SELAMAT DATANG DI BLOG KEPERAWATAN SEMOGA ILMU YANG SAYA BAGIKAN DAPAT BEERMANFAAT BAGI ANDA SEMUA

Sabtu, 18 Oktober 2014

MAKALAH INSULIN

BAB I
PENDAHULUAN


1.1  Latar Belakang
Kemajuan di bidang bioteknologi yang lain diantaranya adalah sintesis insulin dengan bantuan bakteri yang biasa terdapat di usus besar, namanya Escherichia coli. Teknologi dasar proses ini disebut dengan teknologi plasmid.
Insulin adalah hormon yang mengubah glukosa menjadi glikogen, dan berfungsi mengatur kadar gula darah bersama hormon glukagon. Kekurangan insulin karena cacat genetik pada pankreas, menyebabkan seseorang menderita diabetes melitus (kencing manis) yang berdampak sangat luas terhadap kesehatan, mulai kebutaan hingga impotensi.
Sebelum ditemukan teknik sintesis insulin, hormon ini hanya bisa diperoleh dari ekstraksi pankreas babi atau sapi, dan sangat sedikit insulin bisa diperoleh. Setelah ditemukan teknik sintesis insulin di bidang bioteknologi inilah, harga insulin bisa ditekan dengan sangat drastis sehingga bisa membantu para penderita diabetes melitus.

1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan karya tulis ini antara lain adalah :
1.      Untuk mengetahui sejarah dan pengertian dari insulin tersebut.
2.      Untuk mengetahui fungsi dari insulin tersebut.
3.      Untuk mengetahui pembuatan insulin manusia oleh bakteri.

1.3  Manfaat
Adapun manfaat dari pembuatan karya tulis ini adalah sebagai suatu media informasi bagi siswa
 BAB II
PEMBAHASAN


2.1  Sejarah Insulin

Sejak insulin ditemukan pada tahun 1921, telah menjadi salah satu yang paling menyeluruh dipelajari molekul dalam sejarah ilmu pengetahuan.
Diabetes telah diakui sebagai kondisi medis yang berbeda untuk setidaknya 3.500 tahun, tapi penyebabnya adalah misteri sampai awal abad ini. Pada awal 1920-an, peneliti diduga kuat bahwa diabetes disebabkan oleh kerusakan dalam sistem pencernaan yang berhubungan dengan kelenjar pankreas, organ kecil yang duduk di atas hati.
Pada saat itu, satu-satunya cara untuk diabetes "kontrol" adalah melalui diet rendah karbohidrat dan gula, dan tinggi lemak dan protein. Alih-alih mati tak lama setelah diagnosis, diet ini memungkinkan penderita diabetes untuk hidup - tapi hanya selama sekitar satu tahun.
Persis apa yang salah, atau hilang, dalam metabolisme jalur gula penderita diabetes tidak diketahui sampai sekelompok peneliti Kanada dimurnikan insulin pada tahun 1921 dan membuktikan bahwa diabetes merupakan penyakit kekurangan insulin.
Seperti kebanyakan penemuan ilmiah utama, dasar bagi penemuan insulin, telah diletakkan oleh beberapa orang lain sebelum peneliti Kanada terisolasi. Pada tahun 1889, dua peneliti Eropa, Minkowski dan von Mering, menemukan bahwa ketika kelenjar pankreas telah dihapus dari anjing, mereka mengembangkan semua gejala diabetes dan meninggal segera setelah itu. Minkowski dan von Mering mengusulkan bahwa pankreas sangat penting untuk metabolisme gula.
Kemudian peneliti mempersempit pencarian ke pulau Langerhans-kelompok sel khusus dalam pankreas. Pada tahun 1910, Sharpey-Shafer dari Edinburgh menyarankan kimia tunggal hilang dari pankreas pada orang diabetes. Ia mengusulkan memanggil kimia ini "insulin," dan kemudian peneliti Kanada berhasil membawanya atas saran.
Sementara itu, ilmuwan Amerika EL Scott setengah berhasil mengekstraksi insulin dengan alkohol. RC Paulesco, Rumania seorang, membuat ekstrak dari pankreas yang menurunkan glukosa darah anjing. Beberapa Paulesco klaim adalah orang pertama yang menemukan insulin.
Terobosan terbesar datang pada tahun 1921 ketika Frederick Banting dan Charles Best melakukan serangkaian percobaan satu musim panas di laboratorium JJ R. Macleod di Universitas Toronto. Seperti Minkowski dan von Mering, mereka menunjukkan bahwa menghapus pankreas dari anjing membuat mereka diabetes.
Kemudian mereka pergi langkah lebih lanjut dan susah payah mengambil cairan dari Islets anjing sehat 'Langerhans, disuntikkan ke anjing diabetes dan dikembalikan ke normal - selama mereka memiliki extract.With bantuan rekan ahli biokimia bernama JB Collip, mereka kemudian mampu mengekstrak formula cukup murni insulin dari pankreas sapi dari rumah pemotongan hewan.
Pada bulan Januari 1922, seorang remaja diabetes di rumah sakit Toronto bernama Leonard Thompson menjadi orang pertama yang menerima suntikan insulin. Dia meningkat secara dramatis, dan berita tentang insulin menyebar ke seluruh dunia seperti api. Untuk pekerjaan mereka, Banting dan Macleod menerima Hadiah Nobel dalam Kedokteran pada tahun berikutnya, pada tahun 1923. Banting berbagi bagiannya dari hadiah uang dengan Best, dan Macleod berbagi dengan Collip.
The University of Toronto segera memberi perusahaan farmasi lisensi untuk memproduksi insulin bebas royalti. Pada awal 1923, sekitar satu tahun setelah injeksi tes pertama, insulin menjadi tersedia secara luas, dan menyelamatkan hidup orang banyak.
Insulin adalah salah satu protein pertama yang mengkristal dalam bentuk murni, pada tahun 1926. Bentuk kristal memungkinkan peneliti untuk mempelajari struktur dengan teknik yang disebut x-ray kristalografi dan perkiraan bentuk tiga dimensi. Mengetahui bentuk molekul membantu memahami cara kerjanya dalam tubuh dan sejak itu para ilmuwan telah mencoba untuk memilah-milah bagaimana insulin bertindak dan apa molekul lain mungkin berinteraksi dengan.
Pada tahun 1955, insulin menjadi protein pertama yang sepenuhnya diurutkan. Pekerjaan yang menghasilkan Hadiah Nobel 1959 untuk Frederick Sanger. Melalui kerja Sanger kita sekarang tahu bahwa semua protein manusia memiliki urutan yang unik dari salah satu atau semua dari 20 jenis asam amino. Asam-asam amino dirangkai menjadi rantai yang disebut peptida, agak seperti huruf menggabungkan ke dalam kata-kata panjang.
Banyak protein memiliki lebih dari satu rantai, bergabung bersama dengan cara tertentu. Insulin manusia memiliki dua peptida. The Sebuah rantai (untuk asam) memiliki 21 asam amino dan rantai B (untuk dasar) memiliki 30 asam amino. Dua rantai yang dihubungkan oleh dua jembatan disulfida, obligasi terbentuk antara atom belerang dalam asam amino yang sistin. Rantai A juga memiliki sebuah jembatan disulfida internal yang ketiga. Jembatan disulfida memegang molekul bersama-sama. Tanpa mereka, protein mungkin tidak akan aktif dalam tubuh.
Setelah urutan protein yang dikenal, adalah mungkin, dalam teori, untuk menciptakan itu sintetis. Bahkan, insulin adalah protein pertama yang secara kimia disintesis di laboratorium, pada tahun 1963. Namun para peneliti tidak dapat menghasilkan banyak. Selama 60 tahun setelah kelompok insulin terisolasi Banting, penderita diabetes mengandalkan hormon dimurnikan dari hewan, terutama sapi dan babi. Hewan insulin bekerja dengan baik secara keseluruhan, namun tidak sama persis dengan hormon manusia dan kadang-kadang menyebabkan reaksi yang merugikan, misalnya, ruam kulit. Pada tahun 1978 insulin menjadi protein manusia pertama yang diproduksi melalui bioteknologi. Sebuah tim peneliti dari City of Hope National Medical Center dan perusahaan bioteknologi Genentech masih muda berhasil mensintesis insulin manusia di laboratorium menggunakan proses yang bisa menghasilkan jumlah besar.
Tim dimasukkan gen untuk insulin manusia ke dalam DNA bakteri, dan menggunakan bakteri sebagai miniatur pabrik untuk membuat rantai A dan B protein secara terpisah. Pada tahap kedua, proses kimia menggabungkannya. Hasilnya adalah insulin manusia, tanpa masalah insulin hewan kadang-kadang menyebabkan. Humulin, sebagai produk komersial disebut, merevolusi pengobatan diabetes ketika menjadi tersedia secara luas pada awal tahun 1980. Hari ini, hampir semua orang diabetes menggunakan insulin rekombinan manusia bukan hewan insulin.
Para peneliti diabetes awal tidak tahu betapa beruntungnya mereka. Ternyata urutan asam amino insulin hampir persis sama pada spesies hewan yang berbeda, sehingga insulin dari sapi dan babi juga bekerja pada manusia. Struktur dasar insulin - dua rantai peptida dengan tiga jembatan disulfida - dikonservasi dalam semua hampir 100 spesies yang berbeda diselidiki sejauh ini.
Melihat enzim secara lebih rinci, urutan babi (babi) insulin dan insulin manusia hampir identik, tetapi tidak benar - itu berbeda dengan satu asam amino. Bovine (sapi) insulin yang berbeda dengan tiga asam amino dari manusia. Inilah sebabnya mengapa orang mampu menggunakan insulin dari sapi di tahun 1920, meskipun mereka tidak tahu pada saat itu.
Pada tahun 1996 Food and Drug Administration telah menyetujui insulin manusia diubah disebut Humalog, yang khusus dikembangkan untuk menjadi aktif sangat cepat setelah injeksi.
Apa yang berikutnya untuk insulin? Para ilmuwan tidak yakin, tapi satu hal yang pasti: Beyond nilai terkenal untuk penderita diabetes, insulin juga telah berada di garis depan ilmu pengetahuan selama lebih dari 60 tahun
2.2 Pengertian Insulin
Insulin adalah suatu hormon yang diproduksi oleh sel beta pulau Langerhans kelenjar pankreas. Insulin menstimulasi pemasukan asam amino kedalam sel dan kemudian meningkatkan sintesa protein. Insulin meningkatkan penyimpanan lemak dan mencegah penggunaan lemak sebagai bahan energi. Insulin menstimulasi pemasukan glukosa ke dalam sel untuk digunakan sebagai sumber energi dan membantu penyimpanan glikogen di dalam sel otot dan hati. Insulin endogen adalah insulin yang dihasilkan oleh pankreas, sedangkan insulin eksogen adalah insulin yang disuntikan dan merupakan suatu produk farmasi.
2.3 Indikasi terapi dengan insulin
1.     Semua penyandang DM tipe I memerlukan insulin eksogen karena produksi insulin oleh sel beta tidak ada atau hampir tidak ada.
2.     Penyandang DM tipe II tertentu mungkin membutuhkan insulin bila terapi jenis lain tidak dapat mengendalikan kadar glukosa darah.
3.     Keadaan stress berat, seperti pada infeksi berat, tindakan pembedahan, infark miokard akut atau stroke.
4.     DM gestasional dan penyandang DM yang hamil membutuhkan insulin bila diet saja tidak dapat mengendalikan kadar glukosa darah.
5.     Ketoasidosis diabetik.
6.     Hiperglikemik hiperosmolar non ketotik.
7.     Penyandang DM yang mendapat nutrisi parenteral atau yang memerlukan suplemen tinggi kalori, untuk memenuhi kebutuhan energi yang meningkat, secara bertahap akan memerlukan insulin eksogen untuk mempertahankan kadar glukosa darah mendekati normal selama periode resistensi insulin atau ketika terjadi peningkatan kebutuhan insulin.
8.     Gangguan fungsi ginjal atau hati yang berat.
9.     Kontra indikasi atau alergi terhadap obat hipoglikemi oral.

2.4 Cara pemberian insulin :
1.     Insulin kerja singkat :
·        IV, IM, SC
·        Infus ( AA / Glukosa / elektrolit )
·        Jangan bersama darah ( mengandung enzim merusak insulin )
2.     Insulin kerja menengah / panjang :
·        Jangan IV karena bahaya emboli.
·        Saat ini juga tersedia insulin campuran (premixed) kerja cepat dan kerja menengah.

2.5 Bagaimana insulin berfungsi
Pemberian insulin kepada penderita diabetes hanya bisa dilakukan dengan cara suntikan, jika diberikan melalui oral insulin akan rusak didalam lambung. Setelah disuntikan, insulin akan diserap kedalam aliran darah dan dibawa ke seluruh tubuh. Disini insulin akan bekerja menormalkan kadar gula darah (blood glucose) dan merubah glucose menjadi energi.

2.6 Efek metabolik terapi insulin:
·        Menurunkan kadar gula darah puasa dan post puasa.
·        Supresi produksi glukosa oleh hati.
·        Stimulasi utilisasi glukosa perifer.
·        Oksidasi glukosa / penyimpanan di otot.
·        Perbaiki komposisi lipoprotein abnormal.
·        Mengurangi glucose toxicity.
·        Perbaiki kemampuan sekresi endogen.
·        Mengurangi Glicosilated end product.

2.7 Tipe - Jenis Insulin
Berdasarkan lama kerjanya, insulin dibagi menjadi 4 macam, yaitu:
1. Insulin kerja singkat
Yang termasuk di sini adalah insulin regular (Crystal Zinc Insulin / CZI ). Saat ini dikenal 2 macam insulin CZI, yaitu dalam bentuk asam dan netral. Preparat yang ada antara lain : Actrapid, Velosulin, Semilente. Insulin jenis ini diberikan 30 menit sebelum makan, mencapai puncak setelah 1– 3 macam dan efeknya dapat bertahan samapai 8 jam.
2. Insulin kerja menengah
Yang dipakai saat ini adalah Netral Protamine Hegedorn ( NPH ),MonotardÒ, InsulatardÒ. Jenis ini awal kerjanya adalah 1.5 – 2.5 jam. Puncaknya tercapai dalam 4 – 15 jam dan efeknya dapat bertahan sampai dengan 24 jam.
3. Insulin kerja panjang
Merupakan campuran dari insulin dan protamine, diabsorsi dengan lambat dari tempat penyuntikan sehingga efek yang dirasakan cukup lam, yaitu sekitar 24 – 36 jam. Preparat: Protamine Zinc Insulin ( PZI ), Ultratard
4. Insulin infasik (campuran)
Merupakan kombinasi insulin jenis singkat dan menengah. Preparatnya: Mixtard 30 / 40. Pemberian insulin secara sliding scale dimaksudkan agar pemberiannya lebih efisien dan tepat karena didasarkan pada kadar gula darah pasien pada waktu itu. Gula darah diperiksa setiap 6 jam sekali.

2.8 Dosis Pemberian Insulin
Dosis pemberian insulin tergantung pada kadar gula darah, yaitu :
·        Gula darah < 60 mg % = 0 unit
·        Gula darah < 200 mg % = 5 – 8 unit
·        Gula darah 200 – 250 mg% = 10 – 12 unit
·        Gula darah 250 - 300 mg% = 15 – 16 unit
·        Gula darah 300 – 350 mg% = 20 unit
·        Gula darah > 350 mg% = 20 – 24 unit

Insulin dapat dibedakan atas dasar:
   1. Waktu kerja insulin (onset), yaitu waktu mulai timbulnya efek insulin sejak disuntikan.
   2. Puncak kerja insulin, yaitu waktu tercapainya puncak kerja insulin.
   3. Lama kerja insulin (durasi), yaitu waktu dari timbulnya efek insulin sampai hilangnya efek insulin.
Terdapat 4 buah insulin eksogen yang diproduksi dan dikategorikan berdasarkan puncak dan jangka waktu efeknya. Berikut keterangan jenis insulin eksogen :
1. Insulin Eksogen kerja cepat.
Bentuknya berupa larutan jernih, mempunyai onset cepat dan durasi pendek.
Yang termasuk di sini adalah insulin regular (Crystal Zinc Insulin / CZI ). Saat ini dikenal 2 macam insulin CZI, yaitu dalam bentuk asam dan netral. Preparat yang ada antara lain : Actrapid, Velosulin, Semilente. Insulin jenis ini diberikan 30 menit sebelum makan, mencapai puncak setelah 1– 3 macam dan efeknya dapat bertahan samapai 8 jam.
2. Insulin Eksogen  kerja sedang.
Bentuknya terlihat keruh karena berbentuk hablur-hablur kecil, dibuat dengan menambahkan bahan yang dapat memperlama kerja obat dengan cara memperlambat penyerapan insulin kedalam darah.Yang dipakai saat ini adalah Netral Protamine Hegedorn ( NPH ),MonotardÒ, InsulatardÒ. Jenis ini awal kerjanya adalah 1.5 – 2.5 jam. Puncaknya tercapai dalam 4 – 15 jam dan efeknya dapat bertahan sampai dengan 24 jam.
3. Insulin Eksogen campur antara kerja cepat & kerja sedang (Insulin premix)
Yaitu insulin yang mengandung insulin kerja cepat dan insulin kerja sedang. Insulin ini mempunyai onset cepat dan durasi sedang (24 jam). Preparatnya: Mixtard 30 / 40
4. Insulin Eksogen kerja panjang (lebih dari 24 jam). Merupakan campuran dari insulin dan protamine, diabsorsi dengan lambat dari tempat penyuntikan sehingga efek yang dirasakan cukup lam, yaitu sekitar 24 – 36 jam. Preparat: Protamine Zinc Insulin ( PZI ), Ultratard

2.9 Teknik Penyuntikan Insulin
Sebelum menggunakan insulin, diabetesein ataupun keluarga tentunya perlu untuk diberikan pengetahuan dan wawasan mengenai cara dan prosedur menyuntikkan insulin eksogen;
1. Sebelum menyuntikkan insulin, kedua tangan dan daerah yang akan disuntik haruslah bersih.Bersihkanlah dengan cairan alkohol 70% dengan menggunakan kapas bersih dan steril.  2. Tutup vial insulin harus diusap dengan cairan alkohol 70%.
3. Untuk semua insulin, kecuali insulin kerja cepat, harus digulung-gulung secara perlahan-lahan denga kedua telapak tangan. Hal ini bertujuan untuk melarutkan kembali suspensi. (Jangan dikocok
4. Ambillah udara sejumlah insulin yang akan diberikan. Lalu suntikkanlah ke dalam vial untuk mencegah terjadi ruang vakum dalam vial. Hal ini terutama diperlukan bila akan dipakai campuran insulin.
5. Bila mencampur insulin kerja cepat dengan kerja cepat harus diambil terlebih dahulu.
6. Setelah insulin masuk ke dalam alat suntik, periksa apakah mengandung gelembung atau tidak. Satu atau dua ketukan pada alat suntik dalam posisi tegak akan dapat mengurangi gelembung tersebut. Gelembung yang ada sebenarnya tidaklah terlalu membahayakan, namun dapat mengurangi dosis insulin.
7. Penyuntikan dilakukan pada jaringan bawah kulit (subkutan). Pada umumnya suntikan dengan sudut 90 derajad. Pada pasien kurus dan anak-anak, kulit dijepit dan insulin disuntikkan dengan sudut 45 derajat agar tidak terjadi penyuntikkan otot (intra muskular).

Perlu diperhatikan daerah mana saja yang dapat dijadikan tempat menyuntikkan insulin. Bila kadar glukosa darah tinggi, sebaiknya disuntikkan di daerah perut dimana penyerapan akan lebih cepat. Namun bila kondisi kadar glukosa pada darah rendah, hindarilah penyuntikkan pada  daerah perut.
Secara urutan, area proses penyerapan paling cepat adalah dari perut, lengan atas dan paha. Insulin akan lebih cepat diserap apabila daerah suntikkan digerak-gerakkan. Penyuntikkan insulin pada satu daerah yang sama dapat mengurangi variasi penyerapan.
Penyuntikkan insulin selalu di daerah yang sama dapat merangsang terjadinya perlemakan dan menyebabkan gangguan penyerapan insulin. Daerah suntikkan sebaiknya berjarak 1inchi (+ 2,5cm)  dari daerah sebelumnya. Lakukanlah rotasi di dalam satu daerah selama satu minggu, lalu baru pindah ke daerah yang lain.
Bila proses penyuntikkan terasa sakit atau mengalami perdarahan setelah proses penyuntikkan, maka daerah tersebut sebaiknya ditekan selama 5-8 detik. Untuk mengurangi rasa sakit pada waktu penyuntikkan dapat ditempuh usaha-usaha sebagai berikut:
Menyuntik dengan suhu kamar
Pastikan bahwa dalam alat suntik tidak terdapat gelembung udara
Tunggulah sampai alkohol kering sebelum menyuntik
Usahakanlah agar otot daerah yang akan disuntik tidak tegang
Tusuklah kulit dengan cepat
Jangan merubah arah suntikkan selama penyuntikkan atau mencabut suntikan
Jangan menggunakan jarum yang sudah tampak tumpul



2.10  Jenis alat suntik (syringe) insulin
1. Siring (syringe) dan jarumSiring dari bahan kaca sulit dibersihkan, mudah pecah dan sering menjadi kurang akurat.Siring yang terbaik adalah siring yang terbuat dari plastik sekali pakai. Walaupun banyak pasien diabetes yang menggunakan lebih dari sekali pakai, sangat disarankan hanya dipakai sekali saja setelah itu dibuang.
2. Pena insulin (Insulin Pen)Siring biasanya tertalu merepotkan dan kebanyakan pasien diabetes lebih suka menggunakan pena insulin. Alat ini praktis, mudah dan menyenangkan karena nyaris tidak menimbulkan nyeri. Alat ini menggabungkan semua fungsi didalam satu alat tunggal.
3.  Pompa insulin (Insulin Pump)Pompa insulin (insulin pump) diciptakan untuk mneyediakan insulin secara berkesinambungan. Pompa harus disambungkan kepada pasien diabetes (melalui suatu tabung dan jarum). Gula (Glucose) darah terkontrol dengan sangat baik dan sesuai dengan kebutuhan.

2.11  Efek samping penggunaan insulin
·        Hipoglikemia
·        Lipoatrofi
·        Lipohipertrofi
·        Alergi sistemik atau lokal
·        Resistensi insulin
·        Edema insulin
·        Sepsis
·        Hipoglikemia merupakan komplikasi yang paling berbahaya dan dapat terjadi bila terdapat ketidaksesuaian antara diet, kegiatan jasmani dan jumlah insulin. Pada 25-75% pasien yang diberikan insulin konvensional dapat terjadi Lipoatrofi yaitu terjadi lekukan di bawah kulit tempat suntikan akibat atrofi jaringan lemak. Hal ini diduga disebabkan oleh reaksi imun dan lebih sering terjadi pada wanita muda terutama terjadi di negara yang memakai insulin tidak begitu murni. Lipohipertrofi yaitu pengumpulan jaringan lemak subkutan di tempat suntikan akibat lipogenik insulin. Lebih banyak ditemukan di negara yang memakai insulin murni. Regresi terjadi bila insulin tidak lagi disuntikkan di tempat tersebut.












BAB III
PENUTUP


3.1 Kesimpulan

Dari pembahasan pada pembahasan diatas dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut.

1 Insulin ditemukan pada tahun 1921, dan telah menjadi salah satu yang paling menyeluruh dipelajari molekul dalam sejarah ilmu pengetahuan.

2. Insulin adalah hormon utama yang mengendalikan glukosa dari darah ke dalam sebagian besar sel (terutama sel otot dan lemak, tetapi tidak pada sel sistem saraf pusat).

3. Fungsi insulin:
-Membantu pembakaran dan penyerapan glukosa oleh sel badan
-Mengimbangkan paras glukosa didalam darah dan mencegah kencing manis.
-Membantu sel menyimpan tenaga dalam bentuk glukosa didalam hati
-Membantu proses penyimpanan glukosa berlebihan dalam bentuk lemak didalam hati.

4. Tahapan dalam proses pembuatan Insulin, yaitu:
a) Pengisolasian Vektor (plasmid E.coli) dan DNA Pengkode Insulin.
b) Penyelipan DNA Insulin ke dalam Vektor (plasmid E.Coli)
c) Pemasukan Plasmid Rekombinan ke dalam Sel E.Coli
d) Pengklonan Sel yang Mengandung Plasmid Rekombinan
e) Identifikasi Klon Sel yang Membawa Gen Insulin
f) Pomproduksian dalam Sekala Besar


1 komentar: