Mengenal Vitamin D dan Hubungannya Dengan Kejadian DMT2, Fokus pada Patofisologi - Series 03

Mengenai patofisiologi penyakit, kegagalan fungsi umpan balik antara aksi insulin dan sekresi insulin menyebabkan kadar glukosa dalam darah tinggi secara abnormal. Dalam kasus disfungsi sel β, sekresi insulin berkurang, membatasi kapasitas tubuh untuk mempertahankan kadar glukosa fisiologis. Di sisi lain, resistensi insulin berkontribusi pada peningkatan produksi glukosa di hati dan penurunan pengambilan glukosa baik di otot, hati, dan jaringan adiposa. Bahkan jika kedua proses berlangsung di awal patogenesis dan berkontribusi pada perkembangan penyakit, disfungsi sel β biasanya lebih parah daripada resistensi insulin. Namun, ketika disfungsi sel β dan resistensi insulin terjadi secara bersamaan, hiperglikemia diperkuat yang mengarah ke progresi DM tipe II (Galicia-Garcia et al., 2020).

Sekresi insulin harus diatur dengan baik untuk memenuhi kebutuhan metabolik secara tepat. Oleh karena itu, integritas jaringan Pulau Langerhans harus dipertahankan untuk memungkinkan sel β merespon kebutuhan metabolik. Dalam kondisi patofisiologis, mekanisme yang dijelaskan di atas pada akhirnya dapat menyebabkan gangguan integritas/organisasi Pulau Langerhans, mengganggu komunikasi interseluler yang optimal di dalamnya, berkontribusi pada disregulasi insulin dan pelepasan glukagon dan pada akhirnya memperburuk hiperglikemia. Gangguan dalam sintesis prekursor insulin, atau insulin itu sendiri, serta gangguan mekanisme sekresi, dapat menyebabkan disfungsi sekresi insulin, mengakibatkan kegagalan sel β, dan patofisiologi dari DM tipe II. Misalnya, ekspresi yang berkurang dalam transporter glukosa GLUT2 akan mempengaruhi jalur pensinyalan hilir, sementara kegagalan dalam pelipatan proinsulin adalah temuan lain yang umumnya terkait dengan produksi insulin yang kurang dan diabetes (Galicia-Garcia et al., 2020; Sattar et al., 2015).

Resistensi insulin mengacu pada penurunan respons metabolik sel yang responsif terhadap insulin terhadap insulin atau kadar gula darah yang tidak turun sebagai respon terhadap insulin yang bersirkulasi secara sistemik. Ada tiga kategori besar resistensi insulin atau kondisi kekurangan insulin: (1) berkurangnya sekresi insulin oleh sel β; (2) antagonis insulin dalam plasma, baik karena hormon kontra-regulasi atau senyawa non-hormonal yang merusak reseptor atau pensinyalan insulin; dan (3) gangguan respons insulin di jaringan target (Galicia-Garcia et al., 2020).

Aksi insulin dipengaruhi oleh interaksi molekul tambahan termasuk hormon pertumbuhan dan IGF-1 setelah makan. Selama puasa, respon insulin diatasi oleh glukagon, glukokortikoid dan katekolamin untuk mencegah hipoglikemia yang diinduksi oleh insulin. Rasio insulin/glukagon memainkan peran utama dalam regulasi ini, karena menentukan derajat relatif fosforilasi enzim hilir dalam jalur pensinyalan regulasi gula darah. Sementara itu, katekolamin meningkatkan lipolisis dan glikogenolisis dan  glukokortikoid meningkatkan katabolisme otot, glukoneogenesis dan lipolisis. Karenanya, sekresi berlebihan dari hormon ini mungkin bertanggung jawab untuk menginduksi resistensi insulin (Galicia-Garcia et al., 2020).

Mengenai kategori terakhir, ada tiga organ ekstra-pankreas yang berperan sebagai efektor insulin dan memainkan peran utama dalam proses yang disebutkan di atas: otot rangka, jaringan adiposa, dan hati. Tindakan insulin yang rusak pada jaringan ini sering mendahului perkembangan IR sistemik, sehingga menyebabkan DM tipe II secara progresif (Galicia-Garcia et al., 2020).

Salah satu hal terpenting dalam patofisiologi DM adalah terjadinya proses low grade inflammation di mana vitamin D bermanfaat sebagai immunosuppresant, di samping itu vitamin D juga berperan dalam proteksi terhadap sel β pancreas, mencegah apoptosis, mengurangi produksi Reactive Oxygen Species ( ROS), serta sitokin pro inflamasi (TNF-α serta Interleukn (IL-6) ). Beberapa studi menyebutkan terdapatnya hubungan antara 25-hydroxy vitamin D dengan meningkatkan risiko kematian akibat stroke dan diabetes. Sebuah studi dari Kanakaraju dkk di tahun 2017 menyatakan hubungan antara Vitamin D dengan kadar gula darah serta kejadian DMT2. Kadar vitamin D yang rendah ditemukan pada beberapa pasien DMT2 yang diteliti. (Kanakaraju et al., 2017)

Referensi :

Kirubhakaran Kanakaraju, Rangabashyam Seetharaman Ranganathan, Shankar R. Correlation of vitamin D3 levels and the blood sugar parameters among the patients with type 2 diabetes mellitus. International Journal of Contemporary Medical Research 2017;4(4):844-847.

Sattar N, Gill JM. Type 2 diabetes in migrant south Asians: mechanisms, mitigation, and management. Lancet Diabetes Endocrinol. 2015 Dec;3(12):1004-16. doi: 10.1016/S2213-8587(15)00326-5. Epub 2015 Oct 18. PMID: 26489808.

Galicia-Garcia U, Benito-Vicente A, Jebari S, Larrea-Sebal A, Siddiqi H, Uribe KB, Ostolaza H, Martín C. Pathophysiology of Type 2 Diabetes Mellitus. Int J Mol Sci. 2020 Aug 30;21(17):6275. doi: 10.3390/ijms21176275. PMID: 32872570; PMCID: PMC7503727.