Patofisiologi Gangren Diabetikum

Diabetes mellitus (DM) menyebabkan atherosklerosis dan neuropati, dimana

keduanya akan menyebabkan risiko pembentukan ulkus pada ekstremitas meningkat.

Ulkus ini rentan terinfeksi bakteri, misalnya Clostridium, sehingga akan

menyebabkan produksi toksin dan gas gangren yang menyebabkan berbagai dampak

merugikan bagi tubuh (Rowe et al., 2012).

Atherosklerosis pada DM disebabkan oleh adanya penebalan membran basalis

kapiler, hyanolisis arteriolar, dan proliferasi endotelial. Pada populasi penderita DM

ditemukan peningkatan kalsifikasi dan penebalan arteri media. Arteri yang bisa

mengalami sklerosis antara lain A. aortoiliac, A. femoropopliteal, dan

A.infrapopliteal. Sklerosis ini sangat terkait dengan tingginya kadar high low-density

lipoprotein (LDL) dan very-low-density lipoprotein (VLDL) pada penderita DM yang

turut disertai dengan peningkatan faktor von Willebrand plasma dan fibrinogen

plasma, inhibisi sintesis prostasiklin, dan peningkatan adhesifisitas platelet (Rowe et

al., 2012).

Adanya penyakit vaskular ini sedikit banyak mempengaruhi pembentukan

edema truncus nervus yang terkait juga dengan adanya hiperosmolaritas kronis

(Tomic-Canic et al., 2004). Hilangnya sensasi atau kemampuan untuk merasakan

rangsang pada ekstremitas inferior (misalnya kaki) akan menyebabkan fraktur dan

cedera yang tidak terdeteksi. Hal ini didukung dengan adanya suplai arteri yang

menurun (akibat atherosklerosis) akan menyebabkan bengkak dan ulserasi yang

sangat rentan terhadap infeksi bakteri (Rowe et al., 2012). Selain itu, suplai arteri

yang menurun juga menyebabkan berkurangnya oksigen, nutrien, dan mediator yang

dibutuhkan untuk perbaikan luka. Hal ini menyebabkan luka lebih lama terpapar

bakteri maupun virus. Aliran darah yang inadekuat juga menyebabkan sulitnya sistem

imun untuk mempertahankan tubuh (Kamal et al., 1996).

Bakteri Clostridium merupakan bakteri gram positif anaerobik, memproduksi

spora, dan normalnya ditemukan di tanah serta tractus gastrointestinalis (GIT) manu-

sia dan hewan (Folstad, 2004). Gas gangrene 80-95% disebabkan oleh Clostridium

perfingens pada luka, dimana terjadi penurunan suplai darah yang membuat lingkun-

gan menjadi anaerobik dan sesuai untuk sang bakteri (Brook, 2005).

Selain itu gas gangren dapat disebabkan oleh Clostridium septicum dari GIT

pada pasien Ca Colon. Organisme akan menembus kapiler dan menginfeksi jaringan

otot walaupun lingkungannya tidak anaerobik (Headley, 2003). Bakteri ini mempro-

duksi toksin protein ekstraseluler seperti alpha toxin (a phospholipase C) dan theta-

toxin (a thiol-activated cytolysin) yang akan menghidrolisis membran sel, menye-

babkan thrombosis microvascular et causa koagulasi abnormal, dan efek kardiodepre-

sif (Headley, 2003).

Beberapa bakteri lain yang dapat menginfeksi ulkus pada penderita DM adalah

Enterococcus faecalis, S aureus, S epidermidis, dan kelompok B streptococci sebagai

bakteri gram positif. Kemudian ada bakteri gram negatif seperti Proteusspecies, E

coli, Klebsiella species, dan Pseudomonas species. Bakteri anaerobik juga ditemukan

pada beberapa kasus yaitu Peptococcus dan Bacteroides fragilis (Frykberg et al.,

1996).

Anemia refrakter dapat muncul pada penderita gas gangren oleh karena alpha-

toxin di sirkulasi darah yang memediasi hemolisis eritrosit. Alpha-toxin memiliki

efek inotropic pada myocard sehingga menimbulkan hipotensi refrakter berat. Sedan-

gkan theta-toxin menyebabkan kaskade sitokin yang berujung pada vasodilatasi per-

ifer. Vaksinasi terhadap toksin alfa dan theta dapat mengurangi keparahan infeksi.

Toksin menyebabkan pembongkaran jaringan dimana hasilnya seperti creatine phos-

phokinase, myoglobin, dan potassium juga dapat menyebabkan toksisitas sekunder

dan kerusakan ginjal (Bryant, 2003).

Gambar X. Ulkus pada Penderita DM yang Berpotensi Menjadi Gangren

Seperti yang dijelaskan di awal, infeksi pada ekstremitas ini didukung oleh

adanya imunopati, neuropati, dan penyakit vaskular (antara lain atherosklerosis).

Neuropati diabetikum memiliki beberapa komponen yang terkait yaitu :

1. Serabut autonom

DM menyebabkan gangguan pola hidrosis (keringat) sehingga terjadi

hipohidrosis yang menyebabkan epidermis kering dan lebih rentan terhadap

infeksi.

2. Serabut somatik

a. Serabut saraf sensori tipe A untuk sensasi sentuhan, getaran, tekanan,

proprioseptor, dan inervasi motorik pada otot intrinsic pada kaki. Saat

terjadi neuropati, beberapa otot akan mengalami atrofi dan tidak bisa

menstabilkan kaki, sendi phalangeal, dan jari-jari kaki. Jika hal ini

berlanjut akan menyebabkan deformitas ibu jari kaki (Sumpio, 2000).

b. Serabut saraf tipe C untuk mendeteksi stimulus nyeri dan suhu sebagai

fungsi protektif. Jika terjadi neuropati, ia akan kehilangan sensasi pro-

tektifnya dan menyebabkan salah satu faktor predisposisi untuk terben-

tuknya fraktur, deformitas kaki, ulkus (ulserasi) dan infeksi dimana

pasien tidak dapat mendeteksi beban, trauma, dan nyeri (Levin, 1995).

Berbagai hal yang telah dijelaskan juga dapat menyebabkan kelainan berupa

kaki Charcot (Charcot foot) yang merupakan osteoartropati neuropatikum. Hal ini

disebabkan oleh adanya beban yang terlalu besar sehingga berakibat pada fraktur

tulang. Fraktur akan sedemikian meningkatkan tekanan di sekitarnya sehingga lebih

rentan terhadap ulserasi. Sering juga disebut dengan Rockerbottom foot deformity

(Butalia et al., 2008).

Gambar X. Charcot Foot pada Penderita DM

Referensi

Brook I. 2005. Recovery of anaerobic bacteria from wounds after lawn-mower in-juries. Pediatr Emerg Care. Feb 2005;21(2):109-10.

Bryant AE. Biology and pathogenesis of thrombosis and procoagulant activity in in-vasive infections caused by group A streptococci and Clostridium perfrin-gens. Clin Microbiol Rev. Jul 2003;16(3):451-62.

Butalia S, Palda VA, Sargeant RJ, Detsky AS, Mourad O. 2008. Does this patient with diabetes have osteomyelitis of the lower extremity?. JAMA. Feb 20 2008;299(7):806-13. 

Folstad SG. 2004. Soft tissue infections. In: Tintinalli JE, et al, eds. Emergency Medicine: A Comprehensive Study Guide. 6th ed. McGraw Hill; 2004:979-986.

Frykberg RG, Veves A. 1996. Diabetic foot infections. Diabetes Metab Rev. Oct 1996;12(3):255-70. 

Headley AJ. 2003. Necrotizing soft tissue infections: a primary care review. Am Fam Physician. Jul 15 2003;68(2):323-8.

Kamal K, Powell RJ, Sumpio BE. 1996. The pathobiology of diabetes mellitus: implications for surgeons. J Am Coll Surg. Sep 1996;183(3):271-89.

Levin ME. 1995. Preventing amputation in the patient with diabetes. Diabetes Care. Oct 1995;18(10):1383-94.

Rowe VL, Kaufman JL, Talavera F. 2012. Diabetic Ulcers. Medscape Article. Sep 25 2012;460282-overview a0104.

Sumpio BE. 2000. Foot ulcers. N Engl J Med. Sep 14 2000;343(11):787-93.