Sindrom Neuro-Oftalmik Terkait Penerbangan Luar Angkasa (SANS)

Poin Penting Sekilas

SANS adalah sindrom neuro-oftalmik yang terjadi di lingkungan mikrogravitasi selama tinggal lama di luar angkasa (misalnya ISS), sebelumnya disebut sindrom VIIP (Visual Impairment and Intracranial Pressure).
Temuan utama meliputi edema diskus optikus, lipatan koroid, bercak putih lunak, perataan bola mata, dan pergeseran ke arah hiperopia.
Setelah misi jangka panjang di ISS, hingga 48% astronot mengalami perubahan penglihatan dekat, dan hingga 45% dari mereka yang menjalani misi lebih dari 30 hari menunjukkan kelainan mata.
Penyebabnya multifaktorial, meliputi pergeseran cairan ke kepala, peningkatan tekanan intrakranial, kompartementasi selubung saraf optik, dan kelainan metabolisme satu karbon.
Berbeda dengan IIH di Bumi, gejala klasik (sakit kepala, penglihatan ganda, tinnitus berdenyut) tidak ditemukan pada SANS, menjadi kunci diagnosis banding.
Penatalaksanaan bukan berupa “pengobatan” melainkan “tindakan pencegahan”, meliputi suplementasi metabolisme satu karbon, kacamata renang, dan asetazolamid.
Hingga saat ini, belum ada laporan kasus yang mengancam jiwa atau menyebabkan pembatalan misi.

1. Apa itu SANS?

SANS (Spaceflight-Associated Neuro-Ocular Syndrome) adalah istilah umum untuk serangkaian temuan dan gejala neuro-oftalmologis yang diamati pada astronot selama tinggal di luar angkasa jangka panjang ¹².

Sebelumnya disebut sindrom VIIP (Visual Impairment and Intracranial Pressure), tetapi namanya diubah menjadi saat ini setelah diketahui bahwa peningkatan tekanan intrakranial saja tidak dapat menjelaskan patofisiologinya ¹³.

Epidemiologi

Frekuensi terjadinya SANS bervariasi tergantung pada durasi misi.

Setelah misi pesawat ulang-alik jangka pendek: Hingga 23% merasakan perubahan penglihatan dekat ²
Setelah misi ISS jangka panjang: Hingga 48% merasakan perubahan penglihatan dekat ²
Misi lebih dari 30 hari: Hingga 45% awak mengalami kelainan mata, terlepas dari ada tidaknya gejala subjektif¹²

Perlu dicatat bahwa jumlah astronot per tahun sekitar 12 orang (sekitar 3 orang setiap 3 bulan), yang merupakan jumlah kecil, sehingga ukuran sampel statistik terbatas.

Q Seberapa sering SANS terjadi?

Setelah misi jangka panjang di ISS, hingga 48% astronot merasakan perubahan ketajaman penglihatan dekat, dan pada misi lebih dari 30 hari, hingga 45% (bahkan tanpa gejala subjektif) menunjukkan kelainan mata. Namun, jumlah astronot per tahun hanya sekitar 12 orang, sehingga ukuran sampel yang digunakan dalam analisis terbatas.

2. Gejala utama dan temuan klinis

Gejala subjektif

Penurunan ketajaman penglihatan dekat: Muncul sebagai pergeseran rabun jauh hingga 1,5 dioptri. Dapat muncul paling cepat 3 minggu setelah paparan gravitasi mikro¹².
Skotoma: Hilangnya sebagian lapang pandang.
Penurunan ketajaman penglihatan jauh: Terjadi akibat perubahan bentuk bola mata.
Sakit kepala: Dilaporkan pada beberapa astronot.

Perbedaan penting antara SANS dan IIH adalah bahwa penglihatan ganda, tinnitus berdenyut, kehilangan penglihatan sementara, mual, dan muntah yang sering terlihat pada IIH tidak ditemukan pada SANS.

Temuan Klinis (Temuan yang Dikonfirmasi Dokter)

Edema papil saraf optik: Mungkin tanpa gejala, dapat terjadi edema bilateral asimetris. Berbeda dengan garis Paton konsentris pada IIH di bumi, SANS menunjukkan kerutan linier¹².
Lipatan koroid (Choroidal folds): Muncul di kutub posterior sebelum lipatan retina¹².
Bercak kapas (Cotton wool spots): Terlihat sebagai perubahan iskemik retina¹³.
Penebalan lapisan serabut saraf pada OCT: Lapisan serabut saraf retina di sekitar papil saraf optik menebal¹².
Perataan bola mata: Kutub posterior bola mata menjadi rata dan panjang aksial memendek¹³.
Pergeseran hiperopia (Hyperopic shift): Terlihat sebagai peningkatan derajat hiperopia pada pemeriksaan refraksi¹³.

Pada IIH, atrofi saraf optik dapat menetap setelah pengobatan, tetapi temuan ini tidak ditemukan pada SANS. Pengukuran tekanan intraokular dianggap bukan indikator yang dapat diandalkan untuk perkembangan SANS.

Q Apakah gejala SANS berlanjut setelah kembali ke Bumi?

Berbeda dengan IIH, pada SANS saat ini belum dilaporkan adanya atrofi saraf optik. Namun, diketahui bahwa beberapa kasus mengalami pergeseran hiperopia atau perataan bola mata yang berlanjut setelah kembali, dan penelitian tentang perjalanan jangka panjang sedang dilakukan.

3. Penyebab dan Faktor Risiko

Faktor Risiko Utama

Paparan jangka panjang terhadap lingkungan gravitasi mikro selama tinggal di luar angkasa seperti di ISS merupakan faktor risiko terbesar, dan risiko terjadinya meningkat tergantung pada durasi paparan.

Faktor Risiko Terkait

Asupan garam tinggi: Kelebihan garam terkait makanan luar angkasa dapat memengaruhi retensi cairan.
Latihan resistensi intensitas tinggi: Dapat memengaruhi tekanan intrakranial melalui peningkatan tekanan intra-abdomen.
Sensitivitas terhadap peningkatan konsentrasi CO2: Konsentrasi CO2 di ISS mencapai sekitar 10 kali lipat di Bumi, yang diduga berkontribusi pada peningkatan tekanan intrakranial melalui vasodilatasi serebral.
Kekurangan nutrisi: Terutama kekurangan folat dan vitamin B12.
Kelainan biokimia pada jalur metabolisme satu karbon: Polimorfisme enzim dalam jalur metabolisme yang bergantung pada sianokobalamin dan folat dapat menjadi faktor predisposisi.

Hubungan dengan Biomarker

Pada astronot yang menunjukkan gejala oftalmologis, kadar folat serum selama penerbangan cenderung menurun ⁴⁵. Tidak ada perbedaan kadar vitamin B12 serum, tetapi pada kasus dengan gejala oftalmologis, kadar asam metilmalonat, homosistein, sistationin, dan asam 2-metilsitrat serum 25-45% lebih tinggi setelah tinggal lama ⁴.

Q Apakah ada ciri-ciri astronot yang rentan terkena SANS?

Orang dengan kelainan biokimia pada jalur metabolisme satu karbon, mereka yang memiliki kadar folat serum rendah selama penerbangan, dan mereka yang memiliki kadar asam metilmalonat serum tinggi secara signifikan setelah penerbangan mungkin memiliki risiko lebih tinggi. Faktor lingkungan dan gaya hidup seperti kepekaan terhadap peningkatan CO2, diet tinggi garam, dan latihan resistensi intensitas tinggi juga dianggap berperan.

4. Diagnosis dan Metode Pemeriksaan

Diagnosis SANS dilakukan dengan menggabungkan beberapa modalitas. Berikut adalah lokasi dan tujuan setiap pemeriksaan.

Metode Pemeriksaan	Lokasi Pelaksanaan	Tujuan Utama / Temuan
MRI	Di darat (sebelum dan sesudah penerbangan)	Peningkatan diameter selubung saraf optik, perataan kutub posterior bola mata, cekungan hipofisis
Ultrasonografi Orbita	Di dalam ISS	Deteksi kualitatif perataan bola mata
OCT dan Pemeriksaan Fundus	Di dalam ISS (transmisi ke bumi)	Konfirmasi edema papil, lipatan, dan bercak putih lunak
Pungsi lumbal	Hanya di darat	Pengukuran tekanan awal CSF (normal hingga batas)

Detail Temuan MRI

MRI yang dilakukan sebelum dan sesudah penerbangan menunjukkan temuan berikut.

Peningkatan diameter selubung saraf optik, peningkatan diameter saraf optik, kekusutan saraf optik
Area hiperintens T2 (ditemukan pada 96% astronaut)
Perataan kutub posterior bola mata, cekungan tepi atas hipofisis, deviasi posterior tangkai hipofisis, pergeseran otak ke arah kepala

Pemeriksaan Lain

Angiografi OCT (OCTA): Baru diperkenalkan di ISS. Diharapkan dapat memperoleh data kuantitatif tentang perubahan aliran darah koroid.
Pemeriksaan refraksi: Mengevaluasi derajat pergeseran ke arah hipermetropia.
Pemeriksaan klinis: Memeriksa defisiensi enzim pada jalur metabolisme satu karbon yang bergantung pada sianokobalamin dan asam folat.
Pungsi lumbal (LP): Hanya dapat dilakukan di Bumi. Tekanan awal CSF sering normal hingga batas (tercatat tekanan tertinggi 28,5 cmH2O dua bulan setelah pendaratan pada satu kasus). Kegunaannya dalam diagnosis masih diperdebatkan.

Perlu dicatat bahwa pengukuran tekanan intraokular bukanlah indikator yang dapat diandalkan untuk timbulnya SANS, sebagaimana dinyatakan dalam protokol pemantauan kesehatan astronot NASA.

5. Terapi Standar

Penanganan SANS didasarkan pada pendekatan “tindakan pencegahan” daripada “pengobatan”⁶⁷. Pilihan di lingkungan luar angkasa terbatas, dan tiga tindakan pencegahan utama berikut digunakan.

Suplemen Nutrisi

Suplemen asam folat dan vitamin B12: Manajemen nutrisi untuk mengkompensasi defek enzim potensial dalam jalur metabolisme satu karbon.

Penurunan kadar folat serum telah dikonfirmasi pada astronot yang menunjukkan gejala oftalmologis, dan suplementasinya menjadi andalan tindakan pencegahan.

Kacamata renang

Kacamata renang: Digunakan untuk mengurangi perbedaan tekanan translaminar (TLPD) secara relatif.

Dengan memberikan tekanan positif di sekitar bola mata, perbedaan tekanan pada saraf optik berkurang.

Terapi obat

Asetazolamid: Digunakan secara selektif untuk menekan produksi CSF.

Tidak berlaku untuk semua kasus, melainkan ditentukan berdasarkan kondisi masing-masing kasus.

6. Patofisiologi dan mekanisme terjadinya secara rinci

Mekanisme terjadinya SANS tidak tunggal, melainkan beberapa hipotesis telah diajukan. Saat ini dianggap multifaktorial, dan kontribusinya mungkin berbeda pada setiap astronaut.

Latar belakang dasar

Dalam lingkungan gravitasi mikro, fungsi drainase limfatik, CSF, dan pembuluh darah yang bergantung pada gravitasi terganggu, menyebabkan pergeseran cairan ke arah kepala, leher, dan orbita. Pergeseran cairan ini diyakini meningkatkan tekanan hidrostatik di dalam otak (tekanan intrakranial) dan di dalam orbita (di dalam selubung saraf optik)¹⁷.

Hipotesis 1: Teori peningkatan tekanan intrakranial

Pergeseran cairan ke arah kepala → peningkatan volume dan tekanan intrakranial.

Peningkatan tekanan CSF → ditransmisikan ke orbita melalui selubung saraf optik → edema papil dan perataan bola mata.

Hambatan aliran balik vena vortikosa → penebalan koroid → pemendekan panjang aksial dan pergeseran ke arah hiperopia.

Sanggahan: Gejala klasik IIH (sakit kepala, tinnitus, kehilangan penglihatan sementara) tidak ada. Data tekanan CSF awal selama penerbangan juga kurang, sehingga teori “mirip IIH” masih diperdebatkan.

Hipotesis 2: Sindrom Kompartemen Selubung Saraf Optik

Perubahan fisiologis CSF dan perbedaan individu dalam aliran dan ekskresi di dalam selubung saraf optik saling tumpang tindih.

Sistem seperti katup anti-refluks: Selubung saraf optik membentuk kompartemen tertutup, menjebak CSF di dalam selubung saraf optik tanpa meningkatkan tekanan CSF di sekitar otak.

Studi injeksi CSF: Selubung saraf optik membesar secara linear hingga titik jenuh yang bervariasi antar individu, yang dapat menjelaskan temuan asimetris pada IIH dan SANS.

Faktor Fisiopatologis Lainnya

Peran ekskresi limfatik: Penurunan kapasitas ekskresi sistem limfatik dapat berkontribusi pada pembentukan edema.
Dilatasi koroid: Peningkatan volume koroid berkontribusi pada lipatan retina-koroid, perataan kutub posterior bola mata, dan pergeseran hiperopia.
Lingkungan CO2 tinggi: Konsentrasi CO2 di ISS sekitar 10 kali lipat dari di Bumi. Kontribusinya terhadap peningkatan tekanan intrakranial melalui vasodilatasi serebral tidak boleh diremehkan.
Paparan radiasi: Pada misi eksplorasi luar angkasa di luar magnetosfer Bumi, terjadi paparan radiasi berbahaya yang dapat menyebabkan inflamasi parenkim otak dan gangguan sawar darah-otak (BBB), sehingga berpotensi meningkatkan tekanan intrakranial.

Q Apakah SANS merupakan kondisi yang sama dengan hipertensi intrakranial idiopatik (IIH)?

SANS dan IIH menunjukkan temuan serupa (seperti edema papil saraf optik dan pelebaran selubung saraf optik), tetapi SANS tidak memiliki gejala klasik IIH (seperti sakit kepala, tinnitus berdenyut, dan kehilangan penglihatan sementara). Data tekanan awal LCS selama penerbangan juga tidak mencukupi, sehingga teori “mirip IIH” masih diperdebatkan. Mekanisme unik penerbangan luar angkasa, seperti pergeseran cairan ke arah kepala dan kompartementalisasi selubung saraf optik, diyakini berperan sentral dalam patogenesis.

7. Penelitian Terbaru dan Prospek Masa Depan (Laporan Tahap Penelitian)

Kemajuan Teknologi Diagnostik dengan OCTA dan AI

Penerapan ISS pada OCTA: Memungkinkan pengambilan data perubahan aliran darah koroid secara komprehensif dan kuantitatif, diharapkan berkontribusi pada pemahaman patogenesis SANS.
Analisis Gambar OCT dengan AI (CNN): Upaya analisis gambar OCT selama penerbangan menggunakan jaringan saraf konvolusional ringan (CNN) sedang dilakukan, dan penelitian menuju deteksi otomatis perubahan khas SANS terus berlanjut.

Eksplorasi Luar Angkasa Dalam dan Paparan Radiasi

Pada misi eksplorasi luar angkasa dalam di luar magnetosfer Bumi, seperti misi Bulan dan Mars, diperkirakan akan terjadi paparan radiasi yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan ISS. Menjelaskan hubungan antara peradangan parenkim otak akibat radiasi, gangguan sawar darah-otak, dan perkembangan SANS menjadi topik penelitian penting di masa depan.

Skrining Polimorfisme Genetik Jalur Metabolisme Satu Karbon

Variasi individu dalam perkembangan SANS menunjukkan adanya faktor predisposisi genetik. Pendekatan untuk mengidentifikasi astronot berisiko tinggi SANS secara dini melalui skrining polimorfisme enzim jalur metabolisme satu karbon dan memberikan intervensi pencegahan sedang dipertimbangkan ⁴⁵.

Kontrol Tekanan dengan Kacamata Renang

Pendekatan baru untuk mengontrol gradien tekanan melalui lamina kribrosa (TLPD) menggunakan kacamata renang juga sedang dalam tahap penelitian. Sedang dilakukan verifikasi apakah pemberian tekanan positif di sekitar mata dapat mengurangi perbedaan tekanan pada saraf optik.

8. Referensi

Lee AG, Mader TH, Gibson CR, Tarver W, Rabiei P, Riascos RF, Galdamez LA, Brunstetter T. Spaceflight associated neuro-ocular syndrome (SANS) and the neuro-ophthalmologic effects of microgravity: a review and an update. NPJ Microgravity. 2020;6:7. PMID: 32047839. doi:10.1038/s41526-020-0097-9 ↩ ↩² ↩³ ↩⁴ ↩⁵ ↩⁶ ↩⁷ ↩⁸ ↩⁹ ↩¹⁰ ↩¹¹
Martin Paez Y, Mudie LI, Subramanian PS. Spaceflight Associated Neuro-Ocular Syndrome (SANS): A Systematic Review and Future Directions. Eye Brain. 2020;12:105-117. PMID: 33117025. doi:10.2147/EB.S234076 ↩ ↩² ↩³ ↩⁴ ↩⁵ ↩⁶ ↩⁷ ↩⁸
Wojcik P, Kini A, Al Othman B, Galdamez LA, Lee AG. Spaceflight associated neuro-ocular syndrome. Curr Opin Neurol. 2020;33(1):62-67. PMID: 31789708. doi:10.1097/WCO.0000000000000778 ↩ ↩² ↩³ ↩⁴
Zwart SR, Gibson CR, Mader TH, Ericson K, Ploutz-Snyder R, Heer M, Smith SM. Vision changes after spaceflight are related to alterations in folate- and vitamin B-12-dependent one-carbon metabolism. J Nutr. 2012;142(3):427-431. PMID: 22298570. doi:10.3945/jn.111.154245 ↩ ↩² ↩³
Brunstetter TJ, Zwart SR, Brandt K, et al. Severe Spaceflight-Associated Neuro-Ocular Syndrome in an Astronaut With 2 Predisposing Factors. JAMA Ophthalmol. 2024;142(9):808-817. PMID: 39052244. doi:10.1001/jamaophthalmol.2024.2385 ↩ ↩²
Nguyen T, Ong J, Brunstetter T, Gibson CR, Macias BR, Laurie S, Mader T, Hargens A, Buckey JC, Lan M, Wostyn P, Kadipasaoglu C, Smith SM, Zwart SR, Frankfort BJ, Aman S, Scott JM, Waisberg E, Masalkhi M, Lee AG. Spaceflight Associated Neuro-ocular Syndrome (SANS) and its countermeasures. Prog Retin Eye Res. 2025;106:101340. PMID: 39971096. doi:10.1016/j.preteyeres.2025.101340 ↩
Ong J, Mader TH, Gibson CR, Mason SS, Lee AG. Spaceflight associated neuro-ocular syndrome (SANS): an update on potential microgravity-based pathophysiology and mitigation development. Eye (Lond). 2023;37(12):2409-2415. PMID: 37072472. doi:10.1038/s41433-023-02522-y ↩ ↩²