AKTIVITAS ANTIANGIOGENESIS EKSTRAK METANOL DAUN SENGGUGU (Clerodendrum serratum L.) TERHADAP CHORIOALLANTOIC MEMBRANE YANG DIINDUKSI bFGF SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.) Program Studi Farmasi
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
AKTIVITAS ANTIANGIOGENESIS EKSTRAK METANOL DAUN
SENGGUGU (Clerodendrum serratum L.) TERHADAP
CHORIOALLANTOIC MEMBRANE YANG DIINDUKSI bFGF
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana
Farmasi (S.Farm.) Program Studi Farmasi
Oleh :
Retno Pamungkas
NIM : 108114135
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2014
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
AKTIVITAS ANTIANGIOGENESIS EKSTRAK METANOL DAUN
SENGGUGU (Clerodendrum serratum L.) TERHADAP
CHORIOALLANTOIC MEMBRANE YANG DIINDUKSI bFGF
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana
Farmasi (S.Farm.) Program Studi Farmasi
Oleh :
Retno Pamungkas
NIM : 108114135
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2014
i
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
ii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
iii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
HALAMAN PERSEMBAHAN
Skripsi ini kupersembahkan untuk:
Sang Triratna atas perlindungannya disetiap langkah hidupku.
Ibu dan Ayahku tercinta
yang telah merawat, mendidik dan menjadi panutan hidupku.
Adikku dan keluarga besarku
yang telah saling berbagi rasa dan selalu mendukungku.
Skripsi ini kupersembahkan sebagai ungkapan baktiku.
Terima kasih atas segalanya yang telah diberikan kepadaku.
iv
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
v
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
vi
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas semua berkat dan
penyertaan-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi
yang berjudul “AKTIVITAS ANTIANGIOGENESIS EKSTRAK METANOL
DAUN
SENGGUGU
(Clerodendrum
serratum
L.)
TERHADAP
CHORIOALLANTOIC MEMBRANE YANG DIINDUKSI bFGF” ini dengan
baik. Laporan akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan untuk
memperoleh gelar Sarjana Strata 1 Program Studi Ilmu Farmasi (S. Farm).
Penulis banyak mengalami kesulitan dan masalah dalam menyelesaikan
laporan ini. Tetapi dengan adanya bantuan dari berbagai pihak, akhirnya penulis
dapat menyelesaikan laporan akhir ini. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan
hati penulis ingin mengucapkan terima kasih atas segala bantuan yang telah
diberikan kepada:
1.
Aris Widayati M.Si, Ph.D., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas
Sanata Dharma.
2.
Drh. Sitarina Widyarini MP, Ph.D., selaku Dosen Pembimbing Utama yang
telah memberikan bantuan dan bimbingan selama rancangan, pengusulan
skripsi, saat dilakukan penelitian dan selama penulisan skripsi dengan
kesabaran dan penuh perhatian.
3.
Phebe Hendra, Ph.D., Apt., selaku Dosen Pembimbing Pendamping yang
telah memberikan bantuan dan bimbingan selama rancangan, pengusulan
vii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
skripsi, saat dilakukan penelitian dan selama penulisan skripsi dengan
kesabaran dan penuh perhatian.
4.
Yohanes Dwiatmaka, M.Si. selaku Dosen Penguji yang menguji sekaligus
memberi arahan, kritik, dan saran yang membangun bagi penulis.
5.
Agustina Setiawati, M.Sc., Apt., selaku Dosen Penguji yang menguji
sekaligus memberi arahan, kritik, dan saran yang membangun bagi penulis.
6.
C.M. Ratna Rini Nastiti, M.Pharm, Apt., selaku Dosen Pembimbing
Akademik yang telah mendidik, memberi dukungan dan nasihat positif.
7.
Segenap laboran Laboratorium Farmakognosi-Fitokimia (Pak Wagiran) dan
Perbekalan Steril (Pak Agung) Universitas Sanata Dharma atas segala
bantuan selama penulis melakukan penelitian di Laboratorium FarmakognosiFitokimia dan Perbekalan Steril.
8.
Segenap laboran Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Hewan
(Pak Iwan) Universitas Gadjah Mada atas segala bantuan selama penulis
melakukan penelitian di Laboratorium Mikrobiologi.
9.
Ketut Noveryka Lendra, Stien Dwiny dan Pande Krisna Wedana, tim
antiangiogenesis yang kompak, saling mengisi kekurangan, pantang
menyerah dan saling menyemangati. Tanpa mereka skripsi ini tidak akan
berjalan dengan baik dan selesai.
10. Kedua orang tuaku dan adikku, yang terus menyemangati dan mendorongku
untuk menyelesaikan skripsiku dengan baik.
11. Desi Irwanta, Kristin Yunita dan Rosiana Cahyono, yang telah menyemangati
dan saran yang membangun.
viii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
12. Teman-teman farmasi FKK B 2010, yang telah memberikan perhatian,
dukungan, doa, semangat, kritik dan masukan yang membangun.
13. Teman-teman farmasi angkatan 2010, yang telah memberikan perhatian,
dukungan, doa, semangat, kritik dan masukan yang membangun.
14. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah
memberikan dukungan dan bantuan.
Penulis menyadari bahwa dalam penyususnan skripsi ini masih terdapat
banyak kekurangan. Oleh karena itu, dengan segenap kerendahan hati Penulis
memohon maaf apabila terdapat hal-hal yang kurang berkenan serta Penulis
mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari semua pihak. Akhir kata
Penulis berharap semoga laporan ini dapat berguna bagi pembaca.
Yogyakarta, 11 Agustus 2014
Penulis
ix
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ..........................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING .................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................
iii
HALAMAN PERSEMBAHAN .........................................................
iv
LEMBAR
PERNYATAAN
PERSETUJUAN
PUBLIKASI
KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ............
v
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ...........................................
vi
PRAKATA .........................................................................................
vii
DAFTAR ISI ......................................................................................
x
DAFTAR TABEL...............................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR ..........................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................
xv
INTISARI ...........................................................................................
xvi
ABSTRACT .........................................................................................
xvii
BAB I PENGANTAR .........................................................................
1
A. Latar Belakang ............................................................................
1
1. Permasalahan ..........................................................................
3
2. Keaslian Penelitian .................................................................
4
3. Manfaat Penelitian ..................................................................
4
B. Tujuan Penelitian ........................................................................
5
x
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
1. Tujuan Umum .......................................................................
5
2. Tujuan Khusus ......................................................................
5
BAB II PENELAAHAN PUSTAKA .................................................
6
A. Senggugu .....................................................................................
6
1. Nama Tumbuhan ...................................................................
6
2. Taksonomi Tumbuhan ..........................................................
7
3. Manfaat Tanaman .................................................................
7
4. Kandungan Kimia .................................................................
8
B. Senyawa Polifenol .......................................................................
8
C. Kanker .........................................................................................
9
1. Sifat Sel Kanker ....................................................................
10
2. Angiogenesis .........................................................................
13
3. Basic Fibroblast Growth Factor (bFGF) ..............................
15
D. Inhibitor Angiogenesis ................................................................
16
E.
Inhibitor Angiogenesis dari Senyawa Alam ...............................
16
F.
Chorioallantoic Membrane .........................................................
18
G. Uji Angiogenesis Chick Chorioallantoic Membrane (CAM) .....
19
H. Landasan Teori ............................................................................
20
I.
Hipotesis ......................................................................................
22
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ...........................................
23
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ..................................................
23
B. Variabel dan Definisi Operasional ..............................................
23
1. Variabel .................................................................................
xi
23
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
2. Definisi Operasional .............................................................
24
C. Bahan Penelitian .........................................................................
24
D. Alat Penelitian .............................................................................
24
E. Tata Cara Penelitian ....................................................................
25
1. Determinasi Tanaman ...........................................................
25
2. Preparasi Ekstrak Metanol Daun Senggugu ..........................
25
3. Uji Kromatografi Lapis Tipis (KLT) ....................................
26
4. Orientasi Kelarutan Ekstrak Metanol Daun Senggugu .........
27
5. Sterilisasi Alat .......................................................................
27
6. Pembuatan Larutan Uji dan Larutan bFGF ............................
27
7. Uji Antiangiogenesis .............................................................
28
F. Analisis Data ...............................................................................
30
BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................
31
A. Hasil Determinasi Tanaman ........................................................
31
B. Hasil Pembuatan Ekstrak Metanol Daun Senggugu ...................
31
C. Hasil Uji Kromatografi Lapis Tipis ............................................
33
D. Hasil Uji Antiangiogenesis .........................................................
34
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................
50
A. Kesimpulan .................................................................................
50
B. Saran ............................................................................................
50
DAFTAR PUSTAKA .........................................................................
51
LAMPIRAN .......................................................................................
55
BIOGRAFI PENULIS ........................................................................
75
xii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
DAFTAR TABEL
Tabel I.
Jumlah Pembuluh Darah Baru Kelompok Kontrol dan
Perlakuan Ekstrak Metanol Daun Senggugu ........................
Tabel II.
Uji Tukey Kelompok Kontrol dan Perlakuan Ekstrak
Metanol Daun Senggugu ......................................................
Tabel III
41
Persentase Pertumbuhan Pembuluh Darah Baru dan
Persentase
Penghambatan
Angiogenesis
Kelompok
Perlakuan Ekstrak Metanol Daun Senggugu ........................
Tabel IV
39
42
Rerata dan Standar Deviasi Pembuluh Darah Baru Setiap
Kelompok .............................................................................
xiii
69
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Foto Tanaman Senggugu..................................................
6
Gambar 2. Hasil Uji CAM pada Kelompok Kontrol dan Perlakuan
Ekstrak Metanol Daun Senggugu ...................................
Gambar 3. Grafik
Persentase
Penghambatan
Angiogenesis
Kelompok Perlakuan Ekstrak Metanol Daun Senggugu
Gambar 4. Kemungkinan
Jalur
Sinyal
39
Angiogenesis
43
yang
Diregulasi oleh Hispidulin dalam Sel Endotelial .............
46
Gambar 5. Tanaman Senggugu di Kebun Obat Universitas Sanata
56
Dharma .........................
Gambar 6. Foto Prosedur Kerja Uji CAM .........................................
66
Gambar 7. Hasil uji CAM pada Kelompok Kontrol dan Perlakuan ..
67
xiv
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1.
Surat Determinasi Tanaman Senggugu ............................
Lampiran 2.
Foto Tanaman Senggugu dari Kebun Obat Universitas
Sanata Dharma .................................................................
Lampiran 3.
55
56
Data Perhitungan Rendemen Ekstrak Metanol Daun
Senggugu .........................................................................
57
Lampiran 4.
Hasil Uji Kromatografi Lapis Tipis .................................
58
Lampiran 5.
Data Perhitungan Kontrol bFGF ......................................
61
Lampiran 6.
Data Perhitungan Kontrol Pelarut ....................................
63
Lampiran 7.
Data Perhitungan Kelompok Konsentrasi Ekstrak
Metanol Daun Senggugu .................................................
64
Lampiran 8.
Foto Prosedur Kerja Uji CAM .........................................
66
Lampiran 9.
Hasil uji CAM ..................................................................
67
Lampiran 10. Persentase Penghambatan Angiogenesis .........................
69
Lampiran 11. Uji statistik dengan SPSS 16.0 ........................................
71
xv
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
INTISARI
Daun senggugu (Clerodendrum serratum L.) merupakan daun yang
banyak mengandung senyawa polifenol seperti flavonoid. Beberapa senyawa
flavonoid telah diuji dapat menghambat angiogenesis. Contoh senyawa flavonoid
tersebut adalah hispidulin, apigenin dan luteolin, yang juga terkandung dalam
daun senggugu. Berdasarkan hal tersebut daun senggugu berpotensi memiliki
aktivitas antiangiogenesis.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antiangiogenesis dari
ekstrak metanol daun senggugu dengan metode Chick Chorioallantoic Membrane
(CAM), dan mengetahui kekerabatan antara konsentrasi ekstrak metanol daun
senggugu dengan aktivitas antiangiogenesis. Chorioallantoic membrane yang
digunakan berasal dari telur ayam yang berusia 9 hari. Konsentrasi ekstrak yang
diuji terdiri dari 3 variasi kadar yaitu 0,175; 0,35 dan 0,7 mg/mL.
Aktivitas antiangiogenesis dilihat melalui pengamatan makroskopis
dengan menghitung pembuluh darah baru yang keluar dari pembuluh darah utama
secara langsung dan tidak langsung. Data tersebut dianalisis persentase
penghambatan angiogenesis dan diuji statistik dengan one way anova dan uji
Tukey. Hasil penelitian ini menunjukan ekstrak metanol daun senggugu memiliki
aktivitas antiangiogenesis pada konsentrasi 0,35 dan 0,7 mg/mL dengan
persentase penghambatan angiogenesis 30,00 dan 37,12%, dan tidak ada
kekerabatan antara konsentrasi ekstrak metanol daun senggugu dengan aktivitas
antiangiogenesis.
Kata kunci : Clerodendrum serratum L., aktivitas antiangiogenesis, CAM.,
persentase penghambatan angiogenesis
xvi
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
ABSTRACT
The leaves of senggugu (Clerodendrum serratum L.) is a leaves that
contains polyphenolic compounds such as flavonoids. Several compounds have
been tested flavonoids can inhibit angiogenesis. Examples of these flavonoids is
hispidulin, apigenin and luteolin, which contained in the senggugu leaves. Based
on that statement, senggugu leaves potentially have antiangiogenesis activity.
This study aims to determine antiangiogenesis activity of the metanol
extract of senggugu leaves by Chick Chorioallantoic Membrane (CAM) method,
and find out the relationship between the concentration metanol extract of
senggugu leaves with antiangiogenesis activity. Chorioallantoic membrane is
derived from chicken’s egg was 9 days. The concentration extract metanol of
senggugu leaves which tested consists of three variation concentrations is 0.175;
0.35 and 0.7 mg/mL.
Antiangiogenesis activity can be seen through macroscopic observation
by counting the newly formed blood vessels where out from main blood vessel
directly and indirectly. The data were analyzed with the percentage of inhibition
angiogenesis and statistically tested by one way anova and tukey test. The result
showed that the methanol extract of senggugu leaves have antiangiogenesis
activity at concentrations 0.35 and 0.7 mg/mL, which the percentage of inhibition
angiogenesis are 30.00 and 37.12%, and there was no relationship between the
concentration metanol extract of senggugu leaves with antiangiogenesis activity.
Key words: Clerodendrum serratum L., antiangiogenesis activity, CAM,
Persentage of inhibition angiogenesis
xvii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
BAB I
PENGANTAR
A. Latar Belakang
Kanker adalah penyakit yang ditandai oleh pertumbuhan sel yang tidak
terkendali, bersifat parasit dengan mengambil makanan dari sel sehat terdekat.
Kanker merupakan salah satu penyakit mematikan di dunia. Resiko individu
untuk menderita kanker dipengaruhi oleh faktor genetik dan pemejanan terhadap
agen yang mempredisposisi kanker (Brooker, 2005). Berdasarkan estimasi dari
International Agency for Research on Cancer (IARC), pada tahun 2008 terjadi
12,7 juta kasus kanker di dunia, dan 7,6 juta kematian akibat kanker. Pada tahun
2030 diduga kasus kanker akan terus bertambah menjadi 21,4 juta dan 13,2 juta
kematian akibat kanker (American Cancer Society, 2011).
Tingginya kasus kematian akibat kanker membuat penelitian dan
pengembangan pengobatan kanker menjadi perhatian besar bagi dunia. Sekarang
ini sudah ada beberapa terapi pengobatan kanker secara medis antara lain terapi
operatif, kemoterapi, radioterapi, hormonal, dan imunoterapi. Saat ini telah
berkembang pula pengobatan kanker dengan menggunakan tanaman obat. Secara
empiris tanaman telah lama digunakan oleh nenek moyang sebagai obat untuk
beragam penyakit. Tanaman obat yang digunakan untuk mengobati kanker pada
prinsipnya berfungsi menghambat pertumbuhan kanker, menghancurkan kanker,
dan memperbaiki fungsi organ vital yang rusak oleh kanker. Penggunaan tanaman
obat sebagai salah satu alternatif pencegah dan penyembuh kanker masih
1
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
2
membutuhkan penelitian lebih lanjut oleh para ahli untuk memastikan
keefektifannya (Mardiana, 2007).
Angiogenesis terdiri dari dua kata, yaitu angio (pembuluh darah) dan
genesis (pertumbuhan), jadi angiogenesis adalah pertumbuhan pembuluh darah
baru. Pertumbuhan pembuluh darah baru berperan penting agar tumor (terutama
tumor padat atau solid) dapat hidup dan berkembang. Berdasarkan hal tersebut
maka salah satu cara membunuh tumor adalah dengan menghambat pertumbuhan
pembuluh darah tumor sehingga tumor tidak bisa berkembang dan kemudian mati
pelan-pelan (Tapan, 2005). Hal tersebut membuat pencarian obat antiangiogenesis
menjadi salah satu perhatian besar dalam penelitian pengobatan kanker, salah
satunya pencarian senyawa antiangiogenesis yang berasal dari tanaman obat.
Senyawa tersebut kemudian akan dikembangkan menjadi obat kanker.
Salah satu metode uji angiogenesis, yaitu metode Chick Chorioallantoic
Membrane (CAM). Metode CAM adalah organotypic model yang awalnya
dirancang untuk menggantikan Draize-test untuk mengidentifikasi iritasi di mata,
pendarahan, lisis dan koagulasi. Tes ini lambat laun memungkinkan untuk analisis
angiogenesis tumor yang tumbuh di chorioallantoic membrane (Hock, Zheng,
Buckfelder, Eyupoglu, and Savaskan, 2013).
Indonesia memiliki kekayaan hayati yang melimpah. Salah satunya
kekayaan hayati tumbuhan. Tumbuhan memiliki peranan penting dalam
menghasilkan senyawa bioaktif untuk obat, termasuk obat kanker. Salah satu
tanaman yang diduga kandungan senyawa bioaktifnya dapat menyembuhkan
kanker adalah daun senggugu (Clerodendrum serratum L.). Berdasarkan hasil uji
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
3
in vivo dengan parameter seperti studi hematologi dan estimasi protein, Median
Survival Time (MST), Life Span (%LS) dan studi in vitro dengan uji garam
tetrazolium dan metode tryphan blue dry exclusion dapat disimpulkan bahwa
ekstrak daun senggugu memiliki aktivitas antikanker (Thalla, Tanmu, Pentela, and
Thalla, 2012). Berdasarkan hasil uji angiogenesis menggunakan metode rat
aortic, ekstrak metanol daun senggugu memiliki aktivitas antiangiogenesis yang
lebih besar dibandingkan dengan penyari petroleum eter, kloroform, dan air
(Mohamed, Mohamed, Aisha, Ameer, Ismail, Ismail, et al., 2012). Kandungan
polifenolik dari daun senggugu sebagai antioksidan diduga memiliki peranan
penting dalam aktivitas antiangiogenesis yang dapat bermanfaat sebagai
antikanker. Penelitian ini diharapkan dapat membuktikan apakah ekstrak metanol
daun senggugu (Clerodendrum serratum L.) mempunyai potensi sebagai
antiangiogenesis dengan uji angiogenesis lain, yaitu metode CAM dengan
chorioallantoic membrane embrio ayam yang telah diinduksi basic Fibroblast
Growth Factor (bFGF), sehingga dapat dijadikan bukti ilmiah untuk
pengembangan penelitian pengobatan kanker pada manusia.
1. Permasalahan
a. Apakah ekstrak metanol daun senggugu memiliki aktivitas antiangiogenesis
pada chorioallantoic membrane embrio ayam yang diinduksi bFGF?
b. Adakah kekerabatan antara konsentrasi ekstrak metanol daun senggugu dengan
aktivitas antiangiogenesis pada chorioallantoic membrane embrio ayam yang
diinduksi bFGF?
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
4
2. Keaslian Penelitian
Sejauh pengamatan penulis, penelitian tentang uji angiogenesis daun
senggugu pernah dilakukan oleh Mohamed, et al., 2012, yang melakukan
penelitian uji angiogenesis menggunakan model rat aortic.
Perbedaan penelitian ini dengan penelitian sebelumnya adalah simplisia
yang digunakan didapat dari Kebun Obat Universitas Sanata Dharma, dan model
uji angiogenesis yang digunakan adalah metode CAM dengan chorioallantoic
membrane embrio ayam yang telah diinduksi bFGF. Sepanjang pengetahuan
penulis, penelitian uji angiogenesis daun senggugu dengan metode CAM
menggunakan chorioallantoic membrane embrio ayam yang diinduksi bFGF
belum pernah dilaporkan.
3. Manfaat Penelitian
a. Manfaat teoritis. Dapat memperkaya ilmu pengetahuan mengenai adanya
aktivitas antiangiogenesis pada daun senggugu.
b. Manfaat metodologi. Dapat memberikan pengetahuan mengenai tata cara
pengujian aktivitas antiangiogenesis ekstrak metanolik daun senggugu
menggunakan metode CAM pada embrio ayam yang diinduksi bFGF.
c. Manfaat praktis. Dapat memberikan informasi mengenai adanya aktivitas
antiangiogenesis daun senggugu dalam pengobatan kanker.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
5
B. Tujuan Penelitian
1. Tujuan Umum
Untuk memberikan informasi kepada masyarakat tentang ekstrak daun
senggugu sebagai obat antikanker.
2. Tujuan Khusus
a. Untuk mengetahui aktivitas antiangiogenesis dari ekstrak metanol daun
senggugu.
b. Untuk mengetahui kekerabatan antara konsentrasi ekstrak metanol daun
senggugu dengan aktivitas antiangiogenesis.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Senggugu
1. Nama Tumbuhan
Nama Latin
: Clerodendron serratum L.
Nama Umum
: Senggugu (Gambar 1)
Nama Daerah
: Simar buangkudu (Batak Toba); Tanjau handak (Lampung);
Senggugu (Melayu dan Jawa Tengah); Singgugu (Sunda);
Kertase (Madura)
(Direktorat Obat Asli Indonesia, 2008).
Gambar 1. Foto Tanaman Senggugu (Clerodendrum serratum L.)
(Singh, Khare, Iyer, Sharwan, and Tripathi, 2012).
6
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
7
2. Taksonomi Tumbuhan
Kingdom
: Plantae
Subkingdom
: Tracheobionta
Super Divisi
: Spermatophyta
Divisi
: Spermatophyta
Subdivisi
: Angiopermae
Kelas
: Dicotyledoneae
Bangsa
: Lamiales
Suku
: Verbenaceae
Marga
: Clerodendron
Jenis
: Clerodendron serratum Spreng.
Sinonim tumbuhan
: Clerodendrum serratum, Clerodendron serratum (L.)
Moon dan Clerodendron javanicum Walp., Clerodendrum
serratum Spreng.
(Direktorat Obat Asli Indonesia, 2008; Singh, et al., 2012; Van Steenis, 1975;
Heyne, 1950).
3. Manfaat Tanaman
Secara tradisional tanaman senggugu sudah digunakan sebagai obat anti
rematik, anti asma, penurun panas, sakit kepala, ophtalmia, memar, bronchitis,
patah tulang, malaria, digigit ular, bisul dan perut busung. Berdasarkan hasil
penelitian Singh, et al., (2012) senggugu dapat berguna sebagai anti inflamasi,
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
8
anti kanker, hepatoprotektif, anti diare, dan anti mikroba (Singh, et al., 2012;
Redaksi Agromedia, 2008).
4. Kandungan Kimia
Kandungan kimia yang banyak terdapat di tanaman genus Clerodendrum
adalah karbohidrat, fenolik, flavonoid, terpenoid dan steroid. Daun senggugu
mengandung α-spinosterol, luteolin, luteolin-7-o-glucoronide, diterpin-clerodin,
ethycholesta-5, 24 25 -trine 3β-o-hispidulin, 7-o- glukonoid hispidulin,
cruteuarein, stigmasterol, apigenin, dan baicalin. Kandungan flavonoid dalam
daun senggugu, yaitu hispidulin memiliki aktivitas antioksidan yang kuat, anti
mikroba, anti asma, anti tumor, dan aktivitas Central Nervous System (CNS)
binding. Kandungan polifenol yang besar dalam daun senggugu diduga kuat
berperan penting dalam aktivitas ekstrak metanol daun senggugu sebagai
antiangiogenesis, antioksidan, dan vasorelaktan (Kumar and Nishteswar, 2013;
Mohamed, et al., 2012; Vidya, Krishna, Manjunatha, Mankani, Ahmed and Singh,
2006).
B. Senyawa Polifenol
Polifenol adalah kelompok zat kimia yang ditemukan pada tumbuhan.
Zat ini memiliki tanda khas yaitu memiliki banyak gugus fenol dalam
molekulnya. Polifenol berperan sebagai antioksidan, dengan cara melindungi sel
melawan kerusakan oksidatif dan meminimalkan resiko dari berbagai macam
penyakit
degeneratif
yang berhubungan dengan stress
oksidatif.
Studi
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
9
eksperimental menunjukkan peran polifenol yang kuat dalan pencegahan penyakit
kardiovaskular, kanker, osteoporosis, dan diabetes melitus. Polifenol dibagi
menjadi beberapa kelas sesuai dengan jumlah cincin fenol yang dikandung dan
elemen struktural yang mengikat cincin satu sama lain. Kelompok utama polifenol
yaitu
flavonoid,
asam
fenolik,
alkohol
fenolik,
stilbene,
dan
lignin
(Hattenschwiler and Vitousek, 2000; Archivio, Filesi, Benedetto, Gargiulo,
Giovannini and Masella, 2007).
C. Kanker
Kanker
merupakan
penyakit
yang
berpotensi
mematikan
yang
disebabkan mutasi gen yang mengkode protein sel regulasi yang penting. Akibat
mutasi gen tersebut menyebabkan disregulasi dari program sel normal untuk
pembelahan sel dan diferensiasi sel. Pembelahan sel tersebut menyebabkan
ketidakseimbangan replikasi sel dan kematian sel tumor, sehingga pertumbuhan
populasi sel tumor tak terkendali (Alison, 2001; Ruddon, 2007).
Penyakit kanker ditandai oleh pertumbuhan sel yang tidak terkendali dan
bersifat parasit. Karakteristik yang menunjukkan perbedaan kanker ganas dengan
tumor jinak adalah kemampuan untuk menginvasi secara lokal, menyebar ke
kelenjar getah bening regional, dan metastasis ke jaringan lain dalam tubuh.
Secara morfologi sel kanker memiliki karakteristik nukleus yang besar, memiliki
ukuran dan bentuk yang tidak biasa, nukleolus yang menonjol, sitoplasma yang
jarang dan warnanya intens atau sebaliknya pucat. Resiko individu untuk
mengalami kanker dipengaruhi faktor genetik dan pemejanan terhadap karsinoma
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
10
lingkungan (agen yang mempredisposisi kanker). Gaya hidup yang tidak sehat,
merokok, western diet (tinggi lemak, rendah serat) juga dapat meningkatkan
resiko timbulnya kanker (Baba and Catoi, 2007; Brooker, 2005).
1.
Sifat Sel Kanker
Secara umum, sel kanker memiliki sifat-sifat sebagai berikut:
a. Potensi replikasi sel yang tidak terkendali. Sel normal tumbuh dan bereplikasi
ketika sel mendapat sinyal dari sel disekitar mereka untuk tumbuh. Sel dapat
bereplikasi 60 sampai 80 lipat dari populasi, telomer Human Diploid
Fibroblasts (HDFs) memendek dan memicu respon kerusakan, kemudian sel
akan berhenti membelah diri dan berkembang menjadi fenotip senescence.
Senescence adalah program growth-arrest yang membatasi usia sel dan
mencegah proliferasi sel yang tidak terbatas. Proses senescence diatur oleh
tumour suppressors p53 dan retinoblastoma (RB). Jika RB dan p53
dilumpuhkan maka memungkinkan pembelahan sel terus berlangsung sampai
telomer memendek secara kritis dan memicu krisis. Beberapa sel muncul dari
krisis dengan mengaktifkan mekanisme stabilisasi telomer. Ekspresi eksogen
Telomerase Reverse Transcriptase (TERT) pada beberapa tahap replikasi
memungkinkan sel-sel tersebut immortal. Proses stabilisasi telomer memiliki
peranan penting pada perkembangan tumor. Hal tersebut menyebabkan sel
kanker dapat meningkatkan dan mempercepat pertumbuhannya sendiri. Sel
kanker kehilangan kontrol untuk terus membelah diri (Mathon and Lloyd,
2001).
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
11
b. Kemampuan
sel
mencukupi
sendiri
kebutuhannya
terhadap
sinyal
pertumbuhan. Apabila sel normal dikulturkan, proliferasi sel bergantung pada
sinyal pertumbuhan yang dimasukkan kedalam kultur tersebut. Sedangkan
pada sel kanker, onkoprotein dapat meniru sinyal pertumbuhan pada sel
normal, sehingga pada kultur sel kanker menunjukkan berkurangnya
ketergantung sel pada sinyal pertumbuhan dari luar, karena sel kanker sudah
memproduksinya sendiri (Hanahan and Weinberg, 2000).
c. Respon terhadap stop signal (sinyal anti pertumbuhan) lemah. Sel normal akan
berhenti membelah diri ketika menerima stop signal dari sel di dekatnya bahwa
jumlah sel di sekitarnya sudah penuh atau bagian dari sel rusak. Proses
proliferasi dihentikan oleh stop signal. Stop signal dapat menghentikan
proliferasi dengan 2 mekanisme tertentu. Mekanisme pertama yaitu sel dipaksa
berhenti berproliferasi dan memasuki fase istirahat (G0) yang dapat aktif
kembali bila terdapat sinyal ekstraseluler. Sedangkan mekanisme kedua adalah
sel diinduksi untuk menghilangkan potensi proliferasi secara permanen dengan
memasuki tahap post mitosis, yang dihubungkan dengan terjadinya diferensiasi
spesifik. Untuk mulai tumbuh, sel kanker harus menghindari faktor anti
pertumbuhan yang sebagian besar berperan pada fase G1 yang menyebabkan
sel berhenti berproliferasi dengan memasuki fase istirahat atau post mitosis.
Sinyal antiproliferatif tersebut diperankan melalui retinoblastoma protein
(pRB). pRB dapat mengeblok proliferasi dengan mengasingkan dan mengubah
fungsi faktor transkripsi E2F yang mengontrol ekspresi simpanan gen esensial
untuk memacu fase G1 memasuki fase S pada tingkat hipofosforilasi.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
12
Gangguan pada jalur pRB akan membebaskan E2F yang dapat menjadikan sel
terus berproliferasi, dan juga membuat sel tidak sensitif terhadap faktor anti
pertumbuhan yang beroperasi selama jalur ini, dengan cara mengeblok
kemajuan fase G1 dari siklus sel (Hanahan and Weinberg, 2000; Weinberg,
1996).
d. Mampu menghindari terjadinya apoptosis. Sel normal dapat mengalami
kematian sel yang terdiri dari nekrosis, onkosis dan apoptosis. Apoptosis
adalah kematian sel melalui mekanisme genetik yaitu kerusakan atau
fragmentasi kromosom atau DNA. Apoptosis dibedakan menjadi dua yaitu
apoptosis fisiologis dan apoptosis patologis. Sel kanker dapat menghindari dari
proses apoptosis fisiologis karena aktivitas enzim ribonukleoprotein atau
telomerase yang berperan dalam sintesis telomerik DNA aktif secara terus
menerus sehingga ukuran telomer ujung kromosom dapat dipertahankan terus
menerus. Akibatnya sel kanker tidak mengalami kematian sel (Sudiana, 2008).
e. Merekrut suplai makanan. Semua sel untuk dapat tumbuh membutuhkan
oksigen dan nutrisi yang dihantarkan dalam darah, salah satunya darah yang
ada di pembuluh darah sekitarnya. Umumnya, sistem tubuh berhati-hati dalam
meregulasi pertumbuhan pembuluh darah baru (angiogenesis). Namun tumor
dapat mengaktifkan pemicu angiogenesis dengan merubah keseimbangan
antara induktor dan inhibitor angiogenesis. Salah satu strategi untuk merubah
keseimbangan melibatkan perubahan transkripsi gen. Pada sel tumor ekspresi
VEGF dan FGF lebih banyak dibandingkan jaringan normal, sedangkan
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
13
produksi inhibitor endogen seperti thrombospondin-1 atau interferon-β lebih
sedikit (Hanahan and Weinberg, 2000).
f. Menginvasi jaringan dan metastasis. Dalam jaringan sehat, sel-sel melekat
pada tempat sel berada, mengikuti satu sama lain dalam struktur yang
mencirikan jaringan dan membantu dalam fungsinya. Sebaliknya pada sel
kanker yang sudah matang dapat melepaskan pegangan molekular sehingga
dapat berpindah melalui pembuluh darah dan bergerak sampai bagian lain
dalam tubuh dan menginvasi jaringan dengan membentuk koloni baru.
Kemampuan untuk membentuk koloni baru yang jauh dari tempat primernya
dinamakan metastasis. Metastasis merupakan karakteristik yang paling
menentukan keganasan sel kanker karena penyebaran metastasis sel kanker
sangat sulit diobati. Beberapa protein yang terlibat pada proses perlekatan sel
dalam jaringan dalam proses invasi dan metastasis, diantaranya Cell Adhesion
Molecules (CAMs), E-cadherin dan integrin yang menghubungkan sel dengan
matriks ekstraseluler. (Alison, 2001; Hanahan and Weinberg, 2000).
2. Angiogenesis
Angiogenesis adalah pertumbuhan pembuluh darah baru dari pembuluh
darah yang sudah ada. Angiogenesis terjadi pada tubuh manusia, mulai dari janin
dan terus berlanjut sampai tua, baik saat sehat maupun sakit. Angiogenesis
patologis terjadi pada penyakit seperti kanker, rheumatoid arthritis (RA),
endometriosis, psoriasis, stroke, luka kronik, coronary artery disease, komplikasi
Acquired Immune Defiency Syndrome (AIDS), alzheimer dan retinopati diabetes.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
14
Angiogenesis berperan penting dalam perkembangan kanker. Kanker untuk
menyebar membutuhkan suplai pembuluh darah yang membawa oksigen dan
nutrisi dan membuang sampah metabolit (Adair and Montani, 2011; Jeong, Koh,
Lee, Lee, Lee, Bae, et al., 2010; Bisht, Dhasmana and Bist, 2010).
Proses angiogenesis berawal dari jaringan yang sakit, luka, mengalami
hipoksia, atau tumor yang akan memproduksi dan melepaskan faktor
pertumbuhan angiogenesis yang berupa protein, faktor pertumbuhan angiogenesis
tersebut berdifusi ke jaringan di sekitarnya. Contoh faktor pertumbuhan
angiogenesis yaitu angiopoietin-1, Fibroblast Growth Factors: acidic (aFGF) dan
basic (bFGF), Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF), Transforming
Growth Factor (TGF) dan lain-lain. Faktor pertumbuhan angiogenesis tersebut
berikatan dengan reseptor spesifik dari sel endotelial pembuluh darah sekitarnya
sehingga sel endotelial teraktivasi. Sel endotelial yang teraktivasi menghasilkan
sinyal dari permukaan sel kemudian dikirim ke nukleus. Organel-organel sel
endotelial kemudian memproduksi molekul baru termasuk enzim protease. Enzim
protease mendegradasi matriks ekstraseluler. Sel endotelial kemudian mulai
membelah diri dan migrasi keluar melalui lubang hasil degradasi matriks
ekstraseluler menuju jaringan yang sakit, luka, hipoksia atau tumor tersebut. Sel
endotelial mengalami elongasi dan saling menyejajarkan diri dengan sel endotelial
lain untuk membentuk struktur percabangan pembuluh darah yang kuat. Struktur
pembuluh darah akan distabilkan oleh sel mural (sel otot polos dan pericytes)
sebagai jaringan penyangga dari pembuluh darah yang baru. Kemudian
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
15
pembentukan anastomosis dan akhirnya aliran darah (Frisca, Sardjono, dan
Sandra, 2009; Gupta and Qin, 2003).
3. Basic Fibroblast Growth Factor (bFGF)
Basic Fibroblast Growth Factor disebut juga Fibroblast Growth Factor2 (FGF2 /FGF-2). bFGF menginduksi migrasi, proliferasi dan diferensiasi sel
endotelial secara in vitro, oleh karena itu bFGF memiliki peranan penting dalam
angiogenesis. bFGF berperan pada proses regulasi ekspresi beberapa protein
termasuk intestinal collagenase, urokinase type plasminogen activator (uPa) dan
integrin β1, yang semuanya berperan penting untuk invasi sel endotelial ke dalam
matriks selama angiogenesis. Selain itu bFGF juga dapat menginduksi proliferasi
sel otot polos (Wingerter, Elliot, Clark, and Farr, 2000; Mogensen, 2005).
Faktor pertumbuhan termasuk bFGF dapat berikatan dengan reseptornya
pada permukaan sel endotelial dari pembuluh darah jaringan sekitar yang telah
ada sebelumnya. bFGF mampu berinteraksi dengan sel endotelial melalui
ikatannya dengan reseptor Fibroblast Growth Factor (FGF) tirosin kinase dan
reseptor Heparan Sulphate Proteoglycans (HSPGs) di permukaan sel dan di
matriks ekstraseluler. Ikatan tersebut menyebabkan sel endotelial teraktivasi dan
menghasilkan enzim degradatif matrix metalloproteinases (MMPs). Enzim ini
dilepaskan dari endotelial dan menyebar disekitar sel. MMPs mendegradasi
matriks ekstraseluler dan menyebar ke jaringan sekitarnya. Kemudian sel
endotelial mulai membelah diri dan migrasi keluar ke ruang intestinal, kemudian
tumbuh dan berproliferasi melalui lubang hasil degradasi. Selanjutnya
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
16
pembentukan lumen, generasi membran basement baru dengan perekrutan dari
pericyte, kemudian pembentukan anastomosis dan akhirnya aliran darah
(Chrisnanto, 2014; Gupta and Qin, 2003; Kleinsmith, Kerrigan, Kelly and Hollan,
2006; Ribbati, Leali, Gualandris, Bastaki, Vacca, Roncali, et al., 1999).
D. Inhibitor Angiogenesis
Inhibitor angiogenesis dibedakan menjadi 2 tipe yaitu inhibitor
angiogenesis langsung dan tidak langsung. Inhibitor angiogenesis tipe tidak
langsung bekerja dengan memblok sel onkogen tumor atau produknya atau
reseptor dari produknya. Contoh dari inhibitor angiogenesis tipe tidak langsung
adalah iressa. Iressa menghambat sintesis protein angiogenik bFGF, Vascular
Endothelial Growth Factor (VEGF), Transforming Growth Factor- Alpha (TGFα) dari sel tumor (Folkman, 2003).
Inhibitor angiogenesis tipe langsung bekerja dengan memblok sel
endotelial dari respon protein pro angiogenik. Contoh inhibitor angiogenesis tipe
langsung adalah endostatin. Endostatin menghambat sel endotelial merespon
beberapa protein angiogenik seperti bFGF, VEGF, IL-8 dan Platelet Derived
Growth Factor (PDGF) (Folkman, 2003).
E. Inhibitor Angiogenesis dari Senyawa Alam
Berbagai penelitian telah membuktikan beberapa senyawa dari produk
alam memiliki aktivitas antiangiogenesis Hispidulin yang merupakan senyawa
bioaktif golongan flavonoid juga memiliki aktivitas antiangiogenesis. Menurut
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
17
penelitian He Lijun dan kawan-kawan (2010) menunjukkan hispidulin dari ekstrak
Artemisia vestita menghambat angiogenesis tumor pankreas manusia dan
pertumbuhan tumor dengan cara mentarget jalur sinyal VEGFR2 yang dimediasi
P13K/Akt/mTOR (He, Wu, Lin, Wang, Wu, Chen, et al, 2010).
Selain hispidulin, apigenin juga merupakan senyawa bioaktif golongan
flavonoid yang memiliki aktivitas antiangiogenesis. Menurut penelitian Jing Fang
dan kawan kawan (2004) apigenin memiliki aktivitas antiangiogenesis dengan
cara menghambat tube formation melalui uji Human Umbilical Vein Endothelial
Cells (HUVEC). Apigenin menghambat tube formation dengan cara menurunkan
ekspresi VEGF. Apigenin menghambat ekspresi VEGF pada level transkripsi
melalui ekspresi hypoxia inducible factor 1α (HIF-1α). Apigenin menghambat
HIF-1α dan ekspresi VEGF melalui 2 jalur sinyal P13K/AKT/p70S6K1 dan
HDM2/p53. (Fang, Xia, Cao, Zheng, Reed, and Jiang, 2004).
Luteolin menghambat proliferasi sel dengan cara menghambat reseptor
tirosin kinase. Ekstrak luteolin dari Platycodon grandiflorum juga terbukti
memiliki aktivitas antiangiogenesis yang diduga aktivitasnya berkaitan dengan
aktivitas antioksidan dari luteolin dengan cara memblok produksi Reactive
Oxygen Species (ROS) sehingga menekan ekspresi VEGF dan efek proangiogenik
dari VEGF. Senyawa flavonoid lainnya yang sudah terbukti memiliki aktivitas
penghambatan angiogenesis adalah 3-hydroxyflavone, 3’,4’-dihydroxyflavone,
2’3’-dihydroxyflavone, fisetin dan morin. Senyawa golongan alkaloid seperti
pterogynidine yang diisolasi dari Alchornea glandulosa juga memiliki aktivitas
antiangiogenesis. Pterogynidine bekerja dengan menghambat aktivitas endotelial
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
18
NFκB (Park, Cho, Jun, Ryu, Kim, Yu et al, 2010; Lopes, Rocha, Pirraco,
Regasini, Silva, Bolzani, et al., 2009).
F. Chorioallantoic Membrane
Chorioallantoic membrane adalah membran ekstraembrionik yang
berasal dari perpaduan lapisan mesodermal alantois dengan lapisan mesodermal
korio yang berdampingan. Chorioallantoic membrane dari embrio ayam kaya
akan pembuluh darah, yang menyerupai jaringan endometrium pada uterus.
Ketika chorioallantoic membrane tervaskularisasi dengan tinggi, chorioallantoic
membrane menjadi media yang cocok / baik untuk propagansi virus dan
mikroorganisme yang lain (Gajovic and Gruss, 1988; Ribbati, Bertossi, Nico,
Vacca, Ria, Riva et al., 1998).
Chorioallantoic membrane muncul pada hari ke-4 atau ke-5 diikuti
pertumbuhan pembuluh darah yang meluas diatas permukaan kuning telur dan
segera menutup seluruh daerah tersebut. Membran yang sangat kaya dengan
pembuluh darah ini berhubungan dengan sirkulasi embrionik melalui arteri dan
vena allantoic. Melalui sirkulasi ini berlangsung pertukaran oksigen dan
karbondioksida yang dibutuhkan oleh embrio. Selain berfungsi sebagai sistem
sirkulasi, membran ini juga berfungsi sebagai tempat pembuangan dan pencernaan
dan juga bertanggung jawab terhadap perkembangan embrio. Chorioallantoic
membrane adalah tempat yang cocok untuk transplantasi jaringan karena sistem
imun embrio ayam belum sepenuhnya berkembang dan reaksi penolakan benda
asing embrio ayam belum sempurna. Menurut Folkman (1971), chorioallantoic
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
19
membrane embrio ayam dapat digunakan sebagai metode untuk mempelajari
respon angiogenesis terhadap implan jaringan tumor (Folkman, 1971; Knighton,
Ausprunk, Folkman, and Tapper, 1977; Patten, 1978; Shepro, 2006; Storer,
Stebins, Usinger, and Nybakker, 1979).
Uji angiogenesis dengan menggunakan chorioallantoic membrane dapat
dilakukan secara in vivo maupun in vitro. Metode lain yang dapat digunakan
sebagai uji angiogenesis dikelompokkan menjadi 3 jenis uji yaitu uji in vivo, uji in
vitro sel dan uji organotropik. Selain uji angiogenesis CAM, uji in vivo
angiogenesis yang lain yaitu Matrigel plug dan neovaskularisasi kornea. Uji in
vitro sel dilakukan untuk mengukur proliferatif sel, migrasi sel, dan pembentukan
tube. Uji in vitro menghasilkan informasi kritikal dan merupakan langkah awal
esensial untuk validasi. Uji organotropik yang digunakan untuk uji angiogenesis
yaitu dengan menggunakan cincin aorta dari tikus atau anak ayam (Auerbach,
Lewis, Shinners, Kubai and Akhtar, 2003).
G. Uji Angiogenesis Chick Chorioallantoic Membrane (CAM)
Uji Chick Chorioallantoic Membrane (CAM) merupakan metode dengan
sistem yang sederhana untuk mempelajari angiogenesis in vivo. Uji CAM sudah
banyak digunakan untuk studi angiogenesis dan invasi tumor dari kanker
kolorektal, prostat, otak dan rahim. Pembuluh darah pada chorioallantoic
membrane ayam berbeda dengan pembuluh darah pada kanker. Pada kanker
struktur anatomi mikroskopik pembuluh darahnya mudah rapuh sedangkan pada
chorioallantoic membrane embrio ayam pembuluh darahnya kuat dan
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
20
permeabilitasnya normal. Model angiogenesis pada chorioallantoic membrane
embrio ayam secara teknik lebih mudah dan murah untuk sampel dalam jumlah
besar pada screening bahan alam yang berpotensi sebagai antiangiogenik.
Aplikasi CAM hanya membutuhkan alat-alat yang murah, dan memungkinkan uji
dapat dilakukan di laboratorium manapun. Selain itu, sistem yang sangat fleksibel,
mengakomodasi sistem kompleks seperti sel dan jaringan. Kelemahan dari CAM
yaitu tidak memungkinkan untuk manipulasi genetik, serial imaging dan
intervensi sistemik yang memungkinkan studi terkontrol neovaskularisasi dalam
pengaturan fisiologis yang kompleks (Mustafida, Munawir dan Dewi, 2014;
Staton, Lewis and Bicknell, 2006; Lokman, Elder, Ricciardelli, and Oehler,
2012).
H. Landasan Teori
Angiogenesis adalah proses pertumbuhan pembuluh darah baru dari
pembuluh yang sudah ada. Angiogenesis berperan penting dalam proses
pertumbuhan
sel
kanker.
Berdasarkan
pernyataan
tersebut
bila
proses
angiogenesis sel kanker dihambat kemungkinan sel kanker lambat laun akan mati,
sehingga inhibitor angiogenesis dapat digunakan sebagai obat untuk pengobatan
kanker. Beberapa senyawa inhibitor angiogenesis berasal dari senyawa bioaktif
tumbuhan.
Berdasarkan hasil uji angiogenesis dengan metode rat aortic yang
dilakukan Ali Jimale Mohammed dan kawan-kawan (2012), ekstrak metanol daun
senggugu memiliki aktivitas antiangiogenesis yang lebih besar dibandingkan
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
21
penyari petroleum eter, kloroform, dan air. Dalam penelitian tersebut juga
diketahui bahwa senyawa polifenol merupakan senyawa yang dominan terdapat
dalam ekstrak metanol daun senggugu. Kemungkinan senyawa polifenol yang
berperan dalam aktivitas antiangiogenesis dari ekstrak metanol daun senggugu.
Banyak senyawa dari produk alam sudah terbukti memiliki aktivitas
antiangiogenesis melalui berbagai penelitian salah satunya senyawa golongan
flavonoid. Flavonoid merupakan salah satu jenis dari polifenol. Senyawa
golongan flavonoid yang terkandung pada daun senggugu, beberapa diantaranya
adalah hispidulin, luteolin, dan apigenin. Menurut penelitian He Lijun dan kawankawan pada tahun 2010 menunjukkan hispidulin yang dapat ditemukan pada
ekstrak Artemisia vestita memiliki aktivitas antiangiogenesis tumor pankreas
manusia dan pertumbuhan tumor. Hispidulin dapat menghambat angiogensis
dengan cara mentarget jalur sinyal VEGFR2 yang dimediasi P13K/Akt/mTOR.
Ekstrak luteolin dari Platycodon grandiflorum terbukti memiliki aktivitas
antiangiogenesis. Aktivitas antiangiogenesis dari luteolin diduga berkaitan dengan
aktivitas antioksidannya. Luteolin bekerja dengan cara memblok produksi
Reactive Oxygen Species (ROS) sehingga menekan ekspresi VEGF dan efek
proangiogenik dari VEGF.
Seperti hispidulin dan luteolin, apigenin juga memiliki aktivitas
antiangiogenesis. Menurut penelitian Jing Fang dan kawan-kawan pada tahun
2004, apigenin memiliki aktivitas antiangiogenesis dengan cara menghambat tube
formation yang dibuktikan melalui uji Human Umbilical Vein Endothelial Cells
(HUVEC). Berdasarkan hal tersebut, diduga senyawa hispidulin, luteolin,
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
22
apigenin atau senyawa polifenol lainnya dalam ekstrak metanol daun senggugu
juga memiliki aktivitas antiangiogenesis. Aktivitas antiangiogenesis ini dapat diuji
dengan metode CAM. Metode CAM adalah metode untuk uji angiogenesis
dengan sistem yang sederhana. (Fang, et al., 2004; He et al, 2010; Mohamed et
al., 2012; Park, et al, 2010).
I. Hipotesis
1. Ekstrak metanol daun senggugu memiliki aktivitas antiangiogenesis pada
chorioallantoic membrane embrio ayam yang diinduksi bFGF.
2. Terdapat kekerabatan antara konsentrasi ekstrak metanol daun senggugu
dengan aktivitas antiangiogenesis pada chorioallantoic membrane embrio
ayam yang diinduksi bFGF.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan jenis penelitian eksperimental murni dengan
rancangan lengkap pola searah. Jenis penelitian yang dilakukan termasuk jenis
penelitian eksperimental murni yaitu dengan melakukan percobaan pada
kelompok perlakuan dan dibandingkan dengan kelompok kontrol. Rancangan
penelitian ini menggunakan rancangan lengkap pola searah. Penelitian ini
dilakukan secara lengkap yaitu terdapat kontrol negatif, kontrol positif dan
kelompok perlakuan. Pola searah yaitu dengan memberikan perlakuan yang sama
dengan kelompok perlakuan. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium
Farmakognosi-Fitokimia dan Laboratorium Teknologi
dan
Formulasi
Steril
Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma serta Laboratorium Mikrobiologi
Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Gadjah Mada.
B. Variabel dan Definisi Operasional
1. Variabel
a. Variabel bebas berupa konsentrasi ekstrak da
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
AKTIVITAS ANTIANGIOGENESIS EKSTRAK METANOL DAUN
SENGGUGU (Clerodendrum serratum L.) TERHADAP
CHORIOALLANTOIC MEMBRANE YANG DIINDUKSI bFGF
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana
Farmasi (S.Farm.) Program Studi Farmasi
Oleh :
Retno Pamungkas
NIM : 108114135
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2014
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
AKTIVITAS ANTIANGIOGENESIS EKSTRAK METANOL DAUN
SENGGUGU (Clerodendrum serratum L.) TERHADAP
CHORIOALLANTOIC MEMBRANE YANG DIINDUKSI bFGF
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana
Farmasi (S.Farm.) Program Studi Farmasi
Oleh :
Retno Pamungkas
NIM : 108114135
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2014
i
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
ii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
iii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
HALAMAN PERSEMBAHAN
Skripsi ini kupersembahkan untuk:
Sang Triratna atas perlindungannya disetiap langkah hidupku.
Ibu dan Ayahku tercinta
yang telah merawat, mendidik dan menjadi panutan hidupku.
Adikku dan keluarga besarku
yang telah saling berbagi rasa dan selalu mendukungku.
Skripsi ini kupersembahkan sebagai ungkapan baktiku.
Terima kasih atas segalanya yang telah diberikan kepadaku.
iv
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
v
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
vi
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas semua berkat dan
penyertaan-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi
yang berjudul “AKTIVITAS ANTIANGIOGENESIS EKSTRAK METANOL
DAUN
SENGGUGU
(Clerodendrum
serratum
L.)
TERHADAP
CHORIOALLANTOIC MEMBRANE YANG DIINDUKSI bFGF” ini dengan
baik. Laporan akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan untuk
memperoleh gelar Sarjana Strata 1 Program Studi Ilmu Farmasi (S. Farm).
Penulis banyak mengalami kesulitan dan masalah dalam menyelesaikan
laporan ini. Tetapi dengan adanya bantuan dari berbagai pihak, akhirnya penulis
dapat menyelesaikan laporan akhir ini. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan
hati penulis ingin mengucapkan terima kasih atas segala bantuan yang telah
diberikan kepada:
1.
Aris Widayati M.Si, Ph.D., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas
Sanata Dharma.
2.
Drh. Sitarina Widyarini MP, Ph.D., selaku Dosen Pembimbing Utama yang
telah memberikan bantuan dan bimbingan selama rancangan, pengusulan
skripsi, saat dilakukan penelitian dan selama penulisan skripsi dengan
kesabaran dan penuh perhatian.
3.
Phebe Hendra, Ph.D., Apt., selaku Dosen Pembimbing Pendamping yang
telah memberikan bantuan dan bimbingan selama rancangan, pengusulan
vii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
skripsi, saat dilakukan penelitian dan selama penulisan skripsi dengan
kesabaran dan penuh perhatian.
4.
Yohanes Dwiatmaka, M.Si. selaku Dosen Penguji yang menguji sekaligus
memberi arahan, kritik, dan saran yang membangun bagi penulis.
5.
Agustina Setiawati, M.Sc., Apt., selaku Dosen Penguji yang menguji
sekaligus memberi arahan, kritik, dan saran yang membangun bagi penulis.
6.
C.M. Ratna Rini Nastiti, M.Pharm, Apt., selaku Dosen Pembimbing
Akademik yang telah mendidik, memberi dukungan dan nasihat positif.
7.
Segenap laboran Laboratorium Farmakognosi-Fitokimia (Pak Wagiran) dan
Perbekalan Steril (Pak Agung) Universitas Sanata Dharma atas segala
bantuan selama penulis melakukan penelitian di Laboratorium FarmakognosiFitokimia dan Perbekalan Steril.
8.
Segenap laboran Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Hewan
(Pak Iwan) Universitas Gadjah Mada atas segala bantuan selama penulis
melakukan penelitian di Laboratorium Mikrobiologi.
9.
Ketut Noveryka Lendra, Stien Dwiny dan Pande Krisna Wedana, tim
antiangiogenesis yang kompak, saling mengisi kekurangan, pantang
menyerah dan saling menyemangati. Tanpa mereka skripsi ini tidak akan
berjalan dengan baik dan selesai.
10. Kedua orang tuaku dan adikku, yang terus menyemangati dan mendorongku
untuk menyelesaikan skripsiku dengan baik.
11. Desi Irwanta, Kristin Yunita dan Rosiana Cahyono, yang telah menyemangati
dan saran yang membangun.
viii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
12. Teman-teman farmasi FKK B 2010, yang telah memberikan perhatian,
dukungan, doa, semangat, kritik dan masukan yang membangun.
13. Teman-teman farmasi angkatan 2010, yang telah memberikan perhatian,
dukungan, doa, semangat, kritik dan masukan yang membangun.
14. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah
memberikan dukungan dan bantuan.
Penulis menyadari bahwa dalam penyususnan skripsi ini masih terdapat
banyak kekurangan. Oleh karena itu, dengan segenap kerendahan hati Penulis
memohon maaf apabila terdapat hal-hal yang kurang berkenan serta Penulis
mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari semua pihak. Akhir kata
Penulis berharap semoga laporan ini dapat berguna bagi pembaca.
Yogyakarta, 11 Agustus 2014
Penulis
ix
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ..........................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING .................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................
iii
HALAMAN PERSEMBAHAN .........................................................
iv
LEMBAR
PERNYATAAN
PERSETUJUAN
PUBLIKASI
KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ............
v
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ...........................................
vi
PRAKATA .........................................................................................
vii
DAFTAR ISI ......................................................................................
x
DAFTAR TABEL...............................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR ..........................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................
xv
INTISARI ...........................................................................................
xvi
ABSTRACT .........................................................................................
xvii
BAB I PENGANTAR .........................................................................
1
A. Latar Belakang ............................................................................
1
1. Permasalahan ..........................................................................
3
2. Keaslian Penelitian .................................................................
4
3. Manfaat Penelitian ..................................................................
4
B. Tujuan Penelitian ........................................................................
5
x
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
1. Tujuan Umum .......................................................................
5
2. Tujuan Khusus ......................................................................
5
BAB II PENELAAHAN PUSTAKA .................................................
6
A. Senggugu .....................................................................................
6
1. Nama Tumbuhan ...................................................................
6
2. Taksonomi Tumbuhan ..........................................................
7
3. Manfaat Tanaman .................................................................
7
4. Kandungan Kimia .................................................................
8
B. Senyawa Polifenol .......................................................................
8
C. Kanker .........................................................................................
9
1. Sifat Sel Kanker ....................................................................
10
2. Angiogenesis .........................................................................
13
3. Basic Fibroblast Growth Factor (bFGF) ..............................
15
D. Inhibitor Angiogenesis ................................................................
16
E.
Inhibitor Angiogenesis dari Senyawa Alam ...............................
16
F.
Chorioallantoic Membrane .........................................................
18
G. Uji Angiogenesis Chick Chorioallantoic Membrane (CAM) .....
19
H. Landasan Teori ............................................................................
20
I.
Hipotesis ......................................................................................
22
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ...........................................
23
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ..................................................
23
B. Variabel dan Definisi Operasional ..............................................
23
1. Variabel .................................................................................
xi
23
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
2. Definisi Operasional .............................................................
24
C. Bahan Penelitian .........................................................................
24
D. Alat Penelitian .............................................................................
24
E. Tata Cara Penelitian ....................................................................
25
1. Determinasi Tanaman ...........................................................
25
2. Preparasi Ekstrak Metanol Daun Senggugu ..........................
25
3. Uji Kromatografi Lapis Tipis (KLT) ....................................
26
4. Orientasi Kelarutan Ekstrak Metanol Daun Senggugu .........
27
5. Sterilisasi Alat .......................................................................
27
6. Pembuatan Larutan Uji dan Larutan bFGF ............................
27
7. Uji Antiangiogenesis .............................................................
28
F. Analisis Data ...............................................................................
30
BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................
31
A. Hasil Determinasi Tanaman ........................................................
31
B. Hasil Pembuatan Ekstrak Metanol Daun Senggugu ...................
31
C. Hasil Uji Kromatografi Lapis Tipis ............................................
33
D. Hasil Uji Antiangiogenesis .........................................................
34
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................
50
A. Kesimpulan .................................................................................
50
B. Saran ............................................................................................
50
DAFTAR PUSTAKA .........................................................................
51
LAMPIRAN .......................................................................................
55
BIOGRAFI PENULIS ........................................................................
75
xii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
DAFTAR TABEL
Tabel I.
Jumlah Pembuluh Darah Baru Kelompok Kontrol dan
Perlakuan Ekstrak Metanol Daun Senggugu ........................
Tabel II.
Uji Tukey Kelompok Kontrol dan Perlakuan Ekstrak
Metanol Daun Senggugu ......................................................
Tabel III
41
Persentase Pertumbuhan Pembuluh Darah Baru dan
Persentase
Penghambatan
Angiogenesis
Kelompok
Perlakuan Ekstrak Metanol Daun Senggugu ........................
Tabel IV
39
42
Rerata dan Standar Deviasi Pembuluh Darah Baru Setiap
Kelompok .............................................................................
xiii
69
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Foto Tanaman Senggugu..................................................
6
Gambar 2. Hasil Uji CAM pada Kelompok Kontrol dan Perlakuan
Ekstrak Metanol Daun Senggugu ...................................
Gambar 3. Grafik
Persentase
Penghambatan
Angiogenesis
Kelompok Perlakuan Ekstrak Metanol Daun Senggugu
Gambar 4. Kemungkinan
Jalur
Sinyal
39
Angiogenesis
43
yang
Diregulasi oleh Hispidulin dalam Sel Endotelial .............
46
Gambar 5. Tanaman Senggugu di Kebun Obat Universitas Sanata
56
Dharma .........................
Gambar 6. Foto Prosedur Kerja Uji CAM .........................................
66
Gambar 7. Hasil uji CAM pada Kelompok Kontrol dan Perlakuan ..
67
xiv
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1.
Surat Determinasi Tanaman Senggugu ............................
Lampiran 2.
Foto Tanaman Senggugu dari Kebun Obat Universitas
Sanata Dharma .................................................................
Lampiran 3.
55
56
Data Perhitungan Rendemen Ekstrak Metanol Daun
Senggugu .........................................................................
57
Lampiran 4.
Hasil Uji Kromatografi Lapis Tipis .................................
58
Lampiran 5.
Data Perhitungan Kontrol bFGF ......................................
61
Lampiran 6.
Data Perhitungan Kontrol Pelarut ....................................
63
Lampiran 7.
Data Perhitungan Kelompok Konsentrasi Ekstrak
Metanol Daun Senggugu .................................................
64
Lampiran 8.
Foto Prosedur Kerja Uji CAM .........................................
66
Lampiran 9.
Hasil uji CAM ..................................................................
67
Lampiran 10. Persentase Penghambatan Angiogenesis .........................
69
Lampiran 11. Uji statistik dengan SPSS 16.0 ........................................
71
xv
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
INTISARI
Daun senggugu (Clerodendrum serratum L.) merupakan daun yang
banyak mengandung senyawa polifenol seperti flavonoid. Beberapa senyawa
flavonoid telah diuji dapat menghambat angiogenesis. Contoh senyawa flavonoid
tersebut adalah hispidulin, apigenin dan luteolin, yang juga terkandung dalam
daun senggugu. Berdasarkan hal tersebut daun senggugu berpotensi memiliki
aktivitas antiangiogenesis.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antiangiogenesis dari
ekstrak metanol daun senggugu dengan metode Chick Chorioallantoic Membrane
(CAM), dan mengetahui kekerabatan antara konsentrasi ekstrak metanol daun
senggugu dengan aktivitas antiangiogenesis. Chorioallantoic membrane yang
digunakan berasal dari telur ayam yang berusia 9 hari. Konsentrasi ekstrak yang
diuji terdiri dari 3 variasi kadar yaitu 0,175; 0,35 dan 0,7 mg/mL.
Aktivitas antiangiogenesis dilihat melalui pengamatan makroskopis
dengan menghitung pembuluh darah baru yang keluar dari pembuluh darah utama
secara langsung dan tidak langsung. Data tersebut dianalisis persentase
penghambatan angiogenesis dan diuji statistik dengan one way anova dan uji
Tukey. Hasil penelitian ini menunjukan ekstrak metanol daun senggugu memiliki
aktivitas antiangiogenesis pada konsentrasi 0,35 dan 0,7 mg/mL dengan
persentase penghambatan angiogenesis 30,00 dan 37,12%, dan tidak ada
kekerabatan antara konsentrasi ekstrak metanol daun senggugu dengan aktivitas
antiangiogenesis.
Kata kunci : Clerodendrum serratum L., aktivitas antiangiogenesis, CAM.,
persentase penghambatan angiogenesis
xvi
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
ABSTRACT
The leaves of senggugu (Clerodendrum serratum L.) is a leaves that
contains polyphenolic compounds such as flavonoids. Several compounds have
been tested flavonoids can inhibit angiogenesis. Examples of these flavonoids is
hispidulin, apigenin and luteolin, which contained in the senggugu leaves. Based
on that statement, senggugu leaves potentially have antiangiogenesis activity.
This study aims to determine antiangiogenesis activity of the metanol
extract of senggugu leaves by Chick Chorioallantoic Membrane (CAM) method,
and find out the relationship between the concentration metanol extract of
senggugu leaves with antiangiogenesis activity. Chorioallantoic membrane is
derived from chicken’s egg was 9 days. The concentration extract metanol of
senggugu leaves which tested consists of three variation concentrations is 0.175;
0.35 and 0.7 mg/mL.
Antiangiogenesis activity can be seen through macroscopic observation
by counting the newly formed blood vessels where out from main blood vessel
directly and indirectly. The data were analyzed with the percentage of inhibition
angiogenesis and statistically tested by one way anova and tukey test. The result
showed that the methanol extract of senggugu leaves have antiangiogenesis
activity at concentrations 0.35 and 0.7 mg/mL, which the percentage of inhibition
angiogenesis are 30.00 and 37.12%, and there was no relationship between the
concentration metanol extract of senggugu leaves with antiangiogenesis activity.
Key words: Clerodendrum serratum L., antiangiogenesis activity, CAM,
Persentage of inhibition angiogenesis
xvii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
BAB I
PENGANTAR
A. Latar Belakang
Kanker adalah penyakit yang ditandai oleh pertumbuhan sel yang tidak
terkendali, bersifat parasit dengan mengambil makanan dari sel sehat terdekat.
Kanker merupakan salah satu penyakit mematikan di dunia. Resiko individu
untuk menderita kanker dipengaruhi oleh faktor genetik dan pemejanan terhadap
agen yang mempredisposisi kanker (Brooker, 2005). Berdasarkan estimasi dari
International Agency for Research on Cancer (IARC), pada tahun 2008 terjadi
12,7 juta kasus kanker di dunia, dan 7,6 juta kematian akibat kanker. Pada tahun
2030 diduga kasus kanker akan terus bertambah menjadi 21,4 juta dan 13,2 juta
kematian akibat kanker (American Cancer Society, 2011).
Tingginya kasus kematian akibat kanker membuat penelitian dan
pengembangan pengobatan kanker menjadi perhatian besar bagi dunia. Sekarang
ini sudah ada beberapa terapi pengobatan kanker secara medis antara lain terapi
operatif, kemoterapi, radioterapi, hormonal, dan imunoterapi. Saat ini telah
berkembang pula pengobatan kanker dengan menggunakan tanaman obat. Secara
empiris tanaman telah lama digunakan oleh nenek moyang sebagai obat untuk
beragam penyakit. Tanaman obat yang digunakan untuk mengobati kanker pada
prinsipnya berfungsi menghambat pertumbuhan kanker, menghancurkan kanker,
dan memperbaiki fungsi organ vital yang rusak oleh kanker. Penggunaan tanaman
obat sebagai salah satu alternatif pencegah dan penyembuh kanker masih
1
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
2
membutuhkan penelitian lebih lanjut oleh para ahli untuk memastikan
keefektifannya (Mardiana, 2007).
Angiogenesis terdiri dari dua kata, yaitu angio (pembuluh darah) dan
genesis (pertumbuhan), jadi angiogenesis adalah pertumbuhan pembuluh darah
baru. Pertumbuhan pembuluh darah baru berperan penting agar tumor (terutama
tumor padat atau solid) dapat hidup dan berkembang. Berdasarkan hal tersebut
maka salah satu cara membunuh tumor adalah dengan menghambat pertumbuhan
pembuluh darah tumor sehingga tumor tidak bisa berkembang dan kemudian mati
pelan-pelan (Tapan, 2005). Hal tersebut membuat pencarian obat antiangiogenesis
menjadi salah satu perhatian besar dalam penelitian pengobatan kanker, salah
satunya pencarian senyawa antiangiogenesis yang berasal dari tanaman obat.
Senyawa tersebut kemudian akan dikembangkan menjadi obat kanker.
Salah satu metode uji angiogenesis, yaitu metode Chick Chorioallantoic
Membrane (CAM). Metode CAM adalah organotypic model yang awalnya
dirancang untuk menggantikan Draize-test untuk mengidentifikasi iritasi di mata,
pendarahan, lisis dan koagulasi. Tes ini lambat laun memungkinkan untuk analisis
angiogenesis tumor yang tumbuh di chorioallantoic membrane (Hock, Zheng,
Buckfelder, Eyupoglu, and Savaskan, 2013).
Indonesia memiliki kekayaan hayati yang melimpah. Salah satunya
kekayaan hayati tumbuhan. Tumbuhan memiliki peranan penting dalam
menghasilkan senyawa bioaktif untuk obat, termasuk obat kanker. Salah satu
tanaman yang diduga kandungan senyawa bioaktifnya dapat menyembuhkan
kanker adalah daun senggugu (Clerodendrum serratum L.). Berdasarkan hasil uji
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
3
in vivo dengan parameter seperti studi hematologi dan estimasi protein, Median
Survival Time (MST), Life Span (%LS) dan studi in vitro dengan uji garam
tetrazolium dan metode tryphan blue dry exclusion dapat disimpulkan bahwa
ekstrak daun senggugu memiliki aktivitas antikanker (Thalla, Tanmu, Pentela, and
Thalla, 2012). Berdasarkan hasil uji angiogenesis menggunakan metode rat
aortic, ekstrak metanol daun senggugu memiliki aktivitas antiangiogenesis yang
lebih besar dibandingkan dengan penyari petroleum eter, kloroform, dan air
(Mohamed, Mohamed, Aisha, Ameer, Ismail, Ismail, et al., 2012). Kandungan
polifenolik dari daun senggugu sebagai antioksidan diduga memiliki peranan
penting dalam aktivitas antiangiogenesis yang dapat bermanfaat sebagai
antikanker. Penelitian ini diharapkan dapat membuktikan apakah ekstrak metanol
daun senggugu (Clerodendrum serratum L.) mempunyai potensi sebagai
antiangiogenesis dengan uji angiogenesis lain, yaitu metode CAM dengan
chorioallantoic membrane embrio ayam yang telah diinduksi basic Fibroblast
Growth Factor (bFGF), sehingga dapat dijadikan bukti ilmiah untuk
pengembangan penelitian pengobatan kanker pada manusia.
1. Permasalahan
a. Apakah ekstrak metanol daun senggugu memiliki aktivitas antiangiogenesis
pada chorioallantoic membrane embrio ayam yang diinduksi bFGF?
b. Adakah kekerabatan antara konsentrasi ekstrak metanol daun senggugu dengan
aktivitas antiangiogenesis pada chorioallantoic membrane embrio ayam yang
diinduksi bFGF?
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
4
2. Keaslian Penelitian
Sejauh pengamatan penulis, penelitian tentang uji angiogenesis daun
senggugu pernah dilakukan oleh Mohamed, et al., 2012, yang melakukan
penelitian uji angiogenesis menggunakan model rat aortic.
Perbedaan penelitian ini dengan penelitian sebelumnya adalah simplisia
yang digunakan didapat dari Kebun Obat Universitas Sanata Dharma, dan model
uji angiogenesis yang digunakan adalah metode CAM dengan chorioallantoic
membrane embrio ayam yang telah diinduksi bFGF. Sepanjang pengetahuan
penulis, penelitian uji angiogenesis daun senggugu dengan metode CAM
menggunakan chorioallantoic membrane embrio ayam yang diinduksi bFGF
belum pernah dilaporkan.
3. Manfaat Penelitian
a. Manfaat teoritis. Dapat memperkaya ilmu pengetahuan mengenai adanya
aktivitas antiangiogenesis pada daun senggugu.
b. Manfaat metodologi. Dapat memberikan pengetahuan mengenai tata cara
pengujian aktivitas antiangiogenesis ekstrak metanolik daun senggugu
menggunakan metode CAM pada embrio ayam yang diinduksi bFGF.
c. Manfaat praktis. Dapat memberikan informasi mengenai adanya aktivitas
antiangiogenesis daun senggugu dalam pengobatan kanker.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
5
B. Tujuan Penelitian
1. Tujuan Umum
Untuk memberikan informasi kepada masyarakat tentang ekstrak daun
senggugu sebagai obat antikanker.
2. Tujuan Khusus
a. Untuk mengetahui aktivitas antiangiogenesis dari ekstrak metanol daun
senggugu.
b. Untuk mengetahui kekerabatan antara konsentrasi ekstrak metanol daun
senggugu dengan aktivitas antiangiogenesis.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Senggugu
1. Nama Tumbuhan
Nama Latin
: Clerodendron serratum L.
Nama Umum
: Senggugu (Gambar 1)
Nama Daerah
: Simar buangkudu (Batak Toba); Tanjau handak (Lampung);
Senggugu (Melayu dan Jawa Tengah); Singgugu (Sunda);
Kertase (Madura)
(Direktorat Obat Asli Indonesia, 2008).
Gambar 1. Foto Tanaman Senggugu (Clerodendrum serratum L.)
(Singh, Khare, Iyer, Sharwan, and Tripathi, 2012).
6
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
7
2. Taksonomi Tumbuhan
Kingdom
: Plantae
Subkingdom
: Tracheobionta
Super Divisi
: Spermatophyta
Divisi
: Spermatophyta
Subdivisi
: Angiopermae
Kelas
: Dicotyledoneae
Bangsa
: Lamiales
Suku
: Verbenaceae
Marga
: Clerodendron
Jenis
: Clerodendron serratum Spreng.
Sinonim tumbuhan
: Clerodendrum serratum, Clerodendron serratum (L.)
Moon dan Clerodendron javanicum Walp., Clerodendrum
serratum Spreng.
(Direktorat Obat Asli Indonesia, 2008; Singh, et al., 2012; Van Steenis, 1975;
Heyne, 1950).
3. Manfaat Tanaman
Secara tradisional tanaman senggugu sudah digunakan sebagai obat anti
rematik, anti asma, penurun panas, sakit kepala, ophtalmia, memar, bronchitis,
patah tulang, malaria, digigit ular, bisul dan perut busung. Berdasarkan hasil
penelitian Singh, et al., (2012) senggugu dapat berguna sebagai anti inflamasi,
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
8
anti kanker, hepatoprotektif, anti diare, dan anti mikroba (Singh, et al., 2012;
Redaksi Agromedia, 2008).
4. Kandungan Kimia
Kandungan kimia yang banyak terdapat di tanaman genus Clerodendrum
adalah karbohidrat, fenolik, flavonoid, terpenoid dan steroid. Daun senggugu
mengandung α-spinosterol, luteolin, luteolin-7-o-glucoronide, diterpin-clerodin,
ethycholesta-5, 24 25 -trine 3β-o-hispidulin, 7-o- glukonoid hispidulin,
cruteuarein, stigmasterol, apigenin, dan baicalin. Kandungan flavonoid dalam
daun senggugu, yaitu hispidulin memiliki aktivitas antioksidan yang kuat, anti
mikroba, anti asma, anti tumor, dan aktivitas Central Nervous System (CNS)
binding. Kandungan polifenol yang besar dalam daun senggugu diduga kuat
berperan penting dalam aktivitas ekstrak metanol daun senggugu sebagai
antiangiogenesis, antioksidan, dan vasorelaktan (Kumar and Nishteswar, 2013;
Mohamed, et al., 2012; Vidya, Krishna, Manjunatha, Mankani, Ahmed and Singh,
2006).
B. Senyawa Polifenol
Polifenol adalah kelompok zat kimia yang ditemukan pada tumbuhan.
Zat ini memiliki tanda khas yaitu memiliki banyak gugus fenol dalam
molekulnya. Polifenol berperan sebagai antioksidan, dengan cara melindungi sel
melawan kerusakan oksidatif dan meminimalkan resiko dari berbagai macam
penyakit
degeneratif
yang berhubungan dengan stress
oksidatif.
Studi
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
9
eksperimental menunjukkan peran polifenol yang kuat dalan pencegahan penyakit
kardiovaskular, kanker, osteoporosis, dan diabetes melitus. Polifenol dibagi
menjadi beberapa kelas sesuai dengan jumlah cincin fenol yang dikandung dan
elemen struktural yang mengikat cincin satu sama lain. Kelompok utama polifenol
yaitu
flavonoid,
asam
fenolik,
alkohol
fenolik,
stilbene,
dan
lignin
(Hattenschwiler and Vitousek, 2000; Archivio, Filesi, Benedetto, Gargiulo,
Giovannini and Masella, 2007).
C. Kanker
Kanker
merupakan
penyakit
yang
berpotensi
mematikan
yang
disebabkan mutasi gen yang mengkode protein sel regulasi yang penting. Akibat
mutasi gen tersebut menyebabkan disregulasi dari program sel normal untuk
pembelahan sel dan diferensiasi sel. Pembelahan sel tersebut menyebabkan
ketidakseimbangan replikasi sel dan kematian sel tumor, sehingga pertumbuhan
populasi sel tumor tak terkendali (Alison, 2001; Ruddon, 2007).
Penyakit kanker ditandai oleh pertumbuhan sel yang tidak terkendali dan
bersifat parasit. Karakteristik yang menunjukkan perbedaan kanker ganas dengan
tumor jinak adalah kemampuan untuk menginvasi secara lokal, menyebar ke
kelenjar getah bening regional, dan metastasis ke jaringan lain dalam tubuh.
Secara morfologi sel kanker memiliki karakteristik nukleus yang besar, memiliki
ukuran dan bentuk yang tidak biasa, nukleolus yang menonjol, sitoplasma yang
jarang dan warnanya intens atau sebaliknya pucat. Resiko individu untuk
mengalami kanker dipengaruhi faktor genetik dan pemejanan terhadap karsinoma
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
10
lingkungan (agen yang mempredisposisi kanker). Gaya hidup yang tidak sehat,
merokok, western diet (tinggi lemak, rendah serat) juga dapat meningkatkan
resiko timbulnya kanker (Baba and Catoi, 2007; Brooker, 2005).
1.
Sifat Sel Kanker
Secara umum, sel kanker memiliki sifat-sifat sebagai berikut:
a. Potensi replikasi sel yang tidak terkendali. Sel normal tumbuh dan bereplikasi
ketika sel mendapat sinyal dari sel disekitar mereka untuk tumbuh. Sel dapat
bereplikasi 60 sampai 80 lipat dari populasi, telomer Human Diploid
Fibroblasts (HDFs) memendek dan memicu respon kerusakan, kemudian sel
akan berhenti membelah diri dan berkembang menjadi fenotip senescence.
Senescence adalah program growth-arrest yang membatasi usia sel dan
mencegah proliferasi sel yang tidak terbatas. Proses senescence diatur oleh
tumour suppressors p53 dan retinoblastoma (RB). Jika RB dan p53
dilumpuhkan maka memungkinkan pembelahan sel terus berlangsung sampai
telomer memendek secara kritis dan memicu krisis. Beberapa sel muncul dari
krisis dengan mengaktifkan mekanisme stabilisasi telomer. Ekspresi eksogen
Telomerase Reverse Transcriptase (TERT) pada beberapa tahap replikasi
memungkinkan sel-sel tersebut immortal. Proses stabilisasi telomer memiliki
peranan penting pada perkembangan tumor. Hal tersebut menyebabkan sel
kanker dapat meningkatkan dan mempercepat pertumbuhannya sendiri. Sel
kanker kehilangan kontrol untuk terus membelah diri (Mathon and Lloyd,
2001).
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
11
b. Kemampuan
sel
mencukupi
sendiri
kebutuhannya
terhadap
sinyal
pertumbuhan. Apabila sel normal dikulturkan, proliferasi sel bergantung pada
sinyal pertumbuhan yang dimasukkan kedalam kultur tersebut. Sedangkan
pada sel kanker, onkoprotein dapat meniru sinyal pertumbuhan pada sel
normal, sehingga pada kultur sel kanker menunjukkan berkurangnya
ketergantung sel pada sinyal pertumbuhan dari luar, karena sel kanker sudah
memproduksinya sendiri (Hanahan and Weinberg, 2000).
c. Respon terhadap stop signal (sinyal anti pertumbuhan) lemah. Sel normal akan
berhenti membelah diri ketika menerima stop signal dari sel di dekatnya bahwa
jumlah sel di sekitarnya sudah penuh atau bagian dari sel rusak. Proses
proliferasi dihentikan oleh stop signal. Stop signal dapat menghentikan
proliferasi dengan 2 mekanisme tertentu. Mekanisme pertama yaitu sel dipaksa
berhenti berproliferasi dan memasuki fase istirahat (G0) yang dapat aktif
kembali bila terdapat sinyal ekstraseluler. Sedangkan mekanisme kedua adalah
sel diinduksi untuk menghilangkan potensi proliferasi secara permanen dengan
memasuki tahap post mitosis, yang dihubungkan dengan terjadinya diferensiasi
spesifik. Untuk mulai tumbuh, sel kanker harus menghindari faktor anti
pertumbuhan yang sebagian besar berperan pada fase G1 yang menyebabkan
sel berhenti berproliferasi dengan memasuki fase istirahat atau post mitosis.
Sinyal antiproliferatif tersebut diperankan melalui retinoblastoma protein
(pRB). pRB dapat mengeblok proliferasi dengan mengasingkan dan mengubah
fungsi faktor transkripsi E2F yang mengontrol ekspresi simpanan gen esensial
untuk memacu fase G1 memasuki fase S pada tingkat hipofosforilasi.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
12
Gangguan pada jalur pRB akan membebaskan E2F yang dapat menjadikan sel
terus berproliferasi, dan juga membuat sel tidak sensitif terhadap faktor anti
pertumbuhan yang beroperasi selama jalur ini, dengan cara mengeblok
kemajuan fase G1 dari siklus sel (Hanahan and Weinberg, 2000; Weinberg,
1996).
d. Mampu menghindari terjadinya apoptosis. Sel normal dapat mengalami
kematian sel yang terdiri dari nekrosis, onkosis dan apoptosis. Apoptosis
adalah kematian sel melalui mekanisme genetik yaitu kerusakan atau
fragmentasi kromosom atau DNA. Apoptosis dibedakan menjadi dua yaitu
apoptosis fisiologis dan apoptosis patologis. Sel kanker dapat menghindari dari
proses apoptosis fisiologis karena aktivitas enzim ribonukleoprotein atau
telomerase yang berperan dalam sintesis telomerik DNA aktif secara terus
menerus sehingga ukuran telomer ujung kromosom dapat dipertahankan terus
menerus. Akibatnya sel kanker tidak mengalami kematian sel (Sudiana, 2008).
e. Merekrut suplai makanan. Semua sel untuk dapat tumbuh membutuhkan
oksigen dan nutrisi yang dihantarkan dalam darah, salah satunya darah yang
ada di pembuluh darah sekitarnya. Umumnya, sistem tubuh berhati-hati dalam
meregulasi pertumbuhan pembuluh darah baru (angiogenesis). Namun tumor
dapat mengaktifkan pemicu angiogenesis dengan merubah keseimbangan
antara induktor dan inhibitor angiogenesis. Salah satu strategi untuk merubah
keseimbangan melibatkan perubahan transkripsi gen. Pada sel tumor ekspresi
VEGF dan FGF lebih banyak dibandingkan jaringan normal, sedangkan
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
13
produksi inhibitor endogen seperti thrombospondin-1 atau interferon-β lebih
sedikit (Hanahan and Weinberg, 2000).
f. Menginvasi jaringan dan metastasis. Dalam jaringan sehat, sel-sel melekat
pada tempat sel berada, mengikuti satu sama lain dalam struktur yang
mencirikan jaringan dan membantu dalam fungsinya. Sebaliknya pada sel
kanker yang sudah matang dapat melepaskan pegangan molekular sehingga
dapat berpindah melalui pembuluh darah dan bergerak sampai bagian lain
dalam tubuh dan menginvasi jaringan dengan membentuk koloni baru.
Kemampuan untuk membentuk koloni baru yang jauh dari tempat primernya
dinamakan metastasis. Metastasis merupakan karakteristik yang paling
menentukan keganasan sel kanker karena penyebaran metastasis sel kanker
sangat sulit diobati. Beberapa protein yang terlibat pada proses perlekatan sel
dalam jaringan dalam proses invasi dan metastasis, diantaranya Cell Adhesion
Molecules (CAMs), E-cadherin dan integrin yang menghubungkan sel dengan
matriks ekstraseluler. (Alison, 2001; Hanahan and Weinberg, 2000).
2. Angiogenesis
Angiogenesis adalah pertumbuhan pembuluh darah baru dari pembuluh
darah yang sudah ada. Angiogenesis terjadi pada tubuh manusia, mulai dari janin
dan terus berlanjut sampai tua, baik saat sehat maupun sakit. Angiogenesis
patologis terjadi pada penyakit seperti kanker, rheumatoid arthritis (RA),
endometriosis, psoriasis, stroke, luka kronik, coronary artery disease, komplikasi
Acquired Immune Defiency Syndrome (AIDS), alzheimer dan retinopati diabetes.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
14
Angiogenesis berperan penting dalam perkembangan kanker. Kanker untuk
menyebar membutuhkan suplai pembuluh darah yang membawa oksigen dan
nutrisi dan membuang sampah metabolit (Adair and Montani, 2011; Jeong, Koh,
Lee, Lee, Lee, Bae, et al., 2010; Bisht, Dhasmana and Bist, 2010).
Proses angiogenesis berawal dari jaringan yang sakit, luka, mengalami
hipoksia, atau tumor yang akan memproduksi dan melepaskan faktor
pertumbuhan angiogenesis yang berupa protein, faktor pertumbuhan angiogenesis
tersebut berdifusi ke jaringan di sekitarnya. Contoh faktor pertumbuhan
angiogenesis yaitu angiopoietin-1, Fibroblast Growth Factors: acidic (aFGF) dan
basic (bFGF), Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF), Transforming
Growth Factor (TGF) dan lain-lain. Faktor pertumbuhan angiogenesis tersebut
berikatan dengan reseptor spesifik dari sel endotelial pembuluh darah sekitarnya
sehingga sel endotelial teraktivasi. Sel endotelial yang teraktivasi menghasilkan
sinyal dari permukaan sel kemudian dikirim ke nukleus. Organel-organel sel
endotelial kemudian memproduksi molekul baru termasuk enzim protease. Enzim
protease mendegradasi matriks ekstraseluler. Sel endotelial kemudian mulai
membelah diri dan migrasi keluar melalui lubang hasil degradasi matriks
ekstraseluler menuju jaringan yang sakit, luka, hipoksia atau tumor tersebut. Sel
endotelial mengalami elongasi dan saling menyejajarkan diri dengan sel endotelial
lain untuk membentuk struktur percabangan pembuluh darah yang kuat. Struktur
pembuluh darah akan distabilkan oleh sel mural (sel otot polos dan pericytes)
sebagai jaringan penyangga dari pembuluh darah yang baru. Kemudian
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
15
pembentukan anastomosis dan akhirnya aliran darah (Frisca, Sardjono, dan
Sandra, 2009; Gupta and Qin, 2003).
3. Basic Fibroblast Growth Factor (bFGF)
Basic Fibroblast Growth Factor disebut juga Fibroblast Growth Factor2 (FGF2 /FGF-2). bFGF menginduksi migrasi, proliferasi dan diferensiasi sel
endotelial secara in vitro, oleh karena itu bFGF memiliki peranan penting dalam
angiogenesis. bFGF berperan pada proses regulasi ekspresi beberapa protein
termasuk intestinal collagenase, urokinase type plasminogen activator (uPa) dan
integrin β1, yang semuanya berperan penting untuk invasi sel endotelial ke dalam
matriks selama angiogenesis. Selain itu bFGF juga dapat menginduksi proliferasi
sel otot polos (Wingerter, Elliot, Clark, and Farr, 2000; Mogensen, 2005).
Faktor pertumbuhan termasuk bFGF dapat berikatan dengan reseptornya
pada permukaan sel endotelial dari pembuluh darah jaringan sekitar yang telah
ada sebelumnya. bFGF mampu berinteraksi dengan sel endotelial melalui
ikatannya dengan reseptor Fibroblast Growth Factor (FGF) tirosin kinase dan
reseptor Heparan Sulphate Proteoglycans (HSPGs) di permukaan sel dan di
matriks ekstraseluler. Ikatan tersebut menyebabkan sel endotelial teraktivasi dan
menghasilkan enzim degradatif matrix metalloproteinases (MMPs). Enzim ini
dilepaskan dari endotelial dan menyebar disekitar sel. MMPs mendegradasi
matriks ekstraseluler dan menyebar ke jaringan sekitarnya. Kemudian sel
endotelial mulai membelah diri dan migrasi keluar ke ruang intestinal, kemudian
tumbuh dan berproliferasi melalui lubang hasil degradasi. Selanjutnya
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
16
pembentukan lumen, generasi membran basement baru dengan perekrutan dari
pericyte, kemudian pembentukan anastomosis dan akhirnya aliran darah
(Chrisnanto, 2014; Gupta and Qin, 2003; Kleinsmith, Kerrigan, Kelly and Hollan,
2006; Ribbati, Leali, Gualandris, Bastaki, Vacca, Roncali, et al., 1999).
D. Inhibitor Angiogenesis
Inhibitor angiogenesis dibedakan menjadi 2 tipe yaitu inhibitor
angiogenesis langsung dan tidak langsung. Inhibitor angiogenesis tipe tidak
langsung bekerja dengan memblok sel onkogen tumor atau produknya atau
reseptor dari produknya. Contoh dari inhibitor angiogenesis tipe tidak langsung
adalah iressa. Iressa menghambat sintesis protein angiogenik bFGF, Vascular
Endothelial Growth Factor (VEGF), Transforming Growth Factor- Alpha (TGFα) dari sel tumor (Folkman, 2003).
Inhibitor angiogenesis tipe langsung bekerja dengan memblok sel
endotelial dari respon protein pro angiogenik. Contoh inhibitor angiogenesis tipe
langsung adalah endostatin. Endostatin menghambat sel endotelial merespon
beberapa protein angiogenik seperti bFGF, VEGF, IL-8 dan Platelet Derived
Growth Factor (PDGF) (Folkman, 2003).
E. Inhibitor Angiogenesis dari Senyawa Alam
Berbagai penelitian telah membuktikan beberapa senyawa dari produk
alam memiliki aktivitas antiangiogenesis Hispidulin yang merupakan senyawa
bioaktif golongan flavonoid juga memiliki aktivitas antiangiogenesis. Menurut
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
17
penelitian He Lijun dan kawan-kawan (2010) menunjukkan hispidulin dari ekstrak
Artemisia vestita menghambat angiogenesis tumor pankreas manusia dan
pertumbuhan tumor dengan cara mentarget jalur sinyal VEGFR2 yang dimediasi
P13K/Akt/mTOR (He, Wu, Lin, Wang, Wu, Chen, et al, 2010).
Selain hispidulin, apigenin juga merupakan senyawa bioaktif golongan
flavonoid yang memiliki aktivitas antiangiogenesis. Menurut penelitian Jing Fang
dan kawan kawan (2004) apigenin memiliki aktivitas antiangiogenesis dengan
cara menghambat tube formation melalui uji Human Umbilical Vein Endothelial
Cells (HUVEC). Apigenin menghambat tube formation dengan cara menurunkan
ekspresi VEGF. Apigenin menghambat ekspresi VEGF pada level transkripsi
melalui ekspresi hypoxia inducible factor 1α (HIF-1α). Apigenin menghambat
HIF-1α dan ekspresi VEGF melalui 2 jalur sinyal P13K/AKT/p70S6K1 dan
HDM2/p53. (Fang, Xia, Cao, Zheng, Reed, and Jiang, 2004).
Luteolin menghambat proliferasi sel dengan cara menghambat reseptor
tirosin kinase. Ekstrak luteolin dari Platycodon grandiflorum juga terbukti
memiliki aktivitas antiangiogenesis yang diduga aktivitasnya berkaitan dengan
aktivitas antioksidan dari luteolin dengan cara memblok produksi Reactive
Oxygen Species (ROS) sehingga menekan ekspresi VEGF dan efek proangiogenik
dari VEGF. Senyawa flavonoid lainnya yang sudah terbukti memiliki aktivitas
penghambatan angiogenesis adalah 3-hydroxyflavone, 3’,4’-dihydroxyflavone,
2’3’-dihydroxyflavone, fisetin dan morin. Senyawa golongan alkaloid seperti
pterogynidine yang diisolasi dari Alchornea glandulosa juga memiliki aktivitas
antiangiogenesis. Pterogynidine bekerja dengan menghambat aktivitas endotelial
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
18
NFκB (Park, Cho, Jun, Ryu, Kim, Yu et al, 2010; Lopes, Rocha, Pirraco,
Regasini, Silva, Bolzani, et al., 2009).
F. Chorioallantoic Membrane
Chorioallantoic membrane adalah membran ekstraembrionik yang
berasal dari perpaduan lapisan mesodermal alantois dengan lapisan mesodermal
korio yang berdampingan. Chorioallantoic membrane dari embrio ayam kaya
akan pembuluh darah, yang menyerupai jaringan endometrium pada uterus.
Ketika chorioallantoic membrane tervaskularisasi dengan tinggi, chorioallantoic
membrane menjadi media yang cocok / baik untuk propagansi virus dan
mikroorganisme yang lain (Gajovic and Gruss, 1988; Ribbati, Bertossi, Nico,
Vacca, Ria, Riva et al., 1998).
Chorioallantoic membrane muncul pada hari ke-4 atau ke-5 diikuti
pertumbuhan pembuluh darah yang meluas diatas permukaan kuning telur dan
segera menutup seluruh daerah tersebut. Membran yang sangat kaya dengan
pembuluh darah ini berhubungan dengan sirkulasi embrionik melalui arteri dan
vena allantoic. Melalui sirkulasi ini berlangsung pertukaran oksigen dan
karbondioksida yang dibutuhkan oleh embrio. Selain berfungsi sebagai sistem
sirkulasi, membran ini juga berfungsi sebagai tempat pembuangan dan pencernaan
dan juga bertanggung jawab terhadap perkembangan embrio. Chorioallantoic
membrane adalah tempat yang cocok untuk transplantasi jaringan karena sistem
imun embrio ayam belum sepenuhnya berkembang dan reaksi penolakan benda
asing embrio ayam belum sempurna. Menurut Folkman (1971), chorioallantoic
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
19
membrane embrio ayam dapat digunakan sebagai metode untuk mempelajari
respon angiogenesis terhadap implan jaringan tumor (Folkman, 1971; Knighton,
Ausprunk, Folkman, and Tapper, 1977; Patten, 1978; Shepro, 2006; Storer,
Stebins, Usinger, and Nybakker, 1979).
Uji angiogenesis dengan menggunakan chorioallantoic membrane dapat
dilakukan secara in vivo maupun in vitro. Metode lain yang dapat digunakan
sebagai uji angiogenesis dikelompokkan menjadi 3 jenis uji yaitu uji in vivo, uji in
vitro sel dan uji organotropik. Selain uji angiogenesis CAM, uji in vivo
angiogenesis yang lain yaitu Matrigel plug dan neovaskularisasi kornea. Uji in
vitro sel dilakukan untuk mengukur proliferatif sel, migrasi sel, dan pembentukan
tube. Uji in vitro menghasilkan informasi kritikal dan merupakan langkah awal
esensial untuk validasi. Uji organotropik yang digunakan untuk uji angiogenesis
yaitu dengan menggunakan cincin aorta dari tikus atau anak ayam (Auerbach,
Lewis, Shinners, Kubai and Akhtar, 2003).
G. Uji Angiogenesis Chick Chorioallantoic Membrane (CAM)
Uji Chick Chorioallantoic Membrane (CAM) merupakan metode dengan
sistem yang sederhana untuk mempelajari angiogenesis in vivo. Uji CAM sudah
banyak digunakan untuk studi angiogenesis dan invasi tumor dari kanker
kolorektal, prostat, otak dan rahim. Pembuluh darah pada chorioallantoic
membrane ayam berbeda dengan pembuluh darah pada kanker. Pada kanker
struktur anatomi mikroskopik pembuluh darahnya mudah rapuh sedangkan pada
chorioallantoic membrane embrio ayam pembuluh darahnya kuat dan
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
20
permeabilitasnya normal. Model angiogenesis pada chorioallantoic membrane
embrio ayam secara teknik lebih mudah dan murah untuk sampel dalam jumlah
besar pada screening bahan alam yang berpotensi sebagai antiangiogenik.
Aplikasi CAM hanya membutuhkan alat-alat yang murah, dan memungkinkan uji
dapat dilakukan di laboratorium manapun. Selain itu, sistem yang sangat fleksibel,
mengakomodasi sistem kompleks seperti sel dan jaringan. Kelemahan dari CAM
yaitu tidak memungkinkan untuk manipulasi genetik, serial imaging dan
intervensi sistemik yang memungkinkan studi terkontrol neovaskularisasi dalam
pengaturan fisiologis yang kompleks (Mustafida, Munawir dan Dewi, 2014;
Staton, Lewis and Bicknell, 2006; Lokman, Elder, Ricciardelli, and Oehler,
2012).
H. Landasan Teori
Angiogenesis adalah proses pertumbuhan pembuluh darah baru dari
pembuluh yang sudah ada. Angiogenesis berperan penting dalam proses
pertumbuhan
sel
kanker.
Berdasarkan
pernyataan
tersebut
bila
proses
angiogenesis sel kanker dihambat kemungkinan sel kanker lambat laun akan mati,
sehingga inhibitor angiogenesis dapat digunakan sebagai obat untuk pengobatan
kanker. Beberapa senyawa inhibitor angiogenesis berasal dari senyawa bioaktif
tumbuhan.
Berdasarkan hasil uji angiogenesis dengan metode rat aortic yang
dilakukan Ali Jimale Mohammed dan kawan-kawan (2012), ekstrak metanol daun
senggugu memiliki aktivitas antiangiogenesis yang lebih besar dibandingkan
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
21
penyari petroleum eter, kloroform, dan air. Dalam penelitian tersebut juga
diketahui bahwa senyawa polifenol merupakan senyawa yang dominan terdapat
dalam ekstrak metanol daun senggugu. Kemungkinan senyawa polifenol yang
berperan dalam aktivitas antiangiogenesis dari ekstrak metanol daun senggugu.
Banyak senyawa dari produk alam sudah terbukti memiliki aktivitas
antiangiogenesis melalui berbagai penelitian salah satunya senyawa golongan
flavonoid. Flavonoid merupakan salah satu jenis dari polifenol. Senyawa
golongan flavonoid yang terkandung pada daun senggugu, beberapa diantaranya
adalah hispidulin, luteolin, dan apigenin. Menurut penelitian He Lijun dan kawankawan pada tahun 2010 menunjukkan hispidulin yang dapat ditemukan pada
ekstrak Artemisia vestita memiliki aktivitas antiangiogenesis tumor pankreas
manusia dan pertumbuhan tumor. Hispidulin dapat menghambat angiogensis
dengan cara mentarget jalur sinyal VEGFR2 yang dimediasi P13K/Akt/mTOR.
Ekstrak luteolin dari Platycodon grandiflorum terbukti memiliki aktivitas
antiangiogenesis. Aktivitas antiangiogenesis dari luteolin diduga berkaitan dengan
aktivitas antioksidannya. Luteolin bekerja dengan cara memblok produksi
Reactive Oxygen Species (ROS) sehingga menekan ekspresi VEGF dan efek
proangiogenik dari VEGF.
Seperti hispidulin dan luteolin, apigenin juga memiliki aktivitas
antiangiogenesis. Menurut penelitian Jing Fang dan kawan-kawan pada tahun
2004, apigenin memiliki aktivitas antiangiogenesis dengan cara menghambat tube
formation yang dibuktikan melalui uji Human Umbilical Vein Endothelial Cells
(HUVEC). Berdasarkan hal tersebut, diduga senyawa hispidulin, luteolin,
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
22
apigenin atau senyawa polifenol lainnya dalam ekstrak metanol daun senggugu
juga memiliki aktivitas antiangiogenesis. Aktivitas antiangiogenesis ini dapat diuji
dengan metode CAM. Metode CAM adalah metode untuk uji angiogenesis
dengan sistem yang sederhana. (Fang, et al., 2004; He et al, 2010; Mohamed et
al., 2012; Park, et al, 2010).
I. Hipotesis
1. Ekstrak metanol daun senggugu memiliki aktivitas antiangiogenesis pada
chorioallantoic membrane embrio ayam yang diinduksi bFGF.
2. Terdapat kekerabatan antara konsentrasi ekstrak metanol daun senggugu
dengan aktivitas antiangiogenesis pada chorioallantoic membrane embrio
ayam yang diinduksi bFGF.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan jenis penelitian eksperimental murni dengan
rancangan lengkap pola searah. Jenis penelitian yang dilakukan termasuk jenis
penelitian eksperimental murni yaitu dengan melakukan percobaan pada
kelompok perlakuan dan dibandingkan dengan kelompok kontrol. Rancangan
penelitian ini menggunakan rancangan lengkap pola searah. Penelitian ini
dilakukan secara lengkap yaitu terdapat kontrol negatif, kontrol positif dan
kelompok perlakuan. Pola searah yaitu dengan memberikan perlakuan yang sama
dengan kelompok perlakuan. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium
Farmakognosi-Fitokimia dan Laboratorium Teknologi
dan
Formulasi
Steril
Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma serta Laboratorium Mikrobiologi
Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Gadjah Mada.
B. Variabel dan Definisi Operasional
1. Variabel
a. Variabel bebas berupa konsentrasi ekstrak da