Pengaruh ekstrak etanolik buah labu air (Langenaria siceraria (Mol.) Standley) pada tikus jantan galur Sprague Dawley yang dipejani doksorubisin - USD Repository
PENGARUH EKSTRAK ETANOLIK BUAH LABU AIR (Lagenaria siceraria (Mol.) Standley) PADA TIKUS JANTAN GALUR SPRAGUE DAWLEY YANG DIPEJANI DOKSORUBISIN HALAMAN JUDUL SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi Oleh :
Reza Eka Putra NIM : 098114081
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
PENGARUH EKSTRAK ETANOLIK BUAH LABU AIR
(Lagenaria siceraria (Mol.) Standley) PADA TIKUS JANTAN GALUR SPRAGUE DAWLEY YANG DIPEJANI DOKSORUBISIN HALAMAN JUDUL SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi Oleh :
Reza Eka Putra NIM : 098114081
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
HALAMAN PERSEMBAHAN
“Serahkanlah perbuatanmu kepada Tuhan, maka terlaksanalah segala
rencanamu.”
Amsal 16 : 3
Choose your love, love your choice (EKM Kotabaru)
Karya ini penulis persembahkan untu k… Tuhan Yesus Kristus atas limpahan berkat, penyertaan, dan cinta kasih-Nya sepanjang hidup ini.
Orang tua saya, Bapak Rusdarmawan dan Ibu B. Istianangsih E., serta adik saya, Clara Dewi, serta seluruh keluarga besar atas segala doa dan dukungannya.
Christine Herdyana Febrianti sebagai sahabat terkasih atas segala wujud kasih dan sayangnya.
Keluarga besar Farmasi USD angkatan 2009 atas kebersamaannya.
Fakultas Farmasi USD, Almamater saya.
PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Kasih atas segala berkat dan karya- Nya yang melimpah, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi berjudul
“Pengaruh Ekstrak Etanolik Buah Labu Air (Lagenaria siceraria (Mol.)
Standley) pada Tikus Jantan Galur Sprague Dawley yang Dipejani
Doksorubisin” dengan lancar dan baik.Skripsi ini dibuat sebagai salah satu syarat guna memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.) pada program studi Farmasi Universitas Sanata Dharma.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pelaksanaan dan penyusunan skripsi ini, tidak terlepas dari bantuan dan campur tangan dari berbagai pihak.
Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Ipang Djunarko, M.Sc., Apt selaku Dekan Fakutas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta atas tuntunan dan bimbingannya selama menempuh pendidikan S1 di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.
2. Bapak Prof. Dr. C.J. Soegihardjo, Apt selaku Dosen Pembimbing Utama skripsi ini atas segala kesabaran dalam memberikan bimbingan, pengarahan, dukungan, dan motivasi selama penelitian dan penyusunan skripsi.
3. Ibu Agustina Setiawati, S. Farm., Apt, M.Sc selaku Dosen Pembimbing Pendamping skripsi ini atas segala ilmu yang telah diberikan, bimbingan, pengarahan, dan motivasi selama penelitian dan penyusunan skripsi.
4. Ibu Phebe Hendra M.Si., Apt. Ph.D selaku Dosen Penguji skripsi yang telah banyak memberikan masukan, saran, dan bimbingannya.
5. Bapak Ipang Djunarko, M.Sc., Apt selaku Dosen Penguji skripsi yang telah banyak memberikan masukan, saran, dan bimbingannya.
6. Ibu Rini Dwiastuti, M.Sc., Apt selaku Kepala Laboratorium Fakultas Farmasi yang telah memberikan ijin atas penggunaan fasilitas laboratorium demi kepentingan penelitian skripsi ini.
7. Kepala Instalasi Kanker ―TULIP‖ Rumah Sakit dr. Sarjidto Yogyakarta atas bantuannya dalam mendapatkan bahan penelitian berupa doksorubisin.
8. Ibu drh. Sitarina Widyarini, MP., Ph.D, atas segala bantuan dan diskusinya dalam hal pembacaan preparat histopatologi.
9. Drh. Ari, Pak Heru, Pak Parjiman, Pak Kayat, dan Mas Ratijo yang telah banyak membantu dalam hal-hal teknis di laboratorium selama penelitian ini.
10. Teman-teman seperjuang an ―Labu Air‖, Joseph Singgih Dwilaksono, Maria Larizza Handoyo, dan Vincentia Adelina Haryanto atas segala kerjasama, waktu, suka, duka, kebersamaan, dan perjuangan dalam menyelesaikan penelitian ini sampai selesai.
11. Sahabat-sahabat terkasih, Christine Herdyana, Joseph Singgih Dwilaksono, Maria Larizza Handoyo, Vincentia Adelina Haryanto, Johanes Putra, David Candra Putra, Yulio Nur Aji, Melisa Silvia, Raras Pramudita, Lucia Shinta, Jati Panantya, Otniel Sanjaya, Evy Fenni, Dina
DAFTAR ISI
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING .................................................. ii HALAMAN PENGESAHAN
……………………… .......................................... iii PERNYATAAN KEASLIAN KARYA .............................................................. iv
1.
2.
LAMPIRAN ...................................................................................................... 52
DAFTAR TABEL
Tabel I. Kadar serum AST dan perbandingan antar waktu pencuplikan darah hewan uji pada pemejanan doksorubisin (n=2) ................................................. 36 Tabel II. Tabel II. Pengaruh perlakuan pemberian berbagai dosis ekstrak buah
Lagenaria siceraria terhadap tikus yang dipejani doksorubisin yang diamati dari
kadar serum AST ............................................................................................. 38 Tabel III. Hasil statistik pengaruh perlakuan pemberian berbagai dosis ekstrak buah Lagenaria siceraria terhadap tikus yang dipejani doksorubisin yang diamati dari kadar serum AST ...................................................................................... 39
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Skema klasifikasi kanker ................................................................ 8 Gambar 2. Struktur doksorubisin ..................................................................... 12 Gambar 3. Mekanisme pembentukan radikal bebas .......................................... 13 Gambar 4. Labu air .......................................................................................... 15 Gambar 5. Strukur cucurbitacin B .................................................................... 16 Gambar 6. Kadar serum AST tikus dengan pemejanan doksorubisin pada berbagai waktu pencuplikan darah ................................................................................. 36 Gambar 7. Kadar serum AST tikus dengan pemberian ekstrak buah Lagenaria
siceraria pada berbagai variasi dosis ................................................................ 38
Gambar 8. Gambaran histopatologi organ jantung tiap kelompok perlakuan .... 40
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Data buah labu air (Lagenaria siceraria) ...................................... 53 Lampiran 2. Foto buah labu air (Lagenaria siceraria) ...................................... 53 Lampiran 3. Perhitungan rendemen ekstrak etanolik buah Lagenaria siceraria 53 Lampiran 4. Kadar air serbuk etanolik buah Lagenaria siceraria dengan metode gravimetri ........................................................................................................ 54 Lampiran 5. Analisis statistik perbandingan nilai serum AST antar waktu pencuplikan darah hewan uji pada kontrol pelarut ............................................ 54 Lampiran 6. Analisis statistik pengaruh perlakuan pemberian berbagai dosis ekstrak buah Lagenaria siceraria terhadap tikus yang dipejani doksorubisin yang diamati dari nilai serum AST ........................................................................... 55 Lampiran 7. Surat persetujuan Ethics Committee ............................................. 58 Lampiran 8. Surat determinasi tanaman ........................................................... 59
INTISARI
Telah dilakukan penelitian mengenai pengaruh ekstrak etanolik buah labu air (Lagenaria siceraria (Mol.) Standley) pada tikus jantan galur Sprague Dawley yang dipejani doksorubisin. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh informasi mengenai pengaruh ekstrak etanolik buah Lagenaria siceraria akibat pemejanan doksorubisin, dan mengenai besaran dosis efektif ekstrak etanolik buah Lagenaria yang dapat memberikan pengaruh akibat pemejanan doksorubisin.
siceraria
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental murni dengan rancangan penelitian acak lengkap pola searah. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode pengukuran aktivitas serum Aspartat Aminotransferase (AST) dan pemeriksaan gambaran histopatologi jantung. Sebanyak 25 ekor tikus jantan galur Sprague Dawley dibagi acak menjadi 5 kelompok, yaitu kelompok kontrol negatif yang diberikan CMC Na 1% selama 10 hari dan dilanjutkan pemberian saline steril selama 6 hari, kelompok kontrol doksorubisin yang diberikan dengan dosis 4,5 mg/kg BB setiap 2 hari sekali selama 6 hari, dan 3 kelompok perlakuan dengan pemberian ekstrak etanolik buah
Lagenaria siceraria dengan dosis 1000 ; 750 ; dan 500 mg/kg BB selama 10 hari
yang dilanjutkan dengan pemberian doksorubisin dosis 4,5 mg/kg BB setiap 2 hari sekali selama 6 hari. Pada waktu 48 jam setelah perlakuan terakhir, setiap hewan uji pada setiap kelompok perlakuan diambil cuplikan darahnya melalui sinus orbitalis mata untuk penetapan aktivitas AST. Pada akhir penelitian, tikus dibedah untuk diambil organ jantung untuk mengetahui kondisi/gambaran histopatologi.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak etanolik buah Lagenaria
siceraria belum mempengaruhi tikus galur Sprague Dawley yang dipejani
doksorubisin melalui pengamatan serum AST dalam darah, dan pada gambaran histopatologi sel jantung pada dosis 1000 ; 750 ; dan 500 mg/kg BB.
Kata kunci : kanker, doksorubisin, Lagenaria siceraria (Mol.) Standley
ABSTRACT
A study concerning the effect of ethanol extract of Lagenaria siceraria (Mol.) Standley fruit in male Sprague Dawley rats induced doxorubicin. This study aimed to obtain information about effect of ethanol extract of Lagenaria
siceraria fruit against doxorubicin, and how much effective dose of ethanol
extract of Lagenaria siceraria required for given effect against doxorubicin.This research is a pure experimental design using randomized complete unidirectional pattern. This method used in this research is a method of measuring the activity of Aspartat Aminotransferase (AST) and investigation of cardio histopathological changes. A total of 25 male Sprague Dawley rats were divided randomly into 5 groups : negative control of CMC Na 1% on 10 days and then
saline sterile given on 6 days, control of doxorubicin with dose 4,5 mg/kg every
other day on 6 days, and 3 treatment groups given ethanol extract of Lagenaria
siceraria fruit 1000 ; 750 ; and 500 mg/kg on 10 days and then doxorubicin
induced with dose 4,5 mg/kg every other day on 6 days. At 48 hours after the last administration, every rats on every groups, blood samples were taken through the eye orbital sinus for measuring activity of AST. In the end of study, r at’s heart are taken to investigation of histophatological changes.
The result showed that the ethanol extract of Lagenaria siceraria fruit has n’t effect in male Sprague Dawley rats induced doxorubicin in activity of AST and in histopathological of cardiac cell at dose 1000 ; 750 ; and 500 mg/kg.
Key words ; cancer, doxorubicin, cardiprotective, Lagenaria siceraria (Mol.) Standley
BAB I BAB I. PENGANTAR A. Latar Belakang Kanker adalah suatu penyakit yang ditandai oleh pertumbuhan secara
cepat dari sel-sel di dalam jaringan tubuh. World Health Organization (WHO) mengemukakan bahwa kanker merupakan salah satu penyakit penyebab utama kematian di dunia. Menurut data pada tahun 2008, terdapat angka kematian sebesar 7,6 juta jiwa di seluruh dunia akibat kanker, atau 13% dari angka kematian seluruh penduduk di dunia pada tahun tersebut. Bahkan WHO memperkirakan bahwa pada tahun 2030, kematian akibat kanker dapat mencapai angka 13,1 juta jiwa (WHO, 2012). Penyebab utama penyakit ini bermacam- macam, mulai dari virus, bakteri, zat kimia yang bersifat karsinogenik, paparan sinar UV, faktor genetik, bahkan akibat stres kronis (Tim Cancer Helps, 2010).
Menurut Wattanapitayakul, Chularojmontri, dan Herunsalee (2005) beberapa upaya pengobatan yang sering dilakukan dalam mengobati kanker antara lain dengan operasi, kemoterapi, terapi hormon, maupun terapi dengan radiasi. Dari sekian banyak terapi pengobatan kanker, kemoterapi masih menjadi pilihan andalan bagi para pasien penderita kanker dalam menjalani pengobatan (Tim Cancer Helps, 2010). Kemoterapi sendiri adalah istilah yang digunakan untuk penggunaan obat-obatan sitotoksik dalam terapi kanker (Otto, 1996).
Menurut Fimognari, Nusse, dan Lenzi (2006) doksorubisin adalah agen kemoterapi yang umum digunakan dalam pengobatan kanker payudara. Hal ini juga didukung oleh Shah, Mohan, Kasture, Sanna, dan Maxia (2009) yang mengemukanan bahwa doksorubisin merupakan antibiotik golongan antrasiklin yang poten terhadap kanker dan memiliki spektrum yang luas sebagai senyawa antitumor pada berbagai jaringan tubuh manusia.
Potensi besar yang dimiliki doksorubisin sebagai antikanker memiliki hambatan karena penggunaan doksorubisin dapat menyebabkan kerusakan pada jantung. Kerusakan pada jantung akibat doksorubisin disebabkan oleh adanya peningkatan oxidative stress pada jantung yang diperantarai oleh reactive oxygen
species (ROS) (Octavia , Tocchetti, Gabrielson, Janssens, Crijns, dan Moens,
2012). Pendapat ini juga didukung oleh Alkreathy, Damanhouri, Ahmed, Slevin, Ali, dan Osman (2010) yang berpendapat bahwa penggunaan klinis doksorubisin juga terbatas karena memiliki risiko kardiotoksisitas. Reactive oxygen species (ROS) yang menjadi perantara perusakan jantung oleh doksorubisin dihasilkan oleh reaksi redoks dari doksorubisin radikal semikuinon yang merupakan hasil penghilangan 1 elektron dari doksorubisin oleh flavoenzim reduktase di dalam tubuh (Kalivendi et al., 2005).
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Shah et al. (2009), pemejanan doksorubisin secara intraperitoneal pada dosis 3 mg/kg BB yang diberikan setiap 2 hari sekali selama 2 minggu menyebabkan peningkatan kadar LDH, CPK, dan AST secara signifikan, dan menurunkan kadar enzim antioksidan SOD dan GSH.
Hasil penelitian Fard, Naseh, Bodhankar, dan Dikshit (2010) dengan pemejanan doksorubisin pada dosis 10 mg/kg BB secara intravena selama 1 jam pada hewan uji tikus menyebabkan peningkatan kadar serum CK-MB, LDH, dan AST, dan juga menyebabkan perubahan secara histopatologi organ jantung berupa sever
nuclear pyknosis . Begitu pula dengan pemejanan doksorubisin dengan dosis
masing-masing pemejanan 2,5 mg/kg BB selama 6 kali dalam 2 minggu yang mampu menyebabkan perubahan dalam profil EKG jantung tikus pada fase repolarisasi di mana terjadi peningkatan perpanjangan dalam segmen ST dan interval ST, dan juga nekrosis pada sel miokardial (Elbaky, Ali, dan Ahmed, 2010). Berbagai penelitian tersebut menunjukkan bagaimana doksorubsisin mampu menyebabkan kerusakan jantung yang dapat diamati melalui beberapa parameter.
Buah Lagenaria siceraria atau sering dikenal dengan buah labu air adalah salah satu tanaman obat yang memiliki banyak khasiat, diantaranya adalah sebagai peluruh air seni (diuretik), antioksidan, imunomodulator, antiinflamasi, mempunyai aktivitas dalam melindungi hati (hepatoprotektif), dan sebagai kardioprotektif (Gorasiya, Paranjape, dan Murti, 2011). Berdasarkan penelitian sebelumnya oleh Fard et al. (2010), ditemukan bahwa Lagenaria siceraria dalam bentuk jus buahnya dengan dosis 10 mL/kg BB mampu mengurangi efek kardiotoksisitas dari doksorubisin dosis 10 mg/kg BB dengan rute pemberian intravena. Pemberian jus buah Lagenaria siceraria tersebut mampu meningkatkan kadar enzim antioksidan dalam darah, yaitu SOD dan GSH. Selain itu, dari penelitian Kubde (2010) secara in vitro, ekstrak etanol dari buah Lagenaria memiliki daya tangkap yang kuat untuk menangkap radikal bebas H O .
siceraria
2
2 Dari kajian ini, ekstrak etanol Lagenaria siceraria potensial digunakan untuk
mengurangi kardiotoksisitas doksorubisin melalui kemampuannya sebagai antioksidan. Oleh karena itu, perlu diteliti lebih lanjut untuk mengetahui pengaruh pemberian ekstrak etanolik dari buah Lagenaria siceraria akibat pemejanan doksorubisin.
1. Perumusan masalah
a. Apakah pengaruh pemberian ekstrak etanolik buah labu air (Lagenaria
siceraria) pada tikus jantan galur Sprague Dawley yang dipejani
doksorubisin?
b. Berapakah dosis efektif ekstrak etanolik buah labu air (Lagenaria
siceraria) yang dapat memberikan pengaruh pada tikus jantan galur Sprague Dawley yang dipejani doksorubisin?
2. Keaslian penelitian
Berdasarkan penelusuran literatur yang dilakukan, penelitian mengenai pengaruh ekstrak etanolik buah labu air (Lagenaria siceraria) terhadap kadar AST dalam darah pada tikus galur Sprague Dawley yang dipejani doksorubisin belum pernah dilakukan. Penelitian mengenai buah labu air
(Lagenaria siceraria) yang pernah dilakukan adalah dengan judul Efek
Kardioprotektif Jus Buah Lagenaria siceraria (Molina) Standley (Cucurbitaceae) pada Tikus yang Dipejani Doksorubisin (Fard et al., 2010). Dari penelitian tersebut didapat bahwa pemberian jus buah
Lagenaria siceraria dengan dosis 10 mL/kg BB setiap hari selama 18 hari
mampu mengurangi efek kardiotoksisitas yang ditimbulkan akibat pemejanan doksorubisin doksorubisin pada dosis 10 mg/kg BB secara intravena selama 1 jam pada hewan uji tikus melalui pengamatan enzim CK-MB, LDH, AST, dan pengamatan EKG berupa interval QT. Penelitian lainnya berjudul Efek Protektif Jus Buah Lagenaria siceraria (Molina) pada Kasus Infrak Miokardiak Akibat Isoproterenol (Upaganlawar dan Balaraman, 2010). Pada penelitian tersebut, ditemukan bahwa jus buah labu air (Lagenaria siceraria), pada dosis 400 mg/kg BB yang diberikan setiap hari selama 30 hari memiliki efek protektif terhadap pemejanan Isoproterenol pada dosis 200 mg/kg BB secara sub cutan melalui pengamatan enzim antioksidan dan electrocardiograpic. Singh, Mohd, Ayaz, Ankur, dan Jyoti (2012) juga meneliti mengenai ―Efek Protektif
Lagenaria siceraria terhadap Doksorubisin yang Menginduksi
Kardiotoksik pada Tikus Wistar‖ dan didapat hasil berupa pemberian ekstrak air : etanol (1:1) biji Lagenaria siceraria dengan dosis harian 200 mg/kg BB dan 400 mg/kg BB selama 29 hari mampu mengurangi efek kardiotoksik dari doksorubisin dengan dosis 10 mg/kg BB secara intraperitoneal secara signifikan.
Dari penelusuran literatur yang dilakukan, penelitian mengenai pengaruh ekstrak etanolik buah labu air (Lagenaria siceraria) pada tikus jantan galur Sprague Dawley yang dipejani doksorubisin belum pernah dilakukan. Penelitian yang dilakukan memiliki perbedaan dengan penelitian-penelitian sebelumnya yang telah disebutkan diatas, seperti perbedaan pada pelarut yang digunakan dalam ekstraksi, cara ekstraksi, bagian dari tanaman Lagenaria siceraria yang digunakan, maupun penginduksi perusakan pada jantung. Penelitian ini menggunakan keseluruhan buah Lagenaria siceraria dengan metode ekstraksi dengan pelarut etanol dan doksorubisin sebagai penginduksi kerusakan jantung.
3. Manfaat penelitian
a. Manfaat teoritis : Penelitian ini diharapkan dapat memperkaya ilmu pengetahuan pada penggunaan buah air (Lagenaria siceraria) pada ekstrak etanoliknya akibat pemejanan kardiotoksik.
b. Manfaat praktis : Penelitian ini diharapkan dapat menjadi alternatif bagi masyarakat dalam pemilihan agen terapi pendukung pada penderita kanker yang diterapi dengan doksorubisin dengan penggunaan ekstrak etanolik buah labu air (Lagenaria siceraria).
B. Tujuan Penelitian
1. Tujuan umum : Penelitian ini bertujuan untuk menemukan alternatif terapi pendamping untuk terapi kanker dengan doksorubisin.
2. Tujuan khusus :
a. Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh ekstrak etanolik buah labu air (Lagenaria siceraria) pada tikus jantan galur Sprague Dawley yang dipejani doksorubisin yang diamati melalui pengukuran kadar AST dalam darah dan gambaran histopatologi sel jantung
b. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dosis efektif ekstrak etanolik buah labu air (Lagenaria siceraria) yang mampu menurunkan kadar AST dalam darah dan menyebabkan perubahan gambaran histopatologi sel jantung kembali normal pada tikus jantan galur
Sprague Dawley yang dipejani doksorubisin.
BAB II BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA A. Kanker Tumor adalah pembengkakan yang terjadi di dalam tubuh yang
disebabkan oleh berkembangbiaknya sel-sel secara abnormal. Tumor dapat bersifat jinak (benigna) ataupun ganas (kanker). Tumor yang bersifat jinak tumbuh membesar, tetapi tidak menyebar atau menggerogoti jaringan tubuh lainnya (Gambar 1). Tumor yang bersifat ganas, disebut kanker, yang menyerang seluruh tubuh dan tidak terkendali. Sel-sel kanker berkembang dengan cepat. Sel- sel tersebut merusak dan menyerang jaringan tubuh melalui aliran darah dan pembuluh getah bening sehingga dapat tumbuh dan berkembang ditempat baru (Wijayakusuma, 2008).
Gambar 1. Skema klasifikasi kanker (de Jong, 2001) Ada beberapa perbedaan antara tumor jinak dan tumor ganas (kanker) :
1. Kanker menyerang dan merusak jaringan normal yang berada disekitarnya, sedangkan tumor jinak akan tumbuh dari perluasan tanpa adanya penyerangan jaringan normal.
2. Kanker dapat mengalami metastasis melalui jalur limpatik atau pembuluh darah yang menuju kelenjar limpa dan jaringan lain dalam tubuh. Sedangkan tumor jinak hanya akan berada ditempat ia berada saja dan tidak mengalami metastasis.
3. Kanker dapat berdeferensiasi menjadi lebih kuat dari sel normal, sedangkan tumor jinak sifatnya masih menyerupai sel normal
4. Sel kanker berkembang sangat pesat dibandingkan dengan sel tumor jinak (Ruddon, 2007).
Ada beberapa hal yang menjadi ciri khas dari kanker, yaitu :
1. Morfologi sel kanker selalu berbeda dan lebih variatif daripada sel normal yang terdapat pada jaringan yang sama. Sel kanker dapat berbeda dalam hal ukuran dan bentuk.
2. Inti sel dari sel kanker selalu lebih besar dan kromatin akan terlihat lebih jelas daripada sel normal.
3. Jumlah sel yang mengalami mitosis lebih besar daripada sel normal yang mengakibatkan populasi sel kanker yang lebih besar daripada populasi sel normal.
4. Banyak ditemukannya abnormal mitosis, ―giant cell‖, pleomorphic (variasi ukuran dan bentuk), atau inti sel yang lebih dari 1.
5. Bila sudah tampak jelas terjadi penyerangan terhadap jaringan normal, hal itu menandakan bahwa sel kanker sudah siap untuk mengalami metastasis (Ruddon, 2007). Setiap sel memiliki suatu siklus dalam tahapan replikasinya yang dinamakan siklus sel. Siklus sel merupakan serangkaian kejadian yang menghasilkan mitosis, suatu replikasi DNA dan pembagian yang merata kepada sel-sel yang baru. Sel kanker memilki siklus yang sama dengan sel normal. Siklus sel sendiri terdiri dari 5 fase, yaitu :
1. Fase G merupakan fase istirahat atau dorman,
2. Fase G
1 merupakan fase sintesis protein yang akan digunakan
untuk fase S,
3. Fase S adalah fase di mana DNA disintesis,
4. Fase G
2 adalah fase di manaterjadi sintesis protein lebih lanjut dan
tahap mempersiapkan fase M, dan 5. Fase M adalah tahap mitosis dan pembelahan sel (Otto, 2005).
B. Doksorubisin
Doksorubisin (Gambar 2) merupakan antibiotik golongan antrasiklin yang banyak digunakan untuk terapi berbagai macam jenis kanker seperti leukemia akut, kanker payudara, kanker tulang dan ovarium (Childs, Phaneuf, Dirks, Phillips, dan Leeuwenburgh, 2002). Senyawa ini diisolasi dari Streptomyces
peucetius var caesius pada tahun 1960-an dan digunakan secara luas (Minotti,
Berbagai penelitian mengenai mekanisme kerja doksorubisin telah dilakukan. Antibiotik antrasiklin seperti doksorubisin memiliki mekanisme aksi sitotoksik melalui empat mekanisme, yaitu:
1. penghambatan topoisomerase II, 2. interkalasi DNA sehingga mengakibatkan penghambatan sintesis DNA dan RNA, 3. pengikatan membran sel yang menyebabkan aliran dan transport ion, dan 4. pembentukan radikal bebas semikuinon dan radikal bebas oksigen melalui proses yang tergantung besi dan proses reduktif yang diperantarai enzim. Mekanisme radikal bebas ini telah diketahui bertanggungjawab pada kardiotoksisitas akibat antibiotik antrasiklin (Bruton, Lazo, dan Parker, 2005). Doksorubisin dapat menyebabkan kardiotoksisitas pada penggunaan jangka panjang, hal itu menyebabkan penggunaannya secara klinis menjadi terbatas. Efek samping pada pemakaian kronisnya bersifat ireversibel, termasuk terbentuknya cardiomyopathy dan congestive heart failure (Han, Pan, Ren, Cheng, Fan, dan Lou, 2008). Umumnya doksorubisin digunakan dalam bentuk kombinasi dengan agen antikanker lainnya seperti siklofosfamid, cisplatin dan 5- FU. Peningkatan respon klinis dan pengurangan efek samping cenderung lebih baik pada penggunaan kombinasi dengan agen lain dibandingkan penggunaan doksorubisin tunggal (Bruton et al., 2005).
Gambar 2. Struktur Doksorubisin (Anonim, 2012)
Hipotesis yang paling umum untuk mekanisme yang obat-obat golongan antrasiklin, seperti doksorubisin, menyebabkan kardiotoksisitas meliputi pembentukan radikal bebas dan superoksida. Hipotesis ini didasarkan pada eksperimen in vitro dan beberapa penelitian telah dilakukan pada manusia. Reaksi radikal bebas dimulai dari reduksi dari satu elektron dari doksorubisin sehingga membentuk doksorubisin radikal semikuinon oleh flavoenzim reduktase seperti NADPH-sitokrom P450 reduktase. Radikal semikuinon kemudian membentuk
2+ kompleks dengan besi membentuk kompleks radikal bebas antrasiklin-besi (Fe ).
Kompleks ini mereduksi oksigen untuk membentuk superoksida yang pecah menjadi hidrogen peroksidase dan oksigen (Gambar 3) (Schimmel, Richel, van den Brink, dan Jan Guchelaar, 2004).
Gambar 3. Mekanisme pembentukan radikal bebas (Schimmel et al., 2004)
Jantung adalah jaringan utama yang menjadi efek dari kerusakan akibat radikal bebas dari doksorubisin. Hal ini disebabkan oleh rendahnya jumlah enzim/molekul yang dapat menangkap radikal bebas, seperti SOD dan GSH. Disisi lain, doksorubisin memiliki afinitas yang tinggi pada komponen fosfolipid pada membran mitokondria sel jantung yang berakibat akumulasi doksorubisin pada jaringan jantung (Koti, Vishwanathswamy, Wagawade, dan Thippeswamy, 2009).
Mitokondria menunjukkan sensitifitas yang tinggi terhadap ROS yang dapat mengakibatkan perubahan fungsinya. DNA pada mitokondria (mtDNA) sangat mudah termodifikasi akibat adanya ROS/NOS (reactive nitrogen species). Hal ini disebabkan mtDNA berada sangat dekat tempat produksi ROS intraseluler, mtDNA juga tidak memiliki protein histon yang dapat berfungsi sebagai pelindung terhadap perusakan akibat oksidatif, dan mtDNA tidak memiliki kemampuan yang baik dalam kerusakan yang terjadi pada dirinya sendiri. Kerusakan pada mtDNA ini akan menyebabkan perubahan fungsi sel, seperti dalam proses pembuatan kode untuk pembentukan protein bagi respirasi sel (Lakshmi, Padmaja, Kuppusamy, dan Kutala, 2009).
Selain mempengaruhi mtDNA mitokondria, doksorubisin juga dapat berikatan dengan membran dalam mitokondria dengan membentuk kompleks yang hampir ireversibel dengan kardiolipin, salah satu komponen penyusun membran dalam mitokondria. Kompleks ini menghalangi proses transport elektron di dalam mitokondria sehingga proses respirasi terganggu (Octavia et al., 2012).
C. Labu Air (Lagenaria siceraria (Mol.) Standley)
Famili Cucurbitaceae adalah sumber utama dari agen pengobatan sejak zaman dahulu kala. Berbagai bagian tanaman, termasuk buah, dari famili ini telah diuji potensi farmakologinya. Lagenaria siceraria (Molina) Standley (famili Cucurbitaceae) atau lauki (Hindi) atau labu botol (Inggris) adalah tanaman obat yang digunakan di India, Cina, negara-negara Eropa, Brazil, Hawaii, dan lain-lain sebagai kardiotonik, tonik umum dan diuretik. Hasil penelitian lebih lanjut, ditemukan efek sebagai antihepatotoksik, analgesik, anti-inflamasi, hypolipidemic,
antihyperglycemic , immunomodulator dan kardioprotektif dari ekstrak buahnya
(Tyagi, Sharma, dan Hooda, 2012).Buah Lagenaria siceraria (Mol.) Standley (labu botol) (Gambar 4) umum digunakan di India sebagai kardiotonik. Penelitian-penelitian sebelumnya mengatakan bahwa adanya aktifitas penangkapan radikal bebas oleh Lagenaria
siceraria . Karena adanya keterkatian dengan aktifitas antioksidan, ekstrak
etanolik dari buah Lagenaria siceraria perlu diteliti efeknya terhadap patogenesis, karena patogenisis erat hubungannya dengan radikal bebas. Ekstrak tersebut ditemukan efektif sebagai hepatoprotektif, antioksidan, antihiperglikemia, immunomodulator, antihiperlipidemia dan agen kardiotonik (Deshpande, Choudhari, Mishra, Meghre, Wadodkar, dan Dorle et al., 2008)
1. Klasifikasi taksonomi
Gambar 4. Labu air ( Deshpande et al., 2007)
Kingdom : Plantae Divisi : Magnoliphyta Kelas : Magnoliopsida Ordo : Cucurbitales Famili : Cucurbitaceae Genus : Lagenaria Species : Lagenaria siceraria (Mol.) Standley (Gorasiya et al., 2011).
2. Kandungan kimia Buah labu air memiliki komposisi asam amino, yaitu leusin sebanyak 0,8 mg/g; fenilalanin 0,9 mg/g; valin 0,3 mg/g; tirosin 0,4 mg/g; alanin 0,5 mg/g; treonin 0,2 mg/g; asam glutamat 0,3 mg/g; serin 0,6 mg/g; asam aspartat 1,9 mg/g; sistin 0,6 mg/g; sistein 0,3 mg/g; arginin 0,4 mg/g dan prolin 0,3 mg/g. Buah Lagenaria siceraria merupakan sumber yang baik untuk vitamin B dan mengandung asam askorbat dalam jumlah sedang dan juga cucurbitacins B, D, G dan H (terutama cucurbatacin B). Hasil skrining fitokimia juga menyebutkan adanya kandungan fukosterol dan kampesterol (Gorasiya et al., 2011).
Gambar 5. Strukur cucurbitacin B (Gorasiya et al., 2011) D. Aspartate Aminotransferase (AST)
AST atau juga sering disebut SGOT (Serum Glutamat Oksaloasetat Transaminase) adalah enzim yang sebagian besar terdapat dalam otot jantung dan hati; selain itu juga ditemukan dalam otot rangka, ginjal, dan pankreas. Nilai AST serum yang tinggi ditemukan pada infark miokard akut (IMA) dan kerusakan hepar. Setelah nyeri dada hebat yang disebabkan oleh IMA, AST serum Jika tidak terjadi perluasan infark, nilai AST serum kembali normal dalam 4 sampai 6 hari (Joyce, 2007).
Aspartate Aminotransferase merupakan salah satu contoh enzim plasma terdapat dalam sel. Kadar enzim ini di dalam sel lebih tinggi dibandingkan dengan kadar di dalam plasma darah. Bila kadar enzim ini di dalam darah meningkat, menunjukkan adanya peningkatan jumlah sel yang rusak atau mati, atau proliferasi sel (penambahan jumlah sel dalam jumlah banyak) (Djojodibroto, 2003).
Peningkatan kadar terjadi bila terjadi infark miokard akut (IMA), ensefalitis, nekrosis hepar, penyakit dan trauma musculoskeletal, pancreatitis akut, eklampsia, dan gagal jantung kongestif (GJK) (Joyce, 2007).
Peningkatan kadar AST dalam darah dapat dibagi menjadi 3 kategori berdasarkan jumlah kadarnya dalam darah, yaitu : a) Peningkatan mencolok (5 kali normal atau lebih), penyebabnya dapat berupa kerusakan hepatoseluler akut, infarkmiokard, kolaps sirkulasi
(syok), pankreatitis akut, maupun mononukleosis infeksiosa.
b) Peningkatan sedang (3-5 kali normal), penyebabnya dapat berupa obstruksi saluran empedu, aritmia jantung, atau gagal jantung kongesif.
c) Peningkatan ringan (sampai 3 kali normal), penyebabnya dapat berupa pericarditis atau sirosis (Sacher dan McPherson, 2004).
E.
Landasan Teori
Sebagai antikanker, salah satu mekanisme kerja dari doksorubisin adalah dengan pembentukan radikal bebas semikuinon dan radikal bebas oksigen melalui proses yang berkaitan dengan besi dan proses reduktif yang diperantarai enzim (Bruton et al., 2005). Doksorubisin mampu menyebabkan kerusakan pada jantung berdasarkan mekanisme kerjanya melalui radikal bebas dan keberadaan reactive
oxygen species (ROS) yang dihasilkan oleh reaksi redoks oleh doksorubisin
radikal semikuinon (Schimmel et al., 2004) Menurut Koti et al. (2009), jantung merupakan jaringan utama yang menjadi target aksi radikal bebas doksorubisin akibat rendahnya jumlah enzim/molekul yang dapat menangkap radikal bebas, seperti SOD dan GSH, dan akibat tingginya afinitas doksorubisin pada membran mitokondria sel jantung.
Keberadaan doksorubisin dalam mitokondria jantung ini akan menyebabkan pengaruh kepada DNA dari mitokondria (mtDNA) yang berakibat pada kerusakannya yang berujung pada perubahan fungsi selnya, seperti respirasi
Buah labu air (Lagenaria siceraria) merupakan salah satu tanaman obat yang telah digunakan sebagai imunomodulator, hepatoprotektor, (Tyagi et al., 2012) dan berdasarkan penelitian Deshpande et al. (2008) ditemukan aktifitasnya sebagai kardioprotektif. Kandungan senyawa dalam buah labu air (Lagenaria
siceraria) pun beragam, mulai dari asam amino, vitamin, sampai golongan-
golongan sterol, seperti cucurbitacin, fukosterol, dan kampesterol (Gorasiya et al., 2011).
Penelitian ini bertujuan untuk menguji pengaruh dari ekstrak etanolik buah
Lagenaria siceraria terhadap tikus jantan galur Sprague Dawley yang dipejani
doksorubisin. Evaluasi dari pengaruh pemberian ekstrak etanolik buah Lagenaria
siceraria tersebut dapat diamati melalui pengamatan kadar AST yang dihasilkan
oleh otot jantung ke dalam darah dan juga dapat dilihat melalui perubahan sel-sel jantung yang diamati melalui preparat histopatologi.
F. Hipotesis
Ekstrak etanolik buah labu air (Lagenaria siceraria) mampu memberikan pengaruh berupa penurunan kadar AST dalam darah dan kerusakan sel-sel jantung sebagai akibat pemejanan doksorubisin pada tikus galur Sprague Dawley.
BAB III BAB III. METODE PENELITIAN A. Jenis Dan Rancangan Penelitian Penelitian ini termasuk jenis penelitian eksperimental murni dengan
memberikan perlakuan terhadap subyek uji dalam penelitian. Rancangan penelitian ini termasuk rancangan acak lengkap pola searah.
B.
Variabel Penelitian dan Definisi Operasional
1. Variabel penelitian
a. Variabel bebas Dosis ekstrak buah labu air (Lagenaria siceraria).
b. Variabel tergantung Efek kardioprotektif pada jantung tikus yang dipejankan ekstrak etanolik buah labu air (Lagenaria siceraria), dengan tolak ukur penurunan kadar AST dalam darah dan perubahan penampakan sel jantung yang diamati melalui histopatologi jantung .
c. Variabel pengacau terkendali Variabel pengacau yang harus dikendalikan yaitu: hewan uji tikus jantan galur Sprague Dawley, umur 2-3 bulan, berat badan 200-300 g, dosis doksorubisin sebesar 4,5 mg/kg BB dengan pemberian tiap 2 hari sekali selama 6 hari, jenis makanan, dan rute pemberian ekstrak secara per oral dan doksorubisin secara intraperitoneal. d. Variabel pengacau tidak terkendali Variabel pengacau yang tidak dapat dikendalikan adalah kondisi patologis tikus dan asal buah labu air (Lagenaria siceraria).
2. Definisi operasional a.
Ekstrak etanolik buah Lagenaria siceraria (EELS) adalah ekstrak kental yang diperoleh dengan mengekstraksi serbuk kering buah Lagenaria
siceraria dengan metode maserasi dengan larutan penyari berupa etanol.
Filtrat yang didapat diuapkan pelarutnya dengan menggunakan vacuum rotary evaporator sampai bobot tetap.
b. Ekstrak kental etanolik buah Lagenaria siceraria adalah hasil akhir proses ekstraksi serbuk kering buah Lagenaria siceraria yang sudah tidak mengandung pelarut yang digunakan dalam penyarian.
c. Sediaan ekstrak etanolik buah Lagenaria siceraria adalah sediaan yang dibuat dari mensuspensikan ekstrak kental etanolik buah Lagenaria
siceraria dalam CMC Na 1& dengan konsentrasi ekstrak kental sebesar 15%.
d. D osis ekstrak etanolik buah labu air adalah sejumlah milligram ekstrak
etanolik buah Lagenaria siceraria per kilogram berat badan tikus jantan Sprague Dawley.
C.
Bahan Penelitian
1. Bahan utamaa. Bahan uji yang digunakan yaitu buah labu air (Lagenaria siceraria) yang diperoleh dari Pasar Beringharjo, Yogyakarta.
b. Subyek uji yang digunakan, yaitu tikus jantan putih galur Sprague Dawley usia 2-3 bulan, berat badan 200-300 gram yang diperoleh dari Laboratorium Imono Fakultas Farmasi USD Yogyakarta.
2. Bahan kimia
®
a. Doxotil (Doksorubisin HCl 2mg/ml) Doksorubisin (Gernpharma), yang diperoleh dari Instalasi Kanker ―TULIP‖ Rumah Sakit Umum Pemerintah Dr.Sardjito Yogyakarta.
b. Pelarut bahan kemoterapi adalah larutan saline steril (Otsuka).
c. Etanol 80% untuk ekstraksi buah labu air (Lagenaria siceraria) yang diperoleh dari Bratachem.
d. Pelarut untuk ekstrak etanol kental buah labu air (Lagenaria siceraria) berupa CMC Na 1% yang diperoleh dari Bratachem.
e. Aquabides yang digunakan dalam uji aktivitas AST diperoleh dari Laboratorium Farmakologi-Toksikologi Fakultas Farmasi USD Yogyakarta.
f. Reagen untuk mengukur aktivitas serum AST berupa reagen kit-ASAT (GOT) FS (Dyasis). Masing-masing bahan terdiri dari dua reagen, yaitu reagen I dan II. Komposisi dari masing-masing reagen adalah sebagai a. Reagen I : TRIS pH 7,65 (110 mmol/L), L-Aspartate (320 mmol/L), MDH (Malate dehydrogenase) (≥ 800 U/L), dan LDH (Lactate dehydrogenase) (≥ 1200 U/L).
b. Reagen II : 2-Oxoglutarate (65 mmol/L), NADH (1 mmol/L), dan Pyridoxal-5- phosphate FS yang terdiri dari Good’s buffer pH 9,6 (100 mmol/L) dan Pyridoxal-5-phosphate (13 mmol/L).
g. Ketamin untuk euthanasia subyek uji diperoleh dari Lembaga Penelitian dan Pengujian (LPPT) terpadu Unit III UGM Yogyakarta.
h. Formalin 10% untuk pengawetan organ jantung diperoleh dari Laboratorium Farmakologi-Toksikologi Fakultas Farmasi USD Yogyakarta i. Reagen Pewarnaan Histopatologi berupa pengecatan HE diperoleh dari Laboratorium Patologi Fakultas Kedokteran Hewan UGM Yogyakarta.
D. Alat Penelitian
1. Alat pembuatan ekstrak etanolik
Seperangkat alat gelas (Beaker glass (Pyrex), gelas ukur (Pyrex), labu takar (Pyrex), cawan porselen, pipet tetes, batang pengaduk, timbangan analitik (Mettler PM 4600 Delta Range dan Mettler AE 200), shaker, rotary
evaporator , oven, mesin penyerbuk, desikator, corong Buchner, pompa vakum.
2. Alat uji hepatoprotektif
Seperangkat alat gelas (Beaker glass (Pyrex), gelas ukur (Pyrex), labu takar (Pyrex), pipet tetes, batang pengaduk, timbangan analitik (Mettler PM
4600 Delta Range dan Mettler AE 200), spuit injeksi per oral (diperoleh dari
Bengkel MIPA Fakultas MIPA UGM Yogyakarta), spuit injeksi intravena (One Med), vitalab mikro 1,0 user manual (E.merck, Darmsadt, Germany), seperangkat alat bedah, stopwatch, vortex (Genie, Wilten, Holland), sentrifuge, ependrof, pipa kapiler, dan mikropipet (Socorex).
E. Tata Cara Penelitian
1. Determinasi buah Lagenaria siceraria
Determinasi sampel buah labu air (Lagenaria siceraria) dilakukan dengan mencocokkan ciri-ciri morfologi tanaman Lagenaria siceraria dengan ciri-ciri morfologi yang ada di acuan. Acuan yang digunakan adalah artikel berjudul ―Gourd, Cucuzzi-Lagenaria siceraria (Mol.) Standl.‖ yang diterbitkan oleh University of Florida dan ditulis oleh Professor James M. Stephens.
2. Pembuatan ekstrak etanolik buah Lagenaria siceraria
Buah Lagenaria siceraria yang diperoleh di Pasar Beringharjo Yogyakarta, dicuci dengan air mengalir hingga bersih kemudian dikupas kulit buahnya. Daging buah dan kulit buah diiris kecil-kecil dan dibuang bijinya, kemudian dikeringkan didalam oven dengan suhu 55 C sampai potongan buah dapat dipatahkan. Kemudian, buah yang sudah kering diserbuk dengan mesin penyerbuk.
Hasil serbuk yang didapat dimaserasi dengan pelarut etanol sebanyak 3 siklus. Siklus pertama dilakukan selama 2x24 jam.Kemudian disaring dengan corong Buchner sehingga terpisah antara filtrat dan ampas. Ampas yang didapat dimaserasi ulang dengan pelarut yang sama selama 1x24 jam.
Kemudian disaring dengan corong Buchner sehingga terpisah antara filtrat dan ampas kembali. Ampas yang didapat dimaserasi ulang dengan pelarut yang baru selama 1x24 jam. Kemudian filtrat yang didapat diuapkan pelarutnya dengan rotary evaporator sampai pelarut tidak menetes lagi. Selanjutnya, ekstrak dimasukkan dalam cawan porselen yang kemudian dimasukkan dalam oven untuk penguapan pelarut lebih optimal sehingga didapat ekstrak kental.
Ekstrak kental yang didapat kemudian disimpan dalam wadah berisi silica gel dan ditutup dengan alumunium foil untuk mencegah kontaminasi.
3. Pembuatan sediaan ekstrak etanolik buah Lagenaria siceraria
Ekstrak kental etanolik labu air dibuat dengan larutan dengan konsentrasi paling pekat dalam pelarut CMC Na 1%. Penetapan konsentrasi paling pekat dilakukan dengan cara memaksimalkan konsentrasi ekstrak yang dapat melewati spuit oral dengan lancar. Setelah dilakukan orientasi, didapat konsentrasi terpekat yang masih bisa melewati spuit oral dengan lancar adalah 15% b/v.
4. Pembuatan suspending agent CMC-Na 1%