BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang - Uji Antikanker Kombinasi Ekstrak Etil Asetat Daun Poguntano (Picria fel-terrae Lour.) dengan Doksorubisin Terhadap Sel Kanker Payudara Secara In Bitro
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Keragaman tumbuhan yang berada di Indonesia menjadi salah satu peluang yang penting dalam pengembangan potensi Indonesia di era globalisasi. Beribu pulau dengan bermacam- macam tumbuhan yang terdapat didalamnya tentu saja dapat menjadi potensi besar dalam pencarian dan pengolahan sumber obat-obatan.
Hal ini didukung pula oleh kebiasaan masyarakat setempat dalam menggunakan berbagai macam tumbuhan sebagai obat tradisional. Obat tradisional sering kali digunakan dalam berbagai kasus penyakit serius antara lain kanker dengan alasan sebagai obat alternatif bila penggunaan obat antikanker modern belum menunjukkan hasil optimal (Wasita, 2011).
Kanker payudara merupakan jenis kanker yang paling sering diderita wanita dan merupakan penyebab kematian tertinggi pada wanita seluruh dunia. Dari data Badan Kesehatan Dunia tahun 2008, kanker payudara merupakan kanker tersering dengan 1,38 juta kasus baru dan merupakan penyebab 458.000 kematian di dunia per tahun (WHO, 2008). Menurut data Sistem Informasi Rumah Sakit (SIRS) tahun 2009, kanker payudara menempati urutan pertama pada pasien rawat inap di seluruh Rumah Sakit di Indonesia (Rasjidi, 2009).
Sifat umum dari kanker payudara diantaranya adalah terjadi pertumbuhan berlebihan umumnya berbentuk tumor, adanya gangguan diferensiasi dari sel dan jaringan, bersifat invasive mampu tumbuh di jaringan sekitarnya, bersifat metastatis, yaitu menyebar ke tempat lain, memiliki hereditas bawaan (pergeseran metabolisme ke arah pembentukan makromolekul dari nukleosida dan asam amino) dan menyebabkan proliferasi sel kanker baru (Nurani, 2012). Proliferasi sel merupakan fungsi dari program daur sel. Sel membutuhkan penghambatan proliferasi yang merupakan sinyal anti pertumbuhan untuk mengontrol dan menjaga keteraturan sel serta homeostasis jaringan, sedangkan sel kanker mempunyai kemampuan proliferasi dan diferensiasi yang sangat tinggi disebabkan karena sel mengekspresikan protein yang abnormal. Terekspresinya protein yang abnormal karena terjadinya mutasi gen yang disebabkan oleh mutagen seperti bahan kimia, radikal bebas, infeksi oleh virus, bakteri dan jamur (Sudiana, 2008; Kumar, et al., 2005).
Model sel kanker payudara yang sering digunakan dalam penelitian adalah sel MCF-7 (Michigan Cancer Foundation-7) dan T47D (Human ductal breast
epithelial tumor cell line ). Sel MCF-7 merupakan sel kanker payudara yang
mengekspresikan reseptor estrogen (ER+) dan berasal dari pleural effusion breast
adenocarcinoma seorang pasien wanita Kaukasian berumur 69 tahun, golongan
darah O (Crawford dan Bowen, 2002). Sel ini mengekspresikan reseptor estrogen dan memiliki sifat resisten terhadap doksorubisin (Zampieri, et al., 2002) dan tidak mengekspresikan kaspase-3 (Bouker, et al., 2005). Sel MCF-7, P- glikoprotein diekspresikan tinggi, sehingga sensitivitas terhadap agen kemoterapi seperti doksorubisin rendah (Wong, et al., 2006).
Sel T47D merupakan continous cell lines yang dikultur dari jaringan epitel duktus payudara seorang wanita berusia 54 tahun. Sel ini dapat ditumbuhkan pada suhu 37ºC dan dapat tumbuh secara kontinu, menempel pada dasar flask. Sel T47D sering digunakan dalam penelitian kanker secara in
vitro karena mudah penanganannya, memiliki kemampuan replikasi yang tidak
terbatas atau cepat pertumbuhannya. Selain itu memiliki homogenitas yang tinggi dan mudah diganti sel baru yang telah dibekukan jika terjadi kontaminasi (Abcam, 2007). Sel T47D adalah model sel kanker payudara yang belum resisten terhadap agen kemoterapi doksorubisin namun diketahui memiliki gen p53 yang telah termutasi (Junedi, et al., 2010).
Doksorubisin merupakan agen kemoterapi golongan antrasiklin yang memiliki aktivitas antikanker spektrum luas dan telah digunakan pada berbagai jenis kanker seperti kanker payudara. Penggunaan doksorubisin sebagai agen kemoterapi dibatasi oleh efek toksik terhadap jaringan normal terutama jantung dan menekan sistem imun serta pengurangan dosis doksorubisin mampu mengurangi efek samping dari doksorubisin (Wattanapitayakul, et al., 2005).
Timbulnya resistensi pada beberapa obat terapi kanker termasuk doksorubisin menjadi kendala utama dalam kemoterapi yakni menurunnya sensitivitas sel kanker terhadap agen kemoterapi. Oleh karena itu, berbagai penelitian untuk mengurangi resistensi obat terus dilakukan, sehingga dapat memperbaiki penerapan klinik agen kemoterapi kanker payudara (Anonim, 2007b). Berbagai strategi terapi pengobatan kanker payudara telah dilakukan diantaranya dengan menggunakan terapi bedah, radioterapi dan kemoterapi maupun kombinasi ketiganya. Beberapa strategi untuk memperpanjang usia harapan hidup dan mengurangi gejala telah dilakukan tetapi diperlukan terapi baru yang dapat menghilangkan kanker dengan pentargetan yang lebih efisien (Mulyadi, 1997). Salah satu pendekatan yang sedang populer adalah penggunaan kombinasi kemoterapi, dimana senyawa kemoprevensi (ko-kemoterapi) yang bersifat non toksis atau lebih tidak toksik dikombinasikan dengan agen kemoterapi untuk meningkatkan efikasi dengan menurunkan toksisitasnya terhadap jaringan yang normal (Jenie dan Meiyanto, 2007).
Penelitian untuk mendapatkan obat antikanker antara lain dilakukan dengan mencari senyawa-senyawa alam yang berasal dari tumbuhan. Hal tersebut dikarenakan kecenderungan masyarakat untuk kembali ke alam semakin tinggi dengan menggunakan obat tradisional. Tumbuhan poguntano (Picria fel-terrae Lour.) di Asia Timur dan Tenggara secara tradisional telah digunakan sebagai stimulan, diuretik, obat malaria, obat diabetes mellitus, demam, infeksi herpes, kanker dan inflamasi selama lebih dari 200 tahun (Zhong, et al., 1979). Daun poguntano di Sumatera Utara umumnya digunakan sebagai obat untuk diabetes mellitus (Harfina, et al., 2012; Sitorus, et al., 2014). Penelitian menunjukkan adanya senyawa flavonoid glukuronida yang terdapat pada ekstrak butanol poguntano, yaitu senyawa apigenin 7-O-
β-glucuronide, luteolin 7-O-β- glucuronide dan apigenin 7-O- β-(2″-O-α-rhamnosyl) glucuronide (Huang, et al., 1999).
Flavonoid berperan dalam inaktivasi karsinogen, antiproliferasi, penghambatan siklus sel, induksi apoptosis, inhibisi angiogenesis dan pembalikan resistensi multi-obat atau kombinasi mekanisme tersebut (Ren dan Qiao, 2003). Apigenin dan luteolin merupakan bagian dari kelompok flavonoid yang memiliki efek anti inflamasi, antiradikal bebas, antikanker dan secara epidemiologi berperan mengurangi risiko kanker payudara (Long, et al., 2008). Penelitian terhadap Picria fel-terrae menunjukkan adanya senyawa cucurbitacin, diantaranya adalah picfeltarraenin IA, picfeltarraenin IB, picfeltarraenin IV dan senyawa baru picfeltarraenin VI (picfeltarraegenin I 3-O- β-D-xylopyranoside). Senyawa picfeltarraenin VI memiliki aktivitas sitotoksik paling besar yaitu IC 29 ± 2
50 mikroM dan 21 ± 1 mikroM (Huang, et al., 1998).
Uji sitotoksik digunakan untuk menentukan parameter nilai IC (inhibitor
50 concentration 50). Nilai IC 50 menunjukkan nilai konsentrasi yang menghasilkan
hambatan proliferasi sel 50% dan menunjukkan potensi ketoksikan suatu senyawa terhadap sel (Meiyanto, dkk., 2008). Hasil pengujian sitotoksik larutan uji ekstrak daun poguntano terhadap sel kanker payudara MCF-7 memberikan nilai IC
50
119,906 µg/mL untuk ekstrak n-heksana, 119,990 µg/mL untuk ekstrak etil asetat, dan 307,719 µg/mL untuk ekstrak etanol (Lestari, 2013).
Nilai IC
50 ekstrak n-heksana, ekstrak etil asetat dan ekstrak etanol daun
poguntano pada perlakuan terhadap sel kanker payudara T47D berturut-turut sebesar 509,744 µg/mL, 97,92 µg/mL, dan 306,435 µg/mL. Kombinasi ekstrak n- heksana daun poguntano dengan doksorubisin memberikan efek sinergis tetapi kurang selektif terhadap sel kanker payudara MCF-7 serta tidak menunjukkan mekanisme apoptosis (Lestari, 2013). Nilai IC
50 ekstrak etil asetat daun
poguntano (EEADP) terhadap sel kanker payudara MCF-7 dan T47D berturut- turut sebesar 119,990 µg/mL dan 97,92 µg/mL menunjukkan bahwa EEADP
IC cukup poten sebagai ekstrak yang berfungsi sitotoksik bila dikombinasikan
50 dengan doksorubisin terhadap sel kanker payudara.
Berdasarkan uraian di atas, perlu dilakukan penelitian lanjutan tentang daun poguntano yaitu untuk mengetahui ekstrak etil asetat daun poguntano memiliki efek sebagai ko-kemoterapi terhadap kanker payudara, kombinasi dengan doksorubisin, indeks selektivitas, penghambatan siklus sel, pemacuan apoptosis dan penekanan ekspresi siklin D1 dan Bcl-2.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian di atas, maka permasalahan dalam penelitian ini adalah: a. apakah ekstrak etil asetat daun poguntano memiliki efek sinergis bila dikombinasikan dengan doksorubisin dan dapat diketahui konsentrasi optimalnya? b. apakah ekstrak etil asetat daun poguntano selektif terhadap sel kanker payudara MCF-7 dan T47D? c. apakah ekstrak etil asetat daun poguntano dan kombinasi ekstrak etil asetat daun poguntano dengan doksorubisin dapat menghambat siklus sel? d. apakah ekstrak etil asetat daun poguntano dan kombinasi ekstrak etil asetat daun poguntano dengan doksorubisin dapat memacu apoptosis? e. apakah ekstrak etil asetat daun poguntano dan kombinasi ekstrak etil asetat daun poguntano dengan doksorubisin dapat menekan ekspresi protein siklin D1 dan Bcl-2?
1.3 Hipotesis
Berdasarkan rumusan masalah penelitian diatas maka hipotesis penelitian ini adalah: a. ekstrak etil asetat daun poguntano memiliki efek sinergis bila dikombinasikan dengan doksorubisin dan dapat diketahui konsentrasi optimalnya. b. ekstrak etil asetat daun poguntano selektif terhadap sel kanker payudara MCF-7 dan T47D.
c. ekstrak etil asetat daun poguntano dan kombinasi ekstrak etil asetat daun poguntano dengan doksorubisin dapat menghambat siklus sel.
d. ekstrak etil asetat daun poguntano dan kombinasi ekstrak etil asetat daun poguntano dengan doksorubisin dapat memacu apoptosis.
e. ekstrak etil asetat daun poguntano dan kombinasi ekstrak etil asetat daun poguntano dengan doksorubisin dapat menekan ekspresi protein siklin D1 dan Bcl-2.
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah untuk: a. mengetahui apakah ekstrak etil asetat daun poguntano memiliki efek sinergis bila dikombinasikan dengan doksorubisin dan dapat diketahui konsentrasi optimalnya.
b. mengetahui apakah ekstrak etil asetat daun poguntano selektif terhadap sel kanker payudara MCF-7 dan T47D.
c. mengetahui apakah ekstrak etil asetat daun poguntano dan kombinasi ekstrak etil asetat daun poguntano dengan doksorubisin dapat menghambat siklus sel.
d. mengetahui apakah ekstrak etil asetat daun poguntano dan kombinasi ekstrak etil asetat daun poguntano dengan doksorubisin dapat memacu apoptosis. e. mengetahui apakah ekstrak etil asetat daun poguntano dan kombinasi ekstrak etil asetat daun poguntano dengan doksorubisin dapat menekan ekspresi protein siklin D1 dan Bcl-2.
1.5 Manfaat Penelitian
Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan kontribusi: a. sebagai pengembangan daun poguntano menjadi sediaan obat tradisional yang efektif dan selektif sebagai ko-kemoterapi antikanker.
b. dapat menambah data informasi dalam pemanfaatan dan inventaris tumbuhan daun poguntano sebagai tanaman obat yang berkhasiat sebagai ko-kemoterapi antikanker.
1.6 Kerangka Pikir Penelitian Variabel Bebas Variabel Terikat Parameter
Indeks kombinasi (IK) EEADP
Sel MCF-7 Sel T47D
Efek Sitotoksik Ekstrak Penekanan ekspresi protein siklin D1 dan Bcl-2 Ekspresi protein siklin D1 dan Bcl-2 Sel MCF-7
Ekstrak etil asetat daun poguntano (EEADP) Ekstrak etanol daun poguntano (EEDP)
Indeks selektivitas (IS) Ekstrak n-heksana daun poguntano (ENDP)
Persentase Apoptosis Pemacuan apoptosis Sel Vero
Persentase hambatan siklus sel Penghambatan siklus sel doksorubisin
Gambar 1.1 Diagram kerangka pikir penelitian 1.Makroskopik 2. Mikroskopik 3. Kadar Air 4. Kadar abu total 5. Kadar abu tidak larut dalam asam
Efek Sitotoksik Ekstrak Persentase Sel
Glikosida Antrakinon Skrining Fitokimia (EEADP)
6. Glikosida 7.
Alkaloid 2. Flavonoid 3. Tanin 4. Saponin 5. Triterpenoid / Steroid
Karakteristik Simplisia/ ekstrak 1.
7. Kadar sari larut dalam etanol. Simplisia daun poguntano (SDP)
6. Kadar sari larut dalam air
Hidup Sel T47D Efek sinergis, aditif dan antagonis