Risiko Diabetes Akibat COVID-19
Naufal Ma’arif, Rusdi Rusdi
Pendidikan Biologi, FMIPA, Universitas Negeri Jakarta
Pendahuluan
Diabetes merupakan penyakit yang sangat berbahaya dan mengakibatkan hyperglycemia (kadar gula darah tinggi) yang tidak normal pada penderitanya. Penyakit diabetes dapat terjadi karena hilangnya seluruh atau sebagian insulin dari tubuh manusia. Selain itu, diabetes juga dapat diakibatkan oleh rusaknya reseptor insulin yang terdapat pada sel-sel tubuh manusia (Gardner, 2020). Tipe 1 diabetes merupakan tipe diabetes yang bergantung pada kadar insulin di tubuh. Secara umum, Diabetes Melitus tipe 1 (DM1) sebenarnya merupakan proses autoimun yang mengakibatkan kerusakan pada sel-sel β-pankreas (Vamos & Khunti, 2021). Proses tersebut dapat terjadid akibat dari banyak faktor, seperti contoh faktor lingkungan dan juga faktor keturunan (genetik).
Selanjutnya diabetes Melitus tipe 2 (DM2) merupakan diabetes yang tidak bergantung terhadap keberadaan insulin. Faktor penyebab dari DM2 adalah reseptor insulin atau glucose transporter (GLUT) yang terdapat pada sel-sel tubuh manusia rusak sehingga gula tidak dapat masuk ke dalam sel dan diubah menjadi energi oleh mitokondria. Namun, diabetes tidak hanya disebabkan oleh dua faktor di atas (Gardner, 2018).
Terdapat faktor selain insulin dan reseptor insulin. Faktor tersebut antara lain, genetik (glucokinase, Hepatocyte nuclear transcription HNF-1α, DNA mitokondria, dll), periode setelah kelahiran, penyakit kelenjar pancreas, dan juga akibat dari infeksi mikroba pathogen (rubella, cytomegalovirus, dan coxsackievirus) (Jamseon, 2018).
Salah satu dari sekian faktor risiko penyakit diabetes adalah infkesi virus. Virus merupakan patogen berbahaya yang memiliki struktur genom sederhana berupa DNA atau RNA dan hidup pada sel inang. Selain itu, pertumbuhan dan penyebaran virus tidak dapat terlepas dari kondisi dan keadaan lingkungan. Gardner (2018) dan Harisson’s (2018) menyatakan bahwa beberapa virus dapat menyebabkan diabetes tipe 1 maupun diabetes tipe 2 (Gambar 1). Memang diabetes akibat virus jarang ditemukan. Namun, tidak menutup kemungkinan infeksi virus dapat merusak sel-sel β-pankreas melalui mekanisme autoimun (Dimeglio, 2021).
Seperti yang telah kita ketahui bersama, infeksi Sars-CoV-2 dapat menyebabkan gangguan pada sistem pernapasan manusia. Sars-CoV-2 merupakan virus yang menyerang saluran pernapasan melalui dua reseptor yaitu reseptor ACE 2 (Angiotensin Converting Enzyme 2) dan reseptor TMPRSS2 (Serine protease 2). Ke dua reseptor tersebut berada pada sel epitel paru-paru manusia.
Reseptor ACE 2 berperan dalam mekanisme pengaturan hormon yaitu Renin-Angiotensin-Aldosterone. Selain itu, Fungsi ACE 2 adalah meningkatkan produksi angiotensin 2 untuk pelepasan hormon aldosterone (Corrao et al., 2021). Reseptor terlibat dalam pemutusan ikatan peptida protein yang memiliki serin sebagai asam amino nukleofilik di dalam situs aktif. Fungsi biologis yang dari TMPRSS2 sebenarnya belum diketahui. Namun, beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa TMPRSS2 terlibat dalam patologi tertentu (Shabir Osman, 2021).
Namun, Sars-COV-2 dapat masuk dan menempel pada reseptor ACE-2. Terdapat kemungkinan Sars-COV-2 dapat menginfeksi organ lain di dalam tubuh manusia termasuk ginjal, pankreas, usus, liver, dan juga otak. Hal tersebut berdasarkan studi bahwa ACE2 berperan sebagai enzim yang memobilisasi Angiotensi II pada manusia. Hal tersebut juga diperkuat dengan temuan beberapa kasus di rumah sakit yang menyatakan penderita COVID-19 juga mengalami hiperglikemia. (Mahrooz et al., 2021).
Apakah Infeksi Sars-CoV-2 Dapat Menyebabkan Diabetes Mellitus?
- Faktor risiko DM2 terhadap COVID-19
Infeksi Sars-CoV-2 dapat menyebabkan kondisi tubuh menjadi semakin buruk. Hal tersebut dipicu oleh tekanan dan peningkatan hormon pembentuk gula seperti catecholamines dan glucocorticoid. Selain itu, infeksi Sars-Cov-2 juga dapat meningkatkan risiko diabetic ketoacidosis dan juga hyperosmolar hyperglycemic. Padahal pasien tersebut tidak pernah menderita dan tidak memiliki riwayat keturunan diabetes.
Sars-CoV-2 dapat memperparah kondisi tubuh pasien DM jika virus tersebut menginfeksi sel-sel β-pankreas dan memicu terjadinya autoimun. Kondisi hiperglikemia akut dapat memperparah keadaan pasien terutama pada kondisi diabetes melitus tipe 2. Gejala yang timbul pada pasien DM2 berupa terjadinya inflamasi, disfungsi jaringan endotel, dan thrombosis melalui jalur stress oksidatif (Czupryniak et al., 2021).
Pasien COVID-19 dengan komorbid DM tipe 2 dapat menghasilkan gejala yang lebih parah dari pasien Non-Diabetes. Hal tersebut karena marker inflamator meningkat jika dibandingkan dengan pasien non-diabetes. Hal ini menyebabkan kadar protein seperti; procalcitonin, ferritin, lactate dehydrogenase, dan d-dimer dalam darah meningkat. Protein-protein tersebut merupakan protein yang mengakibatkan terjadinya penggumapan pada darah dan dapat mengakibatkan trombosis.
Menurut Mandarino (2020) terdapat kasus seorang pasien yang berusia 56 tahun menderita penggumpalan (pembengkakan) terutama pada bagian gastrointestinal. Kondisi yang terjadi adalah meningkatnya enzim pankreas yang dapat menyebabkan kerusakan pankreas. Hasil Real Time Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) juga menunjukkan bahwa tingkat mRNA dari ACE2 di pankreas lebih tinggi dari di paru-paru dan kelenjar eksokrin lain. Hal tersebut dapat berakibat fatal karena dapat memperparah kondisi pankreas dan menyebabkan pankreatitis akut (Sabri et al., 2021).
2. Faktor infeksi Sars-COV-2 terhadap DM1
ACE2 dan TMPRSS 2 memainkan peranan yang cukup penting dalam terjadinya diabetes tipe 1 pada pasien COVID-19. Sampai saat ini belum jelas bagaimana mekanisme dari SARS-CoV-2 dalam menginfeksi sel secara in-vitro. Namun, WHO mengklasifikasikan hal tersebut sebagai infeksi yang berkaitan dengan diabetes. Müller et al (2021) menyatakan Sars-COV-2 dapat ditemukan melalui ekspresi reseptor-reseptor pada seluruh organ manusia (Müller et al., 2021).
Müller et al., 2021 menjelaskan analisis immunoblotting dan immunofluorescence pada reseptor ACE2 dan TMPRSS2 di sel pankreas manusia. Analisis tersebut menunjukkan terdapat ekspresi kedua reseptor tersebut pada pankreas manusia. Selain itu, SARS-CoV-2 juga dapat meninfeksi dan bereplikasi pada pulau pankreas (Langerhans). Hal tersebut dapat dibuktikan melalui ekspresi dari spike, kapsid, dan nukleokapsid virus tersebut pada pankreas manusia. Dari kondisi tersebut, bermunculan beberapa pertanyaan dan salah satunya adalah “Apakah DNA pankreas manusia dapat berubah akibat dari transkripsi SARS-COV2 tersebut”.
“Apakah DNA Pankreas Manusia Dapat Berubah Akibat dari Transkrispi Sars-Cov-2?”
Studi lain menunjukkan regulasi yang diakibatkan oleh transkripsi SARS-CoV-2 memicu IFN (Interferon) untuk menstimulasi gen (ISGs) seperti IFITMs59, OAS2, IFI27 dan ISG15 yang diduga memiliki hubungan dengan fisiologi sel β dan penyebab diabetes Melitus (Martinez-Ferran et al., 2020; Müller et al., 2021).
Pada gambar tersebut, terlihat persegi panjang menandai area dengan perbesaran lebih tinggi di baris berikutnya. Infeksi terjadi sebagai kelompok N-positif pada keempat pasien dengan kepositifan beberapa sel duktus dan beberapa sel asinar. Sel-sel positif ganda insulin dan N-protein diamati pada tiga dari empat pasien. Gambar representatif dari satu bagian biopsi dari setiap pasien ditampilkan. Dari gambar tersebut penulis dapat menyimpulkan COVID-19 dapat menyerang pankreas dan juga berakibat pada hiperglikemia yang menyebabkan diabetes (Müller et al., 2021).
Mekanisme infeksi Sars-CoV-2 pada reseptor ACE2 yang menyebabkan pankreatitis dan berujung pada penyakit diabetes masih diteliti sampai dengan saat ini (Fahd Qadir et al., 2021). Terdapat beberapa hipotesis yang menunjukkan hubungan ACE2 terhadap pulau-pulau pankreas. Ekspresi ACE2 bergantung pada kondisi/tahapan infeksi COVID-19 (Mahrooz et al., 2021). Studi menunjukkan jika jumlah SARS-CoV-2 menurun dalam tubuh, maka ekspresi ACE2 juga ikut menurun. Oleh karena itu, ekspresi ACE 2 dapat meningkat dan terbawa melalui aliran darah menuju kelenjar pankreas dan dapat menyebabkan kerusakan pada sel-sel β-pankreas . Hal tersebut menginduksi terjadinya hiperglikemia yang tidak terkontrol.
3. Risiko Diabetes akibat dari COVID-19
Beberapa data menujukkan SARS-CoV-2 dapat menyebabkan gangguan pada metabolisme terutama jika dikaitkan kerusakan pankreas. SARS-CoV-2 dapat menyerang sel-sel endotel, eksokrin, dan juga endokrin pada tubuh manusia. Pasien yang telah dinyatakan sembuh dari infeksi COVID-19 masih perlu melakukan beberapa pemeriksaan yang berhubungan dengan diabetes. Jika selama perawatan kondisi pasien mengalami hiperglikemia yang tidak normal. Hal tersebut dapat mengindikasikan bahwa SARS-CoV-2 menyerang sel β pankreas, tetapi dapat juga menandakan resistensi tubuh terhadap insulin (Logette et al., 2021).
Diabetes yang diakibatkan oleh infeksi Sars-COV-2 merupakan diabetes model terbaru. Studi menunjukkan tindak lanjut pada pasien yang keluar dari rumah sakit selama 3 bulan. Ditemukan terdapat 131 kasus atau 18,8% orang dengan hiperglikemia yang berhubungan dengan diagnosis kasus diabetes. Oleh karena itu, penting bagi pasien untuk mengawasi kadar gula darah dan juga kondisi kesehatan untuk mencegah diabetes yang tidak terduga akibat infeksi SARS-CoV-2 (Magdy Beshbishy et al., 2021).
4. Komplikasi Akibat Penyakit Diabates
Komplikasi yang dapat timbul akibat penyakit diabetes sangatlah berbahaya jika tidak mendapatkan penganganan dengan baik. komplikasi jangka panjang dapat berupa: menimbulkan penyakit jantung, kerusakan saraf, Kerusakan ginjal (nefropati diabetik) atau gagal ginjal, Kerusakan pada pembuluh darah retina (diabetic retinopathy), berpotensi menyebabkan kebutaan, katarak, Masalah kaki yang disebabkan oleh kerusakan saraf atau aliran darah yang buruk yang dapat menyebabkan infeksi kulit yang serius, ulserasi, dan dalam beberapa kasus yang parah, amputasi, Masalah tulang dan sendi, dan Infeksi gigi dan gusi.
Selain itu, jika dalam waktu lama hiperglikemia tidak diatas, maka dapat menimbulkan Ketoasidosis diabetik. Ketoasidosisi diabetik adalah kondisi ketika gula (glukosa) tidak dapat memasuki sel untuk membuat energi. Tingkat gula darah naik, dan tubuh mulai memecah lemak untuk energi. Proses ini menghasilkan asam beracun yang dikenal sebagai keton. Kelebihan keton menumpuk dalam darah dan akhirnya “tumpah” ke dalam urin. Jika tidak diobati, ketoasidosis diabetik dapat menyebabkan koma diabetik dan mengancam jiwa.
Kesimpulan
Diabetes Mellitus dapat disebabkan oleh beberapa faktor termasuk di dalamnya infeksi virus. SARS-CoV-2 dapat menyebabkan terjadinya kerusakan pankreas yang dapat mengakibatkan sel β pankreas gagal dalam memproduksi insulin. Selain itu, ekspresi ACE2 di organ-organ penting termasuk pankreas dapat ditunjukkan oleh beberapa penelitian. ACE2 sendiri merupakan reseptor tempat masuknya COVID-19 ke dalam sel. Oleh karena itu, risiko terkena diabetes pada pasien COVID-19 menjadi sangat tinggi apalagi jika selama perawatan ditemukan kondisi hiperglikemia pada pasien.
Daftar Pustaka
Corrao, S., Pinelli, K., Vacca, M., Raspanti, M., & Argano, C. (2021). Type 2 Diabetes Mellitus and COVID-19: A Narrative Review. Frontiers in Endocrinology, 12(March), 1–10. https://doi.org/10.3389/fendo.2021.609470
Czupryniak, L., Dicker, D., Lehmann, R., Prázný, M., & Schernthaner, G. (2021). The management of type 2 diabetes before, during and after Covid-19 infection: what is the evidence? Cardiovascular Diabetology, 20(1), 1–11. https://doi.org/10.1186/s12933-021-01389-1
Dimeglio, L. A. (2021). Covid-19 and type 1 diabetes: Addressing concerns and maintaining control. Diabetes Care, 44(9), 1924–1928. https://doi.org/10.2337/dci21-0002
Fahd Qadir, M. M., Bhondeley, M., Beatty, W., Gaupp, D. D., Doyle-Meyers, L. A., Fischer, T., Bandyopadhyay, I., Blair, R. V., Bohm, R., Rappaport, J., Lazartigues, E., Vander Heide, R. S., Kolls, J. K., Qin, X., & Mauvais-Jarvis, F. (2021). SARS-CoV-2 infection of the pancreas promotes thrombofibrosis and is associated with new-onset diabetes. JCI Insight, 6(16), 1–11. https://doi.org/10.1172/jci.insight.151551
Logette, E., Lorin, C., Favreau, C., Oshurko, E., Coggan, J. S., Casalegno, F., Sy, M. F., Monney, C., Bertschy, M., Delattre, E., Fonta, P. A., Krepl, J., Schmidt, S., Keller, D., Kerrien, S., Scantamburlo, E., Kaufmann, A. K., & Markram, H. (2021). A Machine-Generated View of the Role of Blood Glucose Levels in the Severity of COVID-19. Frontiers in Public Health, 9(July), 1–53. https://doi.org/10.3389/fpubh.2021.695139
Gardner, D. G., Shoback, D. M., & Greenspan, F. S. (2018). Greenspan’s basic & clinical endocrinology. New York: McGraw-Hill Medical.
Jameson J, & Fauci A.S., & Kasper D.L., & Hauser S.L., & Longo D.L., & Loscalzo J(Eds.), (2018). Harrison’s Principles of Internal Medicine, 20e. McGraw Hill. https://accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?bookid=2129§ionid=159213747
Magdy Beshbishy, A., Oti, V. B., Hussein, D. E., Rehan, I. F., Adeyemi, O. S., Rivero-Perez, N., Zaragoza-Bastida, A., Shah, M. A., Abouelezz, K., Hetta, H. F., Cruz-Martins, N., & Batiha, G. E. S. (2021). Factors Behind the Higher COVID-19 Risk in Diabetes: A Critical Review. Frontiers in Public Health, 9(July), 1–13. https://doi.org/10.3389/fpubh.2021.591982
Mahrooz, A., Muscogiuri, G., Buzzetti, R., & Maddaloni, E. (2021). The complex combination of COVID-19 and diabetes: pleiotropic changes in glucose metabolism. Endocrine, 72(2), 317–325. https://doi.org/10.1007/s12020-021-02729-7
Müller, J. A., Groß, R., Conzelmann, C., Krüger, J., Merle, U., Steinhart, J., Weil, T., Koepke, L., Bozzo, C. P., Read, C., Fois, G., Eiseler, T., Gehrmann, J., van Vuuren, J., Wessbecher, I. M., Frick, M., Costa, I. G., Breunig, M., Grüner, B., … Kleger, A. (2021). SARS-CoV-2 infects and replicates in cells of the human endocrine and exocrine pancreas. Nature Metabolism, 3(2), 149–165. https://doi.org/10.1038/s42255-021-00347-1
O. Shabir, “What is TMPRSS2?” 2021. https://www.news-medical.net/health/What-is-TMPRSS2.aspx (accessed Jan. 06, 2022).
Sabri, S., Bourron, O., Phan, F., & Nguyen, L. S. (2021). Interactions between diabetes and COVID-19: A narrative review. World Journal of Diabetes, 12(10), 1674–1692. https://doi.org/10.4239/wjd.v12.i10.1674
Vamos, E. P., & Khunti, K. (2021). Indirect effects of the COVID-19 pandemic on people with type 2 diabetes: time to urgently move into a recovery phase. BMJ Quality & Safety, bmjqs-2021-014079. https://doi.org/10.1136/bmjqs-2021-014079
Wang, C. Y., Meynard, D., & Lin, H. Y. (2014). The role of TMPRSS6/matriptase-2 in iron regulation and anemia. Frontiers in pharmacology, 5, 114.