Pemberian Kadar L-Arginine Dan Testosteron Undekanoat Oral Meningkatkan Nitric Oxide Plasma Pada Tikus Wistar Jantan Yang Di Orchiectomy.

TESIS

PEMBERIAN L

–

ARGININ

DAN TESTOSTERON

UNDEKANOAT ORAL MENINGKATKAN

NITRIC

OXIDE

PADA TIKUS (

Rattus norvegicus

) WISTAR

JANTAN

ORCHIDECTOMY

IVONNE KURNIAWAN

PROGRAM PASCA SARJANA

UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

2016

TESIS

PEMBERIAN L

–

ARGININ

DAN TESTOSTERON

UNDEKANOAT ORAL MENINGKATKAN

NITRIC

OXIDE

PADA TIKUS (

Rattus norvegicus

) WISTAR

JANTAN

ORCHIDECTOMY

IVONNE KURNIAWAN 1490761019

PROGRAM MAGISTER

PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK

PROGRAM PASCA SARJANA

UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

PEMBERIAN L

–

ARGININ

DAN TESTOSTERON

UNDEKANOAT ORAL MENINGKATKAN

NITRIC

OXIDE

PADA TIKUS (

Rattus norvegicus

) WISTAR

JANTAN

ORCHIDECTOMY

Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister pada Program Magister, Program Studi Ilmu Biomedik

Program Pascasarjana Universitas Udayana

IVONNE KURNIAWAN 1490761019

PROGRAM MAGISTER

PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK

PROGRAM PASCA SARJANA

UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

Lembar Pengesahan

TESIS INI TELAH DISETUJUI

PADA TANGGAL : 31 Mei 2016

Mengetahui Pembimbing I

Prof. DR. dr. Wimpie I. Pangkahila, Sp.And. FAACS NIP. 194612131971071001

Pembimbing II

Prof. dr. I Gusti Made Aman, Sp.FK NIP. 194606191976021001

Ketua Program Magister Ilmu Biomedik Program Pascasarjana Universitas Udayana

DR. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, MSc., Sp. GK NIP. 1958052119850310

Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana

Prof.DR.dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S (K) NIP. 195902151985102001

Tesis Ini Telah Diuji dan Dinilai

Oleh Panitia Penguji

Program Pascasarjana Universitas Udayana

Pada Tanggal : 31 Mei 2016

Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana

No : /UN.14.4/HK/2016

Tanggal : 31 Mei 2016

Panitia Penguji Tesis adalah:

Ketua : Prof. Dr. dr.Wimpie Pangkahila, Sp.And., FAACS

Sekretaris : Prof.dr. I Gusti Made Aman, Sp.FK

Anggota :

1.Prof. Dr. dr. J. Alex Pangkahila, M.Sc., Sp. And

2. Prof. Dr. dr. A. A. Gede Budhiarta, Sp. PD – KEMD 3. Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, Msc., Sp. GK

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT

Nama : dr. Ivonne Kurniawan

NIM : 1490761019

Program Studi : Magister Ilmu Biomedik (Anti Aging Medicine)

Judul : Pemberian L – Arginin dan Testosteron Undekanoat Oral Meningkatkan Nitric Oxide Pada Tikus (RattusNorvegicus)

Wistar Jantan Orchidectomy

Dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah Tesis ini bebas plagiat.

Apabila kemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini , maka

saya bersedia menerima sanksi sesuai peraturan Mendiknas RI No. 17 tahun 2010

dan Peraturan Perundang – undang yang berlaku.

Denpasar, 31 Mei

2016

Yang membuat

pernyataan,

(dr. Ivonne

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yesus dan Bunda

Maria atas segala berkat dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

penelitian untuk penyusunan tesis yang berjudul Pemberian L – Arginin dan Testosteron Undekanoat Oral Meningkatkan Nitric Oxide Pada Tikus (Rattus

Norvegicus) Wistar Jantan Orchidectomy.

Tesis ini disusun untuk memenuhi persyaratan tugas akhir studi yang telah

dijalankan oleh penulis untuk memperoleh gelar Magister pada program Magister

Studi Ilmu Kedokteran Program Studi Ilmu Kedokteran Biomedik, Kekhususan

Anti Aging Medicine, Program Pascasarjana Universitas Udayana.

Terima kasih kepada Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S(K) sebagai

Direktur Pascasarjana Universitas Udayana, Prof. Dr. Made Budiarsa, M.A

sebagai Asdir I dan Prof. Dr. Ir. Ketut Budi Susrusa, MS sebagai Asdir II yang

telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengikuti dan

menyelesaikan pendidikan Program Pascasarjana di Universitas Udayana.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa hormat, penghargaan dan

terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Prof. Dr. dr. Wimpie Pangkahila,

Sp.And, FAAC sebagai pembimbing I dan Prof. dr. I Gusti Made Aman, Sp.FK

sebagai pembimbing II, yang telah meluangkan waktu untuk memberikan ilmu

selama penulis mengikuti pendidikan serta bimbingan, saran dan motivasi yang

Ucapan terima kasih secara tulus juga penulis sampaikan kepada :

1. Prof. Dr. dr. J. Alex Pangkahila, M.Sc., Sp. And, sebagai dosen dan penguji

tesis, dengan sabar memberikan dorongan, semangat dan masukan kepada penulis

selama penyusunan tesis ini.

2. Prof. Dr. dr. A. A. Gede Budhiarta, Sp. PD – KEMD, sebagai dosen dan penguji tesis yang membimbing dan memberi masukan yang kritis serta

pengajaran yang sangat dirasakan manfaatnya oleh penulis selama penyusunan

tesis ini.

3. Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc,Sp.GK, sebagai Ketua Program

Studi dan penguji tesis yang membimbing dan memberi saran ilmiah serta koreksi

kepada penulis selama penyusunan tesis ini.

4. Prof. Dr. Ir. Ida Bagus Putra Manuaba, M. Phil sebagai Kepala UPT

Laboratorium Analitik Universitas Udayana, yang telah membantu penulis untuk

analisis laboratorium selama penelitian.

5. Ferbian, S.KH yang telah membantu selama penulis melakukan penelitian di

Rumah Sakit Hewan, Fakultas Kedokteran Hewan, Universitas Udayana serta

memberikan bantuan terutama dalam statistik yang sangat berguna bagi penulis

dalam menyusun tesis ini.

6. Seluruh dosen program Magister Studi Ilmu Kedokteran Program Studi Ilmu

Universitas Udayana yang telah meluangkan waktu untuk memberikan ilmu

kepada penulis selama mengikuti pendidikan.

7. Seluruh staff program Magister Studi Ilmu Kedokteran Program Studi Ilmu

Kedokteran Biomedik, Kekhususan Anti Aging Medicine, Program Pascasarjana

Universitas Udayana untuk bantuan yang diberikan kepada penulis selama

mengikuti pendidikan dan menyelesaikan tesis.

8. Teman – teman angkatan IX program Magister Studi Ilmu Kedokteran Program Studi Ilmu Kedokteran Biomedik, Kekhususan Anti Aging Medicine, Program

Pascasarjana Universitas Udayana atas doa, semangat, dukungan dan

persahabatan yang diberikan kepada penulis baik selama pendidikan maupun

dalam penyusunan tesis.

9. Keluarga tercinta, orang tua (Henry Kurniawan dan Steffi Kurniawan), adik (dr.

Anthony Kurniawan, MPH), calon suami (Herry Santosa, BSc) atas doa, cinta,

dukungan, dan perhatian yang luar biasa selama penulis menjalani pendidikan dan

menyelesaikan tesis.

Semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat untuk masyarakat pada

umumnya dan perkembangan ilmu pengetahuan dalam bidang Anti Aging

Medicine pada khususnya. Dan semoga Tuhan senantiasa melimpahkan berkat

dan rahmatNya kepada semua pihak yang telah membantu pelaksanaan dan

penyelesaian tesis ini. Damai dan kasih Tuhan beserta kita semua.

Denpasar, Mei 2016

ABSTRAK

PEMBERIAN L – ARGININ DAN TESTOSTERON UNDEKANOAT ORAL MENINGKATKAN NITRIC OXIDE PADA TIKUS (Rattus

norvegicus) WISTAR JANTAN ORCHIDECTOMY

Dalam proses penuaan terjadi penurunan level hormon, salah satunya yaitu hormon testosteron yang berperan penting dalam fungsi reproduksi dan seksual. Hormon testosteron dapat bekerja pada organ sasaran melalui Androgen Receptor

(AR) dan efektor intrasel. AR merupakan salah satu protein yang berikatan dengan DNA dengan mengatur transkripsi gen. Testosteron yang berikatan dengan AR mempengaruhi fungsi endotel melalui neuron Non Adrenergic Non

Cholinergic yang melepaskan NO, kemudian meningkatkan kadar cyclic

Guanosine Mono Phosphate yang menyebabkan relaksasi otot polos arteri kavernosa serta meningkatkan aliran darah penis. Pada pembuluh darah, dalam keadaan normal NO dihasilkan oleh Nitric Oxide Synthase (NOS). L – Arginin merupakan prekursor dalam sintesis NO yang dilakukan oleh NOS. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pemberian L – Arginin dan testosteron undekanoat oral terhadap peningkatan kadar NO pada tikus wistar jantan

orchidectomy.

Penelitian ini adalah penelitian eksperimental dengan menggunakan

completely randomized post test only control group design yang menggunakan 28 ekor tikus wistar jantan berumur 5 – 6 bulan yang di orchidectomy, selama 14 hari, terbagi menjadi 4 kelompok masing – masing berjumlah 7 ekor, kelompok kontrol (P0) diberikan plasebo, kelompok perlakuan 1 (P1) diberikan L – Arginin, kelompok perlakuan 2 (P2) diberikan testosteron undekanoat oral selama dan kelompok perlakuan 3 (P3) diberikan L – Arginin dan testosteron undekanoat oral.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa rerata kadar NO kelompok P0 adalah 417,29±63,823 μM, kelompok P1 adalah 684,71±79,747μM, kelompok P2 adalah 754,54±64,296μM dan kelompok P3 adalah 1156,95±167,904μM. Analisis kemaknaan dengan One Way Anova menunjukkan bahwa nilai p = 0,000. Hal ini menunjukkan bahwa 4 kelompok setelah diberikan perlakuan selama 14 hari memiliki rerata kadar NO yang signifikan (p<0,01). Uji lanjutan untuk mengetahui perbedaan individual antar kelompok dengan menggunakan Least Significance Difference test menunjukkan bahwa terdapat perbedaan signifikan antara kelompok P0 dengan P1, P2 dan P3 (p<0,01), tidak terdapat perbedaan signifikan antara kelompok P1 dengan P2 (p>0,05) dan terdapat perbedaan signifikan antara kelompok P0, P1 dan P2 dengan P3 (p<0,01).

Berdasarkan hasil penelitian di atas dapat disimpulkan bahwa kelompok yang diberikan gabungan L – Arginin dan testoteron undekanoat oral memiliki peningkatan kadar NO yang signifikan dibandingkan kelompok yang diberikan L

– Arginin saja dan kelompok yang diberikan testoteron undekanoat oral saja (p<0,05).

Kata kunci: Tikus wistar jantan orchidectomy, Nitric Oxide, Testosteron undekanoat oral, L – Arginin

ABSTRACT

ORAL ADMINISTRATION OF L – ARGININE AND TESTOSTERONE UNDECANOATE INCREASED NITRIC OXIDE LEVEL IN ORCHIDECTOMY MALE WISTAR RATS (Rattus norvegicus)

Aging process decreased hormone levels such as a decreased of testosterone levels that is important in reproductive and sexual function. Testosterone worked on the target organs were the existence and proper functioning of the Androgen Receptor (AR) and intrasel effectors. AR is one of the proteins that will bind to DNA which regulated the transcription of gens work. Testosterone that bind with AR affected endothelial function through neuron Non Adrenergic Non Cholinergic which released NO then increased the levels of cyclic Guanosine Mono Phosphate that caused smooth muscle relaxation of the arterial cavernous penile blood flow. On blood vessels, under normal circumstances NO was produced by Nitric Oxide Synthase (NOS). While L – Arginine is the precursor for the synthesis of Nitric Oxide that is made by Nitric Oxide Synthase. The purpose of this research was to determine L – Arginine and testosterone undecanoate increased Nitric Oxide level in orchidectomy male wistar rats.

The study was an experimental study using completely randomized post test only control group design that used 28 male wistar rats (post orchidectomy for 5 – 6 months) for 14 days which were divided into 4 groups, each with 7 rats, first group as the control group (P0) was given placebo, second group as first treatment group (P1) was given L – Arginine, third group as second treatment group (P2) was given testosterone undecanoate and fourth group as third treatment group (P3) was given L – Arginine and testosterone undecanoate.

The results showed that the mean Nitric Oxide level of P0 group was

417,29±63,823 μM, P1 group was 684,71±79,747μM, P2 group was

754,54±64,296μM and P3 group was 1156,95±167,904μM. Comparability test with One Way Anova showed that the value of p = 0.000. It showed that 4 groups after L – Arginine and testosterone undecanoate administration for 14 days have the mean of Nitric Oxide level was significantly different (p<0,01). The advanced test to find out individual differences between groups using Least Significance Difference test shows that there are significant differences between P0 group and P1, P2, P3 groups (p<0,01), no significant differences between P1 group and P2 group (p>0,05), and significant differences between P0, P1, P2 groups and P3 group (p<0,01).

Based on the above research result, it can be concluded that oral combined administration of L – Arginine and testosteron undecanoate have a significant differences of Nitric Oxide level, compared to single administration of L – Arginine and testosteron undecanoate (p<0,05).

Keywords: Orchidectomy male wistar rats, Nitric Oxide, Orally testosterone undecanoate, L – Arginine.

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

PRASYARAT GELAR ... ii

LEMBAR PENGESAHAN ... iii

PENETAPAN PANITIA PENGUJI ... iv

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT ... v

UCAPAN TERIMA KASIH ... vi

ABSTRAK ... ix

ABSTRACT ... x

DAFTAR ISI ... xi

DAFTAR TABEL ... xv

DAFTAR GAMBAR ... xvi

DAFTAR SINGKATAN ... xviii

DAFTAR LAMPIRAN ... xx

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 4

1.3 Tujuan Penelitian... 5

1.4 Manfaat Penelitian ... 5

BAB II KAJIAN PUSTAKA ... 6

2.1 Penuaan (Aging) ... 6

2.1.1 Definisi Penuaan ... 6

2.1.2 Tanda – tanda Penuaan ... 8

2.1.3 Mekanisme Pada Penuaan ... 10

2.2 Nitric Oxide (NO) ... 13

2.2.1 Definisi NO ... 13

2.2.2 Sintesis NO ... 13

2.2.3 Pengukuran NO ... 14

2.2.4 Pengaruh NO Pada Korpus Kavernosum ... 18

2.3 Hormon Testosteron ... 21

2.3.1 Deskripsi Testosteron ... 21

2.3.2 Testosteron Pada Sirkulasi ... 22

2.3.3 Sekresi Testosteron ... 24

2.3.5 Kontrol Fungsi Testosteron ... 26

2.3.6 Pengukuran Hormon Steroid pada Laki – laki ... 27

2.3.7 Efek dan Fungsi Testosteron ... 28

2.3.8 Hubungan Testosteron dan NO Pada Disfungsi Ereksi ... 32

2.4 Terapi Sulih Testosteron (Testosterone Replacement Therapy) ... 33

2.4.1 Definisi Terapi Sulih Testosteron ... 33

2.4.2 Testosteron Undekanoat ... 35

2.5 L – Arginin ... 38

2.5.1 Deskripsi L – Arginin... 38

2.5.2 Metabolisme L – Arginin ... 39

2.6 Hubungan Testosteron dan L – Arginin dengan NO ... 41

2.7 Orchidectomy ... 45

BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS ... 47

3.1 Kerangka Berpikir ... 47

3.2 Konsep Penelitian ... 48

3.3 Hipotesis Penelitian ... 49

BAB IV METODE PENELITIAN ... 50

4.2 Tempat dan Waktu Penelitian... 51

4.2.1. Tempat penelitian ... 51

4.2.2. Waktu penelitian ... 52

4.3 Penentuan Sumber Data ... 52

4.3.1 Populasi Penelitian ... 52

4.3.2 Kriteria Subjek ... 52

4.3.3 Penentuan Jumlah Sampel ... 53

4.3.4 Teknik Penentuan Sampel ... 54

4.4. Variabel Penelitian ... 55 4.4.1 4.4.2 Klasifikasi Variabel ... 55

4.4.3 Definisi Operasional Variabel ... 55

4.4.4 Hubungan Antar Variabel ... 57

4.5 Bahan dan Alat Penelitian ... 57

4.6 Prosedur Penelitian ... 59

4.6.1 Sebelum perlakuan ... 59 4.6.2 4.6.3 Prosedur Pengambilan Darah Tikus ... 61

4.6.4 Cara Pelaksanaan Orchidectomy ... 62

4.8 Analisis Data ... 64

BAB V HASIL PENELITIAN ... 65

5.1 Analisis Deskriptif ... 65

5.2 Uji Normalitas ... 66

5.3 Uji Homogenitas ... 67

5.4 Analisis Komparabilitas ... 68

BAB VI PEMBAHASAN ... 73

6.1 Subjek Penelitian ... 73

6.2 Pengaruh Pemberian L – Arginin ... 73

6.3 Pengaruh Pemberian Testosteron Undekanoat Oral ... 74

6.4 Pengaruh Pemberian L – Arginin dan Testosteron Undekanoat Oral ... 75

BAB VII SIMPULAN DAN SARAN ... 77

7.1 Simpulan ... 77

7.2 Saran ... 77

DAFTAR PUSTAKA ... 78

Tabel 2.1 Waktu Paruh NO dan Produknya ... 15

Tabel 2.2 Kadar Hormon Normal pada Laki – laki Dewasa ... 28

Tabel 5.1 Hasil Analisis Deskriptif Data Kadar NO ... 66

Tabel 5.2 Hasil Uji Normalitas Data Kadar NO Antar Kelompok ... 67

Tabel 5.3 Hasil Uji Homogenitas Data Kadar NO Antar Kelompok ... 67

Tabel 5.4 Perbandingan Rerata Kadar NO Antar Kelompok Setelah Perlakuan ... 68

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Molekul NO ... 13

Gambar 2.2 Skema Proses Sintesis NO ... 14

Gambar 2.3 Pembentukan NO Dalam Darah dan Jaringan ... 16

Gambar 2.4 Mekanisme Ereksi ... 20

Gambar 2.5 Struktur Testosteron ... 22

Gambar 2.6 Skematik Testosteron Total ... 23

Gambar 2.7 Jalur Biosintesis Testosteron ... 26

Gambar 2.8 Mekanisme Testosteron pada Ereksi Penis ... 33

Gambar 2.9 Rumus Bangun Testosteron Undekanoat ... 35

Gambar 2.10 Struktur Kimia L – Arginin ... 39

Gambar 2.11 Metabolisme L – Arginin ... 39

Gambar 2.12 Hubungan Testosteron dan L – Arginin dengan NO ... 44

Gambar 3.1 Kerangka Konsep Penelitian ... 48

Gambar 4.1 Skema Rancangan Penelitian ... 50

Gambar 4.3 Alur Penelitian... 63

Gambar 5.1 Grafik Perbedaan Rerata Kadar NO antar Kelompok P0

dengan P1, P2 dan P3 ... 70

Gambar 5.2 Grafik Perbedaan Rerata Kadar NO antar Kelompok P1

dengan P2 ... 71

Gambar 5.3 Grafik Perbedaan Rerata Kadar NO antar Kelompok P3

DAFTAR SINGKATAN

AAM : Anti Aging Medicine

AAAM : American Academy of Anti Aging Medicine

ADMA : Asymmetric Di Methyl Arginine

ANH : Atrial Natriuretic Hormone

AR : Androgen Receptor

BH4 : Tetrahydrobiopterin

cGMP : cyclic Guanosine Mono Phosphate

DBD : DNA Binding Domain

DHEA : Dehydroepiandrosterone

DHEAS : Dehydroepiandrosteronesulphate

DNA : Deoxyribo Nucleic Acid

EDRF : Endothelium Derived Relaxing Factor

eNOS : endothelial Nitric Oxide Synthase

ER : Estrogen Receptor

H

2O2 : Hydrogen Peroxide

iNOS : inducible Nitric Oxide Synthase

LBD : Ligand Binding Domain

LNMA : L – Mono Methyl Arginine

LSD : Least Significance Difference

NADPH : Nicotinamide Adenin Dinucleotide Phosphat Hydrogen

NANC : Non Adrenergic Non Cholinergic

NO : Nitric Oxide

nNOS : neuronalNitric Oxide Synthase

NR : NuclearReceptor

NTD : N-Terminal Domain

OH : Ovario Hysterectomy

ONOO -

: Peroxynitrite

O

2 : Superoxide

PDE5 : Phospho Di Esterase – 5

PKG1 : Protein Kinase G – 1

PTH : Para Thyroid Hormone

SHBG : Sex Hormon Binding Globulin

SR : Steroid Receptor

StAR : Steroidogenesis Acute Regulatory

T3 : Triiodothyronine

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Ethical Clearance ... 83

Lampiran 2 Surat Keterangan Fakultas Kedokteran Hewan Udayana ... 84

Lampiran 3 Tabel Nilai Konversi Usia Tikus Terhadap Manusia ... 85

Lampiran 4 Tabel Nilai Konversi Dosis Hewan dan Manusia ... 85

Lampiran 5 Hasil Laboratorium Analisis L – Arginin ... 86

Lampiran 6 Sediaan L – Arginin ... 87

Lampiran 7 Sediaan Testosteron Undekanoat Oral ... 87

Lampiran 8 Hasil Laboratorium Kadar Nitric Oxide ... 88

Lampiran 9 Analisis Deskriptif ... 90

Lampiran 10 Uji Normalitas ... 90

Lampiran 11 Uji Homogenitas ... 90

1

BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang

Setiap makhluk hidup memiliki kesempatan yang sama untuk menjalani

siklus kehidupan. Lingkaran kehidupan dimulai dari pembuahan, perkembangan

janin, kelahiran, tumbuh kembang, pubertas, dewasa hingga mengalami penuaan

dan berakhir dengan kematian. Penuaan merupakan proses fisiologis yang

dialami dan tidak dapat dihindari oleh seluruh mahluk hidup serta identik dengan

gangguan kesehatan, penyakit degeneratif dan menurunnya kualitas hidup.

Upaya menghambat penuaan harus dilakukan secara dini sebelum

munculnya gejala dan keluhan. Cukup besar angka kegagalan pengobatan dan

perawatan untuk penuaan yang dialami terutama akibat adanya kerusakan organ

sebelumnya sehingga berbagai penatalaksanaan medis menjadi tidak maksimal

dan organ tidak dapat kembali optimal bahkan tidak berfungsi sama sekali.

Sebagian besar ahli awalnya berpendapat bahwa tanda dan keluhan penuaan

muncul setelah memasuki umur 40 tahun. Namun tanda – tanda penuaan sudah terlihat pada akhir umur 30 tahun dan bahkan pada usia yang lebih muda.

(Muchtadi, 2009).

Pada proses penuaan terjadi penurunan fungsi dari berbagai sel atau organ

tubuh sehingga secara alamiah seluruh komponen tubuh tidak dapat berkembang

lagi. Terdapat dua faktor yang menyebabkan proses penuaan yaitu faktor internal

dan faktor eksternal. Beberapa faktor internal antara lain adalah radikal bebas,

2

tubuh yang menurun dan gen, sementara faktor eksternal meliputi gaya hidup

yang tidak sehat, kebiasaan yang salah, polusi lingkungan, stres dan kemiskinan

(Pangkahila, 2011).

Anti Aging Medicine (AAM) yang diperkenalkan pertama kali oleh

American Academy of Anti Aging Medicine (AAAM) tahun 1993 adalah bagian

dari ilmu kedokteran yang didasarkan pada penggunaan ilmu pengetahuan dan

teknologi kedokteran terkini untuk melakukan deteksi dini, pencegahan,

pengobatan dan perbaikan kembali pada keadaan semula dari berbagai disfungsi,

kelainan dan penyakit yang berkaitan dengan penuaan untuk tujuan

memperpanjang masa hidup agar selalu dalam keadaan sehat (Pangkahila, 2007).

Seiring dengan perkembangan ilmu kedokteran yang semakin modern,

khususnya di bidang ilmu kedokteran Anti Aging Medicine (AAM) membawa

paradigma baru yang terdiri dari tiga konsep yaitu pertama, konsep ini

menganggap bahwa penuaan dianggap suatu penyakit yang dapat dicegah,

dihindari dan diobati sehingga dapat berfungsi kembali seperti keadaan semula

dengan demikian manusia tidak lagi membiarkan begitu saja proses penuaan

dengan segala macam keluhannya dan bila perlu mendapatkan pengobatan atau

perawatan. Kedua, manusia bukanlah semacam orang hukuman yang

terperangkap dalam takdir genetiknya. Ketiga, manusia mengalami keluhan atau

gejala penuaan karena kadar hormonnya menurun, bukan karena sebaliknya

(Pangkahila, 2011).

Hormon memiliki peranan yang sangat penting bahkan mutlak pada

3

diperlukan dalam kehidupan. Hormon berasal dari bahasa Yunani “hormao” yang berarti bergairah atau bangkit. Hormon memberikan pengaruh melalui struktur

kimianya yang unik yang dikenali oleh reseptor spesifik pada sel targetnya. Peran

hormon yang sangat penting sehingga setiap terjadi gangguan hormon

menyebabkan terjadinya berbagai keluhan baik bersifat fisik maupun psikis

(Pangkahila, 2011).

Perubahan kadar hormon yang terjadi dengan bertambahnya usia

seringkali tidak diperhatikan, bukan hanya oleh yang bersangkutan tetapi juga

oleh dokter sehingga seringkali penanganannya hanya secara simptomatik dan

menganggap keluhannya sebagai keluhan yang biasa terjadi sehingga

penanganannya tidak kausatif, terutama terjadi karena dokter masih berpegang

pada paradigma konvensional (Pangkahila, 2011).

Banyak ditemukan pria berusia tua yang mengeluhkan gangguan pada

fungsi reproduksi dan seksual. Penuaan pada organ reproduksi tidak terlepas dari

efek penurunan kadar hormon, diantaranya penurunan kadar hormon testosteron.

Terjadinya kemunduran kesehatan pria yang disebabkan oleh karena penurunan

kadar testosteron di dalam peredaran darah yang disebut juga dengan Andropause

(Pangkahila, 2007).

Testosteron mempengaruhi fungsi endotel dengan adanya reseptor

androgen dan enzim – enzim metabolisme testosteron pada sel endotel, antara lain 5 alfa – reduktase yang mengkatalisis perubahan testosteron menjadi dihidrotestosteron dan aromatase yang mengkatalisis perubahan testosteron

4

sel endotel. Neuron Non Adrenergic Non Cholinergic (NANC) dan sel endotel

melepaskan NO yang meningkatkan kadar cyclic Guanosine Mono Phosphate

(cGMP) (Sakka dan Yassin, 2010).

L – Arginin merupakan prekursor dalam sintesis NO yang dilakukan oleh

Nitric Oxide Synthase (NOS). Mekanisme fisiologis ereksi pada penis diawali

dengan adanya stimulasi seksual yang akan melibatkan pelepasan suatu senyawa

NO, dari bagian penis yang disebut korpus kavernosum. NO akan mengaktifkan

enzim guanylyl cyclase yang menyebabkan peningkatan senyawa cGMP,

selanjutnya menyebabkan pelebaran pembuluh darah disekitar korpus

kavernosum, sehingga darah mengalir ke penis dan menyebabkan pembesaran

penis (ereksi). Senyawa cGMP diuraikan atau didegradasi oleh enzim yang

bernama Phospho Di Esterase – 5 (PDE5) yang menyebabkan penis kembali pada ukuran semula (relaksasi penis) (Susanto, 2011).

1.2 Rumusan Masalah

- Apakah pemberian L – Arginin meningkatkan kadar Nitric Oxide tikus (Rattus norvegicus ) wistar jantan orchidectomy ?

- Apakah pemberian testosteron undekanoat oral meningkatkan kadar Nitric

Oxide tikus (Rattus norvegicus ) wistar jantan orchidectomy ?

- Apakah pemberian L – Arginin dan testosteron undekanoat oral meningkatkan kadar Nitric Oxide tikus (Rattus norvegicus ) wistar jantan

5

1.3Tujuan Penelitian

- Untuk membuktikan pemberian L – Arginin meningkatkan kadar Nitric Oxide tikus (Rattus norvegicus ) wistar jantan orchidectomy.

- Untuk membuktikan pemberian testosteron undekanoat oral meningkatkan

kadar Nitric Oxide tikus (Rattus norvegicus ) wistar jantan orchidectomy.

- Untuk membuktikan pemberian L – Arginin dan testosteron undekanoat oral meningkatkan kadar Nitric Oxide tikus (Rattus norvegicus ) wistar jantan

orchidectomy.

1.4Manfaat Penelitian

1. Manfaat Ilmiah

- Dari hasil penelitian diharapkan akan diperoleh informasi ilmiah mengenai

efektivitas L – Arginin dan testosteron undekanoat oral terhadap peningkatan kadar Nitric Oxide tikus wistar jantan orchidectomy.

2. Manfaat Praktis

- Upaya penggalian dan pemanfaatan ilmu pengetahuan dan teknologi

kedokteran, serta memberikan informasi bahwa L – Arginin dan testosteron undekanoat oral dapat digunakan untuk menghambat penuaan

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Penuaan (Aging) 2.1.1 Definisi Penuaan

Perkembangan ilmu kedokteran, dalam hal ini Anti Aging Medicine (AAM)

telah membawa konsep baru dalam dunia kedokteran. Penuaan diperlakukan

sebagai penyakit sehingga dapat dan harus dicegah atau diobati bahkan

dikembalikan ke keadaan semula sehingga usia harapan hidup dapat menjadi lebih

panjang dengan kualitas hidup yang baik (Goldman dan Klatz, 2007; Pangkahila,

2007). Dengan mencegah proses penuaan, fungsi berbagai organ tubuh dapat

dipertahankan agar tetap optimal. Hasilnya organ tubuh dapat berfungsi seperti

pada usia yang lebih muda, padahal usia sebenarnya bertambah. Dengan demikian

penampilan dan kualitas hidupnya lebih muda dibandingkan dengan usia

sebenarnya (Pangkahila, 2007).

Konsep dan definisi ilmu AAM pada awalnya diperkenalkan oleh

American Academy of Anti Aging Medicine (AAAM) pada tahun 1993,

definisinya adalah bagian ilmu kedokteran yang didasarkan pada penggunaan ilmu

pengetahuan dan teknologi kedokteran terkini untuk melakukan deteksi dini,

pencegahan, pengobatan, dan perbaikan ke keadaan semula berbagai disfungsi,

kelainan dan penyakit yang berkaitan dengan penuaan, yang bertujuan untuk

memperpanjang hidup dalam keadaan sehat”. Berbagai upaya dilakukan untuk kaitannya dengan anti aging, diantaranya terapi sulih hormon, olah raga, nutrisi

dan estetika, bahkan dengan berkembangnya ilmu pengetahuan kedokteran yang

baru, dikembangkan pula cell therapy dan stem cell therapy untuk upaya anti

aging (Pangkahila, 2007).

Penuaan berkaitan dengan ketidakmampuan akibat penurunan kapasitas

baik fisik maupun mental. Penurunan tersebut mengenai berbagai sistem dalam

tubuh seperti penurunan daya ingat, kelemahan otot, pendengaran, penglihatan,

perasaan dan tampilan fisik yang berubah serta berbagai disfungsi biologis

lainnya. Seiring dengan penuaan maka muncul pula berbagai penyakit seperti

penyakit jantung koroner, hipertensi, diabetes melitus, kanker, osteoarthritis dan

demensia. Penyakit ini sering kali merupakan penyebab kematian utama di

berbagai negara hingga merupakan fokus perhatian yang sangat tinggi di bidang

kedokteran terutama cara pencegahan dan penanganannya (Goldsmith, 2008).

Usia harapan hidup manusia semakin meningkat berkat kemajuan yang

pesat di bidang kesehatan. Peningkatan usia kronologis (pertambahan umur

berdasarkan tahun kelahiran) tersebut tidak selalu diikuti oleh usia biologis,

sehingga masalah – masalah kesehatan yang berkaitan dengan penuaan juga cenderung meningkat. Usia biologis yang mencerminkan perfoma fisiologis inilah

yang menjadi pusat perhatian pada Anti Aging Medicine. Bidang ini memiliki

konsep bahwa penuaan dianggap sebagai suatu penyakit, yang artinya dapat

dicegah, diobati bahkan dikembalikan lagi seperti semula. Konsep ini

mencerminkan adanya suatu paradigma baru yang sangat berkebalikan dengan

manusia yang sudah digariskan dan karenanya tidak dapat ditolak (Goldman dan

Klatz, 2007; Pangkahila, 2007).

2.1.2 Tanda – tanda Penuaan

Proses penuaan dimulai dengan menurunnya bahkan terhentinya fungsi

berbagai organ tubuh. Akibat penurunan fungsi itu, muncul berbagai tanda dan

gejala proses penuaan, yang pada dasarnya dibagi dua bagian, yaitu (Pangkahila,

2007) :

1) Tanda fisik, antara lain massa otot berkurang, lemak meningkat, kulit

berkerut, daya ingat berkurang, fungsi seksual terganggu, kemampuan

kerja menurun dan sakit tulang.

2) Tanda psikis, antara lain menurunnya gairah hidup, sulit tidur, mudah

cemas, mudah tersinggung dan merasa tidak berarti lagi.

Akan tetapi proses penuaan tidak terjadi begitu saja dengan langsung

terlihat pada perubahan fisik dan psikis seperti di atas, melainkan terjadi secara

perlahan – lahan dan dapat dibagi menjadi beberapa tahapan, antara lain (Pangkahila, 2011):

1) Tahap Subklinik (Usia 25 – 35 tahun)

Pada tahap ini, sebagian besar hormon di dalam tubuh mulai menurun,

yaitu hormon testosteron, GH dan estrogen. Pembentukan radikal bebas yang

dapat merusak sel dan DNA mulai mempengaruhi tubuh. Kerusakan ini biasanya

tidak tampak dari luar. Karena itu, pada tahap ini orang merasa dan tampak

ini dianggap usia muda dan normal, padahal sebenarnya sudah mulai terjadi

proses penuaan.

2) Tahap Transisi (Usia 35 – 45 tahun)

Selama tahap ini level hormon menurun sampai 25%. Massa otot

berkurang sebanyak 1kg setiap beberapa tahun. Akibatnya, tenaga dan kekuatan

terasa hilang, sedang komposisi lemak tubuh bertambah. Keadaan ini

menyebabkan resistensi insulin, meningkatnya resiko penyakit jantung pembuluh

darah dan obesitas. Pada tahap ini gejala mulai muncul, yaitu penglihatan dan

pendengaran menurun, rambut putih mulai tumbuh, elastisitas dan pigmentasi

kulit menurun, dorongan seksual dan bangkitan seksual menurun. Pada tahap ini

orang mulai merasa tidak muda lagi dan tampak lebih tua. Kerusakan oleh radikal

bebas mulai merusak ekspresi genetik yang dapat mengakibatkan penyakit, seperti

kanker, radang sendi, berkurangnya memori, penyakit jantung koroner dan

diabetes.

3) Tahap Klinik (Usia 45 tahun ke atas)

Pada tahap ini penurunan level hormon terus berlanjut, yang meliputi

DHEA, melatonin, GH, testosteron, estrogen dan hormon tiroid. Terjadi juga

penurunan, bahkan hilangnya kemampuan penyerapan bahan makanan, vitamin

dan mineral. Densitas tulang menurun, massa otot berkurang sekitar 1kg setiap 3

tahun, yang mengakibatkan ketidakmampuan membakar kalori, meningkatnya

lemak tubuh dan berat badan. Penyakit kronis menjadi lebih nyata, sistem organ

sehingga mengganggu aktivitas sehari – hari. Disfungsi seksual merupakan keluhan yang penting dan mengganggu keharmonisan banyak pasangan.

Dengan melihat ketiga tahap ini, ternyata proses penuaan tidak selalu

harus dinyatakan dengan gejala atau keluhan. Ini menunjukkan bahwa orang yang

tidak mengalami gejala atau keluhan, bukan berarti tidak mengalami proses

penuaan. Lebih jauh, ini dapat menjadi pegangan bahwa untuk mengatasi proses

penuaan jangan menunggu sampai muncul gejala atau keluhan yang nyata

(Pangkahila, 2011).

2.1.3 Mekanisme Penuaan

Proses yang melatarbelakangi terjadinya penuaan sampai saat ini masih

menjadi topik perdebatan, merupakan proses fisiologis atau patologis, proses

terprogram atau peristiwa acak yang dipengaruhi lingkungan eksternal, kegagalan

biologis semata atau kontribusi akumulasi kimiawi patologis. Oleh karena itu

banyak teori mengenai penuaan bermunculan (Goldman dan Klatz, 2007).

Ada 4 teori pokok dari aging, yaitu:

1) Teori “wear and tear”

Tubuh dan selnya mengalami kerusakan karena sering digunakan dan

disalahgunakan (overuse and abuse). Organ tubuh seperti hati, lambung,

ginjal, kulit dan yang lainnya, menurun karena toksin di dalam makanan

dan lingkungan, konsumsi berlebihan lemak, gula, kafein, alkohol dan

nikotin, karena sinar ultraviolet dan stress fisik dan emosional. Tetapi

kerusakan ini tidak terbatas pada organ melainkan juga terjadi di tingkat

2) Teori neuroendokrin

Teori ini menunjukkan keterlibatan hormon dan sistem saraf dalam proses

penuaan. Hormon berfungsi untuk mengatur fungsi – fungsi organ tubuh. Satu hormon dapat berpengaruh terhadap lebih dari satu fungsi dan satu

fungsi dapat dikontrol oleh lebih dari satu hormon. Produksi hormon

diatur oleh hipotalamus yang membentuk poros dengan hipofise dan organ

tertentu yang kemudian mengeluarkan hormonnya. (Djuanda, 2005). Pada

usia muda kadar hormon berada dalam kondisi optimal sehingga tercapai

performa biologis yang prima dan berbagai organ tubuh dapat bekerja

dengan baik. Secara umum dirasakan kemampuan kognitif, motorik,

sensorik, mental dan seksual berada dalam keadaaan puncak sehingga

dirasakan adanya kualitas hidup yang tinggi (Pangkahila, 2011). Produksi

hormon mengalami perubahan ketika penuaan terjadi. Hormon tertentu

mengalami penurunan seperti GH, Triiodothyronine (T3), testosteron,

estrogen, renin, aldosteron, Dehydroepiandrosterone (DHEA) dan

Dehydroepiandrosteronesulphate (DHEAS). Peningkatan kadar hormon

juga terjadi pada penuaan seperti FSH, LH, vasopressin, insulin, Para

Thyroid Hormone (PTH), Atrial Natriuretic Hormone (ANH) dan leptin.

Ketidakseimbangan produksi hormon tersebut berpengaruh terhadap

regulasi fungsi – fungsi tubuh dalam rangka pertumbuhan, pemeliharaan dan perbaikan. Sehingga timbul berbagai keluhan yang dianggap sebagai

gejala penuaan. Hubungan antara penuaan dan perubahan hormon terjadi

pula sebaliknya penurunan hormon yang menyebabkan timbulnya keluhan

– keluhan penuaan (Djuanda, 2005; Pangkahila, 2007) 3) Teori Kontrol Genetik

Teori ini fokus pada genetik memprogram sandi sepanjang Deoxyribo

Nucleic Acid (DNA), dimana kita dilahirkan dengan kode genetik yang

unik, yang memungkinkan fungsi fisik dan mental tertentu. Dan

penurunan genetik tersebut menentukan seberapa cepat kita menjadi tua

dan berapa lama kita hidup (Goldman dan Klatz, 2007).

4) Teori Radikal Bebas

Teori lain yang mempercayai bahwa penuaan terjadi karena pengaruh

eksternal dan bukan terprogram adalah teori radikal bebas. Penganut teori

ini percaya bahwa penuaan berhubungan dengan akumulasi radikal bebas

yang meningkat seiring dengan penuaan. Peningkatan radikal bebas

menimbulkan kerusakan terhadap molekul – molekul organik seperti protein, DNA dan lemak. Kerusakan molekul tubuh lama – kelamaan akan bermanifestasi pada penyakit – penyakit berkaitan dengan usia tua seperti Alzheimer, aterosklerosis, kanker, Parkinson dan penurunan fungsi imun

2.2 Nitric Oxide (NO) 2.2.1 Definisi NO

NO adalah merupakan mediator penting pada proses fisiologis dan

patologi tubuh. NO merupakan Endothelium Derived Relaxing Factor (EDRF),

untuk relaksasi otot polos pembuluh darah, mengakibatkan vasodilatasi dan

meningkatkan aliran darah (Cerielo, 2008).

Gambar 2.1 Molekul NO (Hala et al., 2011)

2.2.2 Sintesis NO

NO disintesis oleh Nitric Oxide Synthase (NOS) yang mengubah L – Arginine menjadi L – Citruline dan NO. Reaksi pembentukan NO adalah sebagai berikut : L – Arginine + 3/2 NADH + H+ + 2 O2  L – Citruline + NO + /

NADP+. Tiga isoform mayor NOS yaitu (Hala et al., 2001; Zhang et al., 2011) :

1. neuronal NOS (nNOS)

2. endothelial NOS (eNOS)

3. inducible NOS (iNOS)

eNOS dan nNOS berperan penting pada kondisi normal. eNOS berperan

pada relaksasi otot polos pembuluh darah dan nNOS mempunyai fungsi pada

neurotrasmiter. Kedua isoform ini terdapat di dalam sel dan secara cepat

diaktivasi oleh Ca2+ dan calmodulin intrasel dan menghasilkan NO dalam jumlah yang kecil. iNOS tidak diekspresikan pada kondisi normal tetapi diinduksi oleh

sitokin dan atau endotoksin selama proses inflamasi dan menghasilkan jumlah NO

yang berlebihan dalam jangka waktu yang lama (Hala et al., 2001; Zhang et al.,

2011).

Gambar 2.2 Skema Proses Sintesis NO (Hala et al., 2001; Zhang et al., 2011)

Di dalam jaringan, NO dibentuk L – Arginine oleh eNOS dengan kofaktor NADPH, oksigen (O2) dan Tetrahydrobiopterin (BH4) menghasilkan L –

Citrulline serta nitrat dan nitrit sebagai metabolit antara NO yang tidak digunakan

akan dioksidasi menjadi nitrit. Apabila NO diperlukan kembali, nitrit dalam

jaringan akan direduksi menjadi NO dikatalisis oleh enzim Xanthine Oxidase

(XO) (Lundberg dan Weitzberg, 2005).

2.2.3 Pengukuran NO

Dalam serum, waktu paruh NO sangat singkat karena cepat dipakai oleh

sel endotel pembuluh darah sebagai vasodilator. Waktu paruh nitrit lebih pendek

daripada nitrat karena nitrat dapat direduksi menjadi nitrit kemudian cepat

direduksi menjadi NO pada keadaan hipoksia. Kadar nitrat, nitrit dan NO dalam

serum berbanding lurus dengan waktu paruhnya. NO yang disekresi oleh sel

hemoglobin membentuk nitrat. Kadar nitrat dan nitrit relatif stabil di dalam darah,

sehingga total kadar nitrit dan nitrat serum (NOx) dipakai sebagai indikator

sintesis NO tubuh (Lundberg dan Weitzberg, 2005).

Tabel 2.1

Waktu Paruh NO dan Produknya (Lundberg dan Weitzberg, 2005)

NO dan Produknya Kadar Serum (nmol/L) Waktu Paruh (T1/2)

Nitrat 20.000-50.000 5-8 Jam

Nitrit 100-500 1-5 Menit

NO <1 1-2 Milidetik

HbNO <1-200 15 Menit

Pemeriksaan kadar NO secara langsung sangat sulit dilakukan karena

senyawa NO berupa gas, bersifat polar dan memiliki waktu paruh yang sangat

singkat. Senyawa nitrat dan nitrit merupakan metabolit antara NO yang memiliki

waktu paruh yang lebih lama sehingga relatif stabil. Beberapa metoda

pemeriksaan kadar NO yang sering dilakukan antara lain metoda oksidasi

hemoglobin, chemiluminescent, reaksi Griess dan konversi Arginin Citrulin.

Metoda pemeriksaan tersebut hanya menggambarkan bioavailabilitas NO tubuh,

sedangkan bioaktivitas NO dapat diketahui dari perubahan ekspresi gen enzim

Gambar 2.3 Pembentukan NO Dalam Darah dan Jaringan

(Lundberg dan Weitzberg, 2005)

Pada pembuluh darah, dalam keadaan normal NO dihasilkan oleh

endothelial Nitric Oxide Synthase (eNOS), tetapi jika terjadi peradangan NOS

juga terdapat pada makrofag dan sel otot polos yang kemudian menghasilkan NO.

Sedangkan O

2 -

dan H

2O2 dapat dihasilkan oleh semua sel pembuluh darah (Droge,

2002).

Apabila bioaktivitas NO dalam sel endotel pembuluh darah menurun

akibat rendahnya bioavailabilitas NO, menimbulkan gangguan endothelium

dependent vasorelaxation sebagai disfungsi endotel. Rendahnya bioavailabilitas

NO disebabkan berkurangnya pembentukan enzim eNOS dan oksigen serta

rendahnya asupan nitrat anorganik. Walaupun sintesis NO normal, namun

superoksida yang berakibat menurunnya efek vasodilator endogen (Deanfield et

al., 2007).

Peningkatan jumlah radikal bebas dan penurunan bioavailabilitas NO

memperberat disfungsi endotel. Selain itu, menurunnya pembentukan NO tubuh

berhubungan dengan rendahnya asupan bahan makanan sumber NO. Bahan

makanan sumber NO mengandung antioksidan yang dapat meredam efek radikal

bebas, sehingga bioavailabilitas NO dapat dipertahankan (Deanfield et al., 2007).

Perubahan ekspresi eNOS dapat mengakibatkan gangguan sintesis NO.

Aktivitas eNOS tergantung dari protein kinase Akt pada residu serin 1177 dan

defosforilasi treonin 495. Beberapa inhibitor eNOS endogen, seperti Asymmetric

Di Methyl Arginine (ADMA), L – Mono Methyl Arginine (LNMA) dan

Tetrahydrobiopterin (BH4) dapat mengubah aktivitas eNOS. Apabila tidak

tersedia arginin atau BH4, eNOS dapat menjadi uncoupled dan menghasilkan

radikal superoksida dan radikal hidrogen peroksida. Radikal superoksida bereaksi

dengan NO membentuk peroksinitrit yang dapat mengoksidasi BH4 sehingga

BH4 menurun. Dalam keadaan defisiensi BH4, eNOS dapat meningkatkan stres

oksidatif dan disfungsi endotel (Endemann, 2004).

Stres oksidatif merupakan pemicu aktivasi disfungsi endotel, yang ditandai

dengan penurunan kadar NO. Endotel mempunyai banyak fungsi penting antara

lain mengatur tekanan darah melalui pelepasan bahan vasokonstriktor dan

vasodilator, mengatur fungsi antikoagulan, antiplatelet dan fibrinolisis

2.2.4 Pengaruh NO Pada Korpus Kavernosum

Ereksi penis adalah manifestasi bangkitan seksual yang terjadi bila pria

normal menerima rangsangan seksual yang cukup. Proses ereksi juga tergantung

pada keseimbangan antara aliran darah yang masuk dan keluar dari korpus

kavernosum. Bila terjadi keseimbangan antara aliran darah masuk dan keluar,

maka penis menjadi flaccid (lemas). Bila aliran masuk ke arteri korpus

kavernosum meningkat, sedangkan aliran keluar vena terhambat, maka penis

mengalami tumescence (membesar dan memanjang) (Pangkahila, 2005).

Penis memiliki dua korpus kavernosum yang memiliki banyak sinus yang saling berhubungan yang terisi darah untuk menghasilkan ereksi. Penis juga memiliki satu korpus spongiosum yang mengelilingi uretra dan yang membentuk glans penis. Asetilkolin bekerja dengan neurotransmiter lain cyclic Guanylate Mono Phosphate (cGMP), cyclic Adenosin Mono Phosphate (cAMP) dan polipeptida intestinal vasoaktif untuk menghasilkan vasodilatasi arteri penis yang dapat menyebabkan terjadinya ereksi (Susanto, 2011).

Mekanisme fisiologis ereksi pada penis diawali dengan adanya stimulasi

seksual yang akan melibatkan pelepasan suatu senyawa NO, dari bagian penis

yang disebut korpus kavernosum. NO akan mengaktifkan enzim guanylyl cyclase

yang menyebabkan peningkatan senyawa cGMP, selanjutnya menyebabkan

pelebaran pembuluh darah disekitar korpus kavernosum, sehingga darah mengalir

ke penis dan menyebabkan pembesaran penis (ereksi). Senyawa cGMP diuraikan

menyebabkan penis kembali pada ukuran semula (relaksasi penis) (Susanto,

2011).

Saat ereksi terjadi, aliran darah arteri dan vena yang awalnya berjalan

seimbang dari corpus, kemudian aliran arteri meningkat akibat adanya asetilkolin

sebagai mediator vasodilatasi dan mengisi sinusoid dalam korpus yang

menyebabkan penis mengalami pembengkakan dan pemanjangan. Pada umumnya

asetilkolin bekerja dengan dua jalur yang berbeda untuk menimbulkan ereksi.

1) Dengan adanya rangsangan seksual dari jaringan genital, asetilkolin

melalui jalur utama meningkatkan produksi NO oleh sel endotel dan

neuron Non Adrenergic Non Cholinergic (NANC). NO meningkatkan

aktivitas guanylyl cyclase, yang meningkatkan senyawa cGMP. Senyawa

cGMP menurunkan konsentrasi kalsium intraseluler dalam sel otot halus

arteri penis dan sinus kavernosum. Akibatnya terjadi relaksasi otot halus

yang meningkatkan aliran darah arteri korpus.

2) Sedangkan pada jalur alternatif, asetilkolin menstimulasi otot halus pada

reseptor membran sel untuk meningkatkan aktivitas adenylyl cyclase.

Adenylyl cyclase menyebabkan peningkatan senyawa senyawa cAMP.

Seperti halnya cGMP, cAMP menurunkan konsentrasi kalsium intraselular

untuk menghasilkan relaksasi otot halus dalam sel pembuluh darah dan

sinus karvernosum. (Dipiro et al, 2005).

Faktor saraf yang mempengaruhi mekanisme ereksi adalah stimulasi saraf

parasimpatetik S2 – S4 yang menimbulkan dilatasi arteriol dan relaksasi otot polos trabekula penis. Di pihak lain, stimulasi saraf simpatetik Th12 – L2

mengakibatkan konstriksi arteriol dan otot polos korpus kavernosum yang

menimbulkan detumesensi dan fleksid penis. Ketika mengalami rangsangan

seksual, impuls saraf menyebabkan pelepasan NO dari neuron NANC dan sel

endotel korpus kavernosum. NO merupakan mediator kimia yang terpenting untuk

menimbulkan relaksasi otot polos korpus kavernosum (Susanto, 2011).

Gambar 2.4 Mekanisme Ereksi (Burnett, 2002)

Disfungsi Ereksi (DE) didefinisikan sebagai ketidakmampuan yang

menetap dan atau rekuren (setidaknya tiga bulan) untuk mencapai dan

mempertahankan ereksi yang cukup untuk memungkinkan terjadinya hubungan

seksual yang memuaskan. Tingkat keparahan dan prevalensi disfungsi ereksi

meningkat seiring dengn peningkatan usia. Kejadian disfungsi ereksi lebih rendah

pada pria dengan usia < 40 tahun, tetapi meningkat dengan bertambahnya usia.

sehat profesional berusia 53 – 90 tahun, prevalensi terjadinya disfungsi ereksi sebesar 33% (Dipiro et al., 2005).

2.3 Hormon Testosteron 2.3.1 Deskripsi Testosteron

Hormon-hormon steroid seks yang terpenting dalam reproduksi pada

laki-laki adalah : testosteron, dihidrotestosteron (DHT) dan estradiol. Hormon seks

pada laki-laki adalah androgen. Hormon testosteron merupakan hormon androgen

utama. Testosteron merupakan sebuah hormon steroid dari kelompok androgen

yang dapat ditemukan pada mamalia, reptil, burung dan vertebrata yang lain

(Braunstein, 2011).

Istilah androgen berarti hormon steroid yang mempunyai efek

maskulinisasi, terdiri atas testosteron, dihidrotestosteron dan androstenedion.

Testosteron merupakan hormon utama dan terpenting diantara ketiganya,

sedangkan dihidrotestosteron dan androstenedion adalah bentuk androgen yang

lemah. Semua androgen merupakan senyawa steroid. Baik dalam testis maupun

dalam adrenal, androgen dapat dibentuk dari kolesterol atau langsung dari asetil

koenzim A (Guyton dan Hall, 2002).

Seperti hormon steroid lain, testosteron juga berasal dari derivat kolesterol

mempunyai sifat khusus dengan struktur steroid empat cincin dengan nama

sistematik (memakai sistem IUPAC) : (8R,9S,10R,13S,14S,17S) –17– hydroxy –

10,13 – dimethyl – 1, 2, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 14, 15, 16, 17 dodecahydrocyclopenta [a]phenanthren –3– one (Sherwood, 2007).

Gambar 2.5 Struktur testosteron (Sherwood, 2007)

2.3.2 Testosteron Pada Sirkulasi

Terdapat tiga fraksi testosteron pada serum, yaitu 98% berikatan dengan

protein plasma yaitu Sex Hormon Binding Globulin (SHBG) (50%) dan albumin

(48%). 2 % sisanya tidak berikatan dalam plasma dan bebas untuk masuk dalam

sel dan mempunyai efek metabolik (testosteron bebas atau free testosterone).

SHBG disintesis di dalam hepar. Kadarnya dapat meningkat oleh pengaruh

estrogen, tamoxifen, fenitoin, hormon tiroid, keadaan hipertiroidism ndan sirosis,

sedangkan kadarnya menurun apabila terdapat pengaruh androgen eksogen,

glukokortikoid, Growth Hormone (GH), keadaan hipotiroidism, akromegali,

obesitas dan hiperinsulinemia (Braunstein, 2011; Pangkahila, 2011).

Testosteron bebas mempunyai half life yang pendek, kira – kira 10 menit, dimetabolisme dengan cepat oleh hepar menjadi androsteron dan

dehidroepiandrosteron dan secara serempak dikonjugasikan sebagai glukoronida

dan sulfat, lalu diekskresikan baik ke usus dalam empedu atau ke dalam urine

melalui ginjal (Jones, 2008).

Testosteron bebas dan testosteron yang berikatan dengan albumin disebut

bioavailable testosterone. Bioavailable testosterone diyakini akan lebih mudah

fungsi fisiologis karena ukuran dan afinitas spesifik bioavailable testosterone

terhadap sel targetnya (Giton, 2006).

Gambar 2.6 Skematik Testosteron Total (Giton, 2006)

Testis hanya mengsekresikan 25% estradiol. Estradiol terutama dihasilkan

dari konversi perifer dari testosteron dan androstenedione. Dihidrotestosteron dan

estradiol bukan hanya dihasilkan dari testis, tetapi juga dapat dihasilkan dari

konversi di jaringan perifer dari androgen dan prekursor estrogen yang disekresi

baik oleh testis maupun adrenal. Estrogen membantu mengatur sekresi

Gonadotropin-Releasing Hormone (GnRH) dan LH. Konversi perifer dari

testosteron oleh 5-alfa-reduktase menghasilkan DHT, suatu hormon androgen

yang juga poten, bekerja pada jaringan spesifik. Kebanyakan testosteron yang

tidak terikat pada jaringan, akan diubah terutama oleh hepar menjadi

bermacam-macam metabolit, seperti androsteron dan etiocholanolon, yang setelah

berkonjungasi dengan glukoronid dan sulfat dikeluarkan melalui urin dalam

bentuk 17-ketosteroid. Namun, hanya 20-30% dari 17-ketosteroid urin berasal dari

metabolisme testosteron, sisanya berasal dari metabolisme steroid adrenal,

sehingga hal ini tidak dapat dipakai untuk mengukur sekresi steroid dari testis

Pada sel target androgen, testosteron secara enzimatik dikonversi menjadi

DHT oleh isoenzim mikrosomal 5α-reduktase-2 pada pH ± 5,5, sedangkan isoenzim lain 5α-reduktase-1 bekerja pada kulit dengan sekitar pH 8,0, tetapi tidak aktif pada traktus urogenital. Setelah itu, DHT dan testosteron akan berikatan

dengan reseptor protein spesifik di intraseluler. Gen yang mengkode protein ini

berada pada kromosom X. Ketika testosteron atau DHT berikatan dengan

reseptor, terjadi perubahan sehingga dapat terjadi translokasi ke dalam nukleus

berikatan dengan importins (Rn). Di dalam nukleus, kompleks reseptor androgen

berikatan dengan elemen respon androgen di DNA sehingga mengaktivasi proses

transkripsi. Hasil ini kemudian disintesis oleh messenger RNA (mRNA),

kemudian di transport ke sitoplasma, dimana terjadi sintesis protein baru dan

terjadi respon androgen (Braunstein, 2011).

2.3.3 Sekresi Testosteron

Hormon testosteron 95% dihasilkan oleh sel Leydig dalam testis dan 5%

dihasilkan oleh zona retikularis kortex adrenal pada laki-laki. Testis juga

mengsekresi sebagian kecil dari DHT yang merupakan androgen poten dan

dehidroepiandrosteron (DHEA) yang merupakan androgen lemah. Kemudian

secara serempak dikonfigurasikan sebagai glukoromida dan sulfat kemudian

diekskresikan ke usus melalui empedu ataupun ke dalam urin melalui ginjal

(Guyton dan Hall, 2005). Selain itu, sel Leydig juga mengsekresi sebagian kecil

dari estradiol, estrone, pregnenolon, progesteron, 17α-hidroksipregnenolon, dan 17α-hidroksiprogesteron (Braunstein, 2011).

Pelepasan testosteron mempunyai ritme sirkadian dengan levelnya pada

sirkulasi mencapai puncaknya dalam darah pada pagi hari (08.00 – 10.00) dan terendah pada malam hari (18.00 – 20.00) (Kapoor et al., 2005).

Testosteron terutama disekresikan oleh testis. Kecepatan sekresi

testosteron 4 – 9 mg/hari (13,9 – 31,2 nmol/hari) dengan kadar testosteron serum berkisar antara 300 – 1000 ng/dL (rata – rata 611±186 ng/dL), testosteron bebas 50-210 pg/ml (1,7 – 7,28 pmol/L) (Guyton dan Hall, 2005).

2.3.4 Sintesis Testosteron

LH merangsang sel Leydig melalui peningkatan pembentukan cyclic

Adenosin Mono Phosphat (cAMP). cAMP meningkatkan pembentukan kolesterol

dan ester – ester kolestrol. Sintesis ini dimulai dengan pengangkutan kolesterol ke membran interna mitokondria oleh protein pengangkut Steroidogenic Acute

Regulatory Protein (StAR). Setelah berada pada posisi yang tepat, kolesterol akan

bereaksi dengan enzim pemutus rantai samping P450scc dan menjadi

pregnenolon. Konversi pregnenolon menjadi testosteron dapat terjadi dalam 2

lintasan, yaitu (Sherwood, 2007):

- lintasan progesteron atau lintasan ∆4 (jalur ini dapat dilihat pada sisi kanan gambar 2.2).

- lintasan dehidroepiandosteron atau lintasan ∆5 (dapat diliat pada sisi sebelah kiri gambar 2.2).

Gambar 2.7 Jalur Biosintesis Testosteron (Brinkman, 2009)

2.3.5 Kontrol Fungsi Testosteron

Regulasi dari produksi androgen dan spermatogenesis diatur oleh sistem

kompleks mekanisme umpan balik, dimana terlibat sistem saraf pusat

ekstrahipothalamus, hipothalamus, hipofise anterior, testis, dan androgensenstive

ends organs. Terlibatnya sistem saraf pusat ekstrahipothalamus dapat berupa stres

fisiologik dan psikologis. Dalam hipothalamus, neurotransmiter akan meregulasi

sintesis dan pelepasan pulsasi GnRH, yang dilakukan setiap 3 jam masuk dalam

vena portal hipofise. Setelah mencapai hipofise anterior, maka GnRH akan

merangsang sekresi LH dan FSH. LH mempengaruhi sel Leydig yang berikatan

dengan reseptor spesifik membran dan menyebabkan sekresi testosteron. Sebagai

inhibisi, peningkatan kadar androgen akan menghambat sekresi LH dari hipofise

anterior melalui efek langsung pada hipofise dan hipothalamus. Hipothalamus dan

hipofise mempunyai reseptor androgen dan estrogen. Efek inhibisi terutama yang

berikatan dengan reseptor spesifik pada sel-sel Sertoli di tubulus seminiferus dan

merangsang pembentukan Androgen Binding Protein (ABP). FSH mempengaruhi

tubulus seminiferus sel Sertoli untuk merangsang terjadinya spermatogenesis.

Sekresi FSH dihambat oleh inhibin yang dihasilkan oleh sel Sertoli. Begitu juga

yang terjadi pada LH, sekresi LH akan dihambat oleh inhibin yang dihasilkan oleh

sel Leydig (McCance dan Huether, 2006; Pangkahila, 2011).

Fungsi testis dikontrol oleh 2 hormon gonadotropik yang disekresikan oleh

hipofisis anterior yaitu: LH dan FSH. Kedua hormon ini bekerja pada bagian testis

yang berbeda. LH bekerja pada sel Leydig (intersisial) untuk mensekresi

testosteron sedangkan FSH bekerja pada tubulus seminiferus sel Sertoli yang

berpengaruh terhadap spermatogenesis (Sherwood, 2011).

2.3.6 Pengukuran Hormon Steroid pada Laki-laki

Semua pengukuran steroid gonadal harus dilakukan dengan pemeriksaan

khusus. Pada individu normal, terjadi peningkatan serum testosteron pada pagi

hari, karena itu sebaiknya pengambilan sampel darah sebaiknya dilakukan tiga

kali dengan interval 20 – 40 menit pada pagi hari. Pada laki-laki, produksi hormon seks tergantung dari variasi diurnal (Hess et al., 2003; Braunstein, 2011;

Pangkahila, 2011; Sherwood, 2013).

Kadar testosteron puncak terlihat pada pagi hari, sekitar 20-30% lebih

tinggi kadarnya dari pada malam hari (Kumar, 2013). Pengukuran immunoassays

testosteron dan estrogen mengukur konsentrasi kadar total serum. Metode yang

gas chromatography (GC) atau dengan liquid chromatography (LC) digabung

dengan spektroskopi (Braunstein, 2011).

Tabel 2.2

Kadar Hormon Normal pada Laki-laki Dewasa (Braunstein, 2011)

Hormon Batas Normal

Testosteron, total Testosteron, free

Dihidrostenedione Androstenedione Estradiol

Estrone

260 – 1000 ng/dL 50 – 210 pg/mL 27 – 75 ng/dL 50 – 250 ng/dL 10 – 50 pg/mL 15 – 65 pg/mL

Nilai normal kadar hormon tetosteron total pada laki-laki berviariasi antara

241 – 827 ng/dl, yang diukur pada pagi hari. Apabila terjadi penurunan dibawah 500 ng/dl sudah menimbulkan gejala defisiensi. Pada anak-anak, baik anak

laki-laki maupun anak permpuan kadar testosteron berkisar antara 5 ng/dl, yang akan

meningkat sesuai dengan umurnya. Anak perempuan bila mencapai usia 10 – 15, kadar testosteronya dapat mencapai kira-kira 15 – 35 ng/dl. Pada saat anak perempuan berusia mencapai 17 tahun meningkat sedikit menjadi 20 – 38 ng/dl, dan pada awal usia 20 tahun normal kadar testosteron total terendah antara 6 – 24 ng/dl dan batas tertinggi 47 – 86 ng/dl (Braunstein, 2011).

2.3.7 Efek dan Fungsi Testosteron

Hormon testosteron merupakan hormon androgen utama di dalam sirkulasi

darah. Testosteron penting dalam kehidupan seksual dan reproduksi serta

pertumbuhan dan perkembangan normal organ kelamin dan reproduksi baik pria

maupun wanita, selain fungsinya yang berpengaruh besar terhadap kehidupan

integritas tulang, otot, sistem kardiovaskular dan otak. Pada keadaan

berkurangnya hormon testosteron berpengaruh terhadap berkurangnya sensitivitas

insulin, kelemahan otot, gangguan metabolisme karbohidrat, gangguan fungsi

kognitif, berkurangnya dorongan motivasi, lelah dan letargi, peningkatan lemak

tubuh serta penurunan dorongan dan kemampuan seksual (Pangkahila, 2011).

Fungsi fisiologis testosteron di dalam tubuh dipengaruhi oleh beberapa hal

(Morgentaler, 2009) :

1) Sekresi primer dari testis.

2) Peningkatan SHBG seperti keadaan patologis : sirosis hepatis,

tirotoksikosis, pemberian preparat estrogen dan anti konvulsan.

3) Aktivitas enzim aromatase yang akan mengubah testosteron menjadi

estradiol.

4) Jumlah reseptor CAG repeats yang berfungsi normal.

Secara sistematis fungsi testosteron diantaranya adalah :

1) Efek pada sistem reproduksi pada saat sebelum lahir.

- Sebelum lahir, sekresi testosteron pada janin akan mengakibatkan

penurunan testis ke dalam skrotum, maskulinisasi sistem reproduksi, dan

genitalia eksternal.

- Pada saat janin, testosteron yang berasal dari plasenta menginisiasi

pembentukan duktus Wolffian dan membentuk organ genitalia interna pria

(epididimis, vas deferens dan vesikula seminalis).

- Testosteron diubah menjadi dehidrotestosteron sehingga menstimulasi

pembentukan kelenjar prostat juga dipengaruhi oleh hormon testosteron

(Gilbert, 2000; Guyton dan Hall, 2010).

2) Efek pada jaringan seks spesifik setelah lahir.

- Masa pubertas adalah masa dimana terjadi maturasi dari sistem reproduktif

yang sebelumnya non fungsional untuk mencapai puncaknya dan

mempunyai kemampuan untuk bereproduksi.

- Biasanya dimulai pada usia 10 – 14 tahun. Pada masa puber, terjadi peningkatan sekresi GnRH oleh hipotalamus. Dengan ini terjadi

peningkatan sekresi FSH dan LH oleh hipofisis. Testis membesar dan LH

menstimulasi sel Leydig memproduksi testosteron dan sel Sertoli dalam

menjaga spermatogenesis (Solfikitis et al., 2008).

- Testosteron inilah yang bertanggung jawab untuk pertumbuhan dan

perkembangan seluruh sistem reproduksi pria. Di bawah pengaruh sekresi

testosteron, terjadi pembesaran testis dan dimulailah produksi sperma

untuk pertama kalinya, terjadi pembesaran glandula seksual aksesoris dan

pembesaran penis serta skrotum.

- Setelah masa pubertas, sekresi testosteron dan spermatogenesis terjadi

secara terus – menerus seumur hidup seorang pria, meskipun produksinya akan berkurang secara bertahap. Penurunan sekresi testosteron pada pria

dewasa dimulai sejak memasuki usia 40 tahun yang sebelumnya telah

mengalami perkembangan normal. Perubahan aktivitas dari poros

- Seiring dengan penuaan, kadar serum total dan free testosterone tampak

menurun. Kadar free testosterone juga menurun sehubungan dengan

peningkatan SHBG. Sehingga untuk mengatasi hal ini dikembangkanlah

terapi sulih testosteron. Hipogonadisme mempengaruhi sekitar 40% dari

pria berusia 45 tahun atau lebih tua, meskipun kurang dari 5% dari orang

– orang yang benar – benar didiagnosis dan diobati untuk kondisi tersebut. Meskipun terdapat beberapa kontroversi, terapi sulih testosteron telah

ditetapkan sebagai pengobatan utama yang aman dan efektif untuk

hipogonadisme (Bebb, 2011).

3) Efek yang berkaitan dengan reproduksi

- Testosteron mengatur perkembangan libido dan mempertahankan libido

pada seorang pria dewasa.Tetapi pada manusia libido juga dipengaruhi

oleh interaksi sosial dan faktor emosional.

- Testosteron juga berfungsi sebagai umpan balik negatif untuk mengontrol

produksi hormon gonadotropin dari hipofisis anterior.

4) Efek pada perkembangan seksual sekunder

Perkembangan dan pemeliharaan seksual sekunder pria bergantung pada

testosteron, hal ini termasuk pada:

- pertumbuhan rambut (contoh: janggut, rambut dada).

- suara yang lebih rendah akibat dari pembesaran laring dan penebalan pita

suara, kulit yang lebih tebal.

- konfigurasi tubuh pria, contohnya: bahu yang lebar, tangan yang besar,

5) Efek non reproduksi

Testosteron juga mempunyai efek anabolik protein dan pertumbuhan

tulang yang akan mengarah pada pembentukan fisik pria yang lebih

berotot dan pertumbuhan yang cepat selama masa puber. Testosteron juga

menstimulasi sekresi pada kelenjar minyak. Pada hewan testosteron akan

mengakibatkan terjadinya perilaku agresif.

2.3.8 Hubungan Testosteron dan NO Pada Disfungsi Ereksi

Mekanisme kerja dari testosteron terhadap fungsi ereksi pada studi yang

dilakukan pada tikus adalah melalui stimulasi sintesis NO dan sebagai vasodilator

pada penis (Isidori, 2014).

Relaksasi dari jaringan erektil pada korpus kavernosum memerlukan NO

dari neuron Non Adrenergic Non Cholinergic (NANC) dan sel endotel.

Testosteron mempengaruhi fungsi endotel dengan adanya reseptor androgen dan

enzim – enzim metabolisme testosteron pada sel endotel, antara lain 5alfa – reduktase yang mengkatalisis perubahan testosteron menjadi dihidrotestosteron

dan aromatase yang mengkatalisis perubahan testosteron menjadi estradiol.

Estradiol akan berikatan dengan Estrogen Receptor (ER) pada sel endotel. Neuron

NANC dan sel endotel melepaskan NO, yang pada gilirannya meningkatkan kadar

cyclic Guanosine Mono Phosphate (cGMP). Kadar cGMP yang berlimpah

menyebabkan relaksasi otot polos arteri dan kavernosa, serta meningkatkan aliran

darah penis. Ketika tekanan intrakavernosa meningkat, venula subtunika penis

terkompresi, sehingga membatasi aliran balik vena dari penis. Kombinasi

Proses ini dibalikkan oleh aktivitas type 5 Phosphodiesterase (PDE5), yang

memecah cGMP, menyebabkan penghentian ereksi (Sakka dan Yassin, 2010).

Gambar 2.8 Mekanisme Testosteron pada Ereksi Penis (Isidori, 2014)

2.4 Terapi Sulih Testosteron (Testosterone Replacement Therapy) 2.4.1 Definisi Terapi Sulih Testosteron

Indikasi terapi sulih testosteron pada pria adalah keadaan hipogonadisme

yang menunjukkan sindrom klinis yang kompleks yaitu adanya gejala – gejala hipogonadisme dan level testosteron yang rendah. Beberapa pilihan baru dalam

terapi sulih testosteron telah tersedia sejak pertengahan tahun 1990. Ambang batas

level testosteron yang menimbulkan gejala – gejala hipogonad bervariasi tergantung jenis gejala dan individu (Arver dan Mueller, 2008).

Formulasi optimal dari testosteron adalah formula yang mampu

menormalisasi level testosteron yang beredar dan juga menimbulkan level yang

telah digunakan adalah propionat, fenilpropionat isokaproat, enanthat, dekanoat,

undekanoat (Arver dan Mueller, 2008).

Pengobatan terapi sulih untuk hipogonadisme dapat diberikan melalui

beberapa sediaan preparat, antara lain : injeksi testosteron ester, testosteron

transdermal (gel atau patch), atau testosteron oral dalam bentuk testosteron

undekanoat. Semua sediaan preparat tersebut diberikan dalam dosis yang tepat

sehingga memungkinkan pasien memperoleh manfaat dan memiliki berbagai

pilihan untuk dipergunakan (Bebb, 2011).

Beberapa jenis sediaan preparat pemberian testosteron yang

direkomendasikan untuk terapi penggantian / sulih testosteron adalah sebagai

berikut :

1. Gel : 5 sampai 10 gram gel testosteron diterapkan setiap hari.

2. Tablet : 40 mg testosteron undekanoat diminum dua kali sehari dengan

makanan (Bebb, 2011).

3. Injeksi 1000 mg testosteron undekanoat intramuskular yang diberikan

pada minggu ke 0 , 6 , 18 , 30 dan 42 dapat meningkatkan komponen

kesehatan mental dan kualitas hidup pada pria hipogonad, khususnya

vitalitas (mencerminkan tingkat energi ), fungsi sosial dan peran fungsi

fisik. Meskipun skor komposit kesehatan fisik tidak menunjukkan

peningkatan signifikan secara statistik, akan tetapi ada kecenderungan

peningkatan yang ditunjukkan pada minggu ke 30, hingga minggu ke 48

menunjukkan peningkatan yang berkelanjutan dalam kekuatan fisik (Tong

2.4.2 Testosteron Undekanoat

Gambar 2.9 Rumus Bangun Testosteron Undekanoat (Ilyas, 2008)

Rumus molekul : C30H48O3

Bobot molekul : 456,70

Testosteron undekanoat (TU) dengan nama kimia 17 hydroxyl 4 androsten

3 one 17 undekanoat adalah suatu hormon yang bersifat hidrofobik karena

mempunyai nilai log (P) sebesar 7,24. TU merupakan suatu bentuk ester dari

testosteron alami. Bentuk aktif testosteron dihasilkan dari hidrolisis esternya. Efek

utama dari testosteron hasil hidrolisis TU tersebut terjadi setelah adanya ikatan

testosteron terhadap reseptor spesifiknya yang membentuk kompleks homon – reseptor. Komplek hormon reseptor tersebut masuk ke dalam inti sel dimana ia

akan memodulasi transkripsi gen – gen tertentu setelah terikat dengan DNA. Formulasi untuk TU saat ini berupa larutan dalam minyak castor. Sediaan dengan

pembawa minyak mempunyai kelemahan yaitu mudah tengik, viskositas

sediaannya menjadi tinggi (Ilyas, 2008).

Testosteron undekanoat (TU) yang dikembangkan untuk kontrasepsi pria

dengan kapsul. Tujuan utama dari pemberian TU adalah mempertahankan

tingginya tingkat serum testosteron jangka panjang pada pria yang ikut dalam

kontrasepsi pria. Hal ini bertujuan untuk menekan spermatogenesis sehingga

terjadi azoospermia atau oligozoospermia berat yang berlangsung lebih lama

namun bersifat aman, efektif, reversibel, dan aseptibel. Konsentrasi testosteron

serum stabil dalam rentang fisiologi minggu pertama setelah pemberian pertama

kali. Kandungan testosteron melebihi rentang fisiologis dari testosteron enantat

dan sipionat. Polametabolisme TU mengikuti pola testosteron yang menghasilkan

dihidrotestosteron (DHT) dan estradiol. Pemberian TU dapat meningkatkan

konsentrasi testosteron plasma dan menurunkan konsentrasi gonadotropin (Ilyas,

2008).

Testosteron undekanoat (TU) merupakan suatu alifatik, ester asam lemak

testosteron yang sebagian diabsorpsi lewat usus dan melalui sistem limfatikus

setelah pemberian secara oral (Ilyas, 2008). TU juga memiliki efek samping yaitu

efek ringan pada penggunaan oral, seperti adakalanya mual, tetapi juga dapat

menimbulkan efek serius di antaranya (Tjay , 2002) :

1) Efek virilisasi pada wanita, dengan gejala seperti acne, tumbuhnya rambut

di muka, suara menjadi rendah dan gangguan haid.

2) Menekan spermatogenesis dan degenerasi tubulus seminiferus. Bila

digunakan dalam waktu lama akan menyebabkan azoospermia.

3) Efek feminisasi (gynecomastia) terutama pada anak – anak.

4) Edema dan naiknya berat badan akibat retensi garam dan air, khususnya

5) Hiperplasia prostat.

- Pada pria usia lanjut, testosteron dapat merangsang pembesaran prostat

karena hiperplasia, hal ini menyebabkan obstruksi.

6) Gangguan pertumbuhan.

- Hati – hati memberikan testosteron pada anak prapubertas, sebab dapat terjadi pubertas prekoks. Testosteron mempercepat pernutupan epifisis

sehingga mungkin anak tidak akan mencapai tinggi badan yang

seharusnya.

7) Hiperkalsemia.

- Hiperkalsemia dapat muncul pada wanita penderita karsinoma payudara

yang diobati dengan testosteron.

TU berinteraksi obat antara lain :

1) Insulin

2) Propranolol

3) Kortikosteroid: Pemakaian bersamaan testosteron dengan ACTH atau

kortikosteroid dapat meningkatkan pembentukan edema, sehingga obat ini

harus diberikan dengan hati – hati terutama pada pasien dengan penyakit jantung, ginjal atau hati.

4) Antikoagulan: Dosis dari antikoagulan mungkin memerlukan pengurangan

untuk mempertahankan terapi yang memuaskan hypoprothrombinemia.

5) Siklosporin: Terapi penggantian testosteron dapat mempotensiasi

2.5 L – Arginin

2.5.1 Deskripsi L – Arginin

Asam amino merupakan unit monomer untuk membangun rantai

polipeptida protein. Sebagian besar protein mengandung asam amino L – α yang sama dalam proporsi yang bervariasi. Asam amino L – α merupakan asam amino dengan konfigurasi absolut L – gliseraldehid, dimana gugus amino dan karbohidrat melekat pada atom karbon yang sama dan mempunyai aktivitas optis

(kesanggupan memutar bidang cahaya yang terpolarisasi) ke kiri / levorotaric

(Srivastava et al., 2006).

Dalam bentuk protein, asam amino akan mendasari berbagai fungsi antara

lain, struktural, hormonal dan katalitik yang esensial bagi kehidupan. Asam amino

dan derivatnya turut serta dalam berbagai macam fungsi intraseluler seperti

transmisi syaraf (neurotransmitter), pengaturan pertumbuhan sel dan biosintesis

porfirin, purin, pirimidin serta ureum. Dalam peptida yang berbobot molekul

rendah juga berfungsi sebagai prekursor hormon (Srivastava et al., 2006).

Berdasarkan kepentingan nutrisi, asam amino dapat dibedakan menjadi

asam amino esensial dan non esensial. Asam amino esensial adalah asam amino

yang tidak dapat disintesis tubuh oleh karena itu harus dipenuhi dari diet.

Sedangkan asam amino non esensial dibedakan menjadi dua berdasarkan

sintesisnya dalam tubuh, yaitu (Srivastava et al., 2006) :

1) Asam amino yang disintesis dari pemindahan nitrogen ke kerangka karbon

yang berasal dari siklus TCA (Tri Carboxylic Acid) atau dari glikolisis

2) Asam amino yang disintesis dari asam amino yang lain.

Kelompok ini sangat tergantung pada ketersediaan asam amino spesifik.

Dengan demikian sangat mungkin menjadi esensial jika diet sebagai

sumber asam amino berkurang atau terbatas, misalnya dalam keadaan

infeksi, trauma, luka bakar atau dalam keadaan katabolik lainnya.

Arginin termasuk asam amino non esensial yang kelompok kedua atau

kadang disebut asam amino semi esensial dengan rumus kimia C6H1402N4 .

Gambar 2.10 Struktur Kimia L – Arginin (Srivastava et al., 2006)

Arginin merupakan asam amino semi esensial yang artinya tubuh dapat

memproduksi asam amino ini dalam jumlah kecil, sehingga asupan dari luar

masih diperlukan. L – Arginin (2-amino-5-guanidinovaleric acid) merupakan asam amino dasar yang terdapat dalam cairan fisiologis tubuh. L – Arginin banyak terdapat dalam seafood, semangka, kacang – kacangan, daging, konsentrat proteinasi dan isolasi protein kedelai, namun rendah dalam susu mamalia (Wu et

al., 2009).

2.5.2 Metabolisme L – Arginin

yang meregulasi jalur metabolisme, sehingga perlu dilakukan penelitian terhadap nutrisi arginine. Kekurangan L – Arginin dalam diet akan menyebabkan gangguan sistesis NO (Wu et al., 2009).

Dalam keadaan katabolik, kebutuhan arginin menjadi esensial. Hal ini dapat terjadi pada kondisi dimana laju degradasi arginin meningkat, intake yang kurang, gangguan absorbsi di usus serta sintesis sitrulin di usus yang menurun. Dalam kondisi normal, kebutuhan arginin pada orang dewasa dapat dipenuhi secara endogen tetapi dalam keadaan stress dan sakit khususnya penyakit – penyakit kritis dan sepsis maka kebutuhan arginin harus dipenuhi dari luar (Maurice, 2015).

2.6 Hubungan Testosteron dan L – Arginin dengan NO

Syarat terjadinya efek dari hormon testosteron pada organ sasaran adalah keberadaan serta berfungsinya Androgen Receptor (AR) serta efektor intrasel. Gen AR sendiri merupakan gen yang berperan penting dalam proses pembentukan dan perkembangan fenotip pria melalui kerjanya dalam memperantarai efek biologis dari hormon androgen. Hormon androgen sendiri merupakan suatu hormon yang amat terlibat dalam proses normal perkembangan genital eksternal maupun internal pria selama periode embriogenesis melalui kerja hormon testosteron dan 5α – dihidrotestosteron (DHT) (Leung et al., 2007).

Secara sitogenetika gen AR terletak pada kromosom Xq11-12. Gen AR memiliki 8 buah ekson dengan 2757 pasangan basa open reading frame, dimana

jumlah pasangan basa ini bervariasi, tergantung pada jumlah CAG repeat yang terletak pada ekson pertama (Rajender et al., 2007).

Protein yang dihasilkan oleh gen AR termasuk kedalam keluarga Steroid Receptor (SR), yang mana merupakan bagian dari kelompok Nuclear Receptor (NR) superfamily. Kelompok NR superfamily sendiri termasuk merupakan salah satu kelompok gen pengatur transkripsi (transcriptional regulator) terbesar yang nantinya akan menghasilkan protein yang berfungsi sebagai faktor transkripsi yang dipercayai berperan penting dalam banyak proses seperti homeostasis, reproduksi, perkembangan dan metabolisme. Protein – protein semacam ini nantinya akan berikatan dengan DNA dan kemudian mengatur transkripsi gen. Adapun AR merupakan salah satu protein yang berkerja sebagai faktor transkripsi (Heinlen et al., 2002).

Ada beberapa karakteristik yang membuat gen AR unik, diantaranya adalah terdapatnya 2 regio polimorfisme yang sama-sama terletak pada ekson pertama. Dua regio polimorfisme ini pun sama-sama merupakan polimorfisme trinucleotide repeat, yaitu CAG repeat yang mengkode pembentukan asam amino poliglutamin dan GGN repeat yang mengkode pembentukan poliglisin. Kedua area ini terletak cukup berdekatan, dimana hanya dipisahkan oleh 248 asam amino dari suatu urutan yang tidak polimorfik (Rajender et al., 2007).

Seperti gen – gen lainnnya yang termasuk kedalam kelompol NR superfamily, secara struktural gen AR terbagi menjadi empat regio seperti yang tergambar pada gambar 3, yaitu N-Terminal Domain (NTD), DNA Binding Domain (DBD), regio Hinge dan Ligand Binding Domain (LBD). Dari keempat

regio tersebut NTD merupakan regio yang paling banyak berperan dalam aktivitas transkripsi dan merupakan regio terbesar dari protein AR yang terbentang dari pb 1-537. NTD atau yang juga biasa disebut sebagai transactivating domain adalah suatu regio yang berperan dalam perekrutan protein-protein lain yang dapat mempengaruhi aktivitas transkripsi dari protein AR (Nenonnen, 2011).

Seperti pada protein kecil kemungkinan terjadinya kerusakan di DNA menjadi suatu reaksi berantai, biasanya kerusakan terjadi bila ada lesi pada susunan molekul, apabila tidak dapat diatasi, dan terjadi sebelum replikasi maka akan terjadi mutasi. Radikal oksigen dapat menyerang DNA jika terbentuk disekitar DNA seperti pada radiasi biologis. Radikal bebas dapat menimbulkan berbagai perubahan pada DNA yang antara lain berupa : hidroksilasi basa timin dan sitosin, pembukaan inti purin dan pirimidin serta terputusnya rantai fosfodiester DNA. Bila kerusakan tak terlalu parah, maka masih bisa diperbaiki oleh sistem perbaikan DNA (DNA repair system ). Namun apabila kerusakan terlalu parah, misalnya rantai DNA terputus – putus di berbagai tempat, maka kerusakan tersebut tak dapat diperbaiki dan replikasi sel akan terganggu. Susahnya, perbaikan DNA ini sering justru menimbulkan mutasi, karena dalam memperbaiki DNA tersebut sistem perbaikan DNA cenderung membuat kesalahan (error prone) dan apabila mutasi ini mengenai gen – gen tertentu yang disebut onkogen, maka mutasi tersebut dapat menimbulkan kanker (Rajender et al., 2007).

Pada pembuluh darah, dalam keadaan normal NO dihasilkan oleh endothelial Nitric Oxide Synthase (eNOS), tetapi jika terjadi peradangan NOS

juga terdapat pada makrofag dan sel otot polos yang kemudian menghasilkan NO. Sedangkan O

2 -

dan H

2O2 dapat dihasilkan oleh semua sel pembuluh darah (Droge,

2002).

L – Arginin merupakan prekursor dalam sintesis NO yang dilakukan oleh Nitric Oxide Synthase (NOS). Mekanisme fisiologis ereksi pada penis diawali dengan adanya stimulasi seksual yang akan melibatkan pelepasan suatu senyawa NO, dari bagian penis yang disebut korpus kavernosum. NO akan mengaktifkan enzim guanylyl cyclase yang menyebabkan peningkatan senyawa cGMP, selanjutnya menyebabkan pelebaran pembuluh darah disekitar korpus kavernosum, sehingga darah mengalir ke penis dan menyebabkan pembesaran penis (ereksi). Senyawa cGMP diuraikan atau didegradasi oleh enzim yang bernama Phospho Di Esterase – 5 (PDE5) yang menyebabkan penis kembali pada ukuran semula (relaksasi penis) (Susanto, 2011).

Gambar 2.12 Hubungan Testosteron dan L – Arginin dengan NO (Srivastava et al., 2006)

2.7 Orchidectomy

Sterilisasi merupakan tindakan pembedahan untuk mengangkat atau menghilangkan testis (jantan) atau ovarium (betina). Pada hewan jantan dinamakan kastrasi / orchidectomy, sedangkan pada hewan betina dinamakan Ovario Hysterectomy (OH). Sterilisasi pada hewan jantan ataupun betina berguna untuk mengendalikan (mengontrol) populasi hewan dengan mencegah kesuburan (Isidori et al., 2014).

Keuntungan orchidectomy adalah menyebabkan penurunan kadar hormon testosteron pada hewan jantan sangat bermanfaat untuk (Isidori et al., 2014) :

- Menghilangkan libido. Hewan menjadi lebih tenang (tidak gelisah) sehingga tidak terjadi perkelahian selama musim kawin.

- Mengurangi resiko penyakit yang berhubungan dengan hormon androgen seperti gangguan prostate, tumor serta perianal hernia.

- Menghindari sifat abnormal yang diturunkan dari induk ke anak.

- Menghindari gangguan testis, epididimis, tumor scrotum, trauma dan abses.

- Dapat mengurangi gangguan endokrin.

Metode orchidectomy dibagi menjadi dua macam yaitu : 1. Metode terbuka

- Sayatan dilakukan sampai tunika vaginalis communis, sehingga testis dan epididimis tidak lagi terbungkus.

2. Metode tertutup

- Sayatan hanya sampai pada tunika dartos, sehingga testis masih terbungkus oleh tunika vaginalis communis. Peningkatan dan penyayatan pada funiculus spermaticus. Hewan yang akan dikebiri harus dalam keadaan sehat.

Dengan hilangnya testis akibat dari orchidectomy maka sel Leydig tidak dapat memproduksi hormon testosteron secara optimal. Berkurangnya kadar testosteron menyebabkan neuron NANC dan sel endotel pun tidak dapat memproduksi NO. Defisiensi testosteron mempengaruhi fungsi endotel dengan Androgen Receptor (AR) diantaranya enzim metabolisme testosteron pada sel endotel, antara lain 5alfa – reduktase tidak dapat mengkatalisis testosteron menjadi dihidrotestosteron dan aromatase tidak dapat mengkatalisis testosteron menjadi estradiol. Sehingga estradiol tidak akan berikatan dengan Estrogen Receptor (ER) pada sel endotel. Serta neuron NANC dan sel endotel tidak dapat melepaskan NO yang akan meningkatkan kadar cyclic Guanosine Mono Phosphate (cGMP) dan tidak menyebabkan relaksasi otot polos arteri dan kavernosa, serta tidak meningkatkan aliran darah penis. Dengan demikian menjadi tidak berfungsinya NO sebagai vasodilator melalui efek langsung terhadap otot polos korpus kavernosum. Hal ini menyebabkan keadaan disfungsi ereksi (Isidori et al., 2014).