhi kebutuhan energi dari lensa. Sel-sel epitelial aktif melakukan mitosis dengan aktifitas

terbesar pada sintesis DNA pramitosis yang terjadi pada cincin di sekitar anterior lensa yang

disebut zona germinativum. Sel-sel yang baru terbentuk ini bermigrasi menuju ekuator di mana

sel-sel ini melakukan diferensiasi menjadi serat-serat. Dengan sel-sel epitelial bermigrasi menuju

bow region dari lensa, maka proses differensiasi menjadi serat lensa dimulai. (6)

Mungkin, bagian dari perubahan morfologis yang paling dramatis terjadi ketika sel-sel epitelial

memanjang membentuk sel serat lensa. Perubahan ini terkait dengan peningkatan massa protein

selular pada membran untuk setiap individu sel-sel serat. Pada waktu yang sama, sel-sel

kehilangan organel-organelnya, termasuk inti sel, mitokondria, dan ribosom. Hilangnya organel-

organel ini sangat menguntungkan, karena cahaya dapat melalui lensa tanpa tersebar atau

terserap oleh organel-organel ini. Bagaimana pun, karena serat-serat sel lensa yang baru ini

kehilangan fungsi metaboliknya yang sebelumnya dilakukan oleh organel-organel ini, kini serat

lensa terganting dari energi yang dihasilkan oleh proses glikolisis.(6)

6

Korteks dan Nukleus

Tidak ada sel yang hilang dari lensa sebagaimana serat-serat baru diletakkan, sel-sel ini akan

memadat dan merapat kepada serat yang baru saja dibentuk dengan lapisan tertua menjadi bagian

yang paling tengah. Bagian tertua dari ini adalah nukleus fetal dan embrional yang dihasilkan

selama kehidupan embrional dan terdapat pada bagian tengah lensa. Bagian terluar dari serat

adalah yang pertama kali terbentuk dan membentuk korteks dari lensa.(6)

Peningkatan Protein-protein yang Tidak Larut Air Seiring Usia. Tergantung dari kelarutan dalam

air, sebuah hipotesis memperkirakan bahwa seiring dengan berjalannya waktu, protein lensa

menjadi tidak larut air dan beragregasi untuk membentuk partikel-partikel yang sangat besar

yang dapat memecahkan cahaya yang akhirnya mengakibatkan kekeruhan lensa. Beberapa

peneliti berusaha untuk mengkaitkan prosentase yang lebih tinggi terhadap protein tidak larut air

ini dengan peningkatan kekeruhan lensa, tetapi hipotesis ini masihlah kontroversial. Haruslah

diperhatikan bahwa fraksi protein tak larut air meningkat dengan waktu sekalipun lensa masih

tetap jernih. Konversi protein larut air menjadi tak larut air tampak sebagai proses yang normal

pada maturasi serat lensa, tetapi dapat menjadi lebih cepat hingga berlebih pada lensa katarak

tertentu.(7,12)

Pada katarak dengan pencoklatan nukleus lensa (katarak brunesen), peningkatan kadar protein

tak larut air berkorelasi dengan derajat kekeruhan. Pada katarak brunesen yang jelas, sebanyak

90% protein inti adalah tak larut air. Perubahan-perubahan terkait dengan oksidasi juga terjadi

termasuk protein-protein dan formasi ikatan disulfida protein-glutation, penurunan glutation

terreduksi dan peningkatan glutation disulfida. Methionin terkait membran dan sistein juga ikut

teroksidasi.(7)

Pada lensa yang muda, kebanyakan protein tak larut dapat larut dalam urea. Dengan usia dan

secara nyata pembentukan katarak brunesen, protein inti menjadi tidak larut dalam urea. Sebagai

tambahan pada peningkatan ikatan disulfida, protein-protein inti ini berikatan silang dengan

ikatan-ikatan non disulfida. Fraksi protein tak larut ini mengandung protein kuning-coklat yang

ditemukan dalam konsentrasi yang tinggi pada katarak nuklear.(7)

Penurunan Konsentrasi Protein Lensa Seiring Usia. Sekali pun usia membawa penurunan secara

alami dari jumlah protein absolut dalam lensa, reduksi ini tampak semakin jelas pada katarak.

Sebagaimana disebutkan pada permulaan, prosentase protein larut juga menurun, dari sekitar

7

81% pada lensa tranparan dewasa hingga 51,4% pada lensa katarak. Hilangnya protein dari lensa

mungkin dikarenakan lolosnya kristalin intak melalui kapsula lensa. Peneliti telah menemukan

bahwa, pada katarak kortikal, kadar kristalin alpha dan gamma dalam aqueous humor meningkat,

pada katarak nuklear, kadar kritalin alpha meningkat sedangkan kristalin gamma menurun. (7,12)

Keseimbangan Air dan Kation Lensa.

Aspek fisiologi terpenting dari lensa adalah mekanisme yang mengatur keseimbangan air dan

elektrolit lensa yang sangat penting untuk menjaga kejernihan lensa.(8,12,13) Karena kejernihan

lensa sangat tergantung pada komponen struktural dan makromolekular, gangguan dari hidrasi

lensa dapat menyebabkan kekeruhan lensa. Telah ditentukan bahwa gangguan keseimbangan air

dan elektrolit bukanlah gambaran dari katarak nuklear. Pada katarak kortikal, kadar air

meningkat secara bermakna.(8)

Lensa manusia normal mengandung sekitar 66% air dan 33% protein dan perubahan ini terjadi

sedikit demi sedikit dengan bertambahnya usia. Korteks lensa menjadi lebih terhidrasi daripada

nukleus lensa. Sekitar 5% volume lensa adalah air yang ditemukan diantara serat-serat lensa di

ruang ekstraselular. Konsentrasi natrium dalam lensa dipertahankan pada 20mM dan konsentrasi

kalium sekitar 120 mM. Kadar natrium dan kalium disekeliling aqueous humor dan vitrous

humor cukup berbeda; natrium lebih tinggi sekitar 150 mM di mana kalium sekitar 5 mM. (8)

Epitelium Lensa; Tempat Transport Aktif

Lensa bersifat dehidrasi dan memiliki kadar ion kalium (K+) dan asam amino yang lebih tinggi

dari aqueous dan vitreus di sekelilingnya. Sebaliknya, lensa mengandung kadar ion natrium

(Na+) ion klorida (Cl-) dan air yang lebih sedikit dari lingkungan sekitarnya. Keseimbangan

kation antara di dalam dan di luar lensa adalah hasil dari kemampuan permeabilitas membran

sel-sel lensa dan aktifitas dari pompa (Na+, K+-ATPase) yang terdapat pada membran sel dari

epitelium lensa dan setiap serat lensa. Fungsi pompa natrium bekerja dengan cara memompa ion

natrium keluar dari dan menarik ion kalium ke dalam. Mekanisme ini tergantung dari pemecahan

ATP dan diatur oleh enzim Na+, K+-ATPase. Keseimbangan ini mudah sekali terganggu oleh

inhibitor spesifik ATPase ouabain. Inhibisi dari Na+, K+-ATPase akan menyebabkan hilangnya

keseimbangan kation dan meningkatnya kadar air dalam lensa. Walaupun Na+, K+-ATPase

terhambat pada perkembangan katarak kortikal masih belum jelas, beberapa studi telah

menunjukkan penurunan aktifitas Na+, K+-ATPase, sedangkan yang lainnya tidak tidak

8

menunjukkan perubahan apa pun. Dan studi-studi lain telah memperkirakan bahwa permeabilitas

membran meningkat seiring dengan perkembangan katarak.(8)

Teori Kebocoran Pompa

Kombinasi dari transport aktif dan permeabilitas membran seringkali dihubungkan dengan

sistem kebocoran pompa pada lensa. Menurut teori ini, kalium dan molekul-molekul lainnya

seperti asam-asam amino secara aktif ditransport ke anterior lensa melalui epitelium. Kemudian

berdifusi keluar dengan gradien konsentrasi melalui belakang lensa di mana tidak ada sistem

transport aktif. Kebalikannya, natrium mengalir melalui belakang lensa dengan sebuah gradien

konsentrasi yang kemudian secara aktif diganti dengan kalium melalui epitelium. Sebagai

pendukung teori ini, gradien anteroposterior ditemukan untuk kedua ion: kalium terkonsentrasi

pada anterior lensa, dan natrium pada bagian posterior lensa. Kondisi seperti pendinginan yang

menginaktifasi pompa enzim tergantung energi juga mengganggu gradien ini. Kebanyakan

aktifitas dari Na+, K+-ATPase ditemukan dalam epitelium lensa. Mekanisme transport aktif akan

hilang jika kapsul dan epitel yang menempel dilepaskan dari lensa, tetapi tidak terjadi jika hanya

kapsul saja yang dilepaskan melalui degradasi enzimatik dengan kolagenase. Temuan-temuan ini

mendukung hipotesis yang menyatakan bahwa epitel adalah tempat primer untuk transport aktif

pada lensa. Natrium dipompakan keluar menuju aqueous humor dari dalam lensa, dan kalium

masuk dari aqueous humor ke dalam lensa. Pada permukaan posterior lensa (lensa-vitreus),

perpindahan solut terjadi secara difusi pasif. Rancangan asimetris ini bermanifestasi dalam

gradien natrium dan kalium sepanjang lensa dengan konsentrasi kalium lebih tinggi pada depan

lensa dan lebih rendah di belakang lensa. Dan kebalikannya konsentrasi natrium lebih tinggi di

belakang lensa daripada di depan. Banyak dari difusi-difusi ini terjadi pada lensa melalui sel ke

sel dengan taut antar sel resistensi rendah.(8)

Keseimbangan kalsium juga penting untuk lensa. Kadar normal intrasel dari kalsium dalam lensa

adalah sekitar 30 mM di mana kadar kalsium di M Besarnya gradien transmembran kalsium

dipertahankanluar mendekati 2 secara primer oleh pompa kalsium (Ca2+-ATPase). Membran

sel lensa juga secara relatif tidak permeabel terhadap kalsium. Hilangnya homeostasis kalsium

akan sangat mengganggu metabolisme lensa. Peningkatan kadar kalsium dapat berakibat pada

beberapa perubahan meliputi tertekannya metabolisme glukosa, pembentukan agregat protein

dengan berat molekul tinggi dan aktivasi protease yang destruktif.(8)

9

Transport membran dan permeabilitas juga termasuk perhitungan yang penting pada nutrisi

lensa. Transport aktif asam-asam amino mengambil tempat pada epitel lensa dengan mekanisme

tergantung pada gradien natrium yang dibawa oleh pompa natrium. Glukosa memasuki lensa

melalui sebuah proses difusi terfasilitasi yang tidak secara langsung terhubung oleh sistem

transport aktif. Hasil buangan metabolisme meninggalkan lensa melalui difusi sederhana.

Berbagai macam substansi seperti asam askorbat, myo-inositol dan kolin memiliki mekanisme

transport yang khusus pada lensa.(8)

Katarak senilis

Katarak senilis adalah penyakit gangguan penglihatan yang dicirikan oleh penebalan yang

berjalan secara lambat dan progresif. Ini adalah penyebab utama dari kebutaan di dunia saat ini.

Namun tidak begitu adanya, mengingat morbiditas visual ini dibawa oleh katarak terkait usia

yang reversibel. Dengan deteksi dini, pengamatan seksama dan waktu intervensi bedah dapat

dilakukan untuk katarak senilis dan tatalaksananya.(4) Perkins (1984) dalam penelitiannya

menyimpulkan bahwa katarak lebih sering dijumpai pada wanita daripada pria. (16)

Patofisiologi Katarak Senilis

Patofisiologi dibalik katarak senilis adalah kompleks dan perlu untuk dipahami. Pada semua

kemungkinan, patogenesisnya adalah multifaktorial yang melibatkan interaksi kompleks antara

proses fisiologis yang bermacam-macam. Sebagaimana lensa berkembang seiring usia, berat dan

ketebalan terus meningkat sedangkan daya akomodasi terus menurun. Dengan lapisan-lapisan

kortikal yang baru ditambahkan dalam pola konsentrik, nukleus sentral tertekan dan mengeras

pada sebuah proses yang disebut sklerosis nuklear.(4)

Bermacam mekanisme memberikan kontribusi pada hilangnya kejernihan lensa. Epitelium lensa

dipercaya mengalami perubahan seiring dengan pertambahan usia, secara khusus melalui

penurunan densitas epitelial dan differensiasi abberan dari sel-sel serat lensa. Sekali pun epitel

dari lensa katarak mengalami kematian apoptotik yang rendah di mana menyebabkan penurunan

secara nyata pada densitas sel, akumulasi dari serpihan-serpihan kecil epitelial dapat

menyebabkan gangguan pembentukan serat lensa dan homeostasis dan akhirnya mengakibatkan

hilangnya kejernihan lensa. Lebih jauh lagi, dengan bertambahnya usia lensa, penurunan ratio air

dan mungkin metabolit larut air dengan berat molekul rendah dapat memasuki sel pada nukleus

10

lensa melalui epitelium dan korteks yang terjadi dengan penurunan transport air, nutrien dan

antioksidan.(4) Sen, dkk (2008) melakukan penelitian dengan mengukur kadar homosistein

plasma, folat dan vitamin B12 pada penderita katarak senilis. Ia mendapatkan hasil turunnya

kadar folat jika dibandingkan dengan kontrol (p<0,001). Penelitian ini didasarkan pada

pemikiran peningkatan kadar homosistein yang terlihat pada berbagai macam penyakit mata

seperti exfoliation syndrome, glaukoma, dan katarak. Di mana telah diusulkan bahwa

homosistein adalah oksidan yang penting dalam patogenesis perlukaan sel-sel endotelial dan

penyakit atherosklerotik vaskular. Vitamin B12 dan folat terlibat dalam metabolisme metilasi

homosistein menjadi metionin. Sen dkk menyimpulkan peningkatan plasma homosistein terkait

dengan menurunnya kadar plasma dari folat dan vitamin B12 di mana sangat mungkin mejadi

akar permasalahan penyebab dari patogenesis katarak.(14)

Kemudian, kerusakan oksidatif pada lensa pada pertambahan usia terjadi yang mengarahkan

pada perkembangan katarak senilis. Berbagai macam studi menunjukkan peningkatan produk

oksidasi (contohnya glutation teroksidasi) dan penurunan vitamin antioksidan serta enzim

superoksida dismutase yang menggaris-bawahi peranan yang penting dari proses oksidatif pada

kataraktogenesis.(4)

Mekanisme lainnya yang terlibat adalah konversi sitoplasmik lensa dengan berat molekul rendah

yang larut air menjadi agregat berat molekul tinggi larut air, fase tak larut air dan matriks protein

membran tak larut air. Hasil perubahan protein menyebabkan fluktuasi yang tiba-tiba pada

indeks refraksi lensa, menyebarkan jaras-jaras cahaya dan menurunkan kejernihan. Area lain

yang sedang diteliti meliputi peran dari nutrisi pada perkembangan katarak secara khusus

keterlibatan dari glukosa dan mineral serta vitamin.(4)

Katarak senilis dapat diklasifikasikan menjadi tiga bentuk utama; katarak nuklear, katarak

kortikal, dan katarak subkapsular posterior. Katarak nuklear merupakan hasil dari sklerosis

nuklear yang berlebih dan penguningan dengan konsekuensi pembentukan opasitas lentikular

sentral. Pada beberapa keadaan, nukleus dapat menjadi sangat padat dan coklat, yang disebut

sebagai katarak brunesen. Perubahan katarak komposisi ionik pada korteks lensa dan perubahan

hidrasi pada serat lensa menghasilkan katarak kortikal. Pembentukan kekeruhan seperti plak dan

granular terjadi pada korteks sub-kapsular posterior yang seringkali mengarah pada katarak sub

kapsular posterior.(4)

11

BAB IV

DIABETES DAN KATARAK

Metabolisme Karbohidrat pada Lensa

Tujuan utama dari metabolisme lensa adalah untuk mempertahankan kejernihannya. Pada lensa,

energi yang diperoleh bergantung pada metabolisme glukosa. Glukosa memasuki lensa dari

aqueous baik melalui difusi sederhana dan melalui difusi terfasilitasi. Kebanyakan glukosa

ditranportasi ke dalam lensa dalam bentuk terfosforilasi (Glukosa 6 fosfat =G6P) oleh enzim

heksokinase. Reaksi ini adalah 70-1000 kali lebih lambat dari enzim-enzim lainnya yang terlibat

dalam proses glikolisis lensa dan kecepatan terbatas pada lensa. Ketika terbentuk, G6P

memasuki satu dari dua jalur metabolisme: glikolisis anaerobik atau heksosa monofosfat shunt

(HMP shunt).(3,7)

Jalur yang lebih aktif dari antara kedua metabolisme ini adalah glikolisis anaerobik yang

menyediakan ikatan fosfat energi tinggi terbanyak yang dibutuhkan untuk metabolisme lensa.

Fosforilasi terkait substrat dari ADP menjadi ATP terjadi pada dua langkah sepanjang jalan

menuju laktat. Langkah dengan kecepatan yang terbatas pada jalur glikolitik sendiri ada pada

tahap enzim fosfofruktokinase yang diatur melalui umpan balik oleh produk metabolik dari jalur

glikolitik. Jalur ini lebih sedikit efisiensinya dibandingkan dengan glikolisis aerobik yang

menghasilkan 36 molekul ATP dari setiap molekul glukosa yang dimetabolisme dalam siklus

asam sitrat (metabolisme oksidatif). Karena tekanan oksigen yang rendah dalam lensa, hanya

sekitar 3% dari glukosa lensa yang melewati siklus asam sitrat Krebs untuk memproduksi ATP;

bagaimana pun, walau hanya dengan metabolisme aerobik yang rendah ini menghasilkan 25%

dari ATP lensa.

Bahwa lensa tidak tergantung pada oksigen telah didemonstrasikan dengan kemampuannya

untuk menjaga metabolisme normal dalam lingkungan nitrogen. Dengan diberikan sejumlah

glukosa, lensa in vitro yang anoksik tetap jernih dan utuh, memiliki kadar normal dari ATP serta

mempertahankan aktivitas pompa asam amino dan ion. Bagaimana pun, ketika glukosa menurun

atau kekurangan, lensa tidak dapat mempertahankan fungsi-fungsi ini dan menjadi keruh pada

beberapa jam sekalipun terdapat oksigen.(7)

12

Jalur yang kurang aktif untuk utilisasi G6P dalam lensa adalah heksosa monofosfat shunt (HMP

shunt), yang dikenal juga dengan istilah jalur pentosa monofosfat. Sekitar 5% dari glukosa lensa

dimetabolisme melalui jalur ini sekalipun jalur ini distimulasi oleh peningkatan kadar glukosa.

Aktifitas HMP shunt lebih tinggi pada lensa dibandingkan dengan jaringan lain dalam tubuh

namun perannya masih belum bisa ditetapkan. Sebagaimana pada jaringan lain, dapat

menghasilkan NADPH (sebuah bentuk terreduksi dari nicotinamide-adenine dinucleotide

phosphate (NADP)) untuk biosintesis asam lemak dan biosintesis ribosa untuk nukleotida. Juga

dihasilkan pula NADPH untuk aktifitas glutation reduktase dan aldose reduktase dalam lensa.

Produk karbohidrat dari HMP shunt memasuki jalur glikolisis dan dimetabolisme menjadi laktat.

Aldose reduktase adalah enzim kunci pada jalur lain metabolisme karbohidrat pada lensa, yaitu

jalur sorbitol. Enzim ini telah ditemukan memainkan peranan yang penting dalam pembentukan

katarak “gula”. (7)

Sebagaimana ditekankan sebelumnya, reaksi heksokinase memiliki keterbatasan dalam

memfosforilasi glukosa dalam lensa dan dihambat oleh mekanisme umpan balik dari produk

glikolisis. Maka, ketika kadar glukosa meningkat dalam lensa sebagaimana terjadi pada keadaan

hiperglikemia, jalur sorbitol teraktifasi lebih daripada glikolisis dan terjadi akumulasi dari

sorbitol. Sorbitol dimetabolisme menjadi fruktosa oleh enzim polyol dehidrogenase. Sayangnya

enzim ini memilii affinitas yang rendah yang berarti sorbitol akan terakumulasi sebelum

mengalami metabolisme labih lanjut. Karakteristik ini, dikombinasikan dengan kurangnya

permeabilitas lensa terhadap sorbitol berakhir dengan retensi sorbitol dalam lensa. ( 7)

Tingginya rasio NADPH/NADH mendorong reaksi ke arah tersebut, akumulasi dari NADP yang

terjadi sebagai konsekuensi teraktivasinya jalur sorbitol dapat menyebabkan stimulasi HMP

shunt yang terjadi pada peningkatan glukosa lensa.(9,10) Berdasarkan bukti-bukti yang ada, stress

oksidatif yang terjadi pada diabetes terkait dengan penurunan kadar glutation dan penurunan

kadar NADPH, dengan demikian peningkatan sorbitol dehidrogenase terkait dengan

terganggunya kadar NAD+ yang bermanifestasi sebagai modifikasi protein oleh glikosilasi non-

enzimatik pada protein lensa. (9,13) . Penelitian yang dilakukan oleh Murya, dkk (2006)

menunjukkan bahwa kadar Katalase pada pasien dengan katarak diabetik 16,42 unit/ml

sedangkan pada katarak senilis 57,27 unit/ml. Kadar Superoksida dismutase pada katarak

diabetik 9,19 unit/ml dan kadarnya pada katarak senilis adalah 25,30 unit/ml. Penelitian ini

menyimpulkan penurunan kadar superoksida dismutase dan katalase yang lebih rendah secara

13

nyata dan bermakna pada pasien dengan katarak diabetik dibandingkan dengan katarak senilis.

Maurya menyimpulkan peran dari enzim-enzim antioksidan yang penting dalam melindungi

jaringan dari perusakan oksidatif serta stress oksdatif termasuk faktor penting yang berperan

dalam patogenesis katarak diabetik. Penggunaan antioksidan akan menghambat atau mencegah

pembetukan katarak.(13) Sejalan dengan sorbitol, fruktosa juga terbentuk pada lensa dengan

kadar tinggi glukosa. Bersamaan, kedua gula tersebut meningkatkan tekanan osmotik di dalam

lensa dan menarik air. Pada mulanya pompa tergantung energi pada lensa mampu

mengkompensasi, tetapi akhirnya kemampuan tersebut terlewati. Hasilnya adalah pembengkakan

serat, rusaknya arsitektur sitoskeletal normal dan kekeruhan lensa.(3)

Diabetes Mellitus dan Katarak

Diabetes Mellitus dapat mempengaruhi kejernihan lensa, indeks refraksi dan amplitudo

akomodatifnya. Dengan peningkatan kadar gula darah, juga diikuti dengan kadar glukosa pada

aqueous humor. Karena kadar glukosa darah yang meningkat pada aqueous humor dan glukosa

masuk ke dalam lensa melalui difusi, kadar glukosa dalam lensa akan meningkat. Beberapa

molekul glukosa akan diubah menjadi sorbitol oleh enzim aldose reduktase yang tidak

dimetabolisme namun menetap di dalam lensa.(3)

Bersama dengan itu, tekanan osmotik akan menyebabkan influks dari air ke dalam lensa yang

menyebabkan pembengkakan dari serat-serat lensa. Keadaan hidrasi lentikular dapat

mempengaruhi kemampuan/kekuatan refraksi lensa. Pasien dengan diabetes dapat menunjukkan

perubahan kekuatan refraksi berdasarkan perubahan pada kadar glukosa darah yang dialami.

Perubahan miopik akut dapat mengindikasikan diabetes yang tidak terdiagnosa atau diabetes

yang tidak terkontrol. Seorang dengan diabetes memiliki amplitudo akomodasi yang menurun

dibandingkan dengan kontrol pada usia yang sama, dan presbiopia dapat terjadi pada usia yang

lebih muda pada pasien dengan diabetes jika dibandingkan dengan yang tidak mengalaminya.(3)

Bukti-bukti eksperimental memperkirakan bahwa glikosilasi dari protein lensa terlibat dalam

proses pembentukan katarak. Glikosilasi dari protein lensa, di mana glukosa atau gula-gula

terreduksi lainnya bereaksi dengan grup e-amino dari residu lisin atau amino terminal dari

protein yang mengakibatkan pembentukan basa schiff. Basa schiff ini akan mengalami

perombakan secara Amadori melalui reaksi Maillard yang akan menghasilkan ketoamin yang

lebih stabil dari produk Amadori (produk glikosilasi awal). Pada tahap akhir, produk Amadori

14

mengalami dehidrasi dan perombakan kembali untuk membentuk lintas silang antara protein

terkait, menghasilkan agregat protein atau Advanced Glycocylated End Products (AGEs). (11)

Jansirani (2004) melakukan eksperimen dengan mengumpulkan nukleus-nukleus lensa dari

setiap operasi ECCE (Extra Capsular Cataract Extraction) dengan membandingkan kadar

glukosa, protein dan protein terglikosilasi antara dua populasi; katarak senilis dengan diabetes,

dan katarak senilis non-diabetik dari berbagai stadium. Dan hasil yang ditemukan adalah kadar

protein terglikosilasi tertinggi ditemukan pada katarak senilis hipermatur (p<0,01) ketika

dibandingkan dengan katarak tipe lainnya termasuk dengan yang diabetik. Jansirani dkk

menyimpulkan bahwa kadar glukosa yang tinggi bukanlah satu-satunya faktor penentu dalam

glikosilasi protein lensa.(11)

Katarak adalah penyebab tersering dari gangguan penglihatan pada pasien dengan diabetes.

Sekali pun terdapat dua tipe dari katarak yang telah ditemukan, pola-pola yang lain dapat pula

dijumpai. Katarak diabetik sejati, atau snowflake cataract, terdiri dari perubahan bilateral

tersebar pada subkapsular lensa secara tiba-tiba, dan progresi akut yang secara tipikal terdapat

pada usia muda dengan diabetes mellitus yang tidak terkontrol. Kekeruhan multipel abu-abu

putih subkapsular dengan penampilan seperti serpihan-serpihan salju terlihat pada korteks

anterior superfisial dan korteks posterior lensa. Vakuol-vakuol dapat tampak pada kapsula lensa

dan celah-celah terbentuk pada korteks. Intumesensi dan maturitas dari katarak kortikal akan

mengikuti setelahnya. Para peneliti percaya bahwa perubahan metabolik yang mendasari terkait

dengan katarak diabetik sejati pada manusia sangat dekat sekali dengan katarak sorbitol yang

dipelajari pada binatang percobaan. Sekalipun katarak diabetik sejati jarang sekali ditemukan

pada praktek klinis saat ini, segala macam bentuk maturitas progresif dari katarak bilateral

kortikal pada anak atau dewasa muda harus mengingatkan para dokter akan kemungkinan

diabetes mellitus. Resiko tinggi pada katarak terkait usia pada pasien dengan diabetes dapat

merupakan akibat dari akumulasi sorbitol dalam lensa, perubahan hidrasi lensa, dan peningkatan

glikosilasi protein pada lensa diabetik. Klein, dkk menyimpulkan dalam penelitiannya, bahwa

diabetes mellitus terkait dengan insidens selama dari 5 tahun dari katarak kortikal dan

subkapsular posterior dan dengan progresi dari beberapa kekeruhan minor kortikal dan

subkapsular posterior lensa. Perubahan-perubahan ini terkait dengan kadar glukosa darah.

Sedangkan Perkins (1984) mendapatkan selisih prosentase sedikit lebih banyak pada subkapsular

posterior dengan diabetes sebanyak 11,3% dan 11% pada non-diabetik. (10,15)

15

Peningkatan glikosilasi non-enzimatik dan Advanced Glycocylated End Products (AGEs) telah

dipostulasikan dalam pembentukan katarak. Pemberian inhibitor aldose reduktase inhibitor

(0,06% tolrestat atau polnalrestat, 0,0125% AL-1576 selama 8 minggu) pada diet dari tikus

diabetik terinduksi streptozotocin (STZ) memberikan hasil penurunan kadar sorbitol, hambatan

progresifitas katarak, penurunan konsentrasi protein terglikosilasi pada lensa dan sedikit

penurunan kadar AGE lentikular jika dibandingkan dengan tikus diabetik yang tidak diterapi

setelah 45 dan 87 hari diabetes.(9,10)

Operasi Katarak dan Diabetes

Seperti yang telah dijelaskan pada bacaan sebelumnya, pasien diabetes memiliki peningkatan

resiko untuk terjadinya katarak. Dilaporkan adanya progresi post operatif dari retinopati dan

berkembangnya edema makular pada beberapa penelitian. Operasi katarak pada penderita

diabetes dahulu diperkirakan sebagai operasi yang penuh resiko. Glaukoma neovaskular dan

proliferasi retina yang berlanjut telah dilaporkan setelah operasi katarak pada pasien diabetes.

Kejadian post operasi ini dikaitkan dengan prognosis ad visam yang buruk. Penelitian terkini

dengan teknik fakoemulsifikasi telah dilaporkan memiliki komplikasi postoperasi yang lebih

kecil. Progresi dari retinopati diabetik terkait dengan kontrol kadar gula darah selama diabetes,

lamanya diabetes dan hipertensi yang tidak ditangani. Adanya retinopati diabetik tahap lanjut

akan memberikan prognosis postoperasi yang kurang memuaskan. Namun pada fase non-

proliferatif, operasi katarak bukanlah suatu kontraindikasi.(17-20) 

16

BAB V

KESIMPULAN

Katarak adalah suatu keadaan di mana lensa mata yang biasanya kernih dan bening menjadi

keruh. Pada dasarnya katarak dapat terjadi karena proses kongenital atau karena proses

degeneratif. Proses degeneratif pada lensa disebut juga katarak senilis yang dibagi menjadi

empat stadium; Insipien, Immatur, Matur dan Hipermatur. Begitu banyak yang faktor yang

mempengaruhi timbulnya katarak ini, diabetes adalah salah satu faktor penyakit sistemik yang

mempercepat proses timbulnya katarak ini.

Dasar patogenesis yang melandasi penurunan visus pada katarak dengan diabetes adalah teori

akumulasi sorbitol yang terbentuk dari aktifasi kalur polyol pada keadaan hiperglikemia yang

mana lebih lanjut akumulasi sorbitol dalam lensa akan menarik air kedalam lensa sehingga

terjadi hidrasi lensa yang merupakan dasar patofisiologi ternetuknya katarak. Dan yang kedua

adalah teori glikosilasi protein, dimana adanya AGE akan mengganggu struktur sitoskeletal yang

dengan sendirinya akan berakibat pada turunnya kejernihan lensa.

Operasi katarak dengan diabetes bukanlah suatu kontraindikasi jika terdapat retinopati diabetik

non-proliferatif. Didasarkan dari penelitian-penelitian yang ada, didapatkan bahwa teknik

fakoemulsifikasi memberikan hasil yang lebih baik dengan komplikasi post operasi yang lebih

kecil. Pada adanya retinopati diabetik lanjut, pasien perlu dijelaskan akan kemungkinan hasil

postoperasi yang tidak optimal.

17

DAFTAR PUSTAKA

1. Purdy EP, Bolling JP. Endocrine Disorders; Diabetes Mellitus. In: Purdy EP, editors.

Updates on General Medicine. 2006-2007. San Fransisco; American Assosciation of

Ophtalmology; 2006; 201-21.

2. Kim SJ, Kim SI. 2006. Prevalence and Risk Factors for Cataracts in Person with Type 2

Diabetes Mellitus. MedScape. [Online]. [Accessed 25th August 2008]. Available from

World Wide Web: http://www.medscape.com/medline/abstract

3. Rosenfeld S, Blecher MH. Pathology; Cataracts, Metabolic Cataracts. In: Rosenfeld S,

editors. Lens & Cataract. 2006-2007. San Fransisco; American Assosciation of

Ophtalmology; 2006; 45-61

4. Ocampo V, Foster CS. Cataract, Senile. April 8, 2008 [cited 2008 August 25]. Available:

http://www.emedicine.com/oph/TOPIC49.HTM

5. Guyton AC, Hall JE. Mata I. Sifat Optik Mata. Dalam: Guyton AC, penyunting. Buku

Ajar Fisiologi Kedokteran edisi 9. Jakarta; Penerbit buku Kedokteran EGC; 1996; 779-

94.

6. Rosenfeld S, Blecher MH. Anatomy. In: Rosenfeld S, editors. Lens & Cataract. 2006-

2007. San Fransisco; American Assosciation of Ophtalmology; 2006; 5-10

7. Rosenfeld S, Blecher MH. Biochemistry; Carbohydrate Metabolism. In: Rosenfeld S,

editors. Lens & Cataract. 2006-2007. San Fransisco; American Assosciation of

Ophtalmology; 2006; 14-16.

8. Rosenfeld S, Blecher MH. Physiology. In: Rosenfeld S, editors. Lens & Cataract. 2006-

2007. San Fransisco; American Assosciation of Ophtalmology; 2006; 19-21

9. Maritim AC, Sanders RA, Wantkins JB, 2002. Diabetes, Oxidative Stress, and

Antioxidants: A Review. J Biochem Molecular Toxicology. 17: 24-38.

10. Klein BK, Klein R, Lee KE, 1998. Diabetes, Cardiovaskular Disease, Selected

Cardiovascular Risk Factors, and The 5-Year Incidence of Age-Related Cataract and

Progression of Lens Opacities: The Beaver Dam Eye Study. American Journal of

Ophtalmology. 126: 782-90

11. Jansirani, Anathanaryanan PH. 2004. A Comparative Study of Lens Protein Glycation in

Various Forms of Cataract. Indian Journal of Clinical Biochemistry. 19 (1): 110-2.

18

12. Zarina S, Abbasi A, Zaidi ZH. 1994. Cataractous Lens and Its Environment. Pure &

Applicated Chemistry. 66; 111-5.

13. Maurya OPS, Mohanty L, Pathak S, Chandra A, Srivastava R. 2006. Role of Anti-

oxidant Enzymes Superoxide Dismutase and Catalase in the Development of Cataract:

Study of Serum Levels in Patients with Senile and Diabetic Cataracts. AIOP Proceedings;

142-3.

14. Sen SK, Pukazhvanthen P, Abraham R. 2008. Plasma Homocysteine, Folate and Vitamin

B12 Levels in Senile Cataract. Indian Journal of Clinical Biochemistry. 23 (3); 255-7.

15. Dugmore WN, Tun K. 1980. Glucose Tolerance Tests in 200 Patients with Senile

Cataract. British Journal of Ophtalmology. 64: 689-92.

16. Tsai CY, et al. 2007. Population-Based Study of Cataract Surgery Among Patients with

Type 2 Diabetes in Kinmen, Taiwan. Can J Ophtalmol. 42: 262-7.

17. Hiller R, Kahn H. 1976. Senile Cataract Extraction and Diabetes. British Journal of

Ophtalmology. 60; 283-6.

18. Mozaffarieh M, Heinzl H, Sacu S, Wedrich A. 2005. Clinical Outcomes of

Phacoemulsification Cataract Surgery in Diabetes Patients: Visual Function (VF-14),

Visual Acuity and Patient Satisfaction. Acta Ophtalmologica Scandinavica. 83: 176-83.

19. Flesner P, et al. 2002. Cataract Surgery on Diabetic Patients. A Prospective Evaluation of

Risk Factors and Complications. Acta Ophtalmologica Scandinavica. 80: 19-24.

20. Newell FW. Systemic Disease and the Eye; Endocrine Disease and the Eye. In; Newell

FW, editor: Ophtalmology; Principles & Concepts. London, Mosby Company. 1982;

431-45.

19