PRODUKSI HERBAL STANDAR EKSTRAK ETANOL TANAMAN CEPLUKAN (Physalis angulata L) SEBAGAI AGEN ANTIKANKER UNTUK PENGOBATAN KANKER (Kajian sitotoksik, mekanisme apoptosis dan uji antikarsinogenesis invivo)
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar belakang masalah
Penyakit kanker masih menjadi masalah kesehatan utama baik di negara
maju maupun di negara berkembang (Haryana, 1999). Di Indonesia Kanker
menempati peringkat keenam penyebab kematian setelah penyakit infeksi,
kardiovaskular, kecelakaan lalu lintas, malnutrisi dan kelainan kongenital
(Tjindarbumi & Mangunkusumo, 2002). Menurut laporan WHO pada tahun 1998,
jenis kanker yang paling sering dijumpai pada laki laki di Indonesia adalah kanker
paru yaitu sebesar 19,2% dari seluruh kanker, sedang pada wanita kanker leher
rahim/kanker serviks merupakan kanker terbanyak (25,3%) (Anonim, 2005).
Mahalnya kemoterapi dan tingkat keberhasilan pengobatan yang belum
memuaskan mendorong usaha usaha untuk menemukan obat/pengobatan alternatif
antara lain dengan bahan obat alam.
Salah satu tanaman obat yang diduga mempunyai efek antikanker adalah
tanaman ceplukan (Physalis angulata Linn. dan Physalis minima Linn.).
Penelitian Chiang et al. (1992), menyatakan bahwa ekstrak etanol tanaman utuh
(whole plant) P. angulata Linn. memiliki aktivitas sitotoksik in vitro pada
beberapa cell line pada manusia yaitu: HA22T (hepatoma), HeLa (kanker
serviks), KB (Nasopharing), Colo 205 (colon) dan Calu (paru). Sedang pada
binatang, tanaman tersebut memilki aktivitas sitotoksik in vitro terhadap H1477
(melanoma), Hep-2 (laryngeal) dan 8401(glioma) dan memiliki efek anti tumor
melawan P388 limpositik leukemia pada tikus secara in vivo (Chiang et al., 1992).
1
Berdasar latar belakang di atas maka perlu dilakukan penelitian untuk
menemukan obat baru (herbal terstandar) yang dapat digunakan sebagai terapi
alternatif atau terapi pendamping pada pengobatan kanker
B. Tujuan Khusus
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mengkaji aktivitas sitotoksik ekstrak etanol P. angulata L. (EEPA) terhadap sel
kanker HeLa, MCF-7 dan myeloma secara invitro
2. Mengkaji mekanisme molekuler aktivitas sitotoksik ekstrak etanol P. angulata
L. (EEPA) terhadap sel kanker MCF-7
3.Melakukan uji antikarsinogensis invivo EEPA pada tikus yang diinduksi DMBA
.C. Keutamaan Penelitian
Usaha usaha untuk mendapatkan obat baru dalam pengobatan kanker terus
dilakukan. Hal ini dikarenakan pengobatan penyakit kanker yang selama ini
dilakukan belum memuaskan hasilnya dan terkendala oleh biaya pengobatan yang
sangat mahal sehingga tidak semua penderita kanker bisa menjangkaunya.
Tanaman obat sebagai terapi alternatif ataupun terapi pendamping sangat urgen
untuk diteliti khasiat antikankernya mengingat banyak tanaman obat tersebut yang
terdapat disekitar kita. Pemanfaatan tanaman obat tersebut harus melalui berbagai
uji/penelitian sehingga didapatkan suatu produk yang bermanfaat, minimal efek
samping dan berbiaya murah yang berupa produk herbal tersandar. Penelitian ini
akan menjawab permasalahan tersebut dan pada akhirnya herbal terstandar yang
dihasilkan dapat bermanfaat pada pengobatan kanker serviks tersebut
2
Daftar pustaka
Ahmad, S., Malik, A., Afza N., and Yasmin ,R., 1999, A new withanolide glycoside
from physalis peruviana, J Nat Prod. , 62(3):493-4.
Anonim, 2005, Disease specific NCD morbidity and mortality profile,
Http://w3.whosea.org/linkfiles/NCD_inforbase.disease-spesific.pdf, diakses april
2005
Backer, C.A., and Bakhuizen v.d. Brink, R.c., 1965, Flora of Java, vol. II, N.V.P,
Noordhoff, Groningen.
Bosman, FT.,1999, Aspek aspek fundamental aknker dalam Onkologi, ed 5,
terjemahan, Gajah mada University press, Jogjakarta 3-36.
Chiang H.C.,Jaw SM, Chen CF, Kan WS, 1992, Antitumor agent, physalin F from
physalis angulata L., Anticancer Res., 12(3): 837-43.
Haryana, S.M., 1999, Pemeriksaan sitogenik ,biologi molekuler dan imunologi
sebagai sarana deteksi dini dan criteria factor prognostic mutakhir penderita kanker,
dalam seminar penanggulangan dan penangan mutakhir penyakit kanker, 16 oktober
1999, Jogjakarta.
Lowe, S.W., and Lin, A.W.2000, Apoptosis in cancer, Carcinogenesis 21 (3): 485495
Mangan, Yelia, 2003, Cara bijak menaklukan kanker, Cetakan I, Agromedia Pustaka,
Jakarta, 28-44.
Nafrialdi dan Gan,S., 1995, Anti kanker dan imunosupresan dalam Farmakologi dan
Terapi. Ed IV, ed Ganiswara, S.G. et al., bagian farmakologi FK UI, Jakarta.
Salmon,S.E., Sartorelli,A.C., 1997, kemoterapi kanker dalam Farmakologi dasar dan
terapi, edisi terjemahan, EGC, Jakarta, 857-890.
Samsuhidayat, S.S., dan Hutapea, J.R., 1991, Inventaris tanaman obat Indonesia, PT
Pradya Paramita, Jakarta, 363.
Schimer,A.D., Hedley, D.W., Penn, L.Z., Minden, M.D., 2001, Receptor and
Mitochondrial-Mediated Apoptosis in Acute Leukemia: A. Translational View. Blood
98 (13): 3541-3553.
Susilowati, S., 2004, Efek kemopreventif ekstrak etanol daun Gynura procumbens
(Lour) Merr terhadap kanker payudara tikus yang diinduksi 7,12Dimetilbenz(α)antrasen (DMBA), Tesis, UGM, Jogjakarta.
30
Wu Shu-jing, Lean-Teik NG., Chen, CH., Lin, DL., Wang, SS., and Lin, CC., 2004,
antihepatoma activity of physalis angulata and P. peruviana extracts and their effects
on apoptosis in human hep G2 cells, Life sciences 74 (2004) 2061-2073.
Tjindarbumi, D and Mangunkusumo, R., 2002. Cancer in Indonesia,
Present and Future. Jpn J Clin Oncol., 32 (1): S17-S21.
Zou, H., Li,Y., Liu, X., Wang, X., 1999, An APAF-1 cytochrom c Multimmeric
Complex is a Fungtional Apoptosome that Activates Pro-Caspase 9, J. Biol Chem.,
274: 11549-11556.
31
LAPORAN PENELITIAN
HIBAH BERSAING
PRODUKSI HERBAL STANDAR EKSTRAK ETANOL TANAMAN
CEPLUKAN (Physalis angulata L) SEBAGAI AGEN ANTIKANKER UNTUK
PENGOBATAN KANKER
(Kajian sitotoksik, mekanisme apoptosis dan uji antikarsinogenesis invivo)
Oleh :
Dr. EM SUTRISNA, MKes
MARYATI, Msi. Apt.
TANTI AZIZAH, S, Ssi, Apt.
Dibiayai oleh Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi,
Departemen Pendidikan Nasional
Sesuai dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Hibah Penelitian
Nomor: 188/SP2H/PP/DP2M/III/2008, tanggal 06 Maret 2008
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
BULAN SEPTEMBER, TAHUN 2008
i
Ringkasan
Penyakit kanker masih menjadi masalah kesehatan utama baik di negara maju
maupun di negara berkembang (Haryana, 1999). Di Indonesia Kanker menempati
peringkat keenam penyebab kematian setelah penyakit infeksi, kardiovaskular,
kecelakaan lalu lintas, malnutrisi dan kelainan kongenital (Tjindarbumi &
Mangunkusumo, 2002). Menurut laporan WHO pada tahun 1998, jenis kanker yang
paling sering dijumpai pada laki laki di Indonesia adalah kanker paru yaitu sebesar
19,2% dari seluruh kanker, sedang pada wanita kanker leher rahim/kanker serviks
merupakan kanker terbanyak (25,3%) (Anonim, 2005). Mahalnya kemoterapi dan
tingkat keberhasilan pengobatan yang belum memuaskan mendorong usaha usaha
untuk menemukan obat/pengobatan alternatif antara lain dengan bahan obat alam.
Salah satu tanaman obat yang diduga mempunyai efek antikanker adalah
tanaman ceplukan (Physalis angulata Linn. dan Physalis minima Linn.). Penelitian
Chiang et al. (1992), menyatakan bahwa ekstrak etanol tanaman utuh (whole plant) P.
angulata Linn.(EEPA) memiliki aktivitas sitotoksik in vitro pada beberapa cell line
pada manusia yaitu: HA22T (hepatoma), HeLa (kanker serviks), KB (Nasopharing),
Colo 205 (colon) dan Calu (paru). Sedang pada binatang, tanaman tersebut memilki
aktivitas sitotoksik in vitro terhadap H1477 (melanoma), Hep-2 (laryngeal) dan
8401(glioma) dan memiliki efek anti tumor melawan P388 limpositik leukemia pada
tikus secara in vivo (Chiang et al., 1992)
Hasil sitototoksik pada tiga sel kanker line menunjukkan bahwa EEPA
mempunyai aktivitas sitotoksik terhadap sel myeloma (IC50 70,92 ug/mL ), terhadap
sel MCF-7 (IC50 37,567 ug/mL) dan terhadap sel HeLa (IC50 316,23 ug/mL)
iii
Pada uji apoptosis menunjukkan bahwa salah satu mekanisme antikanker
EEPA tersebut dengan cara meningkatkan apoptosis.
Pada uji antikanker invivo menunjukkan bahwa (1). EEPA mampu
menurunkan jumlah kematian hewan uji karena kanker,(2). EEPA mampu
memberikan kenaikan bobot badan yang lebih besar dibanding kelompok yang
diinduksi DMBA tetapi tidak diberi EEPA (3). EEPA mampu menurunkan jumlah
kejadian tumor ,(4). EEPA mampu menurunkan ukuran tumor, (5). Pada preparat
histologis menunjukan terbentuknya tumor payudara baik pada kontrol DMBA, EEPA
dosis 400 mg/kgbb, dan EEPA dosis 800 mg/kgbb dan (6), EEPA hanya memperkecil
terbentuknya kanker payudara dan tidak menyembuhkan secara total
iv
PRODUKSI HERBAL STANDAR EKSTRAK ETANOL TANAMAN
CEPLUKAN (Physalis angulata L) SEBAGAI AGEN ANTIKANKER UNTUK
PENGOBATAN KANKER
(Kajian sitotoksik, mekanisme apoptosis dan uji antikarsinogenesis invivo)
EM Sutrisna, Maryati, Tanti Azizah S
Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Surakarta
ABSTRAK
Tanaman ceplukan (Physalis angulata L.) berdasar banyak penelitian,
mempunyai efek anti kanker baik invivo maupun invivtro. Pada penelitian invitro
ekstrak etanol tanaman utuh (whole plant) P. angulata Linn. memiliki aktivitas
sitotoksik pada beberapa cell line pada manusia yaitu: HA22T (hepatoma), HeLa (Ca
cervix), KB (Nasopharing), Colo 205 (colon) dan Calu (paru). Sedang pada binatang,
tanaman tersebut memiliki aktivitas sitotoksik in vitro terhadap H1477 (melanoma),
Hep-2 (laryngeal) dan 8401(glioma).
Penelitian ini menguji efek sitotoksik ekstrak etanol Physalis angulata L
(EEPA) terhadap sel kanker myeloma, Hela dan MCF-7. kemudian dilanjutkan
mengkaji mekanisme moleluker efek sitotoksik tersebut. EEPA yang memiliki efek
sitotoksik paling poten dilanjutkan dengan uji antikarsinogenesis invivo pada tikus
putih galur SD yang diinduksi dengan DMBA.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara invitro EEPA memiliki IC
50
terhadap terhadap sel Myeloma (IC50 70,92 µg/ml), terhadap sel HeLa (IC50 316,23
µg/ml) dan terhadap sel MCF-7 (IC50 37,567 µg/ml). Hasil uji apoptosis menunjukkan
bahwa salah satu mekanisme sitotoksik ekstrak etanol P angulata L melalui jalur
peningkatan apoptosis. Pada uji antikarsinogenesis invivo, EEPA dosis 800mg/kgbb
mampu menurunkan jumlah kematian, memberikan kenaikan bobot badan yang lebih
besar di banding kelompok yang dinduksi DMBA tanpa EEPA, dan memperkecil
kejadian tumor dan ukuran tumor.
Kata kunci
: Physalis angulata L, Uji sitotoksik, Apoptosis, antikarsinogenesis
invivo
v
THE PRODUCT OF STANDARD HERB OF ETHANOLIC EXTRACT OF
CEPLUKAN (Physalis anggulata L) as ANTICANCER AGEN
(The Study of cytotoxic effect, apoptotic mechanism, and invivo anticancer test)
Em Sutrisna, Maryati, Tanti Azizah S
ABSTRACT
Based on many researches, Ceplukan (Physalis angulata L) has cytotoxic
effect on human cell line (HA22T /hepatoma), HeLa /Ca cervix), KB (Nasopharing
cancer), Colo 205 (colon) dan Calu (lung), and animal cell line (H1477 /melanoma),
Hep-2 /laryngeal) and 8401/glioma).
The aim of the research is to examine cytotoxic effect of ethanol extract of
physalis angulata L (EEPA) on myeloma, Hela and MCF-7 cell. Furthermore, it is to
study the molecular mechanism of its cytotoxic effect. The research is continued to
examine invivo anticancer of EEPA that has most potent cytotoxic effect on the rat
strain SD.
The results shows that EEPA has cytotoxic effects on Myeloma cells (IC50
70,92 ug/ml), HeLa cells (IC50 316,23 µg/ml) and MCF-7 cells(IC50 37,567 µg/ml).
Apoptosis test shows that one of molecular mechanism of cytotoxic effect of EEPA is
to induce apoptotic. On the research on invivo anticancer, EEPA 800 mg/kg bw can
reduce the number of death on rat; increase the body weight of the rat into more than
the rat that was induced by DMBA without EEPA; and reduce tumor incidence and
tumor size.
Key words
: Physalis angulata L, cytotoxic, Apoptotic, invivo anticancer
vi
PRAKATA
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Segala puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat
dan barokah yang diberikan sehingga penelitian dengan judul “Produksi herbal
terstandar ekstrak etanol tanaman ceplukan (Physalis angulata L) sebagai agen
antikanker untuk pengobatan kanker” ini dapat penulis selesaikan.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional atas
bantuan dana penelitian.
2. Rektor dan Dekan Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Ketua Lembaga Penelitian Universitas Muhammadiyah Surakarta.
4. Sataf dan laboran laboratorium Parasitologi UGM
5. dan semua pihak yang telah mebantu penelitian ini
Penulis berharap penelitian ini dapat memberi manfaat bagi pengembangan
ilmu pengetahuan. Penulis menyadari penelitian ini masih jauh dari kesempurnaan
sehingga kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan untuk perbaikan
penelitian selanjutnya.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, September 2008
Penulis
vii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL……………………………………………………….
i
HALAMAN PENGESAHAN……………………………………………...
ii
RINGKASAN………………………………………………………………
iii
ABSTRACT…………………………………………………………………
vi
PRAKATA……………………………………………………....................
Vii
DAFTAR ISI………………………………………………………………..
viii
DAFTAR TABEL ………………………………………………………….
x
DAFTAR GAMBAR ………………………………………………………
xi
DAFTAR LAMPIRAN……………………………………………………..
xii
BAB I. PENDAHULUAN…………………………………………………
1
A. Pendahuluan
1
B. Tujuan khusus
2
C. Keutamaan Penelitian
2
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
3
A. Kanker
3
B. Siklus sel
5
C. Mekanisme kerja obat antikanker
7
D. Apoptosis
8
E. Physalis angulata Linn
9
BAB III. METODE PENELITIAN
13
A. Alat dan Bahan
13
B. Cara Kerja
13
C. Analisis hasil
19
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Determinasi
20
B. Pembuatan ekstrak etanol
20
C. Uji sitotoksik
21
D. Hasil Uji Apoptosis
22
viii
22
E. Uji aktivitas antikanker invivo
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
27
DAFTAR PUSTAKA
29
LAMPIRAN-LAMPIRAN
31
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Hasil uji sitotoksik EEPA pada tiga sel kanker line
21
Tabel 2. Persentase sel yang mengalami apoptosis
22
Tabel 3. Jumlah hewan uji yang hidup dan mati sampai akhir pengamatan 23
Tabel 4. Perkembangan B B tikus tiap 2 minggu selama pengamatan
24
Tabel 5. Selisih kenaikan bobot badan dari minggu ke 11 sampai
akhir minggu 21 adalah
24
Tabel 6. Jumlah hewan uji yang terbentuk tumor payudara karena DMBA 25
Tabel 7. Ukuran tumor yang terbentuk pada hewan uji
x
26
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Siklus sel.
7
Gambar 2 . Physalis angulata Linn
12
Gambar 3.
Skema Pengisian sel pada microplate 24 uji apoptosis
15
Gambar 4.
Sel payudara yang mengalami keganasan
Gambar 1.
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Data Uji Sitotoksik EEPA terhadap Sel Myeloma dengan MTT
31
Assay
Lampiran 2. Perhitungan IC50 uji sitotoksik dari EEPA pada sel MCF-7.
33
Lampiran 3. data uji sitotoksik EEPA terhadap sel HeLa
34
Lampiran 4. Gambar sel yang mengalami apoptosis dan yang tidak
35
Lampiran 5. Gambar tikus yang menderita kanker payudara
36
Lampiran 6. Gambar pembedahan organ tikus yang terinduksi kanker
37
Lampiran 7. Gambaran histopatologis dari berbagai organ
38
xii
PRODUKSI HERBAL STANDAR EKSTRAK ETANOL TANAMAN
CEPLUKAN (Physalis angulata L) SEBAGAI AGEN ANTIKANKER
UNTUK PENGOBATAN KANKER
(Kajian sitotoksik, mekanisme apoptosis dan uji antikarsinogenesis invivo)
EM Sutrisna, Maryati, Tanti Azizah S
Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Surakarta
Ringkasan
Penyakit kanker masih menjadi masalah kesehatan utama baik di negara
maju maupun di negara berkembang (Haryana, 1999). Di Indonesia Kanker
menempati peringkat keenam penyebab kematian setelah penyakit infeksi,
kardiovaskular, kecelakaan lalu lintas, malnutrisi dan kelainan kongenital
(Tjindarbumi & Mangunkusumo, 2002). Menurut laporan WHO pada tahun 1998,
jenis kanker yang paling sering dijumpai pada laki laki di Indonesia adalah kanker
paru yaitu sebesar 19,2% dari seluruh kanker, sedang pada wanita kanker leher
rahim/kanker serviks merupakan kanker terbanyak (25,3%) (Anonim, 2005).
Mahalnya kemoterapi dan tingkat keberhasilan pengobatan yang belum
memuaskan mendorong usaha usaha untuk menemukan obat/pengobatan alternatif
antara lain dengan bahan obat alam.
Salah satu tanaman obat yang diduga mempunyai efek antikanker adalah
tanaman ceplukan (Physalis angulata Linn. dan Physalis minima Linn.).
Penelitian Chiang et al. (1992), menyatakan bahwa ekstrak etanol tanaman utuh
(whole plant) P. angulata Linn.(EEPA) memiliki aktivitas sitotoksik in vitro pada
beberapa cell line pada manusia yaitu: HA22T (hepatoma), HeLa (kanker
serviks), KB (Nasopharing), Colo 205 (colon) dan Calu (paru). Sedang pada
binatang, tanaman tersebut memilki aktivitas sitotoksik in vitro terhadap H1477
(melanoma), Hep-2 (laryngeal) dan 8401(glioma) dan memiliki efek anti tumor
melawan P388 limpositik leukemia pada tikus secara in vivo (Chiang et al., 1992)
1
Hasil sitototoksik pada tiga sel kanker line menunjukkan bahwa EEPA
mempunyai aktivitas sitotoksik terhadap sel myeloma (IC50 70,92 ug/mL ),
terhadap sel MCF-7 (IC50 37,567 ug/mL) dan terhadap sel HeLa (IC50 316,23
ug/mL)
Pada uji apoptosis menunjukkan bahwa salah satu mekanisme antikanker
EEPA tersebut dengan cara meningkatkan apoptosis.
Pada uji antikarsinogenesis invivo, EEPA dosis 800mg/kgbb :
1. mampu menurunkan jumlah kematian,
2. memberikan kenaikan bobot badan yang lebih besar di banding
kelompok yang dinduksi DMBA tanpa EEPA,
3. memperkecil kejadian tumor
4. mampu memperkecil ukuran tumor
5. Pada preparat histologis menunjukan terbentuknya tumor payudara
baik pada kontrol DMBA, EEPA dosis 400 mg/kgbb, dan EEPA dosis
800 mg/kgbb
6. EEPA hanya memperkecil progresivitas pertumbuhan kanker payudara
dan tidak menyembuhkan secara total
2
PENDAHULUAN
A. Latar belakang masalah
Penyakit kanker masih menjadi masalah kesehatan utama baik di negara
maju maupun di negara berkembang (Haryana, 1999). Di Indonesia Kanker
menempati peringkat keenam penyebab kematian setelah penyakit infeksi,
kardiovaskular, kecelakaan lalu lintas, malnutrisi dan kelainan kongenital
(Tjindarbumi & Mangunkusumo, 2002). Menurut laporan WHO pada tahun 1998,
jenis kanker yang paling sering dijumpai pada laki laki di Indonesia adalah kanker
paru yaitu sebesar 19,2% dari seluruh kanker, sedang pada wanita kanker leher
rahim/kanker serviks merupakan kanker terbanyak (25,3%) (Anonim, 2005).
Mahalnya kemoterapi dan tingkat keberhasilan pengobatan yang belum
memuaskan mendorong usaha usaha untuk menemukan obat/pengobatan alternatif
antara lain dengan bahan obat alam.
Salah satu tanaman obat yang diduga mempunyai efek antikanker adalah
tanaman ceplukan (Physalis angulata Linn. dan Physalis minima Linn.).
Penelitian Chiang et al. (1992), menyatakan bahwa ekstrak etanol tanaman utuh
(whole plant) P. angulata Linn. memiliki aktivitas sitotoksik in vitro pada
beberapa cell line pada manusia yaitu: HA22T (hepatoma), HeLa (kanker
serviks), KB (Nasopharing), Colo 205 (colon) dan Calu (paru). Sedang pada
binatang, tanaman tersebut memilki aktivitas sitotoksik in vitro terhadap H1477
(melanoma), Hep-2 (laryngeal) dan 8401(glioma) dan memiliki efek anti tumor
melawan P388 limpositik leukemia pada tikus secara in vivo (Chiang et al., 1992).
1
Berdasar latar belakang di atas maka perlu dilakukan penelitian untuk
menemukan obat baru (herbal terstandar) yang dapat digunakan sebagai terapi
alternatif atau terapi pendamping pada pengobatan kanker
B. Tujuan Khusus
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mengkaji aktivitas sitotoksik ekstrak etanol P. angulata L. (EEPA) terhadap sel
kanker HeLa, MCF-7 dan myeloma secara invitro
2. Mengkaji mekanisme molekuler aktivitas sitotoksik ekstrak etanol P. angulata
L. (EEPA) terhadap sel kanker MCF-7
3.Melakukan uji antikarsinogensis invivo EEPA pada tikus yang diinduksi DMBA
.C. Keutamaan Penelitian
Usaha usaha untuk mendapatkan obat baru dalam pengobatan kanker terus
dilakukan. Hal ini dikarenakan pengobatan penyakit kanker yang selama ini
dilakukan belum memuaskan hasilnya dan terkendala oleh biaya pengobatan yang
sangat mahal sehingga tidak semua penderita kanker bisa menjangkaunya.
Tanaman obat sebagai terapi alternatif ataupun terapi pendamping sangat urgen
untuk diteliti khasiat antikankernya mengingat banyak tanaman obat tersebut yang
terdapat disekitar kita. Pemanfaatan tanaman obat tersebut harus melalui berbagai
uji/penelitian sehingga didapatkan suatu produk yang bermanfaat, minimal efek
samping dan berbiaya murah yang berupa produk herbal tersandar. Penelitian ini
akan menjawab permasalahan tersebut dan pada akhirnya herbal terstandar yang
dihasilkan dapat bermanfaat pada pengobatan kanker serviks tersebut
2
Daftar pustaka
Ahmad, S., Malik, A., Afza N., and Yasmin ,R., 1999, A new withanolide glycoside
from physalis peruviana, J Nat Prod. , 62(3):493-4.
Anonim, 2005, Disease specific NCD morbidity and mortality profile,
Http://w3.whosea.org/linkfiles/NCD_inforbase.disease-spesific.pdf, diakses april
2005
Backer, C.A., and Bakhuizen v.d. Brink, R.c., 1965, Flora of Java, vol. II, N.V.P,
Noordhoff, Groningen.
Bosman, FT.,1999, Aspek aspek fundamental aknker dalam Onkologi, ed 5,
terjemahan, Gajah mada University press, Jogjakarta 3-36.
Chiang H.C.,Jaw SM, Chen CF, Kan WS, 1992, Antitumor agent, physalin F from
physalis angulata L., Anticancer Res., 12(3): 837-43.
Haryana, S.M., 1999, Pemeriksaan sitogenik ,biologi molekuler dan imunologi
sebagai sarana deteksi dini dan criteria factor prognostic mutakhir penderita kanker,
dalam seminar penanggulangan dan penangan mutakhir penyakit kanker, 16 oktober
1999, Jogjakarta.
Lowe, S.W., and Lin, A.W.2000, Apoptosis in cancer, Carcinogenesis 21 (3): 485495
Mangan, Yelia, 2003, Cara bijak menaklukan kanker, Cetakan I, Agromedia Pustaka,
Jakarta, 28-44.
Nafrialdi dan Gan,S., 1995, Anti kanker dan imunosupresan dalam Farmakologi dan
Terapi. Ed IV, ed Ganiswara, S.G. et al., bagian farmakologi FK UI, Jakarta.
Salmon,S.E., Sartorelli,A.C., 1997, kemoterapi kanker dalam Farmakologi dasar dan
terapi, edisi terjemahan, EGC, Jakarta, 857-890.
Samsuhidayat, S.S., dan Hutapea, J.R., 1991, Inventaris tanaman obat Indonesia, PT
Pradya Paramita, Jakarta, 363.
Schimer,A.D., Hedley, D.W., Penn, L.Z., Minden, M.D., 2001, Receptor and
Mitochondrial-Mediated Apoptosis in Acute Leukemia: A. Translational View. Blood
98 (13): 3541-3553.
Susilowati, S., 2004, Efek kemopreventif ekstrak etanol daun Gynura procumbens
(Lour) Merr terhadap kanker payudara tikus yang diinduksi 7,12Dimetilbenz(α)antrasen (DMBA), Tesis, UGM, Jogjakarta.
30
Wu Shu-jing, Lean-Teik NG., Chen, CH., Lin, DL., Wang, SS., and Lin, CC., 2004,
antihepatoma activity of physalis angulata and P. peruviana extracts and their effects
on apoptosis in human hep G2 cells, Life sciences 74 (2004) 2061-2073.
Tjindarbumi, D and Mangunkusumo, R., 2002. Cancer in Indonesia,
Present and Future. Jpn J Clin Oncol., 32 (1): S17-S21.
Zou, H., Li,Y., Liu, X., Wang, X., 1999, An APAF-1 cytochrom c Multimmeric
Complex is a Fungtional Apoptosome that Activates Pro-Caspase 9, J. Biol Chem.,
274: 11549-11556.
31
LAPORAN PENELITIAN
HIBAH BERSAING
PRODUKSI HERBAL STANDAR EKSTRAK ETANOL TANAMAN
CEPLUKAN (Physalis angulata L) SEBAGAI AGEN ANTIKANKER UNTUK
PENGOBATAN KANKER
(Kajian sitotoksik, mekanisme apoptosis dan uji antikarsinogenesis invivo)
Oleh :
Dr. EM SUTRISNA, MKes
MARYATI, Msi. Apt.
TANTI AZIZAH, S, Ssi, Apt.
Dibiayai oleh Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi,
Departemen Pendidikan Nasional
Sesuai dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Hibah Penelitian
Nomor: 188/SP2H/PP/DP2M/III/2008, tanggal 06 Maret 2008
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
BULAN SEPTEMBER, TAHUN 2008
i
Ringkasan
Penyakit kanker masih menjadi masalah kesehatan utama baik di negara maju
maupun di negara berkembang (Haryana, 1999). Di Indonesia Kanker menempati
peringkat keenam penyebab kematian setelah penyakit infeksi, kardiovaskular,
kecelakaan lalu lintas, malnutrisi dan kelainan kongenital (Tjindarbumi &
Mangunkusumo, 2002). Menurut laporan WHO pada tahun 1998, jenis kanker yang
paling sering dijumpai pada laki laki di Indonesia adalah kanker paru yaitu sebesar
19,2% dari seluruh kanker, sedang pada wanita kanker leher rahim/kanker serviks
merupakan kanker terbanyak (25,3%) (Anonim, 2005). Mahalnya kemoterapi dan
tingkat keberhasilan pengobatan yang belum memuaskan mendorong usaha usaha
untuk menemukan obat/pengobatan alternatif antara lain dengan bahan obat alam.
Salah satu tanaman obat yang diduga mempunyai efek antikanker adalah
tanaman ceplukan (Physalis angulata Linn. dan Physalis minima Linn.). Penelitian
Chiang et al. (1992), menyatakan bahwa ekstrak etanol tanaman utuh (whole plant) P.
angulata Linn.(EEPA) memiliki aktivitas sitotoksik in vitro pada beberapa cell line
pada manusia yaitu: HA22T (hepatoma), HeLa (kanker serviks), KB (Nasopharing),
Colo 205 (colon) dan Calu (paru). Sedang pada binatang, tanaman tersebut memilki
aktivitas sitotoksik in vitro terhadap H1477 (melanoma), Hep-2 (laryngeal) dan
8401(glioma) dan memiliki efek anti tumor melawan P388 limpositik leukemia pada
tikus secara in vivo (Chiang et al., 1992)
Hasil sitototoksik pada tiga sel kanker line menunjukkan bahwa EEPA
mempunyai aktivitas sitotoksik terhadap sel myeloma (IC50 70,92 ug/mL ), terhadap
sel MCF-7 (IC50 37,567 ug/mL) dan terhadap sel HeLa (IC50 316,23 ug/mL)
iii
Pada uji apoptosis menunjukkan bahwa salah satu mekanisme antikanker
EEPA tersebut dengan cara meningkatkan apoptosis.
Pada uji antikanker invivo menunjukkan bahwa (1). EEPA mampu
menurunkan jumlah kematian hewan uji karena kanker,(2). EEPA mampu
memberikan kenaikan bobot badan yang lebih besar dibanding kelompok yang
diinduksi DMBA tetapi tidak diberi EEPA (3). EEPA mampu menurunkan jumlah
kejadian tumor ,(4). EEPA mampu menurunkan ukuran tumor, (5). Pada preparat
histologis menunjukan terbentuknya tumor payudara baik pada kontrol DMBA, EEPA
dosis 400 mg/kgbb, dan EEPA dosis 800 mg/kgbb dan (6), EEPA hanya memperkecil
terbentuknya kanker payudara dan tidak menyembuhkan secara total
iv
PRODUKSI HERBAL STANDAR EKSTRAK ETANOL TANAMAN
CEPLUKAN (Physalis angulata L) SEBAGAI AGEN ANTIKANKER UNTUK
PENGOBATAN KANKER
(Kajian sitotoksik, mekanisme apoptosis dan uji antikarsinogenesis invivo)
EM Sutrisna, Maryati, Tanti Azizah S
Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Surakarta
ABSTRAK
Tanaman ceplukan (Physalis angulata L.) berdasar banyak penelitian,
mempunyai efek anti kanker baik invivo maupun invivtro. Pada penelitian invitro
ekstrak etanol tanaman utuh (whole plant) P. angulata Linn. memiliki aktivitas
sitotoksik pada beberapa cell line pada manusia yaitu: HA22T (hepatoma), HeLa (Ca
cervix), KB (Nasopharing), Colo 205 (colon) dan Calu (paru). Sedang pada binatang,
tanaman tersebut memiliki aktivitas sitotoksik in vitro terhadap H1477 (melanoma),
Hep-2 (laryngeal) dan 8401(glioma).
Penelitian ini menguji efek sitotoksik ekstrak etanol Physalis angulata L
(EEPA) terhadap sel kanker myeloma, Hela dan MCF-7. kemudian dilanjutkan
mengkaji mekanisme moleluker efek sitotoksik tersebut. EEPA yang memiliki efek
sitotoksik paling poten dilanjutkan dengan uji antikarsinogenesis invivo pada tikus
putih galur SD yang diinduksi dengan DMBA.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara invitro EEPA memiliki IC
50
terhadap terhadap sel Myeloma (IC50 70,92 µg/ml), terhadap sel HeLa (IC50 316,23
µg/ml) dan terhadap sel MCF-7 (IC50 37,567 µg/ml). Hasil uji apoptosis menunjukkan
bahwa salah satu mekanisme sitotoksik ekstrak etanol P angulata L melalui jalur
peningkatan apoptosis. Pada uji antikarsinogenesis invivo, EEPA dosis 800mg/kgbb
mampu menurunkan jumlah kematian, memberikan kenaikan bobot badan yang lebih
besar di banding kelompok yang dinduksi DMBA tanpa EEPA, dan memperkecil
kejadian tumor dan ukuran tumor.
Kata kunci
: Physalis angulata L, Uji sitotoksik, Apoptosis, antikarsinogenesis
invivo
v
THE PRODUCT OF STANDARD HERB OF ETHANOLIC EXTRACT OF
CEPLUKAN (Physalis anggulata L) as ANTICANCER AGEN
(The Study of cytotoxic effect, apoptotic mechanism, and invivo anticancer test)
Em Sutrisna, Maryati, Tanti Azizah S
ABSTRACT
Based on many researches, Ceplukan (Physalis angulata L) has cytotoxic
effect on human cell line (HA22T /hepatoma), HeLa /Ca cervix), KB (Nasopharing
cancer), Colo 205 (colon) dan Calu (lung), and animal cell line (H1477 /melanoma),
Hep-2 /laryngeal) and 8401/glioma).
The aim of the research is to examine cytotoxic effect of ethanol extract of
physalis angulata L (EEPA) on myeloma, Hela and MCF-7 cell. Furthermore, it is to
study the molecular mechanism of its cytotoxic effect. The research is continued to
examine invivo anticancer of EEPA that has most potent cytotoxic effect on the rat
strain SD.
The results shows that EEPA has cytotoxic effects on Myeloma cells (IC50
70,92 ug/ml), HeLa cells (IC50 316,23 µg/ml) and MCF-7 cells(IC50 37,567 µg/ml).
Apoptosis test shows that one of molecular mechanism of cytotoxic effect of EEPA is
to induce apoptotic. On the research on invivo anticancer, EEPA 800 mg/kg bw can
reduce the number of death on rat; increase the body weight of the rat into more than
the rat that was induced by DMBA without EEPA; and reduce tumor incidence and
tumor size.
Key words
: Physalis angulata L, cytotoxic, Apoptotic, invivo anticancer
vi
PRAKATA
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Segala puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat
dan barokah yang diberikan sehingga penelitian dengan judul “Produksi herbal
terstandar ekstrak etanol tanaman ceplukan (Physalis angulata L) sebagai agen
antikanker untuk pengobatan kanker” ini dapat penulis selesaikan.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional atas
bantuan dana penelitian.
2. Rektor dan Dekan Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Ketua Lembaga Penelitian Universitas Muhammadiyah Surakarta.
4. Sataf dan laboran laboratorium Parasitologi UGM
5. dan semua pihak yang telah mebantu penelitian ini
Penulis berharap penelitian ini dapat memberi manfaat bagi pengembangan
ilmu pengetahuan. Penulis menyadari penelitian ini masih jauh dari kesempurnaan
sehingga kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan untuk perbaikan
penelitian selanjutnya.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, September 2008
Penulis
vii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL……………………………………………………….
i
HALAMAN PENGESAHAN……………………………………………...
ii
RINGKASAN………………………………………………………………
iii
ABSTRACT…………………………………………………………………
vi
PRAKATA……………………………………………………....................
Vii
DAFTAR ISI………………………………………………………………..
viii
DAFTAR TABEL ………………………………………………………….
x
DAFTAR GAMBAR ………………………………………………………
xi
DAFTAR LAMPIRAN……………………………………………………..
xii
BAB I. PENDAHULUAN…………………………………………………
1
A. Pendahuluan
1
B. Tujuan khusus
2
C. Keutamaan Penelitian
2
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
3
A. Kanker
3
B. Siklus sel
5
C. Mekanisme kerja obat antikanker
7
D. Apoptosis
8
E. Physalis angulata Linn
9
BAB III. METODE PENELITIAN
13
A. Alat dan Bahan
13
B. Cara Kerja
13
C. Analisis hasil
19
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Determinasi
20
B. Pembuatan ekstrak etanol
20
C. Uji sitotoksik
21
D. Hasil Uji Apoptosis
22
viii
22
E. Uji aktivitas antikanker invivo
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
27
DAFTAR PUSTAKA
29
LAMPIRAN-LAMPIRAN
31
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Hasil uji sitotoksik EEPA pada tiga sel kanker line
21
Tabel 2. Persentase sel yang mengalami apoptosis
22
Tabel 3. Jumlah hewan uji yang hidup dan mati sampai akhir pengamatan 23
Tabel 4. Perkembangan B B tikus tiap 2 minggu selama pengamatan
24
Tabel 5. Selisih kenaikan bobot badan dari minggu ke 11 sampai
akhir minggu 21 adalah
24
Tabel 6. Jumlah hewan uji yang terbentuk tumor payudara karena DMBA 25
Tabel 7. Ukuran tumor yang terbentuk pada hewan uji
x
26
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Siklus sel.
7
Gambar 2 . Physalis angulata Linn
12
Gambar 3.
Skema Pengisian sel pada microplate 24 uji apoptosis
15
Gambar 4.
Sel payudara yang mengalami keganasan
Gambar 1.
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Data Uji Sitotoksik EEPA terhadap Sel Myeloma dengan MTT
31
Assay
Lampiran 2. Perhitungan IC50 uji sitotoksik dari EEPA pada sel MCF-7.
33
Lampiran 3. data uji sitotoksik EEPA terhadap sel HeLa
34
Lampiran 4. Gambar sel yang mengalami apoptosis dan yang tidak
35
Lampiran 5. Gambar tikus yang menderita kanker payudara
36
Lampiran 6. Gambar pembedahan organ tikus yang terinduksi kanker
37
Lampiran 7. Gambaran histopatologis dari berbagai organ
38
xii
PRODUKSI HERBAL STANDAR EKSTRAK ETANOL TANAMAN
CEPLUKAN (Physalis angulata L) SEBAGAI AGEN ANTIKANKER
UNTUK PENGOBATAN KANKER
(Kajian sitotoksik, mekanisme apoptosis dan uji antikarsinogenesis invivo)
EM Sutrisna, Maryati, Tanti Azizah S
Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Surakarta
Ringkasan
Penyakit kanker masih menjadi masalah kesehatan utama baik di negara
maju maupun di negara berkembang (Haryana, 1999). Di Indonesia Kanker
menempati peringkat keenam penyebab kematian setelah penyakit infeksi,
kardiovaskular, kecelakaan lalu lintas, malnutrisi dan kelainan kongenital
(Tjindarbumi & Mangunkusumo, 2002). Menurut laporan WHO pada tahun 1998,
jenis kanker yang paling sering dijumpai pada laki laki di Indonesia adalah kanker
paru yaitu sebesar 19,2% dari seluruh kanker, sedang pada wanita kanker leher
rahim/kanker serviks merupakan kanker terbanyak (25,3%) (Anonim, 2005).
Mahalnya kemoterapi dan tingkat keberhasilan pengobatan yang belum
memuaskan mendorong usaha usaha untuk menemukan obat/pengobatan alternatif
antara lain dengan bahan obat alam.
Salah satu tanaman obat yang diduga mempunyai efek antikanker adalah
tanaman ceplukan (Physalis angulata Linn. dan Physalis minima Linn.).
Penelitian Chiang et al. (1992), menyatakan bahwa ekstrak etanol tanaman utuh
(whole plant) P. angulata Linn.(EEPA) memiliki aktivitas sitotoksik in vitro pada
beberapa cell line pada manusia yaitu: HA22T (hepatoma), HeLa (kanker
serviks), KB (Nasopharing), Colo 205 (colon) dan Calu (paru). Sedang pada
binatang, tanaman tersebut memilki aktivitas sitotoksik in vitro terhadap H1477
(melanoma), Hep-2 (laryngeal) dan 8401(glioma) dan memiliki efek anti tumor
melawan P388 limpositik leukemia pada tikus secara in vivo (Chiang et al., 1992)
1
Hasil sitototoksik pada tiga sel kanker line menunjukkan bahwa EEPA
mempunyai aktivitas sitotoksik terhadap sel myeloma (IC50 70,92 ug/mL ),
terhadap sel MCF-7 (IC50 37,567 ug/mL) dan terhadap sel HeLa (IC50 316,23
ug/mL)
Pada uji apoptosis menunjukkan bahwa salah satu mekanisme antikanker
EEPA tersebut dengan cara meningkatkan apoptosis.
Pada uji antikarsinogenesis invivo, EEPA dosis 800mg/kgbb :
1. mampu menurunkan jumlah kematian,
2. memberikan kenaikan bobot badan yang lebih besar di banding
kelompok yang dinduksi DMBA tanpa EEPA,
3. memperkecil kejadian tumor
4. mampu memperkecil ukuran tumor
5. Pada preparat histologis menunjukan terbentuknya tumor payudara
baik pada kontrol DMBA, EEPA dosis 400 mg/kgbb, dan EEPA dosis
800 mg/kgbb
6. EEPA hanya memperkecil progresivitas pertumbuhan kanker payudara
dan tidak menyembuhkan secara total
2