EFEK PEMBERIAN VITAMIN C TERHADAP MIKROSKOPIS GINJAL TIKUS WISTAR YANG TERPAPAR PLUMBUM ASETAT.
EFEK PEMBERIAN VITAMIN C TERHADAP MIKROSKOPIS GINJAL
TIKUS WISTAR YANG TERPAPAR PLUMBUM ASETAT
SKRIPSI
Diajukan ke Fakultas Kedokteran – Universitas Andalas
sebagai pemenuhan salah satu syarat untuk mendapatkan
gelar Sarjana Kedokteran
Oleh:
ZAKI FARHAN
No.BP. 1010313039
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2013
ABSTRAK
EFEK PEMBERIAN VITAMIN C TERHADAP MIKROSKOPIS GINJAL
TIKUS WISTAR YANG TERPAPAR PLUMBUM ASETAT
Oleh
ZAKI FARHAN
Plumbum merupakan salah satu logam berat yang terkandung dalam bahan
bakar kendaran bermotor. Plumbum diekskresikan melalui ginjal sehingga dalam
jangka waktu yang lama akan menyebabkan kerusakan sel epitel tubulus
proksimal. Vitamin C merupakan salah satu senyawa yang bersifat antioksidan
yang dapat melindungi efek senyawa radikal bebas yang ditimbulkan oleh
senyawa plumbum. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui efek pemberian
vitamin C terhadap mikroskopis ginjal ntikus Wistar yang terpapar plumbum
asetat.
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan post test only
control group design. Subjek penelitian adalah 24 ekor tikus Wistar jantan yang
dibagi menjadi empat kelompok, yaitu kelompok kontrol negatif (K-) tanpa
perlakuan, dan kontrol positif (K+) dengan pemberian Pb asetat 50 mg/kgbb/hari.
Pada kelompok perlakuan (P1, P2) dengan pemberian Pb asetat 50 mg/kgbb/hari
ditambah permberian vitamin C dengan masing-masing dosis 50 mg/kgbb/hari
dan 75 mg/kgbb/hari. Masing-masing kelompok terdiri dari enam ekor tikus
dengan perlakuan selama empat (4) minggu. Teknik pengambilan sampel
dilakukan secara acak. Penelitian ini dilakukan di laboratorium farmakologi
Fakultas Farmasi UNAND dan Patologi Anatomi Fakultas Kedokteran UNAND
dari bulan Juni sampai Desember.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa terjadi kerusakan tubulus proksimal
ginjal yang berbeda secara bermakna dari data kuantitatif dan kualitatif pada
kelompok K+, P1, P2 dibandingkan dengan kelompok K- serta perbedaan yang
bermakna pada kelompok P1, P2 terhadap kelompok K+ (p < 0,05).
Kesimpulan hasil penelitian ini adalah terjadi perubahan mikroskopis
ginjal tikus Wistar yang terpapar plumbum asetat dengan dosis 50 mg/kgbb/hari.
Terdapat efek pemberian vitamin C terhadap mikroskopis ginjal tikus Wistar
terhadap paparan plumbum asetat dengan dosis 50 mg/kgbb/hari.
Kata kunci: Plumbum asetat, gambaran mikroskopis ginjal, vitamin C, tubulus
proksimal
DAFTAR ISI
Halaman
Daftar Isi
i
Daftar Tabel
iv
Daftar Gambar
v
Daftar Singkatan
vi
BAB I
PENDAHULUAN
1
1.1
Latar Belakang
1
1.2
Rumusan Masalah
5
1.3
Tujuan Penelitian
5
1.4
Manfaat Penelitian
6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
7
2.1
Plumbum
6
2.1.1 Gambaran Umum
6
2.1.2 Sifat Fisika dan Kimia Plumbum
10
2.1.3 Metabolisme Plumbum
11
Ginjal
13
2.2.1 Anatomi Umum
13
2.2.2 Fungsi Ginjal
14
2.2.3 Histologi Ginjal
15
2.3
Toksisitas Plumbum
19
2.4
Efek Plumbum Terhadap Ginjal
24
2.5
Radikal Bebas
25
2.2
i
2.6
BAB III
BAB IV
BAB V
Antioksidan
27
KERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESIS
PENELITIAN
31
3.1
Kerangka Konseptual
31
3.2
Hipotesis Penelitian
32
METODE PENELITIAN
33
4.1
Jenis Penelitian
33
4.2
Populasi, Sampel, Besar Sampel, dan Teknik Pengambilan
sampel
33
4.3
Variabel Penelitian
34
4.4
Bahan Penelitian
35
4.5
Instrumen Penelitian
37
4.6
Lokasi dan Waktu Penelitian
38
4.7
Prosedur Penelitian
38
4.8
Cara Pengolahan dan Analisis Data
41
HASIL PENELITIAN
5.1
42
Gambaran Mikroskopis Ginjal Tikus Wistar
Tanpa dan Setelah Pemberian Plumbum Asetat
Dan Vitamin C
5.2
42
Analisis Data Gambaran Mikroskopis Ginjal Tikus Wistar
Tanpa dan Setelah Pemberian Plumbum Asetat
dan Vitamin C
43
ii
BAB VI.
PEMBAHASAN
48
BAB VII.
PENUTUP
52
7.1
Kesimpulan
52
7.2
Saran
52
DAFTAR PUSTAKA
53
LAMPIRAN
56
iii
DAFTAR TABEL
Halaman
TABEL 2.1
Sumber Plumbum
10
TABEL 2.2
Tingkat plumbum di dalam darah pada anak-anak
22
TABEL 2.3
Konsumsi rata-rata vitamin C per hari
28
TABEL 2.4
Batas aman dosis vitamin C
29
TABEL 5.1
Gambaran Jumlah Rata-rata Sel Normal dan Abnormal Ginjal
Tanpa dan Setelah Pemberian Plumbum Asetat dan
Vitamin C
42
TABEL 5.2
Gambaran Jenis kerusakan Sel Tubulus Proksimal Ginjal
Tikus Wistar Tanpa dan Setelah Pemberian Plumbum Asetat
dan Vitamin C
44
TABEL 5.3
Analisis Data Jumlah Rata-rata Sel Abnormal Dari Tubulus
Proksimal Ginjal Tanpa dan Setelah Pemberian Plumbum 44
Asetat dan Vitamin C
TABEL 5.4
Analisis Data Vakuolisasi Intrasitoplasmik Dari Tubulus
Proksimal Ginjal Tanpa dan Setelah Pemberian Plumbum
Asetat dan Vitamin C
45
Analisis Data Degenerasi Hidrofik Dari Tubulus
Proksimal Ginjal Tanpa dan Setelah Pemberian Plumbum
Asetat dan Vitamin C
46
TABEL 5.5
TABEL 5.6
Analisis Data Pelebaran Lumen Tubulus Proksimal Ginjal
Tanpa dan Setelah Pemberian PlumbumAsetat dan
Vitamin C
46
TABEL 5.7
Analisis Data Nekrosis Dari Tubulus Proksimal Ginjal
Tanpa dan Setelah Pemberian PlumbumAsetat dan
Vitamin C
47
iv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1
Gambaran Anatomi Ginjal
14
Gambar 2.2
Gambaran histologi G injal
16
Gambar 4.1
Rencana Kerja dan Perlakuan
40
Gambar 5.1
Gambaran mikroskopis ginjal tikus Wistar
43
v
DAFTAR SINGKATAN
ADH
= Anti Diuretic Hormone
AGR
= African Giant Rat
ALT
= Alanin Aminotransferase
ATN
= Acute Tubular Necrosis
ATSDR
= Agency for Toxic Substances and Disease Registry
Au
= Aurum
BUN
= Blood Urea Nitrogen
Cd
= Cadmium
Cr
= Chromium
EPA
= Environmental Protection Agency
Fe
= Ferrum
GFR
= Glomerular Filtration Rate
HPA
= Health Protection Agency
MDA
= Malondialdehyde
MSDS
= Material Safety Data Sheet
ODS
= Office of Dietary Supplements
PbB
= Plumbum di dalam darah
PVC
= Polivinil klorida
ROS
= Reaction Oxygen Spesies
SOD
= Superoksida dismutase
TEL
= Tetraethyl Lead
TML
= Tetramethyl Lead
WHO
= World Health Organization
vi
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Manusia dapat terpapar logam berat di lingkungan kehidupannya sehari-
hari. Pada lingkungan yang kadar logam beratnya cukup tinggi, kontaminasi
dalam makanan, air, dan udara dapat menyebabkan keracunan. Salah satu logam
berat yang dapat menyebabkan keracunan adalah plumbum. Plumbum bersifat
kumulatif, dan dalam jangka waktu yang panjang akan menimbulkan keracunan
kronis di dalam tubuh. Keracunan kronis tersebut akan berpengaruh terhadap
kerusakan otak, ginjal, hati, sistem saraf, sel darah merah maupun organ lainnya.
Dalam jumlah kecil, plumbum dapat merusak kesehatan tubuh, terutama pada
janin dan anak-anak (Sari, 2010).
Senyawa plumbum terdiri dari senyawa organik dan anorganik. Senyawa
plumbum organik, seperti tetraetil plumbum dapat menyebabkan masalah polusi
di lingkungan. Senyawa tetraetil plumbum akan berubah di dalam tubuh menjadi
trietil plumbum. Tetraetil plumbum merupakan zat tambahan pada bahan bakar
kendaraan bermotor yang berfungsi sebagai peredam suara dan meningkatkan
daya kerja mesin. Gas buangan dari kendaraan bermotor akan mengakibatkan
terjadinya paparan senyawa plumbum sehingga plumbum dapat bersumber
melalui udara yang akan masuk ke tubuh manusia melalui saluran pernafasan
(Hariono, 2006).
ϭ
Senyawa plumbum dapat juga berasal dari perindustrian, seperti industri
baterai. Sekitar 97 % dari baterai dunia dilaporkan didaur ulang dan sebagian
besar plumbum anorganik berasal dari hasil daur ulang baterai tersebut. Senyawa
plumbum organik dapat bereaksi sebagai gas dalam saluran pernafasan dan
diserap dalam tingkat yang lebih besar daripada partikel senyawa plumbum
anorganik, sehingga dalam dosis kecil sudah dapat menyebabkan efek toksik bagi
tubuh (WHO, 2006).
Absorbsi
plumbum
terjadi
melalui
saluran
pernafasan,
saluran
pencernaan, dan kulit. Absorbsi terbanyak dari plumbum melalui saluran
pernafasan, yaitu sekitar 35-50%. Setelah diabsorbsi, plumbum didistribusikan
oleh darah ke sistem mineralisasi tulang, gigi, dan jaringan lunak, seperti hati.
Ekskresi plumbum melalui urin sebanyak 75-80 %, sehingga efek plumbum akan
dapat berakibat toksik terhadap ginjal (HPA, 2012).
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Hariono (2005), terdapat
efek toksik dari senyawa anorganik plumbum dengan pemberian 0,5 g plumbum
asetat netral/kgBB/oral/hari
pada tikus putih (Rattus norvegicus) selama 16
minggu terjadi penurunan BB yang signifikan (p
TIKUS WISTAR YANG TERPAPAR PLUMBUM ASETAT
SKRIPSI
Diajukan ke Fakultas Kedokteran – Universitas Andalas
sebagai pemenuhan salah satu syarat untuk mendapatkan
gelar Sarjana Kedokteran
Oleh:
ZAKI FARHAN
No.BP. 1010313039
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2013
ABSTRAK
EFEK PEMBERIAN VITAMIN C TERHADAP MIKROSKOPIS GINJAL
TIKUS WISTAR YANG TERPAPAR PLUMBUM ASETAT
Oleh
ZAKI FARHAN
Plumbum merupakan salah satu logam berat yang terkandung dalam bahan
bakar kendaran bermotor. Plumbum diekskresikan melalui ginjal sehingga dalam
jangka waktu yang lama akan menyebabkan kerusakan sel epitel tubulus
proksimal. Vitamin C merupakan salah satu senyawa yang bersifat antioksidan
yang dapat melindungi efek senyawa radikal bebas yang ditimbulkan oleh
senyawa plumbum. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui efek pemberian
vitamin C terhadap mikroskopis ginjal ntikus Wistar yang terpapar plumbum
asetat.
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan post test only
control group design. Subjek penelitian adalah 24 ekor tikus Wistar jantan yang
dibagi menjadi empat kelompok, yaitu kelompok kontrol negatif (K-) tanpa
perlakuan, dan kontrol positif (K+) dengan pemberian Pb asetat 50 mg/kgbb/hari.
Pada kelompok perlakuan (P1, P2) dengan pemberian Pb asetat 50 mg/kgbb/hari
ditambah permberian vitamin C dengan masing-masing dosis 50 mg/kgbb/hari
dan 75 mg/kgbb/hari. Masing-masing kelompok terdiri dari enam ekor tikus
dengan perlakuan selama empat (4) minggu. Teknik pengambilan sampel
dilakukan secara acak. Penelitian ini dilakukan di laboratorium farmakologi
Fakultas Farmasi UNAND dan Patologi Anatomi Fakultas Kedokteran UNAND
dari bulan Juni sampai Desember.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa terjadi kerusakan tubulus proksimal
ginjal yang berbeda secara bermakna dari data kuantitatif dan kualitatif pada
kelompok K+, P1, P2 dibandingkan dengan kelompok K- serta perbedaan yang
bermakna pada kelompok P1, P2 terhadap kelompok K+ (p < 0,05).
Kesimpulan hasil penelitian ini adalah terjadi perubahan mikroskopis
ginjal tikus Wistar yang terpapar plumbum asetat dengan dosis 50 mg/kgbb/hari.
Terdapat efek pemberian vitamin C terhadap mikroskopis ginjal tikus Wistar
terhadap paparan plumbum asetat dengan dosis 50 mg/kgbb/hari.
Kata kunci: Plumbum asetat, gambaran mikroskopis ginjal, vitamin C, tubulus
proksimal
DAFTAR ISI
Halaman
Daftar Isi
i
Daftar Tabel
iv
Daftar Gambar
v
Daftar Singkatan
vi
BAB I
PENDAHULUAN
1
1.1
Latar Belakang
1
1.2
Rumusan Masalah
5
1.3
Tujuan Penelitian
5
1.4
Manfaat Penelitian
6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
7
2.1
Plumbum
6
2.1.1 Gambaran Umum
6
2.1.2 Sifat Fisika dan Kimia Plumbum
10
2.1.3 Metabolisme Plumbum
11
Ginjal
13
2.2.1 Anatomi Umum
13
2.2.2 Fungsi Ginjal
14
2.2.3 Histologi Ginjal
15
2.3
Toksisitas Plumbum
19
2.4
Efek Plumbum Terhadap Ginjal
24
2.5
Radikal Bebas
25
2.2
i
2.6
BAB III
BAB IV
BAB V
Antioksidan
27
KERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESIS
PENELITIAN
31
3.1
Kerangka Konseptual
31
3.2
Hipotesis Penelitian
32
METODE PENELITIAN
33
4.1
Jenis Penelitian
33
4.2
Populasi, Sampel, Besar Sampel, dan Teknik Pengambilan
sampel
33
4.3
Variabel Penelitian
34
4.4
Bahan Penelitian
35
4.5
Instrumen Penelitian
37
4.6
Lokasi dan Waktu Penelitian
38
4.7
Prosedur Penelitian
38
4.8
Cara Pengolahan dan Analisis Data
41
HASIL PENELITIAN
5.1
42
Gambaran Mikroskopis Ginjal Tikus Wistar
Tanpa dan Setelah Pemberian Plumbum Asetat
Dan Vitamin C
5.2
42
Analisis Data Gambaran Mikroskopis Ginjal Tikus Wistar
Tanpa dan Setelah Pemberian Plumbum Asetat
dan Vitamin C
43
ii
BAB VI.
PEMBAHASAN
48
BAB VII.
PENUTUP
52
7.1
Kesimpulan
52
7.2
Saran
52
DAFTAR PUSTAKA
53
LAMPIRAN
56
iii
DAFTAR TABEL
Halaman
TABEL 2.1
Sumber Plumbum
10
TABEL 2.2
Tingkat plumbum di dalam darah pada anak-anak
22
TABEL 2.3
Konsumsi rata-rata vitamin C per hari
28
TABEL 2.4
Batas aman dosis vitamin C
29
TABEL 5.1
Gambaran Jumlah Rata-rata Sel Normal dan Abnormal Ginjal
Tanpa dan Setelah Pemberian Plumbum Asetat dan
Vitamin C
42
TABEL 5.2
Gambaran Jenis kerusakan Sel Tubulus Proksimal Ginjal
Tikus Wistar Tanpa dan Setelah Pemberian Plumbum Asetat
dan Vitamin C
44
TABEL 5.3
Analisis Data Jumlah Rata-rata Sel Abnormal Dari Tubulus
Proksimal Ginjal Tanpa dan Setelah Pemberian Plumbum 44
Asetat dan Vitamin C
TABEL 5.4
Analisis Data Vakuolisasi Intrasitoplasmik Dari Tubulus
Proksimal Ginjal Tanpa dan Setelah Pemberian Plumbum
Asetat dan Vitamin C
45
Analisis Data Degenerasi Hidrofik Dari Tubulus
Proksimal Ginjal Tanpa dan Setelah Pemberian Plumbum
Asetat dan Vitamin C
46
TABEL 5.5
TABEL 5.6
Analisis Data Pelebaran Lumen Tubulus Proksimal Ginjal
Tanpa dan Setelah Pemberian PlumbumAsetat dan
Vitamin C
46
TABEL 5.7
Analisis Data Nekrosis Dari Tubulus Proksimal Ginjal
Tanpa dan Setelah Pemberian PlumbumAsetat dan
Vitamin C
47
iv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1
Gambaran Anatomi Ginjal
14
Gambar 2.2
Gambaran histologi G injal
16
Gambar 4.1
Rencana Kerja dan Perlakuan
40
Gambar 5.1
Gambaran mikroskopis ginjal tikus Wistar
43
v
DAFTAR SINGKATAN
ADH
= Anti Diuretic Hormone
AGR
= African Giant Rat
ALT
= Alanin Aminotransferase
ATN
= Acute Tubular Necrosis
ATSDR
= Agency for Toxic Substances and Disease Registry
Au
= Aurum
BUN
= Blood Urea Nitrogen
Cd
= Cadmium
Cr
= Chromium
EPA
= Environmental Protection Agency
Fe
= Ferrum
GFR
= Glomerular Filtration Rate
HPA
= Health Protection Agency
MDA
= Malondialdehyde
MSDS
= Material Safety Data Sheet
ODS
= Office of Dietary Supplements
PbB
= Plumbum di dalam darah
PVC
= Polivinil klorida
ROS
= Reaction Oxygen Spesies
SOD
= Superoksida dismutase
TEL
= Tetraethyl Lead
TML
= Tetramethyl Lead
WHO
= World Health Organization
vi
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Manusia dapat terpapar logam berat di lingkungan kehidupannya sehari-
hari. Pada lingkungan yang kadar logam beratnya cukup tinggi, kontaminasi
dalam makanan, air, dan udara dapat menyebabkan keracunan. Salah satu logam
berat yang dapat menyebabkan keracunan adalah plumbum. Plumbum bersifat
kumulatif, dan dalam jangka waktu yang panjang akan menimbulkan keracunan
kronis di dalam tubuh. Keracunan kronis tersebut akan berpengaruh terhadap
kerusakan otak, ginjal, hati, sistem saraf, sel darah merah maupun organ lainnya.
Dalam jumlah kecil, plumbum dapat merusak kesehatan tubuh, terutama pada
janin dan anak-anak (Sari, 2010).
Senyawa plumbum terdiri dari senyawa organik dan anorganik. Senyawa
plumbum organik, seperti tetraetil plumbum dapat menyebabkan masalah polusi
di lingkungan. Senyawa tetraetil plumbum akan berubah di dalam tubuh menjadi
trietil plumbum. Tetraetil plumbum merupakan zat tambahan pada bahan bakar
kendaraan bermotor yang berfungsi sebagai peredam suara dan meningkatkan
daya kerja mesin. Gas buangan dari kendaraan bermotor akan mengakibatkan
terjadinya paparan senyawa plumbum sehingga plumbum dapat bersumber
melalui udara yang akan masuk ke tubuh manusia melalui saluran pernafasan
(Hariono, 2006).
ϭ
Senyawa plumbum dapat juga berasal dari perindustrian, seperti industri
baterai. Sekitar 97 % dari baterai dunia dilaporkan didaur ulang dan sebagian
besar plumbum anorganik berasal dari hasil daur ulang baterai tersebut. Senyawa
plumbum organik dapat bereaksi sebagai gas dalam saluran pernafasan dan
diserap dalam tingkat yang lebih besar daripada partikel senyawa plumbum
anorganik, sehingga dalam dosis kecil sudah dapat menyebabkan efek toksik bagi
tubuh (WHO, 2006).
Absorbsi
plumbum
terjadi
melalui
saluran
pernafasan,
saluran
pencernaan, dan kulit. Absorbsi terbanyak dari plumbum melalui saluran
pernafasan, yaitu sekitar 35-50%. Setelah diabsorbsi, plumbum didistribusikan
oleh darah ke sistem mineralisasi tulang, gigi, dan jaringan lunak, seperti hati.
Ekskresi plumbum melalui urin sebanyak 75-80 %, sehingga efek plumbum akan
dapat berakibat toksik terhadap ginjal (HPA, 2012).
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Hariono (2005), terdapat
efek toksik dari senyawa anorganik plumbum dengan pemberian 0,5 g plumbum
asetat netral/kgBB/oral/hari
pada tikus putih (Rattus norvegicus) selama 16
minggu terjadi penurunan BB yang signifikan (p