Efek Kombinasi Fraksi Diterpen Lakton dari Sambiloto (Andrographis paniculata Nees) dan Doksorubisin Terhadap Gambaran Histopatologi Hati, Ginjal dan Jantung Serta Enzim SGOT dan SGPT Mencit (Mus musculus)
SKRIPSI
Efek Kombinasi Fraksi Diterpen Lakton dari Sambiloto (Andrographis paniculata Nees) dan Doksorubisin Terhadap Gambaran Histopatologi Hati, Ginjal dan Jantung Serta Enzim SGOT dan SGPT Mencit (Mus musculus) Anis Aulia Fiqriah FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS AIRLANGGA DEPARTEMEN FAMAKOGNOSI DAN FITOKIMIA
SURABAYA
2014
SKRIPSI
Efek Kombinasi Fraksi Diterpen Lakton dari Sambiloto (Andrographis paniculata Nees) dan Doksorubisin Terhadap Gambaran Histopatologi Hati, Ginjal dan Jantung Serta Enzim SGOT dan SGPT Mencit (Mus musculus)
ANIS AULIA FIQRIAH
NIM. 051011264
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS AIRLANGGA DEPARTEMEN FAMAKOGNOSI DAN FITOKIMIASURABAYA
2014
LEMBAR PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH
Demi perkembangan ilmu pengetahuan, saya menyetujui skripsi/karya ilmiah saya, dengan judul:
Efek Kombinasi Fraksi Diterpen Lakton dari Sambiloto (Andrographis
paniculataNees) dan Doksorubisin Terhadap Gambaran Histopatologi
Hati, Ginjal dan Jantung Serta Enzim SGOT dan SGPT Mencit (Mus
musculus
)
untuk dipublikasikan atau ditampilkan di internet atau media lain yaitu Digital Library Perpustakaan Universitas Airlangga untuk kepentingan akademik sebatas sesuai dengan Undang-Undang Hak Cipta.
Demikian pernyataan persetujuan publikasi skripsi/ karya ilmiah ini saya buat dengan sebenarnya.
Surabaya, Agustus 2014
Anis Aulia Fiqriah NIM. 051011264
ii
LEMBAR PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini, Nama : Anis Aulia Fiqriah NIM : 051011264 Fakultas : Farmasi dengan ini menyatakan dengan sesungguhnya bahwa hasil skripsi/ tugas akhir yang saya tulis dengan judul:
Efek Kombinasi Fraksi Diterpen Lakton dari Sambiloto (Andrographis
paniculataNees) dan Doksorubisin Terhadap Gambaran Histopatologi
Hati, Ginjal dan Jantung Serta Enzim SGOT dan SGPT Mencit (Mus
musculus
)
adalah benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri. Apabila di kemudian hari diketahui bahwa skripsi ini menggunakan data fiktif atau merupakan hasil dari plagiarisme, maka saya bersedia menerima sanksi berupa pembatalan kelulusan dan atau pencabutan gelar yang saya peroleh.
Demikian surat pernyataan ini saya buat untuk dipergunakan sebagaimana mestinya.
Surabaya, Agustus 2014
Anis Aulia Fiqriah NIM. 051011246
iii iv
Lembar Pengesahan
Efek Kombinasi Fraksi Diterpen Lakton dari Sambiloto (Andrographis
paniculataNees) dan Doksorubisin Terhadap Gambaran Histopatologi
Hati, Ginjal dan Jantung Serta Enzim SGOT dan SGPT Mencit (Mus
musculus
)
SKRIPSI
Dibuat untuk memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Farmasi
di Fakultas Farmasi Universitas Airlangga
2014
Oleh :
ANIS AULIA FIQRIAH
NIM. 051011264
Disetujui Oleh :
Pembimbing Utama Pembimbing Serta
Prof. Dr. Sukardiman, MS, Apt. Dra. Rakhmawati, M.Si, Apt.
NIP. 196301091988101001 NIP. 195612121986012001v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Efek Kombinasi Fraksi Diterpen Lakton dari Sambiloto (Andrographis
paniculata Nees) dan Doksorubisin Terhadap Gambaran Histopatologi Hati,
Ginjal dan Jantung Serta Enzim SGOT dan SGPT Mencit (Mus musculus).Penulis menyampaikan terima kasih dan penghargaan atas semua keikhlasan bantuan yang diberikan, yaitu kepada:
1. Dekan Fakultas Farmasi Universitas Airlangga ibu Dr. Hj. Umi Athijah, M.S, Apt. yang telah memberikan kesempatan kepada saya untuk menggunakan sarana dan prasarana yang diperlukan selama penelitian yang saya lakukan.
2. Bapak Prof. Dr. Sukardiman, M.S, Apt. selaku Dosen Pembimbing Utama, Ketua Proyek Penelitian dan Ketua Departemen Farmakognosi dan Fitokimia yang dengan tulus ikhlas dan penuh kesabaran membimbing dan memberikan masukan kepada saya sehingga skripsi ini dapat terselesaikan.
3. Ibu Dra. Rakhmawati, M.S, Apt. selaku dosen pembimbing serta yang dengan tulus ikhlas dan penuh kesabaran membimbing dan memberikan masukan kepada saya sehingga skripsi ini dapat terselesaikan.
4. Bapak Drs. Abdul Rahman, M.Si, Apt. dan Bapak Dr. rer.nat Mulja Hadi Santosa, Apt. Selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan terhadap penyusunan skripsi ini. vi
5. Bapak Drs. Marcellino Rudiyanto, M.Si, Apt. Ph.D. selaku dosen wali yang telah memberikan bimbingan dan motivasi selama menyelesaikan program pendidikan sarjana di Fakultas Farmasi Universitas Airlangga.
6. Orang tua saya H. Abdul Qodir Shobirin dan Hj. Toeting Heri Ariana yang saya hormati dan yang saya sayangi Anggrina Amalia dan Sheila yang selalu memberikan dukungan, do’a, kesabaran dan rasa sayangnya selama ini hingga saya dapat menyelesaikan pendidikan hingga perguruan tinggi.
7. Para dosen pengajar di Fakultas Farmasi Universitas Airlangga yang telah membantu saya untuk melaksanakan pendidikan di Fakultas Farmasi ini.
8. Para Laboran Departemen Farmakognosi dan Fitokimia (Pak Parto, Pak Lismo, Pak Iwan, Mbak Aini, Mas Eko) terima kasih atas bantuannya selama ini.
9. Muhammad Fuad Yasin yang selalu memberikan perhatian serta dukungannya selama ini.
10. Teman-teman anti kanker (mbak Triana, Cacak, Lona dan Alfin), teman-teman skripsi departemen farmakognosi (mbak nina, adi, dinar, putri ary, rhida), teman-teman lab hewan (cupril, angga, burhan, stevanie, katrin, halib, linggar, dita) terimakasih atas kerjasamanya selama ini.
11. Teman-teman angkatan 2010 terima kasih banyaak atas suka dukanya menjalankan pendidikan di Fakultas Farmasi ini. vii
Saya menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam tulisan ini. Kritik dan Saran yang bersifat membangun akan sangat membantu. Akhir kata saya ucapkan terima kasih.
Surabaya, Agustus 2014 Penyusun viii
RINGKASAN
Efek Kombinasi Fraksi Diterpen Lakton dari Sambiloto (Andrographis
paniculataNees) dan Doksorubisin Terhadap Gambaran Histopatologi Hati, Ginjal dan Jantung Serta Enzim SGOT dan SGPT Mencit (Mus musculus)
Anis Aulia Fiqriah
Sambiloto dan doksorubisin memiliki aktivitas yang sama sebagai antikanker dengan mekanisme kerja yang sama yaitu sebagai inhibitor topoisomerase II (Sukardiman dan Poerwono, 2001; Airley, 2009). Berdasarkan aktivitas dan mekanisme yang sama, maka dapat dimanfaatkan untuk terapi kombinasi yang bertujuan untuk mendapatkan sinergisme dan dapat menurunkan efek samping yang ditimbulkan oleh penggunaan terapi secara tunggal. Perlakuan yang diberikan adalah menginduksi mencit jantan dengan larutan benzo(a)pirena 0,3% (b/v) dalam oleum olivarum (Ekowati et
al., 2012) secara subkutan. Induksi benzo(a)pirena dilakukan selama
10 hari setiap 2 hari sekali sebanyak 0,2 ml pada bagian tengkuk mencit. Selanjutnya dibagi menjadi 4 kelompok perlakuan, kelompok CMC-Na 0,5% yang diberikan secara oral dengan sonde lambung setiap hari selama 14 hari. Kelompok FDL, larutan ujinya berupa fraksi diterpen lakton sambiloto yang di suspensikan kedalam CMC-Na 0,5%. Diberikan setiap hari selama 14 hari dengan dosis 594,80 mg/kgBB mencit. Kelompok DOX, diinjeksikan doksorubisin secara intraperitonial dengan dosis 1,2 mg/Kg BB mencit pada hari pertama terapi. Kelompok DOX+FDL diberikan kombinasikan dosis dari fraksi diterpen lakton dengan doxorubisin. Doxorubisin diinjeksikan secara intraperitonial pada hari pertama ix dan fraksi diterpen lakton diberikan secara oral menggunakan sonde lambung. Pada hari ke 15 mencit dibedah dan diambil darahnya secara intracardial dan organ hati, ginjal dan jantung di ambil untuk dibuat preparat histopatologinya. Pengaruh dari pemberian terapi didasarkan pada perubahan keadaan histopatologi masing-masing irisan histopatologi yaitu keadaan inti sel, keadaan sitoplasma dan jumlah sel yang mengalami degenerasi dan nekrosis pada masing- masing kelompok perlakuan.
Pada pengamatan irisan histopatologi hati, hasil analisis Kruskal Wallis untuk degenerasi diperoleh harga Asymp.Sig = 0,419 Untuk nekrosis diperoleh harga Asymp.Sig =0,262. Sig > α menunjukkan tidak ada perbedaan bermakna diantara semua kelompok perlakuan. Pada irisan histopatologi ginjal, hasil analisis Kruskal Wallis untuk degenerasi diperoleh harga Asymp.Sig = 0,166. Sig > α. Untuk kriteria nekrosis, didapatkan Asymp. Sig < α, yaitu sebesar 0.001 menunjukkan ada perbedaan bermakna pada kerusakan nekrosis ginjal antar kelompok, dilanjutkan dengan uji Z didapatkan hasil antara kelompok normal-kontrol negatif CMC-Na (0,0059) mempunyai perbedaan signifikan ini disebabkan karena pengaruh induksi benzo(a)pirene yang dapat menyebabkan kerusakan nekrosis pada ginjal. Pada irisan histopatologi jantung, hasil analisis Kruskal Wallis untuk degenerasi diperoleh harga Asymp.Sig = 0,025. Untuk kriteria nekrosis, Asymp. Sig = 0,040 Sig < α, Sehingga ada perbedaan bermakna pada kerusakan degenerasi dan nekrosis jantung mencit antar kelompok. Untuk mengetahui kelompok mana saja yang berbeda makna, dilanjutkan uji perbandingan berganda (uji Z 5%) didapatkan hasil ada perbedaan x bermakna pada kelompok perlakuan kontrol negatif CMC-Na-DOX dan kelompok DOX dengan DOX+FDL dapat disimpulkan bahwa pemberian kombinasi antara FDL dengan Doksorubisin dapat memberikan efek protektif terhadap organ jantung.
Parameter selanjutnya adalah SGOT dan SGPT darah mencit. Hasil yang didapat untuk SGOT setelah diuji analisis varian satu arah (ANAVA) pada tingkat kepercayaan 95%. didapatkan harga sig = 0,249 untuk SGPT setelah dianalisis didapatkan harga sig = 0,118, Sig < α. Hal ini menunjukkan tidak ada perbedaan bermakna diantara kontrol dengan semua kelompok perlakuan. Dapat disimpulkan bahwa kombinasi antara FDL dengan Dokrorubisin tidak dapat menurunkan toksisitas doksorubisin terhadap aktivitas enzim.
Berdasarkan pada pengamatan kedua parameter tersebut yakni pengujian enzim SGOT, SGPT dan pengamatan histopatologi dari hati, ginjal dan jantung mencit dapat dsimpulkan bahwa kombinasi fraksi diterpen lakton sambiloto dengan doksorubisin tidak dapat menurunkan toksisitas doksorubisin terhadap organ hati berdasarkan aktivitas enzim SGOT dan SGPT. Tetapi dapat menurunkan toksisitas doksorubisin terhadap organ ginjal dan jantung berdasarkan gambaran histopatologi ginjal dan jantung mencit. xi
ABSTRACT
The Combination Effects of Diterpene Lactone Fraction of Sambiloto
(Andrographis paniculata Nees) and Doxorubicin Based on Organ Histopathology (Liver, Kidney & Heart) and SGOT & SGPT Enzymes in Mice (Mus musculus)
Anis Aulia Fiqriah
Sambiloto (Andrographis paniculata Nees) and doxorubicin have same activity and mechanism, it can be used for combination therapy to get synergism effect and reduce the side effects caused by the use a single therapy. Were induced mice with benzo(a)pyrene 0.3% (w/v) in oleum olivarum subcutaneously. The results for SGOT after one-way analysis of variance test (ANOVA) with 95% confidence level. At 95% Sig is greater than 0.05. The result of Kruskal-Wallis histopathology liver and kidney histhopathology of the degeneration and necrosis showed significant difference between groups. There is significant difference in normal and group induced benzo(a)pirene. At the heart histopathology of degeneration Asymp. Sig = 0,025; necrosis Asymp. Sig 0,040 showed significant difference, continued by Z test 5%, there was significant difference for degeneration and necrosis in combination doxorubisin compare to single doxo. The combination of sambiloto and doxorubicin can’t reduce the side effects caused by using single therapy of doxorubicin based on Ezim SGOT & SGPT but can reduce the side effects based on organ histopathology ( kidney and heart) in mice.
Keyword: Sambiloto, doxorubicin, histopathology liver, kidney, heart,
SGOT, SGPT, Mice.xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................ i LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH…………..ii LEMBAR PERNYATAAN ...................................................................... iii LEMBAR PERNYATAAN PROYEK ..................................................... iv LEMBAR PENGESAHAN ...................................................................... v KATA PENGANTAR .............................................................................. vi RINGKASAN ........................................................................................... ix
ABSTRACT ............................................................................................... xii
DAFTAR ISI ............................................................................................ xiii DAFTAR GAMBAR ................................................................................ xvii DAFTAR TABEL .................................................................................... xvii DAFTAR LAMPRAN .............................................................................. xx
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang.................................................................1
1.2 Rumusan Masalah............................................................5
1.3 Tujuan Penelitian.............................................................5
1.4 Manfaat Penelitian...........................................................6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan tentang Andrographis paniculata Nees
2.1.1 Klasifikasi ......................................................... 7
2.1.2 Sinonim ............................................................. 7
2.1.3 Nama Daerah ..................................................... 8
2.1.4 Deskripsi Tanaman ............................................ 8 xiii
2.2 Kandungan dan Kegunaan Andrographis paniculata Nees
2.2.1 Kandungan Andrographis paniculata Nees ...... 9
2.2.2 Kegunaan Tanaman ........................................... 11
2.3 Tinjauan tentang Doksorubisin........................................ 11
2.4 Tinjauan tentang Benzo(a)pirena .................................... 12
2.5 Tinjauan tentang Simplisisa dan Ekstrak
2.5.1 Definisi simplisia ............................................... 14
2.5.2 Def inisi ekstrak ................................................ 15
2.5.3 Proses pembuatan ekstrak ................................. 15
2.6 Tinjauan tentang sifat fisika kimia dan farmakokinetika ekstrak Sambiloto ............................................................ 15
2.7 Tinjauan tentang Hati
2.7.1 Anatomi dan fisiologi hati ................................. 16
2.7.2 Tes Gangguan Fungsi Hati ................................ 17
2.7.3 Tinjauan Parameter Kerusakan Hati .................. 19
2.8 Tinjauan tentang Ginjal
2.8.1 Anatomi dan Fisiologi Ginjal ............................ 20
2.8.2 Fungsi Ginjal ..................................................... 22
2.8.3 Deteksi Kerusakan Ginjal .................................. 24
2.9 Tinjauan tentang Jantung ................................................. 25
2.10 Tinjauan tentang SGOT dan SGPT ................................. 29
BAB III KERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESIS PENELITIAN
3.1 Uraian Mengenai Kerangka Konseptual ....................... 31
3.2 Skema Kerangka Konsep .............................................. 34
3.3 Hipotesis Penelitian ...................................................... 35 xiv
BAB IV METODE PENELITIAN
4.1 Bahan Penelitian .............................................................. 36
4.1.1 Bahan Uji ......................................................... 36
4.1.2 Bahan Kimia dan Bahan Lain........................... 36
4.1.3 Hewan Coba ...................................................... 36
4.1.4 Alat Penelitian ................................................... 36
4.2 Prosedur Penelitian
4.2.1 Penyiapan Hewan Coba..................................... 37
4.2.2 Induksi Benzo(a)pirena ..................................... 37
4.2.3 Perhitungan Jumlah Benzo(a)pirena .................. 38
4.2.4 Cara Pembuatan Larutan Benzo(a)pirena .......... 38
4.2.5 Penyiapan Bahan Uji ......................................... 39
4.2.5.1 Perhitungan Dosis Doksorubisin ......... 39
4.2.5.2 Perhitungan Dosis Fraksi Diterpen Lakton ................................................ 40
4.2.6 Perlakuan terhadap Hewan Coba....................... 41
4.2.7 Pengambilan Darah Hewan coba....................... 43
4.2.8 Pengambilan Organ Hati, Ginjal dan Jantung ... 43
4.2.9 Pemeriksaan Serum Hewan Coba ..................... 43
4.2.9.1 Pemeriksaan SGOT ............................. 44
4.2.9.2 Pemeriksaan SGPT .............................. 44
4.2.9.3 Pembuatan Preparat Histopatologi Hati, Ginjal dan Jantung ............................... 45
4.3 Analisis Data
4.3.1 Analisis Data Enzim SGOT dan SGPT ............. 47
4.3.2 Analisis Data Preparat Histopatologi ................ 48 xv
xvi
4.4 Skema Penelitian
4.4.1 Pemberian Bahan Uji .............................................. 50
BAB V HASIL PENELITIAN
5.1 Penimbangan Organ Mencit ............................................... 51
5.1.1 Penimbangan Organ Hati Mencit ............................. 51
5.1.2 Penimbangan Organ Ginal Mencit ........................... 53
5.1.3 Penimbangan Organ Jantung Mencit ........................ 55
5.2 Pemeriksaan Histopatologi Mencit .................................... 57
5.2.1 Pemeriksaan Histopatologi Hati Mencit ................... 57
5.2.2 Pemeriksaan Histopatologi Ginjal Mencit ................ 64
5.2.3 Pemeriksaan Histopatologi Jantung Mencit ............. 71
5.3 Pemeriksaan Kimia Klinik Hewan Coba ........................... 80
BAB VI PEMBAHASAN Pembahasan ................................................................................... 84 BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN
7.1 Kesimpulan ......................................................................... 94
7.2 Saran ................................................................................... 94 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................... 96 LAMPIRAN ............................................................................................. 103
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman2.1 Andrographis paniculata Nees ........................................... 7
2.2 Struktur kimia senyawa andrografolida .............................. 9
2.3 Reaksi aktivasi Benzo(a)pirena .......................................... 14
2.4 Anatomi Jantung ................................................................. 27
3.1 Kerangka Konseptual ......................................................... 34
4.1 Pemberian Bahan Uji .......................................................... 50
5.1 Histogram Rata-rata Persentase Berat Hati terhadap Berart badan Mencit ...................................................................... 52
5.2 Histogram Rata-rata Persentase Berat Ginjal terhadap Berat Badan Mencit ..................................................................... 54
5.3 Histogram Rata-rata Persentase Berat Jantung terhadap Berat Badan Mencit..................................................................... 56
5.4 Histopatologi Hati Mencit .................................................. 63
5.5 Histopatologi Ginjal Mencit ............................................... 79
5.6 Histopatologi Jantung Mencit ............................................. 79
5.7 Histogram Rata-rata Kadar SGOT Mencit Setiap Perlakuan ........................................................................... 81
5.8 Histogram Rata-rata Kadar SGPT Mencit Setiap Perlakuan ............................................................................ 82 xvii
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman4.1 Kategori dan Penilaian Kerusakan Organ ............................ 49
5.1 Berat Organ Hati Mencit ..................................................... 51
5.2 Berat Organ Ginjal Mencit .................................................. 54
5.3 Berat Organ Jantung Mencit ................................................ 56
5.4 Data Penilaian Persen dan Skor Pengamatan Degenerasi pada Preparat Histopatologi Hati Mencit .................................... 58
5.5 Data Penilaian Persen dan Skor Pengamatan Nekrosis pada Preparat Histopatologi Hati Mencit .................................... 59
5.6 Harga Rangking Rata-rata Nekrosis Hati Mencit Tiap Kelompok Perlakuan .......................................................... 61
5.7 Perhitungan Z Selisih Rangking Rata-rata untuk
hitung
Pengamatan Neksrosis Hati Mencit ................................... 62
5.8 Data Penilaian Persen dan Skor Pengamatan Degenerasi pada Preparat Histopatologi Ginjal Mencit ................................. 55
5.9 Data Penilaian Persen dan Skor Pengamatan Nekrosis pada Preparat Histopatologi Ginjal Mencit ................................. 66
5.10 Harga Rangking Rata-rata Nekrosis Ginjal Mencit Tiap Kelompok Perlakuan .......................................................... 68
5.11 Perhitungan Z Selisih Rangking Rata-rata untuk
hitung
Pengamatan Neksrosis Ginjal Mencit ................................ 69
5.12 Data Penilaian Persen dan Skor Pengamatan Degenerasi pada Preparat Histopatologi Jantung Mencit .............................. 72
5.13 Data Penilaian Persen dan Skor Pengamatan Nekrosis pada Preparat Histopatologi Hati Mencit .................................... 73 xviii
5.14 Harga Rata-rata Degenerasi Jantung Mencit Tiap Kelompok Perlakuan ............................................................................ 75
5.15 Perhitungan Z dengan Selisih Rangking Rata-rata untuk
hitung
Pengamatan Degenerasi Jantung Mencit ............................ 76
5.16 Harga Rangking Rata-rata Nekrosis Jantung Mencit Tiap Kelompok Perlakuan .......................................................... 77
5.17 Perhitungan Z dengan Selisih Rangking Rata-rata untuk
hitung
Pengamatan Nekrosis Jantung Mencit ............................... 78
5.18 Hasil Pemeriksaan SGOT pada Serum Darah Mencit Coba .................................................................................. 80
5.19 Hasil Pemeriksaan SGOT pada Serum Darah Mencit Coba .................................................................................. 81
5.20 Nilai Signifikansi Data SGOT dan SGPT Berdasarkan Analisis One-Way ANOVA ............................................... 83 xix
xx
DAFTAR LAMPIRAN Halaman
Lampiran 1- Pembuatan Fraksi Diterpen Lakton ................................ 103 Lampiran 2- Penetapan Kadar Andrografolida dalam Sediaan Serbuk
Fraksi Diterpen Lakton Sambiloto .......................................... 105 Lampiran 3- Hasil Penetapan Kadar Andrografolida dalam Fraksi
Diterpen Lakton Sambiloto ...................................................... 107 Lampiran 4- Volume Maksimum yang Dapat Diberikan pada Hewan
Coba ......................................................................................... 107 Lampiran 5- Konversi Perhitungan Dosis untuk Beberapa Jenis Hewan dan Manusia ............................................................................. 110
Lampiran 6- Pembuatan Larutan CMC-Na 0,5% (B/V) ..................... 111 Lampiran 7- Analisis One-Way Anova Data SGOT dan SGPT .......... 112 Lampiran 8- Analisis One-Way Anova Data Persen Berat Hati terhadap
Berat Badan Mencit ................................................................ 114 Lampiran 9- Analisis One-Way Anova Data Persen Berat Ginjal terhadap Berat Badan Mencit ..................................................... 115 Lampiran 10- Analisis One-Way Anova Data Persen Berat Jantung terhadap Berat Badan Mencit ..................................................... 116
Lampiran 11- Analisis Kruskal-Wallis Data Histopatologi Hati ....... 117 Lampiran 12- Analisis Kruskal-Wallis Data Histopatologi Ginjal .... 118
Lampiran 13- Analisis Kruskal-Wallis Data Histopatologi Hati ........ 119 Lampiran 14- Tabel Z ........................................................................ 120
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kanker merupakan salah satu penyebab penyakii utama kematian di seluruh dunia. Di dunia, kanker merupakan penyebab kematian nomor dua setelah penyakit kardiovaskular. Menurut laporan WHO tahun 2003, setiap tahun timbul lebih dari 10 juta kasus penderita baru kanker dengan prediksi peningkatan setiap tahunnya kurang lebih 20%. Diperkirakan pada tahun 2020 jumlah penderita baru penyakit kanker meningkat hampir 20 juta kedepan bila tidak dilakukan interverensi yang memadai (Depkes RI, 2009). WHO mengestimasikan bahwa 84 juta orang meninggal akibat kanker dalam rentang waktu 2005-2015. Sedangkan hasil Riset Kesehatan Dasar 2007 menyebutkan bahwa prevalensi penyakit tumor di Indonesia adalah 4,3. Pada tahun 2003 jumlah penderita kanker di dunia mencapai 10 juta orang, dan pada tahun 2020 diperkirakan naik menjadi 20 juta (Depkes RI, 2009).
Kanker merupakan penyakit yang belum diketahui penyebabnya secara pasti, tetapi dipengaruhi oleh banyak faktor resiko, seperti merokok, diet yang tidak sehat, faktor lingkungan, obesitas, kurangnya aktivitas fisik, pola makan dan stress. Data statistik Sistem Informasi Rumah Sakit (SIRS) tahun 2006, mnunjukkan bahwa kanker payudara menempati urutan pertama (19,46%), disusul kanker leher rahim (11,07%), kanker hati dan saluran empedu intrahepatik (8,12%), Limfoma non Hodgkin (6,77%) dan leukimia (5,93%) (Depkes RI, 2009).
Salah satu upaya meningkatkan pemanfaatan bahan alam Indonesia yang terjamin mutu, khasiat dan keamanannya sehingga dapat
1
2 dipertanggung jawabkan secara ilmiah dan dapat digunakan untuk meningkatkan kesehatan masyarakat, saat ini badan POM bekerjasama dengan beberapa perguruan tinggi sedang meniliti 9 tanaman obat unggulan nasional sampai ke tahap uji klinis, salah satu diantaranya adalah sambiloto (Andrographis paniculata Nees) (Sukandar, 2004).
Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm.f.) Nees) dikenal sebagai tumbuhan obat yang mempunyai banyak khasiat di berbagai negara, antara lain untuk mengobati penyakit kanker, influenza, anti inflamasi, anti malaria, anti virus, anti hepatotoksik, anti HIV, dan lain sebagainya (Behr, 2002).
Andrographis paniculata Nees mengandung zat pahit andrografolida
yang dapat menghambat aktivitas sel mieloma leukimia pada tikus (Matsuda, 1994). Penelitian pendahuluan telah dilakukan terhadap herba sambiloto dan disimpulkan bahwa fraksi metanol herba sambiloto menunjukkan aktivitas inhibitor enzim DNA Topoisomerase II yang sangat poten dengan harga MED (Minimum Efficient Dose) sebesar 0,1 µg/mL.
Selain itu juga didapatkan hasil fraksinansi dan pemurnian ekstrak metanol sambiloto (Andrographis paniculata Nees) dapat diisolasi dan diidentifikasi senyawa aktif inhibitor ezim DNA Topoisomerase II yaitu senyawa andrografolida (Sukardiman dan Poerwono, 2001). Sambiloto tidak boleh dikonsumsi oleh wanita hamil. Dapat menimbulkan reaksi anafilaksis bagi yang alergi. (Panossian, et al.,2002). Hindari peggunaan jangka panjang bersamaan dengan obat imunosupresan, hati-hati pada pasien kardiovaskular, jika mengkonsumsi bersamaan dengan obat antipletelet atau antikoagulan karena sambiloto dapat menghambat agregasi platelet. (Daniel, 2000).
3 Pada uji in vitro, andrografolida mampu menekan fosforilasi IL-6-
induced STAT3 (Signal Transducer and Activator of Transcription 3) dan
translokasi inti subsequent dalam sel kanker secara signifikan.Penghambatan tersebut ditemukan melalui supresi Janus-activated kinase (JAK) 1/2 dan interaksi antara STAT3 dan gp130. Untuk memahami mekanisme biologis efek penghambatan andrografolida pada STAT3, dilakukan penelitian tentang efek andrografolida pada doxorubicin-induced
apoptosis pada sel kanker manusia. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
andrografolida meningkatkan sensitivitas sel kanker terhadap doksorubisin terutama melalui supresi STAT3. Dengan demikian fungsi antikanker baru dari
andrografolida bisa menjadi strategi terapi yang potensial dalam
kombinasi dengan agen kemoterapi (doksorubisin) untuk pengobatan kanker (Zhou et al., 2010).
Penggunaan agen kemoterapi sistemik bukan saja tidak begitu efektif namun juga tidak selektif dan sangat toksik bagi jaringan lain yang normal. Doksorubisin merupakan salah satu agen kemoterapi yang banyak digunakan dalam terapi kanker. Doksorubisin spesifik untuk fase S dan G /M dalam siklus sel, yaitu sebagai inhibitor topoisomerase II, yang
2
menyebabkan pemecahan double-strand DNA (Anderson et al., 2002; Airley, 2009). Mekanisme antineoplastiknya melibatkan ikatan dengan DNA melalui interkalasi diantara pasangan basa serta menghambat sintesis DNA dan RNA melalui pengacauan template dan halangan sterik.
Kemungkinan mekanisme lain dari doksorubisin adalah melibatkan ikatan dengan lipid membran sel. Hal ini akan mengubah berbagai fungsi seluler dan berinteraksi dengan topoisomerase II membentuk kompleks pemotong DNA (Baguley dan Kerr, 2002).
4 Doksorubisin menghambat faktor transkripsi HIF-1 melalui ikatannya dengan DNA sel yang mengalami hipoksia, sehingga dapat menurunkan ekspresi VEGF, SDF1 dan SCF dikarenakan mobilisasi CAC yang kemudian dapat menghambat vaskularisasi tumor. Selain itu, doksorubisin juga menghambat pertumbuhan sel melalui mekanisme pengaktifan faktor antiangiogenesis pada sel tumor EF43.fgf-4 dan menekan faktor proangiogenik pada sel tumor MCF-7 (Devy et al., 2004).
Doksorubisin memberikan efek toksisitas pada kardiovaskular dengan mengubah tingkat protein mitokondria dalam otot jantung. Dengan mengubah tingkat protein mitokondria siklus redoks doksorubisin dan NADH dehidrogenase diintensifkan. Jika diberikan doksorubisin, tingkat ROS disesuaikan dengan reseptor 4(TLR4) yang meningkatkan tingkat dari faktor tumor nekrosis. Jika akumulasi doksorubisin seumur hidup
2
mendekati 500 mg/m , dapat meningkatkan resiko cardiomyopathy dan sering mengakibatkan gagal jantung kongestif pada 20% pasien. Toksisitas pada ginjal terjadi ketika diketahui doksorubisin menyebabkan nefropati dan proteinuria dengan melukai gromerular (Oktay Tacar et al. 2012).
Pengurangan dosis mampu mengurangi efek samping doksorubisin (Wattanapitayakul et al., 2005) oleh karenanya menjadi tantangan untuk dapat memperbaiki aplikasi klinik agen kemoterapi supaya lebih efektif.
Salah satu pendekatan yang kini sedang mendapatkan perhatian adalah penggunaan kombinasi kemoterapi, dimana senyawa kemoprevensi yang bersifat non-toksik atau lebih tidak toksik dikombinasikan dengan agen kemoterapi untuk meningkatkan efikasinya dengan menurunkan toksisitasnya terhadap jaringan yang normal. Dengan latar belakang ini dilakukan penelitian terhadap agen-agen kemoprevensi untuk mencari
5 kandidat yang memiliki efek sinergis dalam kombinasi dengan obat antikanker.
Untuk mengetahui efek toksik yang akan terjadi pada hati, ginjal, jantung bila kombinasi antara doksorubisin dengan senyawa andrografolida digunakan secara in vivo, perlu dilakukan penelitian tentang aktivitas antikanker dari senyawa andrografolida herba sambiloto (Andrographis
paniculata Nees) secara in vivo. Penelitian secara in vivo dapat dilakukan
dengan menggunakan hewan coba mencit yang diinduksi dengan larutan benzo(a)pirena dalam oleum ovarium secara subkutann untuk menghasilkan jaringan kanker. Mencit yang menderita kanker diterapi dengan suspensi senyawa andrografolida dari isolat herba sambiloto yang diberikan dalam dosis tertentu. Kemudian dilihat dari irisan histopatologi jantung, hati, dan ginjal pada mencit yang mengalami perubahan setelah di terapi menggunakan kombinasi dari doksorubisin dengan fraksi diterpen lakton pada sambiloto.
1.2 Rumusan Masalah
Apakah campuran fraksi diterpen lakton dari herba sambiloto
(Andrographis paniculata Nees) dan Doksorubisin dapat menimbulkan efek
terhadap gambaran histopatologi ginjal, hati dan jantung serta enzim SGOT dan SGPT mencit (Mus musculus) yang telah di induksi kanker dengan benzo(a)pirene?
1.3 Tujuan Penelitian
Mengetahui efek kombinasi fraksi diterpen lakton sambiloto (Andrographis paniculata Nees) dan Doksorubisin terhadap gambaran
6 histopatologi hati, ginjal, dan jantung serta enzim SGOT dan SGPT mencit (Mus musculus) yang telah di induksi kanker dengan benzo(a)pirene?
1.4 Manfaat Penelitian
Dapat melengkapi data ilmiah mengenai pengaruh pemberian kombinasi fraksi diterpen lakton sambiloto (Andrographis paniculata Nees) dan Doksorubisin terhadap gambaran histopatologi hati, ginjal, dan jantung serta enzim SGOT dan SGPT mencit (Mus musculus) yang telah di induksi kanker dengan benzo(a)pirene?
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tinjauan tentang Andrographis paniculata Nees
2.1.1. Klasifikasi
Divisi : Spermatophyta Subdivisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledoneae Bangsa : Solanales Famili (suku) : Acanthaceae Genus (marga) : Andrographis Spesies (jenis) : Andrographispaniculat (Burm.f) Nees (Backer and Bakhuizen, 1965)
Gambar 2.1. Andrographis paniculata Ness (Jarukamjorn dan Nemoto,2008)
2.1.2. Sinonim Justica paniculata Nees Justicia latrebosa Russ Justicia stricta Lamk
(Wijayakusuma, 1996)
7
8
2.1.3. Nama Daerah
Jawa : Sambiloto, bidara, sadilata, takila (Jawa) Ki oray, ki peurat, takilo (Sunda) Sumatera : Pepaitan (Melayu) Ampadu tanah (Minang) (Badan POM, 2002)
2.1.4. Deskripsi Tanaman
Habitus terna semusin yang masuk jeruju-jerujuan ini dapat tumbuh liar ditempat-tempat terbuka seperti pinggir jalan, di ladang, tanah kosong yang tanahnya agak lembab, atau ditanam dipekarangan sebagai tanaman obat. Tanaman ini mudah menjadi banyak dan terdapat di dataran rendah sampai 700 meter di atas permukaan laut. Tinggi sekitar 40-90 cm.
Batangnya berbentuk persegi empat dengan nodus yang membesar dan banyak bercabang (anonim, 1979) Daunnya berbentuk lanset, ujung daun dan pangkal daunnya tajam, tepi daun rata, panjang daun 3 cm sampai 12 cm dan lebar 1 cm sampai 3 cm, panjang tangkai daun 5 mm sampai 25 mm, daun bagian atas bentuknya seperti daun pelindung (Anonim, 1979)
Bunganya majemuk, berbentuk tandan di ketiak daun dan ujung batang, kelopak lanset, berbagi lima, pangkal berkelatan, hijau, benang sari dua, bulat panjang, kepala sari bulat, ungu, putik pendek, kepala putik ungu kecoklatan, mahkota lonjong, pangkal berlekatan ujung pecah menjadi empat, bagian dalam putih bernoda ungu, bagian luar berambut, merah (Wijayakusuma, dkk. 1996).
Buah bentuknya memanjang sampai jorong dengan panjang sekitar 1,5 cm dan lebar 0,5 cm, pangkal dan ujungnya tajam, bila masak akan pecah membujur menjadi 4 keping (Wijayakusuma, dkk. 1996).
9 Bijinya gepeng kecil, berwarna coklat muda, mudah diperbanyak denga biji (Wijayakusuma, dkk. 1996).
2.2. Kandungan dan kegunaan Androraphis paniculata Nees
2.2.1. Kandungan Andrographis paniculata Nees
Sambiloto mengandung andrographolide, andropraphiside, 14- deoxyandrographolide, deoxyandrographiside, 140deoxy-11, 12- didehydroandrographolide, neoandrographolide, 14-epi-14deoxy-12- methoxyandrographolide, 14-deoxy-12-hydroxyandrographolide, 14- deoxy-11-hydroxyandrographolide, 14-deoxy-11, 12- hydroxyandrographolide, 6’-acetylneonandrographolide, bisandrographolide A, B, C dan D (Matsuda et al., 1994). Diamping itu, daun sambiloto mengandung saponin, flavonoid, alkaloid dan tanin. Kandungan kimia lain yang terdapat pada daun dan batang adalah lakton, panikulum, kalmegin dan hablur kuning yang memiliki rasa pahit (Yusron et al., 2005)
Gambar 2.2 Struktur kimia senyawa andrografolida (Harjotaruno et al.,2007).Andrografolida memodulasi berbagai jalur biokimia sel-sel kanker, sehingga dapat menghambat pertumbuhan tumor. Senyawa ini
10 memiliki efek sitotoksik terhadap berbagai sel kanker yang sifatnya tergantung dosis dan waktu. Andrografolida menghambat faktor- faktor, seperti siklin A, D, Cdk2, Cdk4, NF- Κb, VEGF, E-selectin,
VCAM, Akt, TNF, dan Bcl2 yang dibutuhkan untuk pertumbuhan, nutrisi, dan metastasis tumor. Sementara itu, anndrografolida dapat meningkatkan tumor suppressor elements seperti p53, caspases, protein penghambat p21, p16, p27 seperti yang diamati pada berbagai penelitian potensi anti kanker andrografolida. Peningkatan death
reseptor 4 (DR-4) memfasilitasi Tumor Necrosis Factor-Related
Apoptosis-Inducing Ligand (TRAIL) dalam induksi apoptosis secara
signifikan. Efek kumulatif dari semua kejadian faktorial ini menyebabkan inhibisi pertumbuhan sel kanker (Varma et al., 2009).
Efek protektif andrografolida telah dikaji terhadap toksisitas yang diinduksi oleh nikotin yang menyebabkan stres oksidatif pada berbagai organ seperti hati, ginjal, jantung, paru, dan limpa. Pemberian andrografolida secara signifikan dapat menurunkan peroksidasi lipid, oksidasi protein, dan menaikkan status enzim anti oksidan pada berbagai organ (Neogy et al., 2007). Andrografolida juga memiliki efek protektif terhadap organ hati dan ginjal yang mengalami toksisitas hasil induksi etanol. Pemberian andrografolida sebelum induksi etanol dapat menurunkan peroksidasi lemak pada hati dan ginjal (Singha et
al., 2006). Efek protektif andrografolida terhadap sel otot jantung juga
dibuktikan pada penelitian Woo et al., 2008.Efek samping yang dapat di timbulkan oleh andrografolida tergolog ringan dan jarang terjadi seperti alergi, kelelahan, sakit kepala, nyeri kelenjar getah bening, mual, diare. Tetapi untuk penggunaan Sambiloto sebagai terapi jangka panjang penggunaannya harus hati-hati. (Jarukamjorn dan Nemoto, 2008)
11
2.2.2. Kegunaan Tanaman
Sambiloto (Andrographis paniculata Nees) dimanfaatkan oleh masyarakat untuk mengobati tifus, demam, gatal-gatal, gigitan serangga dan ular berbisa dan kencing manis (Heyne, 1987). pengobatan hepatitis, infeksi saluran empedu, disentri basiler, tifoid, diare, influenza, radang amandel (tonsilitis), abses paru, malaria, radang paru (pneumonia), radang saluran nafas (bronkhitis), radang ginjal akut, radang telinga tengah, radang usus buntu, sakit gigi, demam, gonorrhea, diabetes, TB paru, skrofuloderma, pertusis, asma, leptospirosis, kusta, keracunan karena jamur, singkong, tempe bongkrek, dan makanan laut, kanker, penyakit trofoblas, kehamilan anggur, trofoblas ganas, tumor paru (Depkes RI, 1979).
2.3 Tinjauan tentang Doksorubisin
Doksorubisin merupakan antibiotika antrasiklin yang diisolasi dari
Streptomyces peuceutius var. Caesius. Meskipun merupakan antibiotika
namun doksorubisin tidak digunakan sebagai antimikroba. Senyawa ini telah digunakan untuk mengobati kanker sejak akhir tahun 1960-an dan menunjukkan potensi yang kuat dalam melawan kanker (Baguley dan Kerr, 2002).
Doksorubisin spesifik untuk fase S dan G
2
/M dalam siklus sel, yaitu sebagai inhibitor topoisomerase II, yang menyebabkan pemecahan double-
strand DNA (Anderson et al., 2002; Airley, 2009). Mekanisme
antineoplastiknya melibatkan ikatan dengan DNA melalui interkalasi diantara pasangan basa serta menghambat sintesis DNA dan RNA melalui pengacauan template dan halangan sterik. Kemungkinan mekanisme lain dari doksorubisin adalah melibatkan ikatan dengan lipid membran sel. Hal ini akan mengubah berbagai fungsi seluler dan berinteraksi dengan
12 topoisomerase II membentuk kompleks pemotong DNA (Baguley dan Kerr, 2002).
Doksorubisin menghambat faktor transkripsi HIF-1 melalui ikatannya dengan DNA sel yang mengalami hipoksia, sehingga dapat menurunkan ekspresi VEGF, SDF1 dan SCF dikarenakan mobilisasi CAC yang kemudian dapat menghambat vaskularisasi tumor. Selain itu, doksorubisin juga menghambat pertumbuhan sel melalui mekanisme pengaktifan faktor antiangiogenesis pada sel tumor EF43.fgf-4 dan menekan faktor proangiogenik pada sel tumor MCF-7 (Devy et al., 2004).
Doksorubisin memberikan efek toksisitas pada kardiovaskular dengan mengubah tingkat protein mitokondria dalam otot jantung. Dengan mengubah tingkat protein mitokondria siklus redoks doksorubisin dan NADH dehidrogenase diintensifkan. Jika diberikan doksorubisin, tingkat ROS disesuaikan dengan reseptor 4(TLR4) yang meningkatkan tingkat dari faktor tumor nekrosis. Jika akumulasi doksorubisin seumur hidup
2