11
1 Terapi Perasan Buah Labu Siam (Sechium edule) terhadap Aktivitas Protease dan Gambaran Histopatologi Kolon Tikus (Rattus norvegicus) IBD (Inflammatory bowel disease) Hasil Induksi Indometasin Chayotte (Sechium edule) Squeeze Therapy Toward Protease Activity and Histopathologycal IBD (Inflammatory Bowel Disease) Rat’s (Rattus norvegicus) Colon Indomethacine Induction Haryadi Saptono, Aulanni’am, Herawati Program Studi Pendidikan Dokter Hewan, Program Kedokteran Hewan, Universitas Brawijaya [email protected] ABSTRAK Inflammatory Bowel Disease (IBD) adalah penyakit peradangan yang terjadi pada saluran pencernaan terutama kolon yang dapat disebabkan oleh efek samping penggunaan obat anti inflamasi non-steroid seperti indometasin. Perasan buah labu siam (Sechium edule) untuk terapi Inflammatory bowel disease (IBD) belum dilakukan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui potensi flavonoid dalam perasan buah labu siam menurunkan aktivitas protease dan memperbaiki kerusakan histopatologi kolon tikus (Rattus norvegicus) IBD hasil induksi Indometasin. Hewan coba yang digunakan yaitu tikus (Rattus norvegicus) jantan umur 8-12 minggu dengan berat 150 - 200 gram. Tikus dibagi menjadi 4 perlakuan, yaitu tikus kontrol negatif, tikus yang diinduksi indometasin, tikus terapi 1 (induksi indometasin dan diberi terapi 10 g/tikus) dan tikus terapi 2 (induksi indometasin dan diberi terapi 20 g/tikus. Induksi indometasin dengan dosis 15 mg/kg BB dan terapi perasan buah labu siam (Sechium edule) diberikan peroral. Aktivitas protease diukur menggunakan spektofotometer dan pembuatan preparat histopatologi organ kolon menggunakan pewarnaan Hematoksilin- Eosin (HE). Hasil penelitian menunjukkan pemberian terapi perasan buah labu siam (Sechium edule) dapat menurunkan aktivitas protease yaitu 29,32% dan 49,91% pada kelompok terapi 10g/tikus dan 20g/tikus dari kontrol sakit pada tikus model IBD secara signifikan (p< 0,05) dan pada gambaran histopatologi kolon terlihat adanya perbaikan mukosa kolon dan berkurangnya infiltrasi sel radang. Kata kunci : IBD, Indometasin, Perasan Buah Labu Siam, Aktivitas protease, dan Histapatologi kolon. ABSTRACT Inflammatory Bowel Disease (IBD) is an inflammatory disease on gastrointestinal tract especially in colon caused by using Non Steroidal Anti Inflammatory Drugs like indomethacine. Chayotte squeeze not been report for Inflammatory bowel disease (IBD). The purpose of this research was knowing potentialy of flavonoid in chayotte squeeze effect to decrease protease activity level and repairing colon histopathology on rats (Rattus norvegicus) after indomethacine induction. The experiment used male rats (Rattus norvegicus) aged 8 - 12 weeks and 150 - 200 g weight as an experimental animal. Rats divided into four treatment, control,

Terapi Perasan Buah Labu Siam (Sechium edule) terhadap Aktivitas

  • Upload
    ngokhue

  • View
    221

  • Download
    8

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Terapi Perasan Buah Labu Siam (Sechium edule) terhadap Aktivitas

1

Terapi Perasan Buah Labu Siam (Sechium edule) terhadap Aktivitas Protease dan

Gambaran Histopatologi Kolon Tikus (Rattus norvegicus) IBD (Inflammatory

bowel disease) Hasil Induksi Indometasin

Chayotte (Sechium edule) Squeeze Therapy Toward Protease Activity and

Histopathologycal IBD (Inflammatory Bowel Disease) Rat’s

(Rattus norvegicus) Colon Indomethacine Induction

Haryadi Saptono, Aulanni’am, Herawati

Program Studi Pendidikan Dokter Hewan, Program Kedokteran Hewan,

Universitas Brawijaya

[email protected]

ABSTRAK

Inflammatory Bowel Disease (IBD) adalah penyakit peradangan yang terjadi

pada saluran pencernaan terutama kolon yang dapat disebabkan oleh efek samping

penggunaan obat anti inflamasi non-steroid seperti indometasin. Perasan buah labu siam

(Sechium edule) untuk terapi Inflammatory bowel disease (IBD) belum dilakukan.

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui potensi flavonoid dalam perasan buah

labu siam menurunkan aktivitas protease dan memperbaiki kerusakan histopatologi

kolon tikus (Rattus norvegicus) IBD hasil induksi Indometasin. Hewan coba yang

digunakan yaitu tikus (Rattus norvegicus) jantan umur 8-12 minggu dengan berat 150 -

200 gram. Tikus dibagi menjadi 4 perlakuan, yaitu tikus kontrol negatif, tikus yang

diinduksi indometasin, tikus terapi 1 (induksi indometasin dan diberi terapi 10 g/tikus)

dan tikus terapi 2 (induksi indometasin dan diberi terapi 20 g/tikus. Induksi indometasin

dengan dosis 15 mg/kg BB dan terapi perasan buah labu siam (Sechium edule)

diberikan peroral. Aktivitas protease diukur menggunakan spektofotometer dan

pembuatan preparat histopatologi organ kolon menggunakan pewarnaan Hematoksilin-

Eosin (HE). Hasil penelitian menunjukkan pemberian terapi perasan buah labu siam

(Sechium edule) dapat menurunkan aktivitas protease yaitu 29,32% dan 49,91% pada

kelompok terapi 10g/tikus dan 20g/tikus dari kontrol sakit pada tikus model IBD secara

signifikan (p< 0,05) dan pada gambaran histopatologi kolon terlihat adanya perbaikan

mukosa kolon dan berkurangnya infiltrasi sel radang.

Kata kunci : IBD, Indometasin, Perasan Buah Labu Siam, Aktivitas protease, dan

Histapatologi kolon.

ABSTRACT

Inflammatory Bowel Disease (IBD) is an inflammatory disease on

gastrointestinal tract especially in colon caused by using Non Steroidal Anti

Inflammatory Drugs like indomethacine. Chayotte squeeze not been report for

Inflammatory bowel disease (IBD). The purpose of this research was knowing

potentialy of flavonoid in chayotte squeeze effect to decrease protease activity level and

repairing colon histopathology on rats (Rattus norvegicus) after indomethacine

induction. The experiment used male rats (Rattus norvegicus) aged 8 - 12 weeks and

150 - 200 g weight as an experimental animal. Rats divided into four treatment, control,

Page 2: Terapi Perasan Buah Labu Siam (Sechium edule) terhadap Aktivitas

2

indomethacine induction, chayotte squeeze therapy 10 g/rat, and chayotte squeeze

therapy 20 g/rat. Dosage of indomethacin was 15mg/kg BW and chayotte squeeze

therapy distributed peroral. Protease activity level was assessed using

spectrophotometer and histopathology of colon staining by Hematoxylin eosin (HE)

method. The results showed that chayotte (Sechium edule) squeeze therapy decreased

protease activity level significantly (p < 0,05) are 29,32% and 49,91% for chayotte

squeeze herapy 10 g/rat and therapy 20 g/rat from control indomethacine. The

histopathology of colon had remodeling that confirmed by decreasing the damage of

mucosa membrane colon and inflammatory cells infiltration.

Key Words : IBD, Indomethacine, Chayotte squeeze, Protease Activity, Colon

Histopathology

Pendahuluan

Inflammatory Bowel Disease

(IBD) merupakan penyakit peradangan

yang menyerang saluran pencernaan,

terdiri atas dua tipe yaitu kolitis ulseratif

dan penyakit crohn. Sesuai dengan

namanya, kolitis ulseratif terjadi pada

kolon sedangkan penyakit crohn terjadi

pada usus halus (Korpacka et al., 2009).

Pada hewan menurut catatan medis The

Queen Mother Hospital untuk hewan

kasus Inflammatory Bowel Disease pada

bulan 1 Agustus 2003 hingga 31

desember 2009 tercatat ada 546 anjing

dengan 86 ras yang berbeda (Kathrani,

2011).

Secara umum penyebab IBD

adalah virus dan bakteri pathogen yang

menginfeksi saluran pencernaan, tetapi

beberapa penelitian menyebutkan

bahwa IBD dapat disebabkan oleh efek

samping penggunaan obat Non steroidal

anti-inflammatory drugs (NSAIDs)

seperti indometasin (Podolsky, 2002).

Indometasin sering digunakan sebagai

analgesik dan anti - inflamasi. Akan

tetapi, indometasin mempunyai efek

samping menyebabkan inflamasi pada

gangguan saluran pencernaan pada

manusia maupun hewan (Bures et al.,

2011). Di dalam tubuh indometasin

secara cepat dan hampir sempurna

diabsorbsi di usus setelah pemberian

per-oral (Tanaka et al., 2002).

Indometasin dengan dosis

15mg/kg BB dapat mengaktifkan

makrofag yang akan melepaskan ROS

(Reactive Oxygen Species). Produksi

ROS yang berlebih dalam sel

menyebabkan aktivasi NF - kB dan

fosforilasi inhibitor NF - kB. Kemudian

NF-kB berpindah menuju nukleus dan

mengekspresi sitokin pro-inflamasi

seperti TNF-α. Produksi TNF-α yang

berlebih pada sel akan menyebabkan

inflamasi. Adanya inflamasi akan

meningkatkan aktivasi neutrofil serta

pelepasan enzim protease yang

menyebabkan kerusakan jaringan

(Campbell et al., 2006 ; Houser et al.,

2012).

Menurut Lanas dan Laudanno

(2006) menyatakan bahwa pada kasus

IBD yang diterapi menggunakan obat-

obatan yang berasal dari bahan kimia

dapat memperparah kondisi inflamasi,

sehingga diperlukan terapi antiinflamasi

yang bersifat lebih aman dan berbahan

dasar dari alam. Tanaman herbal yang

telah digunakan untuk terapi IBD antara

lain rumput laut coklat (Sargassum

duplicatum Bory) dan daun kedondong

(Lannea coromandelica) yang

mengandung senyawa antioksidan

seperti flavonoid (Rahmah et al., 2012;

Sholichah, 2012).

Page 3: Terapi Perasan Buah Labu Siam (Sechium edule) terhadap Aktivitas

3

Salah satu contoh sayuran buah

yang mengandung senyawa flavonoid

sebagai antioksidan adalah labu siam.

Labu siam (Sechium edule) diketahui

mempunyai manfaat sebagai obat pada

beberapa penyakit misalnya Diabet

melitus dan hiperkolesterol (Dyatmiko

et al., 2004 ; Putri, 2012). Beberapa

penelitian menyatakan bahwa selain

sebagai antioksidan, labu siam memiliki

efek antimikrobial, antihipertensi, dan

hipokolesterol (Manaf, 2010). Sehingga

diharapkan dalam penelitian ini

kandungan perasan buah labu siam

(Sechium edule) dapat digunakan

sebagai salah satu terapi Inflammatory

Bowel Disease (IBD) melalui

pengaruhnya pada penurunan aktivitas

protease dan perbaikan gambaran

histopatologi kolon.

Materi dan Metode Penelitian

Bahan penelitian yang digunakan

adalah tikus putih (Rattus norvegicus),

perasan buah labu siam, indometasin,

minyak jagung, aquades, larutan PBS -

Tween, Tris - HCl, pasir kuarsa, larutan

PSMF, PBS - Azida, Formaldehyde,

ethanol absolute, NaCl, KCl, PFA 4%,

etanol 70%, etanol 80%, etanol 90%,

etanol 95%, NaCl Fisiologis 0,95%,

larutan tirosin, kasein, buffer fosfat, Tri

Chloro Acetic Acid (TCA), HCl 1 N,

parafin, xylol, dan Pewarna jaringan

Hematoxyline Eosin.

Perlakuan Hewan Coba

Hewan coba yang digunakan

adalah tikus (Rattus norvegicus) jantan

strain Wistar yang diperoleh dari Unit

Pengembangan Hewan Percobaan

(UPHP) UGM Yogyakarta dengan umur

8-12 minggu dan berat badan antara 150

-200 gram yang mendapat sertifikat laik

etik dari Komisi Etik Penelitian

Universitas Brawijaya No: 216 - KEP –

UB. Tikus dibagi dalam 4 kelompok

perlakuan (kontrol negatif, kontrol sakit,

terapi 10 g/tikus, dan 20 g/tikus), setiap

kelompok perlakuan terdapat 5 tikus.

Sebelum mendapat perlakuan, tikus

diadaptasi terhadap lingkungan selama

7 hari dengan diberi pakan dan minum

secara ad libitum.

Tatalaksana pembuatan tikus model

IBD dengan Indometasin

Dosis indometasin yang digunakan

adalah 15 mg/kg berat badan tikus.

Berat rata - rata tikus yang digunakan

±160 gram, sehingga diperlukan 2,4 mg

indometasin. Perhitungan dosis menurut

Bures (2011) untuk membuat larutan

stok indometasin yaitu setiap 45 mg

indometasin dilarutkan dalam 4 ml

pelarut minyak jagung. Berdasarkan

perhitungan didapatkan hasil sebanyak

2,4 mg indometasin dilarutkan dengan

213 μl minyak jagung. Selanjutnya 213

μl larutan indometasin diberikan dengan

cara sonde lambung (dimasukkan secara

oral) dan inkubasi selama 24 jam.

Dosis pemberian perasan buah labu

siam (Sechium edule)

Terapi perasan buah labu siam

(Sechium edule) yaitu 10 gram/tikus dan

20 gram/tikus. Perlakuan pertama, buah

labu siam (Sechium edule) dihilangkan

kandungan saponinnya dengan cara

membelah buah labu siam menjadi dua

bagian, selanjutnya kedua bagian

tersebut digosok - gosokkan hingga

keluar buih berwarna putih. Lalu buah

labu siam dikupas kulitnya, direndam

dalam air selama 10 menit, dan dikering

anginkan selama 10 menit. Selanjutnya

buah labu siam ditimbang seberat 50

gram dan 100 gram. 50 gram dan 100

gram diparut dan diperas. 50 gram buah

labu siam menghasilkan 30 ml perasan

kemudian diendapkan selama 3 jam

hingga menghasilkan lapisan bening

dan endapan. Lapisan bening diambil

sebanyak 10 ml untuk 5 tikus. 100 gram

buah labu siam menghasilkan 60 ml

perasan kemudian diendapkan selama 5

Page 4: Terapi Perasan Buah Labu Siam (Sechium edule) terhadap Aktivitas

4

jam hingga menghasilkan lapisan

bening dan endapan. Lapisan bening

diambil 10 ml untuk 5 tikus. Setiap ekor

tikus diterapi dengan perasan buah labu

siam sebanyak 2 ml/tikus setiap pagi

selama 14 hari.

Pengukuran Aktivitas Protease

Pengukuran aktivitas protease

menggunakan metode Walter (1984)

dengan prinsip kerja kasein sebagai

substrat bereaksi dengan enzim protease

menghasilkan tirosin yang diukur

dengan spektrofotometer pada panjang

gelombang maksimum 275 nm.

Tahapannya dimulai dari isolasi protein

organ kolon tikus (Rattus norvegicus),

pembuatan kurva baku tirosin untuk

mendapatkan persamaan kurva baku

tirosin, dan dilanjutkan pengukuran

aktivitas protease yaitu sebanyak 200

µL kasein 500 ppm di masukkan dalam

effendorf, ditambah 300 µL larutan

buffer fosfat pH 7 dan 100 µL enzim

protease lalu didiamkan 60 menit pada

suhu 37˚C di atas inkubator. Kemudian

ditambahkan 400 µL larutan TCA 4%

didiamkan selama 30 menit pada suhu

27˚C (suhu kamar). Selanjutnya diputar

dengan alat sentrifugasi 4000 rpm

selama 10 menit. Supernatan diambil

300 µL dan diencerkan 5 kali volume

sampel dengan buffer fosfat lalu diukur

nilai absorbansinya pada λ maks tirosin

(275 nm). Blanko yang digunakan

dengan prosedur sama dengan

penentuan aktivitas, tetapi kasein

diganti dengan aquades. Pengukuran

aktivitas enzim protease dilakukan

berdasarkan metode walter (1984)

menggunakan rumus :

Dimana : v = volume total sampel (mL)

q = waktu inkubasi (menit)

fp = faktor pengenceran

p = jumlah enzim (mL)

Pengamatan Histopatologi Kolon

Langkah awal yang dilakukan

yaitu organ kolon difiksasi dengan

paraformaldehid (PFA) 4%, dehidrasi,

penjernihan (clearing), infiltrasi parafin,

penanaman jaringan (Embedding) lalu

dilakukan perwarnaan Hematoksilin -

Eosin (HE). Gambaran histopatologi

kolon diamati secara kualitatif dengan

menggunakan mikroskop Olympus

BX51 dengan perbesaran 400x. Bagian

yang diamati berupa adanya kerusakan

pada jaringan mukosa kolon dan adanya

infiltrasi sel-sel radang.

Hasil dan Pembahasan

Pengaruh Terapi Perasan Buah Labu

Siam (Sechium edule) Terhadap

Aktivitas Protease Pada Kolon Tikus

(Rattus norvegicus) IBD Hasil Induksi

Indometasin.

Hasil uji aktivitas protease

isolasi dari organ kolon tikus Rattus

norvegicus dilakukan untuk mengetahui

tingkat keparahan suatu inflamasi akibat

induksi indometasin dengan dosis 15

mg/kg BB dan setelah pemberian terapi

perasan buah labu siam (Sechium

edule). Aktivitas protease pada saat

inflamasi akan meningkat dari kondisi

normal. Hasil pengukuran aktivitas

protease kolon tikus Rattus norvegicus,

didapatkan data seperti yang terdapat

pada Tabel 5.1. Satu Unit aktivitas

enzim protease didefinisikan sebagai

banyaknya mikro mol (µmol) tirosin

yang dihasilkan dari hidrolosis ikatan

peptida pada kasein oleh protease hasil

isolasi dari organ kolon tikus Rattus

norvegicus pada kondisi optimum yaitu

pH 6,5, suhu 37ºC, dan waktu inkubasi

60 menit (Ranuh, 2008).

Page 5: Terapi Perasan Buah Labu Siam (Sechium edule) terhadap Aktivitas

5

Tabel 5.1 : Aktivitas protease kolon tikus Rattus norvegicus

Kelompok

Rataan aktivitasProtease

(µmol/ml.menit)

± SD

Aktifitas Protease (%)

Peningkatan

Penurunan

Kontrol negatif 0,0527 ± 0,0015a

0 0

Induksi indometasin 0,1715 ± 0,0102d 225,42 -

Terapi 10 gram/tikus 0,1212 ± 0,0131c - 29,32

Terapi 20 gram/tikus 0,0859 ± 0,0105b - 49,91

Keterangan : Notasi a,b,c,d menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan antar kelompok

perlakuan dengan nilai p < 0,05

Kelompok kontrol negatif menunjukkan

nilai aktivitas protease sebesar 0,05275

± 0,0015 µmol/ml.menit. Nilai aktivitas

protease pada kelompok kontrol negatif

digunakan sebagai standar untuk

menentukan adanya peningkatan atau

menurunan yang terjadi karena

pengaruh perlakuan. Enzim protease

secara normal terdapat dalam jaringan

tubuh yang berperan dalam pertahanan

tubuh yaitu pemecahan protein asing

yang masuk dalam tubuh. Protease juga

berperan pada perkembangan sel yaitu

pada perakitan kolagen dari prokolagen,

proliferasi sel yaitu kontrol proteolitik

pada kematian sel yang terprogram

(apoptosis) (Chapman, 1997).

Kelompok tikus yang diinduksi

indometasin 15 mg/kg BB mengalami

peningkatan dengan nilai aktivitas

protease yaitu 0,1715 ± 0,0102

µmol/ml.menit atau meningkat

(225,42%) dari kelompok kontrol

negatif dengan nilai aktivitas protease

yaitu 0,05275±0,0015 µmol/ml.menit.

Hasil uji statistika menggunakan SPSS

2.1 for windows nilai p-value (p < 0,05)

yang dilanjutkan dengan uji BNJ (Beda

Nyata Jujur) menunjukkan adanya

pengaruh perbedaan yang nyata antar

perlakauan. Kelompok kontrol positif

yang diinduksi indometasin dengan

notasi d memiliki perbedaan yang nyata

dengan tikus kontrol negatif yang

memiliki notasi a.

Sesuai dengan penelitian Bures et

al., (2011) bahwa induksi indometasin

dengan dosis 15 mg/kg BB dapat

menyebabkan Inflammatory Bowel

Disease (IBD) akut pada kolon.

Indometasin merupakan jenis Non

Steroidal Anti-Inflamatory Drugs

(NSAIDs) memiliki mekanisme kerja

yaitu menghambat kerja enzim

siklooksigenase yang merupakan enzim

yang berfungsi sebagai sintesa

prostaglandin. Produksi prostaglandin

menurun menyebabkan berkurangnya

perlindungan terhadap mukosa barrier

kolon, sehingga memudahkan invasi

bakteri patogen (Takeuchi et al., 2003).

Induksi indometasin dengan dosis

15 mg/kg BB dapat mengaktifkan

makrofag yang berperan dalam respon

imun mukosa kolon yang dikenali

Page 6: Terapi Perasan Buah Labu Siam (Sechium edule) terhadap Aktivitas

6

sebagai antigen luminal. Indometasin

akan memicu peningkatan Reactive

Oxygen Species (ROS) yang

menyebabkan kerusakan jaringan.

Produksi Reactive Oxygen Species

(ROS) yang berlebih dapat memicu

pengaktifan NF-κB yang merupakan

faktor transkripsi yang mengatur

ekspresi sel - sel sitokin proinflamator

seperti TNF-α, IL4, IL12, dan IL13.

Adanya TNF-α yang berlebih pada sel

akan menyebabkan inflamasi dan

meningkatkan aktivasi neutrofil. IL4

dan IL 13 akan mengaktifkan sel B,

sehinga akan memproduksi IgE untuk

mengaktifkan sel mast. Sel mast dan

neutrofil yang teraktivasi akan

menghasilkan protease sebagai respon

terhadap adanya inflamasi (Zhang et al.,

2001, Champbell et al., 2006). Oleh

karena itu pengukuran aktivitas protease

bisa digunakan untuk mengukur tingkat

keparahan inflamasi, semakin tinggi

nilai aktivitas protease maka semakin

parah keadaan inflamasinya.

Hasil pemberian terapi perasan

buah labu siam (Sechium edule)

kelompok terapi 10 gram/tikus kadar

aktivitas protease menurun yaitu sebesar

29,32% (0,1212 ± 0,0131 µmol/ml.menit)

dan pada terapi 20 gram/tikus sebesar

49,91% (0,0859 ± 0,0105 µmol/ml.menit)

dari tikus sakit yang diinduksi

indometasin (Tabel 1). Penurunan kadar

protease pada kelompok terapi

menunjukkan adanya perbaikan

inflamasi setelah pemberian terapi

perasan buah labu siam (Sechium

edule). Penurunan kadar aktivitas

protease dikarenakan dalam perasan

buah labu siam (Sechium edule)

mengandung flavonoid yang bertindak

sebagai antioksidan dan anti - inflamasi

yang mampu memperbaiki inflamasi.

Antioksidan berupa flavonoid pada

perasan buah labu siam (Sechium edule)

berfungsi sebagai scavenger radikal

bebas yang berlebih pada kolon akibat

induksi indometasin.

Mekanisme kerja dari flavonoid

(Fl-OH) sebagai antioksidan yaitu

dengan cara mendonasikan atom

hidrogen (H) dari gugus hidroksil (OH)

kepada radikal bebas (R•) sehingga

flavonoid berubah menjadi radikal

fenoksis flavonoid (FlO•) yakni (Fl -

OH + R• FlO• + RH). Radikal

fenoksis flavonoid (FlO•) yang

terbentuk akan diserang kembali oleh

radikal bebas (R•) sehingga membentuk

radikal fenoksis flavonoid yang kedua

(FlO•) karena radikal fenoksil flavonoid

mempunyai ikatan rangkap terkonjugasi

maka dapat menyeimbangkan dengan

cara delokalisasi elektron sehingga

menjadi senyawa kuinon yng stabil

seperti Gambar 1 (Vermerris and Ralph,

2006 ; Meng et al., 2009; Botulihe,

2010).

Gambar 1 Mekanisme scavenging ROS

oleh Senyawa flavonoid

(Batutihe, 2010).

Pengaruh Terapi Perasan Buah Labu

Siam (Sechium edule) Terhadap

Perbaikan Gambaran Histopatologi

Pada Kolon Tikus (Rattus norvegicus)

IBD Hasil Induksi Indometasin

Hasil pengamatan preparat

histopatologi dengan pewarnaan

Hematoksilin Eosin (HE) keempat kelompok perlakuan yaitu kelompok

kontrol, kelompok induksi indometasin,

kelompok tikus yang diberi terapi perasan

buah labu siam 10 gram/tikus dan

kelompok tikus yang diberi terapi perasan

buah labu siam 20 gram/tikus dapat

ditunjukkan pada Gambar 2.

flavonoid

Page 7: Terapi Perasan Buah Labu Siam (Sechium edule) terhadap Aktivitas

7

Gambar 2 : Gambaran Histopatologi kolon tikus (Rattus norvegicus) dengan

pewarnaan HE dengan perbesaran 400X. Keterangan : (A) kelompok kontrol sehat (B) kelompok kontrol sakit (C) kelompok terapi 10

gram/tikus (D) kelompok terapi 20 gram/tikus.

Tanda : ( ) : menandakan adanya infiltrasi sel radang.

: menandakan kerusakan mukosa (kerusakan vili,

diskuamasi epitel, pelebaran lamina propia)

: menandakan adanya perbaikan mukosa.

Pada Gambar 2 A, dapat diamati

bahwa pada lapisan mukosa tidak terjadi

kerusakan tersusun rapi dan teratur.

Histologi ini dijadikan patokan adanya

perubahan dan kerusakan yang terjadi

pada kelompok lainnya. Hasil

histopatologi (Gambar 2 B) pada

kelompok yang diinduksi indometasin

terdapat kerusakan pada daerah mukosa

kolon, sesuai dengan pendapat Gebeos

(2003) bahwa pada inflamasi pada kolon

ditandai dengan adanya kerusakan pada

lapisan mukosa berupa kerusakan vili,

diskuamasi epitel, pelebaran lamina

propia, banyaknya infiltrasi sel radang

dan hilangnya sel goblet. Menurut Lanas

dan Scarpignato (2006) pemberian obat-

obatan NSAIDs seperti indometasin

dengan dosis 15 gram/kg BB dapat

menyebabkan kerusakan vili dan mukosa

di usus.

A B

C D

Page 8: Terapi Perasan Buah Labu Siam (Sechium edule) terhadap Aktivitas

8

Kerusakan yang terjadi pada

jaringan mukosa histologi kolon tikus

model Inflammatory Bowel Disease

(IBD) (Gambar. 2B) dikarenakan induksi

indometasin 15 mg/kg BB. Indometasin

dapat mengaktifkan makrofag, sel mast

dan leukosit untuk pelepasan enzin

protease dan radikal bebas yang mampu

menyebabkan inflamasi dan kerusakan

jaringan kolon (Bratawidjaya, 2010).

Indometasin masuk dalam tubuh dikenal

sebagai antigen luminal kemudian

difagositosis oleh makrofag. Dalam

proses fagositosis akan melepaskan

bahan-bahan yang bersifat oksidan

reaktif yaitu Hidrogen peroksida (H2O2),

Nitrit Oksida (NO) dan enzim protease

(Bratawidjaya, 2010). Oksigen reaktif

didalam tubuh secara normal akan

diseimbangkan oleh antioksidan didalam

tubuh yaitu Superoxside Dismutase

(SOD), namun jika jumlah radikal bebas

berlebih maka dapat menyebabkan

kerusakan jaringan kolon (Doge, 2002).

Indometasin masuk dalam tubuh

dalam kolon akan mengaktifkan sel T

helper 2 (Th2) yang akan menghasilkan

sitokin pro-inflamasi berupa TNF-α,

interleukin 4, dan interleukin 13 yang

akan menyebabkan inflamasi. Adanya

inflamasi maka terjadi peningkatan

vasodilatasi pembuluh darah yang akan

menyebabkan sitokin-sitokin pro-

inflamasi masuk kedalam jaringan kolon.

Semakin banyaknya sitokin yang ada

didaerah inflamasi akan mengakibatkan

banyaknya jumlah radikal bebas yang

mampu merusak jaringan kolon

(Bratawidjaya, 2010). Pada (Gambar

2B) kelompok tikus indometasin adanya

infiltrasi sel radang. Menurut

pernyataan Monsjoer (2003) bahwa sel -

sel radang yang pertama keluar saat

inflamasi adalah neutrofil. Neutrofil

berfungsi sebagai fagosit partikel -

partikel kecil dan bertindak sebagai

antimikroba. Neutrofil juga dapat

melepaskan enzim proteose yang

berperan dalam penyembuhan luka,

membersihkan jaringan luka yang

mengalami nekrosis. Protease yang

tersimpan dalam neutrofil adalah

protease serin neutrofil yang berfungsi

menghancurkan mikroorganisme dalam

sel radang tetapi juga dapat merusak sel

maupun jaringan inang (Weiss,1989).

Mekanisme enzim protease dalam

merusak jaringan terjadi melalui 2 jalur

yaitu melalui jalur respon langsung dan

sel dendrit. Jalur pertama melalui respon

langsung protease yang berikatan

reseptor Protease Activated Reseptor

(PAR) dan jalur yang kedua melalui sel

dendrit yang mengaktifkan sel helper 2

yang akan mengaktifkan sel B untuk

memproduksi sel mast. Sel mast yang

aktif mampu mengeluarkan enzim

proteolitik yang dapat merusak jaringan

mukosa pada kolon (Caughey, 2011).

Gambaran histopatologi pada

kelompok terapi 10 gram/tikus dan 20

gram/tikus pada pengamatan perbesaran

400x terlihat sudah terlihat adanya

perbaikan yang ditandai banyaknya sel

goblet, susunan epitel yang teratur akan

tetapi masih adanya infiltrasi sel radang

(Gambar 2C dan Gambar 2D). Tingkat

perbaikan jaringan mukosa kolon lebih

baik terapi 20 gram/tikus dibanding

dengan terapi 10 gram/tikus.

Perbaikan kerusakan pada

jaringan kolon dikarenakan pada perasan

buah labu siam (Sechium edule) terdapat

senyawa aktif flavonoid yang mampu

mendonorkan atom hidrogen dari gugus

hidroksil (OH) kepada radikal bebas (R)

menjadi stabil (Aulanni’am et al., 2012).

Menurut Tanaka et al., (2013) Senyawa

flavonoid mampu menghambat sel T

helper 2 (Th2) sehinga TNF-α interleukin

4 (IL-4) dan interleukin 13 (IL-13) tidak

teraktivasi. TNF-α yang tidak teraktivasi

maka neutrofil menurun dan tidak

teraktivasinya IL-4 dan IL-13 maka tidak

terjadi mengaktifkan sel B, sehinga tidak

memproduksi IgE untuk mengaktifkan sel

mast. Sel mast dan neutrofil tidak

Page 9: Terapi Perasan Buah Labu Siam (Sechium edule) terhadap Aktivitas

9

teraktivasi maka akan menurunkan kadar

protease dan menurunkan kadar radikal

bebas sehingga kerusakan sel dapat

berkurang dan terjadi perbaikan jaringan

kolon melalui proses regenerasi sel

(Zhang et al., 2005, Champbell et al.,

2006).

Menurut Junqueira et al., (2007) sel

- sel epitel mukosa kolon diketahui

memiliki tingkat regenerasi yang cepat,

yaitu sekitar 3 sampai 6 hari. Sel-sel pada

mukosa kolon termasuk sel labil. Sel labil

merupakan sel yang memiliki

kemampuan regenerasi yang tinggi,

terjadi terus menerus dan mempunyai

fase G0 yang singkat (fase istirahat). Sel

yang rusak merupakan stimulus untuk sel

yang istirahat untuk memasuki fase

mitosis sel, sehingga terjadi perbaikan

kerusakan jaringan kolon (Pringgoutomo

et al., 2002).

Kesimpulan

Pemberian terapi perasan buah

labu siam (Sechium edule) dengan dosis

pemberian 10 gram/tikus dan terapi 20

gram/tikus mampu menurunkan kadar

aktivitas protease dan memperbaiki

kerusakan jaringan mukosa kolon pada

tikus Rattus norvegicus yang diinduksi

indometasin.

Saran

Diperlukan uji fitokimia lanjutan

secara kuantitatif untuk menentukan

kadar flavonoid dalam perasan buah labu

siam (Sechium edule) dan dipelajari

dosis toksik dengan mengukur LD50.

Ucapan Terimakasih

Terima kasih kepada staf

Laboratorium Biokimia dan

Laboratorium Fisiologi Hewan Fakultas

MIPA, Universitas Brawijaya atas

dukungan, bantuan, dan kerjasama yang

luar biasa untuk penyelesaian penelitian

ini.

Daftar Pustaka

Aulanni’am., A. Roosdiana, and N.L.

Rahmah. 2012. The Potency of

Sargassum duplicatum Bory Extract

on Inflammatory Bowel Disease

Therapy in Rattus norvegicus.

Journal of Life Sciences 6 : 144-154.

Baratawidjaja, K. 2013. Imunologi

Dasar. Edisi ke-10. Jakarta:

Penerbit FKUI.

Bures, J., J. Pejchal, J. Kvetina, A.

Tichy, S. Rejchrt, M. Kunes, and

M. Kopacova. 2011.

Morphometric analysis of the

porcine gastrointestinal tract in a

10-day high-dose indomethacin

administration with or without

probiotic bacteria Escherichia

coli Nissle 1917. Human and

Experimental Toxicology 30(12)

1955–1962.

Batutihe, D.N. 2010. Efek Ektrak

Rumput laut Coklat (Sargassum

duplicatum Bory) Terhadap Profil

Radikal Bebas dan protein Kinase

C Paru Tikus (Rattus norvegicus)

yang Dipapar Benzo(A)piren.

[Thesis]. Universitas Brawijaya

Malang.

.Campbell K.J. and N.D. Perkins. 2006.

Regulation of NF-kappaB

Function. Biochem Soc Symp.

73:165-180.

Chapman HA, R.J Riese , and G.P Shi

.1997. Emerging roles for

cysteine protease in human

biology. Annu Rev Physiol.

1997;59:63-88

Caughey, G. H. 2011. Mast Cell

Protease As Protective and

Inflammatory Mediators.

Depatment of Medicine,

University of California San

Fransisco, USA

Dyatmiko, W., S. Maat, I. Kusumawati.,

dan A. T. Eko. 2004. Pengaruh

Perasan Sechium edule (Jacq.)

Swartz Terhadap Kadar

kolesterol Total dan Trigliserida

Page 10: Terapi Perasan Buah Labu Siam (Sechium edule) terhadap Aktivitas

10

Sera Mencit Quekerbus. Jurnal

Penel. Hayati: 9 (139-142), 2004

universitas Airlangga Surabaya

Droge, W. 2002. Free Radicals In The

Physiological Control of Cell

Function. Physiol Rev. 82: 47-95

Geboes, K. 2003. Histopathology of

Crohn’s Disease and Ulcerative

Colitis. J Clin Pathol (18): 255-276

Houser, K., D.K. Johnson, and F.T.

Ishmael. 2012. Anti-Inflammatory

Effects of Methoxyphenolic

Compounds on Human Airway

Cells. Journal of Inflammation

9(6)

Junquiera, L.C. and J. Carneiro. 2007.

Basic Histology. TheMc Graw-

Hill Companies

Kathrani, A., D. Werling, and K.

Allenspach. 2011. Canine Breeds

at High Risk of Developing

Inflammatory Bowel Disease in

The South-Eastern UK. Vet

Rec;169(24):635

Korpacka, M. K., K. Neubauer , and M.

Matusiewicz . 2009. Platelet-

derived growth factor-bb reflects

clinical, inflammatory bowel

disease. Clinical Biochemisttry.

42; 602- 1609

Lanas, A. and C. Scarpignato. 2006.

Microbial Flora in NSAID-

Induced Intestinal Damage: A

Role for Antibiotics Digestion ; 73

(Suppl.1) :136-150

Laudanno O.M., L. Vasconcelos , J.

Catalana, and J.A. Cesolari. 2006.

Anti-Inflammatory Effect of

Bioflora Probiotic Administered

Orally or Subcutaneously with

Live or Dead Bacteria. Dig Dis Sci

(2006)51:2180-2183

Manaf, A. 2010. Mekanisme Sekresi dan

Aspek Metabolisme. Dalam:

Sudoyo. Buku Ajar Ilmu Penyakit

Dalam. EdisiV.Jakarta Pusat:

Interna Publishing

Meng, X., A.M. Larissa, L.F. Anthony

and N.U. Vladmir. 2009. Effect of

various Flavonoids On The α-

Synuclein fibrillation process.

Department of Chemistry,

University of California. Santa

Cruz. CA 95064. USA

Mansjoer S. 2003. Mekanisme Kerja

Obat Anti radang.

http://www.library.usu.ac.id./dow

nload/fk/farmasi-soewarni.pdf.

Podolsky, D. K. 2002. Inflammatory

Bowel Disease. N. Engl. J. Med.

347(6): 417-429.

Pringgoutomo, S. , S. Himawan dan A.

Tjarta. 2002. Buku Ajar Patologi

Umum (edisi 1). Sagung seto.

Jakarta

Putri, O. B. 2012. Pengaruh pemberian

ektrak buah labu siam (sechium

edule) terhadap penurunan kadar

glukosa darah tikus wistar yang

diinduksi. [karya tulis ilmiah].

Fakultas Kedokteran. Universitas

Diponegoro.

Ranuh, R., M.S. Subijanto., S. Ingrid., &

Aulanni’am. 2008. The Role of

Probiotik Lactobacillus Plantarum

IS 20506 on Occludin and ZO-1 of

Intestinal Tight Junctions

Rehabilitation. Makalah Seminar

Nasional BasicScience Universitas

Brawijaya. Malang.

Sholichah, N. A. 2012. Potensi Terapi

Ekstrak Air daun Kedondong

(Lannea coromandelica) Terhadap

Perbaikan Ileum Tikus Putih

(Rattus norvegicus) Inflammatory

Bowel Disease (IBD) Akibat

Paparan Indometasin. [Thesis].

Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam. Universitas

Brawijaya Malang

Takeuchi, K., Tanaka A., R. Ohno, and

A. Yokota. 2003. Research article.

Kyoto Pharmaceutical University.

Kyoto

Tanaka, S. Kinugasa , K. Tanabe, and T.

Tamura. 2002. Spectral Database

for Organic. Compounds, SDBS.

Page 11: Terapi Perasan Buah Labu Siam (Sechium edule) terhadap Aktivitas

11

Tanaka, A., M. Matsumoto, A. Nakagiri,

S. Kato and K. Takeuchi. 2013.

Flavonoid for effect NSAID-

induced Intestinal Damage : Role

of COX Inhibition.

Inflammopharmacology. 10 (4-6):

313-325.

Vermerris, G.H and S. Schreiber. 2006.

PhenolicCompoundBiochemistry.S

pinger. Netherland

Walter H.E. 1984. Method With

Haemoglobin, Casein, And Azocoll

As Substrate In. Bergmeyer.

HU (ed). Methods of enzymatic

analysis.Verlag Chemie. Deerfield

Beach Florida Basel.

Weiss,S.J. 1989. Tissue Destruction by

Neutrophil. New Engl. J. med.

320: 365-375

Zhang, H.Y. 2005. Structrue Activity

Relationships and Rational Design

Strategies for Radica lScavenging

Antioxidants. Computer Aided

Drug Design. 1 : 257 - 273.