PENGARUH EKSTRAK AIR BUAH NANAS [Ananas comosus (L.) Merr.] TERHADAP EKSPRESI CASPASE-3 DAN FRAGMENTASI DNA SEL ADENOKARSINOMA KOLOREKTAL WiDr.
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGARUH EKSTRAK AIR BUAH NANAS [Ananas comosus (L.) Merr.]
TERHADAP EKSPRESI CASPASE-3 DAN FRAGMENTASI DNA
SEL ADENOKARSINOMA KOLOREKTAL WiDr
SKRIPSI
Untuk Memenuhi Persyaratan
Memperoleh Gelar Sarjana Kedokteran
SINTIN KHOTIJAH PRIBADI
G0010178
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
Surakarta
commit
to user
2013
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGESAHAN SKRIPSI
Skripsi dengan judul: Pengaruh Ekstrak Air Buah Nanas [Ananas comosus
(L.) Merr.] terhadap Ekspresi Caspase-3 dan Fragmentasi DNA
Sel Adenokarsinoma Kolorektal WiDr
Sintin Khotijah Pribadi, NIM: G0010178, Tahun: 2013
Telah diuji dan sudah disahkan di hadapan Dewan Penguji Skripsi
Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta
Pada Hari Kamis, Tanggal 5 Desember 2013
Pembimbing Utama
Nama : Dyah Ratna Budiani, Dra., M. Si
NIP : 19670215 199403 2 001
(...................................)
Pembimbing Pendamping
Nama : Riza Novierta Pesik, dr., M. Kes
NIP : 19651117 199702 2 001
(...................................)
Penguji Utama
Nama : Brian Wasita, dr., Ph. D
NIP : 19790722 200501 1 003
(...................................)
Anggota Penguji
Nama : Lilik Wijayanti, dr., M. Kes
NIP : 19690305 199802 2 001
(...................................)
Surakarta, …………………………
Ketua Tim Skripsi
Dekan FK UNS
Ari Natalia Probandari, dr., MPH, Ph. D
NIP. 19751221 200501 2 001
commit to user
Prof. Dr. Zainal Arifin Adnan, dr., Sp.PD-KR-FINASIM
NIP. 19510601 197903 1 002
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERNYATAAN
Dengan ini menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah
diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan
sepanjang pengetahuan peneliti juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah
ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam
naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, 5 Desember 2013
Sintin Khotijah Pribadi
G0010178
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Sintin Khotijah Pribadi, G0010178, 2013. Pengaruh Ekstrak Air Buah Nanas
[Ananas comosus (L.) Merr.] terhadap Ekspresi Caspase-3 dan Fragmentasi DNA
Sel Adenokarsinoma Kolorektal WiDr. Skripsi. Fakultas Kedokteran, Universitas
Sebelas Maret, Surakarta.
Latar Belakang: Adenokarsinoma kolorektal merupakan neoplasma yang paling
sering terdiagnosis ketiga di dunia. Berbagai pendekatan dalam penatalaksanaannya
telah banyak dilakukan, terutama dalam penggunaan terapi target. Namun, kejadian
resistensi masih muncul akibat aktivasi konstitutif jalur sinyal intraseluler. Di sisi
lain, buah nanas [Ananas comosus (L.) Merr.] mengandung enzim bromelin yang
secara spesifik mampu mempengaruhi sinyal intraseluler dan mengakibatkan
hambatan proliferasi serta induksi apoptosis pada sel neoplasma. Konsumsi seharihari buah nanas tersebut yang dalam bentuk jus merupakan salah satu cara ekstraksi
dengan pelarut air. Dalam penelitian kali ini, peneliti melihat pengaruh ekstrak air
buah nanas terhadap ekspresi caspase-3 dan fragmentasi DNA dalam proses
apoptosis sel adenokarsinoma kolorektal WiDr.
Metode Penelitian: Penelitian ini bersifat eksperimental laboratorik dengan
metode the post test only control group design. Sampel berupa sel adenokarsinoma
kolorektal WiDr yang dibagi dalam 6 kelompok: Kelompok Kontrol Negatif,
Kelompok Kontrol Positif dengan pemberian obat doxorubicin 5 μg/ml dan 4
Kelompok Perlakuan dengan pemberian ekstrak air buah nanas 270 μg/ml, 202.5
μg/ml, 135 μg/ml dan 67.5 μg/ml. Sel kemudian diinkubasi selama 48 jam pada
suhu 37oC dan 5% CO2. Ekspresi caspase-3 dinilai dengan menghitung skor
sitologis melalui pengecatan imunositokimia antibodi antihuman caspase-3.
Fragmentasi DNA dinilai dengan elektroforesis gel Agrose 1%. Data skor sitologis
dianalisis dengan uji one way ANOVA dan dilanjutkan uji LSD, sedangkan data
hasil elektroforesis disajikan dalam bentuk foto dan dideskripsikan dengan kalimat.
Hasil Penelitian: Pada hasil uji one way ANOVA didapatkan p = 0.000, yang
menunjukkan bahwa terdapat perbedaan skor sitologis yang bermakna. Pada hasil
uji LSD didapatkan perbedaan bermakna skor sitologis antara kelompok kontrol
positif dengan kelompok-kelompok lainnya, namun tidak terdapat perbedaan
bermakna antara kelompok kontrol negatif dengan kelompok-kelompok perlakuan.
Hasil elektroforesis menunjukkan tidak terdapat fragmentasi DNA sel WiDr.
Simpulan Penelitian: Ekstrak air buah nanas tidak meningkatkan ekspresi caspase3 dan tidak menyebabkan fragmentasi DNA sel adenokarsinoma kolorektal WiDr
pada 48 jam perlakuan.
Kata kunci: ekstrak air buah nanas, adenokarsinoma kolorektal, WiDr, ekspresi
commit
caspase-3, fragmentasi
DNAto user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Sintin Khotijah Pribadi, G.0010178, 2013. The Effect of pineapple [Ananas
comosus (L.) Merr.] Fruit Aqueous Extract to Caspase-3 Expression and DNA
Fragmentation in WiDr Colorectal Adenocarcinoma Cell. Mini Thesis. Faculty of
Medicine, Sebelas Maret University, Surakarta.
Background: Colorectal adenocarcinoma is the third most diagnosed neoplasm in
the world. Many approach has been taken for therapy, especially targeted therapy.
However, the resistance event is still occur due to constitutive activation of
intracellular signaling. In the other hand, pineapple fruit [Ananas comosus (L.)
Merr.] has bromelain enzyme that can specifically influence intracellular signaling
and not only lead proliferation inhibition but also lead apoptosis induction in
neoplasm cell. People consume pineapple fruit by making juice that belongs to
aqueous extraction method. The purpose of this study is knowing effect of
pineapple fruit aqueous extract to caspase-3 expression and DNA fragmentation
from apoptosis process in WiDr colorectal adenocarcinoma cell.
Methods: This research was an experimental laboratory study with the post test
only control group design. WiDr colorectal adenocarcinoma cell was divided into
6 group: Negative Control Group, Positive Control Group with doxorubicin 5 μg/ml
and four Treatment Group with 270 μg/ml, 202.5 μg/ml, 135 μg/ml and 67.5 μg/ml
extract concentration. Cell incubated for 48 hours in 37oC and 5% CO2. Caspase-3
expression was valued by cytologic score from immunocytochemistry staining with
caspase-3 antihuman antibody. DNA fragmentation was valued by 1% gel Agarose
electrophoresis. Cytologic score was analyzed by one way ANOVA test and LSD
test. Data from electrophoresis was presented in photo and described in words.
Result: The result from one way ANOVA test, with p value = 0.000 means there is
cytologic score significant difference. From LSD test, we know that there is
significant difference between Positive Control Group and another group, but there
isn’t significant difference between Negative Control Group and Extract Treatment
Groups. The result from electrophoresis shows that there isn’t DNA fragmentation
in WiDr cell.
Conclusion: Aqueous extract of pineapple fruit does not increase caspase-3
expression and lead DNA fragmentation in WiDr colorectal adenocarcinoma cell at
48 hours treatment.
Keywords: pineapple fruit aqueous extract, colorectal adenocarcinoma, WiDr,
caspase-3 expression, DNA fragmentation
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PRAKATA
Segala puji hanya bagi Allah. Sungguh, segala kekuatan dan karunia hanyalah
berasal dari-Nya sehingga telah terselesaikan salah satu amanah yang penulis
emban. Shalawat beserta salam semoga selalu tercurah kepada Rasulullah
Muhammad Saw., pembawa risalah, kabar gembira dan peringatan dalam
kebenaran yang tidak sedikitpun ada keraguan di dalamnya.
Skripsi dengan judul “Pengaruh Ekstrak Air Buah Nanas [Ananas comosus
(L.) Merr.] terhadap Ekspresi Caspase-3 dan Fragmentasi DNA Sel
Adenokarsinoma Kolorektal WiDr” ini disusun sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar sarjana di Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini tidak dapat terselesaikan tanpa bantuan
dari berbagai pihak, maka penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada:
1. Prof. Dr. Zainal Arifin Adnan, dr., Sp.PD-KR-FINASIM, selaku dekan
Fakultas Kedokteran UNS.
2. Dyah Ratna Budiani, Dra., M. Si, selaku Pembimbing Utama.
3. Riza Novierta Pesik, dr., M. Kes, selaku Pembimbing Pendamping.
4. Brian Wasita, dr., Ph. D, selaku Penguji Utama.
5. Lilik Wijayanti, dr., M. Kes, selaku Penguji Pendamping.
6. Tim dan Staf Bagian Skripsi Fakultas Kedokteran UNS.
7. Staf Laboratorium Patologi Anatomi Fakultas Kedokteran UNS.
8. Staf Laboratorium Parasitologi Fakultas Kedokteran UGM.
9. Staf Bagian Biologi Farmasi Fakultas Farmasi UGM.
10. Saudara, keluarga, teman dan semua pihak yang tidak dapat penulis
sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini terdapat banyak
kekurangan dan kelemahan, oleh karena itu saran dan kritik yang membangun
sangat penulis harapkan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pihak yang
membutuhkan pada khususnya dan dunia kedokteran pada umumnya.
Surakarta, 5 Desember 2013
Sintin Khotijah Pribadi
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
ABSTRAK ..................................................................................................
PRAKATA ..................................................................................................
DAFTAR ISI ..............................................................................................
DAFTAR GAMBAR .................................................................................
DAFTAR TABEL .......................................................................................
DAFTAR SINGKATAN ............................................................................
DAFTAR LAMPIRAN ...............................................................................
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah .......................................................
B. Rumusan Masalah .................................................................
C. Tujuan Penelitian ..................................................................
D. Manfaat Penelitian ................................................................
BAB II LANDASAN TEORI
A. Ekstrak Air Buah Nanas ........................................................
B. Adenokarsinoma Kolorektal .................................................
C. Sel Adenokarsinoma Kolorektal WiDr .................................
D. Mekanisme Ekstrak Air Buah Nanas dalam Mempengaruhi
Ekspresi Caspase-3 dan Fragmentasi DNA
Adenokarsinoma Kolorektal .................................................
E. Mekanisme Apoptosis Sel .....................................................
F. Kerangka Pemikiran ..............................................................
G. Hipotesis................................................................................
BAB III METODE PENELITIAN
A. Jenis Penelitian ......................................................................
B. Lokasi Penelitian ...................................................................
C. Subjek Penelitian...................................................................
D. Variabel Penelitian ................................................................
E. Definisi Operasional..............................................................
F. Rancangan Penelitian ............................................................
G. Alat dan Bahan ......................................................................
H. Cara Kerja .............................................................................
I. Teknik Penyajian dan Analisis Data .....................................
BAB IV HASIL PENELITIAN
A. Data Hasil Penelitian .............................................................
B. Tampilan Hasil Penelitian .....................................................
C. Analisis Data .........................................................................
BAB V PEMBAHASAN ..........................................................................
BAB VI SIMPULAN SAN SARAN
A. Simpulan ...............................................................................
B. Saran ......................................................................................
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................
LAMPIRAN ................................................................................................
commit to user
vii
iv
vi
vii
viii
ix
x
xiii
1
4
4
4
5
10
17
18
24
28
29
30
30
30
31
31
32
32
34
44
45
46
49
53
63
63
64
69
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Tanaman (a), Bunga Tahap Awal (b) dan Susunan
Bunga Tahap Akhir (c) Nanas................................................
Gambar 2.2 Rangkaian Adenoma-Karsinoma pada Adenokarsinoma
Kolorektal ...............................................................................
Gambar 2.3 Overview jalur EGFR dan efektor di bawahnya (a). Hasil
yang diharapkan dari terapi anti-EGFR: tumor berespon
(sensitif) ketika EGFR aktif dan efektor di bawahnya
normal (wild type) (b); tumor tidak berespon (resisten)
ketika efektor di bawahnya seperti KRAS, BRAF atau PI3K
teraktivasi atau PTEN terinaktivasi (c) ..................................
Gambar 2.4 Aktivasi siklus sel secara sinergis oleh jalur RAS-RAFMAPK dan jalur PI3K. Aktivasi oleh sinyal mitogenik
(pojok kiri atas), interaksi jalur menstimulasi progresi siklus
sel ke arah fase S. Regulator negatif pada siklus sel ternaungi.
TFs = Transcription Factors, RB = Retinoblastoma .............
Gambar 2.5 Skema Kerangka Pemikiran ..................................................
Gambar 3.1 Skema Rancangan Penelitian .................................................
Gambar 4.1 Grafik Rerata Skor Sitologis dan Makna Ekspresi Caspase-3
Tiap Kelompok......................................................................
Gambar 4.2 Tampilan mikroskopis prerparat K (-). Tampak dalam
gambar: sel dengan ekspresi caspase-3 positif (anak panah
hitam). Pengecatan imunositokimia caspase-3. 1000 X. ......
Gambar 4.3 Tampilan mikroskopis preparat K (+). Tampak dalam
gambar: sel dengan ekspresi caspase-3 positif (anak panah
hitam). Pengecatan imunositokimia caspase-3. 1000 X. ......
Gambar 4.4 Tampilan mikroskopis preparat K I. Tampak dalam
gambar: sel dengan ekspresi caspase-3 positif (anak panah
hitam) dan sel mengalami apoptosis (anak panah biru).
Pengecatan imunositokimia caspase-3. 1000 X. ..................
Gambar 4.5 Tampilan mikroskopis preparat K II. Tampak dalam
gambar: sel dengan ekspresi caspase-3 positif (anak panah
hitam) dan sel mengalami apoptosis (anak panah biru).
Pengecatan imunositokimia caspase-3. 1000 X. ..................
Gambar 4.6 Tampilan mikroskopis preparat K III. Tampak dalam
gambar: sel dengan ekspresi caspase-3 positif (anak panah
hitam) dan sel mengalami apoptosis (anak panah biru).
Pengecatan imunositokimia caspase-3. 1000 X. ..................
Gambar 4.7 Tampilan mikroskopis preparat K IV. Tampak dalam
gambar: sel dengan ekspresi caspase-3 positif (anak panah
hitam) dan sel mengalami apoptosis (anak panah biru).
Pengecatan imunositokimia caspase-3. 1000 X. ..................
Gambar 4.8 Hasil elektroforesis gel Agarose DNA total tiap kelompok.
Lajur 1: DNA ladder 100 bp, lajur 2: K (-), lajur 3: K (+),
to user
lajur 4: K I, lajur 5: commit
K II, lajur
6: K III dan lajur 7: K IV. ....
viii
7
15
21
23
28
32
45
46
46
47
47
48
48
49
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Stadium Adenokarsinoma Kolorektal dan Kelangsungan Hidup
Pasien ........................................................................................
Tabel 3.1 Nilai Persentase Sel (P) .............................................................
Tabel 3.2 Nilai Intensitas Warna (I) ..........................................................
Tabel 3.3 Makna Ekspresi dari Skor Sitologis ..........................................
Tabel 4.1 Hasil Analisis Uji Normalitas ...................................................
Tabel 4.2 Ringkasan Hasil Uji LSD ..........................................................
Tabel 4.3 Ringkasan Hasil Analisis Uji One Way ANOVA dan LSD .......
commit to user
ix
16
41
42
42
50
51
52
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR SINGKATAN
1. 5-FU
2. AJCC
3. ANOVA
4. APAF-1
5. APC
6. ATCC
7. ATP
8. Bax
9. Bcl2
10. BH
11. BRAF
12. CARDI
13. CDC25A
14. CDK
15. CEA
16. CIN
17. Cox-2
18. CSAp
19. DCC
20. DD
21. DIABLO
22. DISC
23. DMSO
24. DNA
25. EDTA
26. EGFR
27. ELISA
28. ERK
29. FAO
30. FAP
31. FBS
32. Fox
33. GDP
34. GSK3
35. GTP
36. GTPase
37. HLA
38. hMLH
39. hMSH
40. HNPCC
41. hPMS
42. HRP
43. I
44. IK
= 5-Fluorouracil
= American Joint Committee on Cancer
= Analysis of Variant
= Apoptosis Protease Activating Factor-1
= Adenomatous Polyposis Coli
= American Type Culture Collection
= Adenosin Triphosphat
= B-cell-lymphoma-2 associated protein
= B-cell-lymphoma-2
= Bcl-2 Homology
= B Rapidly Accelerated Fibrosarcoma
= Caribbean Agricultural Research and Development Institute
= Cell Division Cycle 25 homolog A
= Cyclin-Dependent Kinase
= Carcinoembryonic Antigen
= Chromosomal Instability
= Cyclooxygenase-2
= Colon Spesific Antigen
= Deleted in Colorectal Cancer
= Death Domain
= Direct IAP Binding Protein with Low pI
= Death Initiation Signalling Complex
= Dimethylsulfoxide
= Deoxyribonucleic Acid
= Ethylene Diamine Tetraacetic Acid
= Epidermal Growth Factor Receptor
= Enzym-Linked Immunosorbent Assay
= Extracellular Regulated protein Kinase
= Food and Agricultute Organization of United Nations
= Familial Adenomatous Polyposis
= Fetal Bovine Serum
= Forkhead box
= Guanine guanosine-5-Diphosphate
= Glycogen Synthase Kinase 3
= Guanine Guanosine-5-Triphosphate
= Guanine Triphosphatase
= Human Leucosit Antigen
= mult Homolog
= mutS Homolog
= Hereditary Nonpolyposis Colorectal Cancer
= postmeiotic segregation increased
= Horeseradish Peroxidase
= Intensitas
= Intensitas Kuat commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
45. IkB
46. IKK
47. IL
48. IN
49. IS
50. K (-)
51. K (+)
52. K I
53. K II
54. K III
55. K IV
56. KRAS
57. LD
58. LSD
59. MAP2K
60. MAPK
61. MDM2
62. MOMP
63. MMP
64. MMR
65. MSS
66. mTOR
67. MTT
68. MSI-H
69. MSI
70. NCI
71. NFkB
72. P
73. PAR
74. PARP-1
75. PBS
76. PI3K
77. PIP2
78. PIP3
79. PK
80. PL
81. PN
82. PS
83. PTEN
84. RB
85. RPMI
86. SDS
87. SMAC
88. SMAD4
89. SPSS
90. SS
digilib.uns.ac.id
= I Kappa B
= I Kappa B Kinase
= Intensitas Lemah
= Intensitas Negatif
= Intensitas Sedang
= Kelompok Kontrol Negatif
= Kelompok Kontrol Positif
= Kelompok Perlakuan I
= Kelompok Perlakuan II
= Kelompok Perlakuan III
= Kelompok Perlakuan IV
= Kristen Rat Sarcoma
= Lethal Dose
= Least Significant Difference
= Mitogen-Activated Protein Kinase Kinase
= Mitogen Activated Protein Kinase
= Mouse Double Minute 2
= Mitocondrial Outer Membrane Permeabilization
= Matrix Metalloproteinase
= Mismatch Repair
= Microsatellit Stable
= Mammalian Target of Rapamycin
= 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide)
= High Microsatellite Instability
= Microsatellite Instability
= National Cancer Institute
= Nuclear Factor-kappa B
= Persentase
= Protease-Activated Receptors
= Poly-Adenosine Diphosphate-Ribose Polymerase 1
= Phosphate Buffered Saline
= Phosphatidylinositol 3-Kinase
= Phosphatidyl-Inositol-4,5-Biphosphate
= Phosphatidyl-Inositol-3,4,5-Triphosphate
= Persentase Kuat
= Persentase Lemah
= Persentase Negatif
= Persentase Sedang
= Phosphatase and Tensin Homolog
= Retinoblastoma
= Rosewell Park Memorial Institute
= Sodium Dodecyl Sulfate
= Second Mitochondria derived Activator of Caspase
= mothers against decapentaplegic homolog 4
= Statistical Product and Service Solution
= Skor Sitologis commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
91. TFs
92. TGF
93. TGFBR
94. TKIs
95. TNFR
96. TNM
97. UGM
98. UNS
99. VEGF
100. XIAP
digilib.uns.ac.id
= Transcription Factors
= Transforming Growth Factor
= Transforming Growth Factor Beta Receptor
= Tyrosine Kinase Inhibitors
= Tumor Necrosis Factor Receptor
= Tumor-Node-Metastasis
= Universitas Gadjah Mada
= Universitas Sebelas Maret
= Vascular Endothelial Growth Factor
= X-Linked Inhibitor of Apoptosis
commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Foto Kegiatan Penelitian.......................................................
Lampiran 2. Data Primer Skor Sitologis dan Makna Ekspresi Caspase-3
Lampiran 3. Hasil Uji Statistik Skor Sitologis Ekspresi Caspase-3 ..........
Lampiran 4. Surat Keterangan Hasil Determinasi Sampel Buah Nanas ...
Lampiran 5. Surat Ijin Penelitian Laboratorium Parasitologi Fakultas
Kedokteran Universitas Gadjah Mada ..................................
Lampiran 6. Surat Keterangan Selesai Penelitian Laboratorium Patologi
Anatomi Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret ...
commit to user
xiii
68
71
72
74
75
76
digilib.uns.ac.id
PENGARUH EKSTRAK AIR BUAH NANAS [Ananas comosus (L.) Merr.]
TERHADAP EKSPRESI CASPASE-3 DAN FRAGMENTASI DNA
SEL ADENOKARSINOMA KOLOREKTAL WiDr
SKRIPSI
Untuk Memenuhi Persyaratan
Memperoleh Gelar Sarjana Kedokteran
SINTIN KHOTIJAH PRIBADI
G0010178
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
Surakarta
commit
to user
2013
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGESAHAN SKRIPSI
Skripsi dengan judul: Pengaruh Ekstrak Air Buah Nanas [Ananas comosus
(L.) Merr.] terhadap Ekspresi Caspase-3 dan Fragmentasi DNA
Sel Adenokarsinoma Kolorektal WiDr
Sintin Khotijah Pribadi, NIM: G0010178, Tahun: 2013
Telah diuji dan sudah disahkan di hadapan Dewan Penguji Skripsi
Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta
Pada Hari Kamis, Tanggal 5 Desember 2013
Pembimbing Utama
Nama : Dyah Ratna Budiani, Dra., M. Si
NIP : 19670215 199403 2 001
(...................................)
Pembimbing Pendamping
Nama : Riza Novierta Pesik, dr., M. Kes
NIP : 19651117 199702 2 001
(...................................)
Penguji Utama
Nama : Brian Wasita, dr., Ph. D
NIP : 19790722 200501 1 003
(...................................)
Anggota Penguji
Nama : Lilik Wijayanti, dr., M. Kes
NIP : 19690305 199802 2 001
(...................................)
Surakarta, …………………………
Ketua Tim Skripsi
Dekan FK UNS
Ari Natalia Probandari, dr., MPH, Ph. D
NIP. 19751221 200501 2 001
commit to user
Prof. Dr. Zainal Arifin Adnan, dr., Sp.PD-KR-FINASIM
NIP. 19510601 197903 1 002
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERNYATAAN
Dengan ini menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah
diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan
sepanjang pengetahuan peneliti juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah
ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam
naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, 5 Desember 2013
Sintin Khotijah Pribadi
G0010178
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Sintin Khotijah Pribadi, G0010178, 2013. Pengaruh Ekstrak Air Buah Nanas
[Ananas comosus (L.) Merr.] terhadap Ekspresi Caspase-3 dan Fragmentasi DNA
Sel Adenokarsinoma Kolorektal WiDr. Skripsi. Fakultas Kedokteran, Universitas
Sebelas Maret, Surakarta.
Latar Belakang: Adenokarsinoma kolorektal merupakan neoplasma yang paling
sering terdiagnosis ketiga di dunia. Berbagai pendekatan dalam penatalaksanaannya
telah banyak dilakukan, terutama dalam penggunaan terapi target. Namun, kejadian
resistensi masih muncul akibat aktivasi konstitutif jalur sinyal intraseluler. Di sisi
lain, buah nanas [Ananas comosus (L.) Merr.] mengandung enzim bromelin yang
secara spesifik mampu mempengaruhi sinyal intraseluler dan mengakibatkan
hambatan proliferasi serta induksi apoptosis pada sel neoplasma. Konsumsi seharihari buah nanas tersebut yang dalam bentuk jus merupakan salah satu cara ekstraksi
dengan pelarut air. Dalam penelitian kali ini, peneliti melihat pengaruh ekstrak air
buah nanas terhadap ekspresi caspase-3 dan fragmentasi DNA dalam proses
apoptosis sel adenokarsinoma kolorektal WiDr.
Metode Penelitian: Penelitian ini bersifat eksperimental laboratorik dengan
metode the post test only control group design. Sampel berupa sel adenokarsinoma
kolorektal WiDr yang dibagi dalam 6 kelompok: Kelompok Kontrol Negatif,
Kelompok Kontrol Positif dengan pemberian obat doxorubicin 5 μg/ml dan 4
Kelompok Perlakuan dengan pemberian ekstrak air buah nanas 270 μg/ml, 202.5
μg/ml, 135 μg/ml dan 67.5 μg/ml. Sel kemudian diinkubasi selama 48 jam pada
suhu 37oC dan 5% CO2. Ekspresi caspase-3 dinilai dengan menghitung skor
sitologis melalui pengecatan imunositokimia antibodi antihuman caspase-3.
Fragmentasi DNA dinilai dengan elektroforesis gel Agrose 1%. Data skor sitologis
dianalisis dengan uji one way ANOVA dan dilanjutkan uji LSD, sedangkan data
hasil elektroforesis disajikan dalam bentuk foto dan dideskripsikan dengan kalimat.
Hasil Penelitian: Pada hasil uji one way ANOVA didapatkan p = 0.000, yang
menunjukkan bahwa terdapat perbedaan skor sitologis yang bermakna. Pada hasil
uji LSD didapatkan perbedaan bermakna skor sitologis antara kelompok kontrol
positif dengan kelompok-kelompok lainnya, namun tidak terdapat perbedaan
bermakna antara kelompok kontrol negatif dengan kelompok-kelompok perlakuan.
Hasil elektroforesis menunjukkan tidak terdapat fragmentasi DNA sel WiDr.
Simpulan Penelitian: Ekstrak air buah nanas tidak meningkatkan ekspresi caspase3 dan tidak menyebabkan fragmentasi DNA sel adenokarsinoma kolorektal WiDr
pada 48 jam perlakuan.
Kata kunci: ekstrak air buah nanas, adenokarsinoma kolorektal, WiDr, ekspresi
commit
caspase-3, fragmentasi
DNAto user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Sintin Khotijah Pribadi, G.0010178, 2013. The Effect of pineapple [Ananas
comosus (L.) Merr.] Fruit Aqueous Extract to Caspase-3 Expression and DNA
Fragmentation in WiDr Colorectal Adenocarcinoma Cell. Mini Thesis. Faculty of
Medicine, Sebelas Maret University, Surakarta.
Background: Colorectal adenocarcinoma is the third most diagnosed neoplasm in
the world. Many approach has been taken for therapy, especially targeted therapy.
However, the resistance event is still occur due to constitutive activation of
intracellular signaling. In the other hand, pineapple fruit [Ananas comosus (L.)
Merr.] has bromelain enzyme that can specifically influence intracellular signaling
and not only lead proliferation inhibition but also lead apoptosis induction in
neoplasm cell. People consume pineapple fruit by making juice that belongs to
aqueous extraction method. The purpose of this study is knowing effect of
pineapple fruit aqueous extract to caspase-3 expression and DNA fragmentation
from apoptosis process in WiDr colorectal adenocarcinoma cell.
Methods: This research was an experimental laboratory study with the post test
only control group design. WiDr colorectal adenocarcinoma cell was divided into
6 group: Negative Control Group, Positive Control Group with doxorubicin 5 μg/ml
and four Treatment Group with 270 μg/ml, 202.5 μg/ml, 135 μg/ml and 67.5 μg/ml
extract concentration. Cell incubated for 48 hours in 37oC and 5% CO2. Caspase-3
expression was valued by cytologic score from immunocytochemistry staining with
caspase-3 antihuman antibody. DNA fragmentation was valued by 1% gel Agarose
electrophoresis. Cytologic score was analyzed by one way ANOVA test and LSD
test. Data from electrophoresis was presented in photo and described in words.
Result: The result from one way ANOVA test, with p value = 0.000 means there is
cytologic score significant difference. From LSD test, we know that there is
significant difference between Positive Control Group and another group, but there
isn’t significant difference between Negative Control Group and Extract Treatment
Groups. The result from electrophoresis shows that there isn’t DNA fragmentation
in WiDr cell.
Conclusion: Aqueous extract of pineapple fruit does not increase caspase-3
expression and lead DNA fragmentation in WiDr colorectal adenocarcinoma cell at
48 hours treatment.
Keywords: pineapple fruit aqueous extract, colorectal adenocarcinoma, WiDr,
caspase-3 expression, DNA fragmentation
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PRAKATA
Segala puji hanya bagi Allah. Sungguh, segala kekuatan dan karunia hanyalah
berasal dari-Nya sehingga telah terselesaikan salah satu amanah yang penulis
emban. Shalawat beserta salam semoga selalu tercurah kepada Rasulullah
Muhammad Saw., pembawa risalah, kabar gembira dan peringatan dalam
kebenaran yang tidak sedikitpun ada keraguan di dalamnya.
Skripsi dengan judul “Pengaruh Ekstrak Air Buah Nanas [Ananas comosus
(L.) Merr.] terhadap Ekspresi Caspase-3 dan Fragmentasi DNA Sel
Adenokarsinoma Kolorektal WiDr” ini disusun sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar sarjana di Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini tidak dapat terselesaikan tanpa bantuan
dari berbagai pihak, maka penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada:
1. Prof. Dr. Zainal Arifin Adnan, dr., Sp.PD-KR-FINASIM, selaku dekan
Fakultas Kedokteran UNS.
2. Dyah Ratna Budiani, Dra., M. Si, selaku Pembimbing Utama.
3. Riza Novierta Pesik, dr., M. Kes, selaku Pembimbing Pendamping.
4. Brian Wasita, dr., Ph. D, selaku Penguji Utama.
5. Lilik Wijayanti, dr., M. Kes, selaku Penguji Pendamping.
6. Tim dan Staf Bagian Skripsi Fakultas Kedokteran UNS.
7. Staf Laboratorium Patologi Anatomi Fakultas Kedokteran UNS.
8. Staf Laboratorium Parasitologi Fakultas Kedokteran UGM.
9. Staf Bagian Biologi Farmasi Fakultas Farmasi UGM.
10. Saudara, keluarga, teman dan semua pihak yang tidak dapat penulis
sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini terdapat banyak
kekurangan dan kelemahan, oleh karena itu saran dan kritik yang membangun
sangat penulis harapkan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pihak yang
membutuhkan pada khususnya dan dunia kedokteran pada umumnya.
Surakarta, 5 Desember 2013
Sintin Khotijah Pribadi
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
ABSTRAK ..................................................................................................
PRAKATA ..................................................................................................
DAFTAR ISI ..............................................................................................
DAFTAR GAMBAR .................................................................................
DAFTAR TABEL .......................................................................................
DAFTAR SINGKATAN ............................................................................
DAFTAR LAMPIRAN ...............................................................................
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah .......................................................
B. Rumusan Masalah .................................................................
C. Tujuan Penelitian ..................................................................
D. Manfaat Penelitian ................................................................
BAB II LANDASAN TEORI
A. Ekstrak Air Buah Nanas ........................................................
B. Adenokarsinoma Kolorektal .................................................
C. Sel Adenokarsinoma Kolorektal WiDr .................................
D. Mekanisme Ekstrak Air Buah Nanas dalam Mempengaruhi
Ekspresi Caspase-3 dan Fragmentasi DNA
Adenokarsinoma Kolorektal .................................................
E. Mekanisme Apoptosis Sel .....................................................
F. Kerangka Pemikiran ..............................................................
G. Hipotesis................................................................................
BAB III METODE PENELITIAN
A. Jenis Penelitian ......................................................................
B. Lokasi Penelitian ...................................................................
C. Subjek Penelitian...................................................................
D. Variabel Penelitian ................................................................
E. Definisi Operasional..............................................................
F. Rancangan Penelitian ............................................................
G. Alat dan Bahan ......................................................................
H. Cara Kerja .............................................................................
I. Teknik Penyajian dan Analisis Data .....................................
BAB IV HASIL PENELITIAN
A. Data Hasil Penelitian .............................................................
B. Tampilan Hasil Penelitian .....................................................
C. Analisis Data .........................................................................
BAB V PEMBAHASAN ..........................................................................
BAB VI SIMPULAN SAN SARAN
A. Simpulan ...............................................................................
B. Saran ......................................................................................
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................
LAMPIRAN ................................................................................................
commit to user
vii
iv
vi
vii
viii
ix
x
xiii
1
4
4
4
5
10
17
18
24
28
29
30
30
30
31
31
32
32
34
44
45
46
49
53
63
63
64
69
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Tanaman (a), Bunga Tahap Awal (b) dan Susunan
Bunga Tahap Akhir (c) Nanas................................................
Gambar 2.2 Rangkaian Adenoma-Karsinoma pada Adenokarsinoma
Kolorektal ...............................................................................
Gambar 2.3 Overview jalur EGFR dan efektor di bawahnya (a). Hasil
yang diharapkan dari terapi anti-EGFR: tumor berespon
(sensitif) ketika EGFR aktif dan efektor di bawahnya
normal (wild type) (b); tumor tidak berespon (resisten)
ketika efektor di bawahnya seperti KRAS, BRAF atau PI3K
teraktivasi atau PTEN terinaktivasi (c) ..................................
Gambar 2.4 Aktivasi siklus sel secara sinergis oleh jalur RAS-RAFMAPK dan jalur PI3K. Aktivasi oleh sinyal mitogenik
(pojok kiri atas), interaksi jalur menstimulasi progresi siklus
sel ke arah fase S. Regulator negatif pada siklus sel ternaungi.
TFs = Transcription Factors, RB = Retinoblastoma .............
Gambar 2.5 Skema Kerangka Pemikiran ..................................................
Gambar 3.1 Skema Rancangan Penelitian .................................................
Gambar 4.1 Grafik Rerata Skor Sitologis dan Makna Ekspresi Caspase-3
Tiap Kelompok......................................................................
Gambar 4.2 Tampilan mikroskopis prerparat K (-). Tampak dalam
gambar: sel dengan ekspresi caspase-3 positif (anak panah
hitam). Pengecatan imunositokimia caspase-3. 1000 X. ......
Gambar 4.3 Tampilan mikroskopis preparat K (+). Tampak dalam
gambar: sel dengan ekspresi caspase-3 positif (anak panah
hitam). Pengecatan imunositokimia caspase-3. 1000 X. ......
Gambar 4.4 Tampilan mikroskopis preparat K I. Tampak dalam
gambar: sel dengan ekspresi caspase-3 positif (anak panah
hitam) dan sel mengalami apoptosis (anak panah biru).
Pengecatan imunositokimia caspase-3. 1000 X. ..................
Gambar 4.5 Tampilan mikroskopis preparat K II. Tampak dalam
gambar: sel dengan ekspresi caspase-3 positif (anak panah
hitam) dan sel mengalami apoptosis (anak panah biru).
Pengecatan imunositokimia caspase-3. 1000 X. ..................
Gambar 4.6 Tampilan mikroskopis preparat K III. Tampak dalam
gambar: sel dengan ekspresi caspase-3 positif (anak panah
hitam) dan sel mengalami apoptosis (anak panah biru).
Pengecatan imunositokimia caspase-3. 1000 X. ..................
Gambar 4.7 Tampilan mikroskopis preparat K IV. Tampak dalam
gambar: sel dengan ekspresi caspase-3 positif (anak panah
hitam) dan sel mengalami apoptosis (anak panah biru).
Pengecatan imunositokimia caspase-3. 1000 X. ..................
Gambar 4.8 Hasil elektroforesis gel Agarose DNA total tiap kelompok.
Lajur 1: DNA ladder 100 bp, lajur 2: K (-), lajur 3: K (+),
to user
lajur 4: K I, lajur 5: commit
K II, lajur
6: K III dan lajur 7: K IV. ....
viii
7
15
21
23
28
32
45
46
46
47
47
48
48
49
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Stadium Adenokarsinoma Kolorektal dan Kelangsungan Hidup
Pasien ........................................................................................
Tabel 3.1 Nilai Persentase Sel (P) .............................................................
Tabel 3.2 Nilai Intensitas Warna (I) ..........................................................
Tabel 3.3 Makna Ekspresi dari Skor Sitologis ..........................................
Tabel 4.1 Hasil Analisis Uji Normalitas ...................................................
Tabel 4.2 Ringkasan Hasil Uji LSD ..........................................................
Tabel 4.3 Ringkasan Hasil Analisis Uji One Way ANOVA dan LSD .......
commit to user
ix
16
41
42
42
50
51
52
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR SINGKATAN
1. 5-FU
2. AJCC
3. ANOVA
4. APAF-1
5. APC
6. ATCC
7. ATP
8. Bax
9. Bcl2
10. BH
11. BRAF
12. CARDI
13. CDC25A
14. CDK
15. CEA
16. CIN
17. Cox-2
18. CSAp
19. DCC
20. DD
21. DIABLO
22. DISC
23. DMSO
24. DNA
25. EDTA
26. EGFR
27. ELISA
28. ERK
29. FAO
30. FAP
31. FBS
32. Fox
33. GDP
34. GSK3
35. GTP
36. GTPase
37. HLA
38. hMLH
39. hMSH
40. HNPCC
41. hPMS
42. HRP
43. I
44. IK
= 5-Fluorouracil
= American Joint Committee on Cancer
= Analysis of Variant
= Apoptosis Protease Activating Factor-1
= Adenomatous Polyposis Coli
= American Type Culture Collection
= Adenosin Triphosphat
= B-cell-lymphoma-2 associated protein
= B-cell-lymphoma-2
= Bcl-2 Homology
= B Rapidly Accelerated Fibrosarcoma
= Caribbean Agricultural Research and Development Institute
= Cell Division Cycle 25 homolog A
= Cyclin-Dependent Kinase
= Carcinoembryonic Antigen
= Chromosomal Instability
= Cyclooxygenase-2
= Colon Spesific Antigen
= Deleted in Colorectal Cancer
= Death Domain
= Direct IAP Binding Protein with Low pI
= Death Initiation Signalling Complex
= Dimethylsulfoxide
= Deoxyribonucleic Acid
= Ethylene Diamine Tetraacetic Acid
= Epidermal Growth Factor Receptor
= Enzym-Linked Immunosorbent Assay
= Extracellular Regulated protein Kinase
= Food and Agricultute Organization of United Nations
= Familial Adenomatous Polyposis
= Fetal Bovine Serum
= Forkhead box
= Guanine guanosine-5-Diphosphate
= Glycogen Synthase Kinase 3
= Guanine Guanosine-5-Triphosphate
= Guanine Triphosphatase
= Human Leucosit Antigen
= mult Homolog
= mutS Homolog
= Hereditary Nonpolyposis Colorectal Cancer
= postmeiotic segregation increased
= Horeseradish Peroxidase
= Intensitas
= Intensitas Kuat commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
45. IkB
46. IKK
47. IL
48. IN
49. IS
50. K (-)
51. K (+)
52. K I
53. K II
54. K III
55. K IV
56. KRAS
57. LD
58. LSD
59. MAP2K
60. MAPK
61. MDM2
62. MOMP
63. MMP
64. MMR
65. MSS
66. mTOR
67. MTT
68. MSI-H
69. MSI
70. NCI
71. NFkB
72. P
73. PAR
74. PARP-1
75. PBS
76. PI3K
77. PIP2
78. PIP3
79. PK
80. PL
81. PN
82. PS
83. PTEN
84. RB
85. RPMI
86. SDS
87. SMAC
88. SMAD4
89. SPSS
90. SS
digilib.uns.ac.id
= I Kappa B
= I Kappa B Kinase
= Intensitas Lemah
= Intensitas Negatif
= Intensitas Sedang
= Kelompok Kontrol Negatif
= Kelompok Kontrol Positif
= Kelompok Perlakuan I
= Kelompok Perlakuan II
= Kelompok Perlakuan III
= Kelompok Perlakuan IV
= Kristen Rat Sarcoma
= Lethal Dose
= Least Significant Difference
= Mitogen-Activated Protein Kinase Kinase
= Mitogen Activated Protein Kinase
= Mouse Double Minute 2
= Mitocondrial Outer Membrane Permeabilization
= Matrix Metalloproteinase
= Mismatch Repair
= Microsatellit Stable
= Mammalian Target of Rapamycin
= 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide)
= High Microsatellite Instability
= Microsatellite Instability
= National Cancer Institute
= Nuclear Factor-kappa B
= Persentase
= Protease-Activated Receptors
= Poly-Adenosine Diphosphate-Ribose Polymerase 1
= Phosphate Buffered Saline
= Phosphatidylinositol 3-Kinase
= Phosphatidyl-Inositol-4,5-Biphosphate
= Phosphatidyl-Inositol-3,4,5-Triphosphate
= Persentase Kuat
= Persentase Lemah
= Persentase Negatif
= Persentase Sedang
= Phosphatase and Tensin Homolog
= Retinoblastoma
= Rosewell Park Memorial Institute
= Sodium Dodecyl Sulfate
= Second Mitochondria derived Activator of Caspase
= mothers against decapentaplegic homolog 4
= Statistical Product and Service Solution
= Skor Sitologis commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
91. TFs
92. TGF
93. TGFBR
94. TKIs
95. TNFR
96. TNM
97. UGM
98. UNS
99. VEGF
100. XIAP
digilib.uns.ac.id
= Transcription Factors
= Transforming Growth Factor
= Transforming Growth Factor Beta Receptor
= Tyrosine Kinase Inhibitors
= Tumor Necrosis Factor Receptor
= Tumor-Node-Metastasis
= Universitas Gadjah Mada
= Universitas Sebelas Maret
= Vascular Endothelial Growth Factor
= X-Linked Inhibitor of Apoptosis
commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Foto Kegiatan Penelitian.......................................................
Lampiran 2. Data Primer Skor Sitologis dan Makna Ekspresi Caspase-3
Lampiran 3. Hasil Uji Statistik Skor Sitologis Ekspresi Caspase-3 ..........
Lampiran 4. Surat Keterangan Hasil Determinasi Sampel Buah Nanas ...
Lampiran 5. Surat Ijin Penelitian Laboratorium Parasitologi Fakultas
Kedokteran Universitas Gadjah Mada ..................................
Lampiran 6. Surat Keterangan Selesai Penelitian Laboratorium Patologi
Anatomi Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret ...
commit to user
xiii
68
71
72
74
75
76