Efek Relaksasi Ekstrak Etanol Daun Pugun Tanoh (Curanga Fel-Terrae (Lour) Merr.) Terhadap Otot Polos Trakea Marmut Terisolasi Dan Pengaruhnya Pada Fosfodiesterase
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Asma merupakan penyakit saluran napas kronik yang penting dan menjadi
masalah kesehatan masyarakat yang serius di berbagai negara di seluruh dunia.
Prevalensi asma bervariasi di setiap negara dan cenderung meningkat pada negara
berkembang. Penyakit ini bisa terjadi pada semua usia terutama pada anak-anak.
Pada tahun 2011, The National Health Interview Survey (NHIS) memperkirakan
39,5 juta atau 129,1 per 1000 penduduk Amerika didiagnosis menderita asma
(ALA, 2012)
Di Indonesia sendiri, asma termasuk ke dalam sepuluh besar penyebab
kesakitan dan kematian. Hal ini tergambar dari data Studi Survei Kesehatan
Rumah Tangga (SKRT) di berbagai propinsi di Indonesia. SKRT tahun 2000
menunjukkan asma menduduki urutan ke-5 dari 10 penyebab kesakitan
(morbiditas) bersama-sama dengan bronkitis kronik dan emfisema (Astuti, 2011).
Berbagai faktor yang dapat menimbulkan serangan asma antara lain
olahraga (exercise), infeksi, alergen, perubahan suhu, asap rokok, dan lain-lain.
Selain itu terdapat berbagai faktor lain yang mempengaruhi prevalensi penyakit
asma antara lain usia, jenis kelamin, ras, sosio-ekonomi dan faktor lingkungan.
(Rahajoe., dkk, 2008).
Inflamasi saluran pernapasan yang ditemukan pada pasien asma diyakini
merupakan hal yang mendasari gangguan fungsi yaitu obstruksi saluran
pernapasan yang menyebabkan keterbatasan aliran udara. Penyebab utama
Universitas Sumatera Utara
penyempitan saluran pernapasan adalah kontraksi otot polos bronkus yang
disebabkan oleh pelepasan agonis (histamin, asetilkolin, triptase, prostaglandin,
leukotrien, dan neuropeptida) dari sel-sel inflamasi (Sudowo., dkk, 2006).
Asma dapat bersifat ringan dan tidak mengganggu aktivitas, akan tetapi
dapat bersifat menetap dan mengganggu aktivitas bahkan kegiatan harian. Oleh
karena itu, perlu dilakukan penanganan yang serius terhadap penyakit ini. Namun,
pengobatan penyakit asma merupakan pengobatan jangka panjang sehingga dapat
menimbulkan berbagai efek samping dari pengobatan itu sendiri dan
membutuhkan biaya yang tidak sedikit. Pengobatan alternatif seperti penggunaan
obat tradisional dapat mengurangi efek samping dan harganya relatif lebih murah
(Suryo, 2010).
Pemanfaatan obat tradisional terus meningkat dan berkembang dengan
pesat di masyarakat. Hal ini sejalan dengan kecenderungan masyarakat dunia
untuk kembali ke alam (back to nature), tidak terkecuali masyarakat Indonesia
(Kusuma dan Zaky, 2005). Untuk itu perlu dilakukan pengembangan obat
tradisional secara berkelanjutan dan terpadu sehingga kekayaan alam Indonesia
dapat dimanfaatkan secara maksimal untuk meningkatkan pelayanan kesehatan
masyarakat (Harfina, 2012).
Beberapa tanaman dari suku Scrophulariaceae telah banyak digunakan
untuk mengobati asma, contohnya, Verbascum thapsus (Lewis, 1977), Bacopa
monniera (Kaushik, et al., 2009), Scrophularia striata (Azadmehr, et al., 2013),
Verbascum eremobium (Mohamed dan El-Hadidy, 2008), Picrorhiza kurrooa,
Picrorhiza scrophulariiflora (Sah dan Varshney, 2013), dan Linaria reflexa Desf.
(Cheriet, et al., 2014).
Universitas Sumatera Utara
Salah satu tumbuhan suku Scrophulariaceae yang lainnya adalah Pugun
tanoh (Curanga fel-terrae (Lour) Merr.), daunnya sering digunakan oleh
masyarakat Desa Tiga Lingga, Kabupaten Dairi, Provinsi Sumatera Utara, sebagai
obat anti diabetes (Harfina, 2012). Pugun tanoh oleh orang Sunda dikenal sebagai
tamah raheut, di Maluku sebagai kukurang dan di Ternate sebagai papaita
(Anonim, 2009). Tumbuhan ini berkhasiat sebagai antidiabetes, penghilang rasa
sakit, meningkatkan daya tahan tubuh (Harfina, 2013), antiinflamasi (Juwita,
2009), batuk dan sesak napas (asma) (Sugiarto dan Putera, 2008).
Penelitian yang dilakukan oleh Huang, et al., (1999), menunjukkan adanya
senyawa flavonoid glukuronida yang terdapat dalam ekstrak butanol pugun tanoh,
yaitu senyawa apigenin 7-O-β-glucuronide, luteolin 7-O-β-glucuronide dan
apigenin 7-O-β-(2″-O-α-rhamnosyl) glucuronide. Apigenin memiliki efek anti
inflamasi, penurun tekanan darah tinggi, mengobati penyakit hati, anti kanker dan
juga sebagai anti asma. Apigenin mampu menurunkan derajat infiltrasi sel-sel
inflamasi, hiper-responsivitas saluran pernapasan, dan jumlah imunoglobulin E
(Li dan Zhang, 2013; Li, et al., 2010; Choi, et al., 2009).
Fosfodiesterase (PDE) adalah enzim yang terdapat dalam tubuh manusia
yang bekerja dengan mereduksi cAMP menjadi 5’- AMP. cAMP merupakan
second messenger yang dibentuk dari senyawa ATP oleh enzim adenilat siklase.
cAMP berfungsi untuk mengatur relaksasi otot polos pernapasan dengan
menstimulasi cAMP-dependent protein kinase. Kerja cAMP dihentikan oleh PDE,
sehingga penghambatan PDE akan memperlambat laju degradasi cAMP (Katzung,
2001).
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan uraian di atas, pugun tanoh yang termasuk ke dalam suku
Scrophulariacea diketahui mengandung senyawa apigenin yang memiliki efek
sebagai anti asma. Oleh karena itu, peneliti tertarik untuk mengetahui pengaruh
ekstrak etanol daun pugun tanoh (EEDPT) terhadap kontraksi otot polos trakea
pada marmut jantan secara in vitro dan pengaruhnya dalam menghambat enzim
fosfodiesterase.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, rumusan penelitian ini adalah sebagai
berikut:
a. apakah ekstrak etanol daun pugun tanoh (EEDPT) dapat merelaksasikan
kontraksi otot polos trakea marmut terisolasi yang diinduksi asetilkolin?
b. apakah ada hubungan peningkatan konsentrasi EEDPT dalam merelaksasi otot
polos trakea marmut terisolasi?
c. apakah mekanisme efek relaksasi EEDPT otot polos trakea marmut terisolasi
dimediasikan melalui penghambatan enzim fosfodiesterase?
1.3 Hipotesis
Berdasarkan perumusan masalah di atas, maka hipotesis penelitian ini
adalah sebagai berikut:
a. ekstrak etanol daun pugun tanoh (EEDPT) dapat merelaksasikan kontraksi otot
polos trakea marmut terisolasi yang diinduksi asetilkolin.
b. terdapat hubungan antara peningkatan konsentrasi EEDPT dengan efek
relaksasi otot polos trakea marmut terisolasi.
Universitas Sumatera Utara
c. mekanisme efek relaksasi EEDPT pada otot polos trakea marmut terisolasi
dimediasikan melalui penghambatan enzim fosfodiesterase.
1.4 Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah dan hipotesis di atas maka tujuan penelitian
ini antara lain:
a. untuk mengetahui efek relaksasi EEDPT dengan menurunkan kontraksi otot
polos trakea marmut terisolasi yang diinduksi asetilkolin.
b. untuk mengetahui hubungan antara peningkatan konsentrasi EEDPT dengan
efek relaksasi otot polos trakea marmut terisolasi.
c. untuk mengetahui mekanisme efek relaksasi EEDPT pada otot polos trakea
marmut terisolasi melalui penghambatan enzim fosfodiesterase.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat penelitian ini adalah untuk memberikan informasi tentang
aktivitas farmakologi ekstrak etanol daun pugun tanoh (Curanga fel-terrae (Lour)
Merr.) terhadap relaksasi saluran pernapasan terkait dengan mekanismenya dalam
menghambat enzim fosfodiesterase.
Universitas Sumatera Utara
1.6 Kerangka Pikir Penelitian
Kerangka pikir dalam penelitian ini ditunjukkan pada Gambar 1.1
Variabel Bebas
Variabel Terikat
Karakteristik
simplisia
Simplisia daun
pugun tanoh
Parameter
Makroskopik
Mikroskopik
Kadar air
Kadar sari larut
dalam air
5. Kadar sari larut
dalam etanol
6. Kadar abu total
7. Kadar abu tidak
larut asam
1.
2.
3.
4.
Alkaloida
Flavonoida
Tanin
Glikosida
Saponin
Steroida/triterpeno
ida
Golongan
senyawa kimia
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Kontraksi otot
polos trakea
marmut
terisolasi
Nilai tegangan
kontraksi otot polos
trakea marmut
terisolasi
Ekstrak etanol
daun pugun tanoh
konsentrasi 1-8
mg/mL
asetilkolin
Gambar 1.1 Kerangka pikir penelitian
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Asma merupakan penyakit saluran napas kronik yang penting dan menjadi
masalah kesehatan masyarakat yang serius di berbagai negara di seluruh dunia.
Prevalensi asma bervariasi di setiap negara dan cenderung meningkat pada negara
berkembang. Penyakit ini bisa terjadi pada semua usia terutama pada anak-anak.
Pada tahun 2011, The National Health Interview Survey (NHIS) memperkirakan
39,5 juta atau 129,1 per 1000 penduduk Amerika didiagnosis menderita asma
(ALA, 2012)
Di Indonesia sendiri, asma termasuk ke dalam sepuluh besar penyebab
kesakitan dan kematian. Hal ini tergambar dari data Studi Survei Kesehatan
Rumah Tangga (SKRT) di berbagai propinsi di Indonesia. SKRT tahun 2000
menunjukkan asma menduduki urutan ke-5 dari 10 penyebab kesakitan
(morbiditas) bersama-sama dengan bronkitis kronik dan emfisema (Astuti, 2011).
Berbagai faktor yang dapat menimbulkan serangan asma antara lain
olahraga (exercise), infeksi, alergen, perubahan suhu, asap rokok, dan lain-lain.
Selain itu terdapat berbagai faktor lain yang mempengaruhi prevalensi penyakit
asma antara lain usia, jenis kelamin, ras, sosio-ekonomi dan faktor lingkungan.
(Rahajoe., dkk, 2008).
Inflamasi saluran pernapasan yang ditemukan pada pasien asma diyakini
merupakan hal yang mendasari gangguan fungsi yaitu obstruksi saluran
pernapasan yang menyebabkan keterbatasan aliran udara. Penyebab utama
Universitas Sumatera Utara
penyempitan saluran pernapasan adalah kontraksi otot polos bronkus yang
disebabkan oleh pelepasan agonis (histamin, asetilkolin, triptase, prostaglandin,
leukotrien, dan neuropeptida) dari sel-sel inflamasi (Sudowo., dkk, 2006).
Asma dapat bersifat ringan dan tidak mengganggu aktivitas, akan tetapi
dapat bersifat menetap dan mengganggu aktivitas bahkan kegiatan harian. Oleh
karena itu, perlu dilakukan penanganan yang serius terhadap penyakit ini. Namun,
pengobatan penyakit asma merupakan pengobatan jangka panjang sehingga dapat
menimbulkan berbagai efek samping dari pengobatan itu sendiri dan
membutuhkan biaya yang tidak sedikit. Pengobatan alternatif seperti penggunaan
obat tradisional dapat mengurangi efek samping dan harganya relatif lebih murah
(Suryo, 2010).
Pemanfaatan obat tradisional terus meningkat dan berkembang dengan
pesat di masyarakat. Hal ini sejalan dengan kecenderungan masyarakat dunia
untuk kembali ke alam (back to nature), tidak terkecuali masyarakat Indonesia
(Kusuma dan Zaky, 2005). Untuk itu perlu dilakukan pengembangan obat
tradisional secara berkelanjutan dan terpadu sehingga kekayaan alam Indonesia
dapat dimanfaatkan secara maksimal untuk meningkatkan pelayanan kesehatan
masyarakat (Harfina, 2012).
Beberapa tanaman dari suku Scrophulariaceae telah banyak digunakan
untuk mengobati asma, contohnya, Verbascum thapsus (Lewis, 1977), Bacopa
monniera (Kaushik, et al., 2009), Scrophularia striata (Azadmehr, et al., 2013),
Verbascum eremobium (Mohamed dan El-Hadidy, 2008), Picrorhiza kurrooa,
Picrorhiza scrophulariiflora (Sah dan Varshney, 2013), dan Linaria reflexa Desf.
(Cheriet, et al., 2014).
Universitas Sumatera Utara
Salah satu tumbuhan suku Scrophulariaceae yang lainnya adalah Pugun
tanoh (Curanga fel-terrae (Lour) Merr.), daunnya sering digunakan oleh
masyarakat Desa Tiga Lingga, Kabupaten Dairi, Provinsi Sumatera Utara, sebagai
obat anti diabetes (Harfina, 2012). Pugun tanoh oleh orang Sunda dikenal sebagai
tamah raheut, di Maluku sebagai kukurang dan di Ternate sebagai papaita
(Anonim, 2009). Tumbuhan ini berkhasiat sebagai antidiabetes, penghilang rasa
sakit, meningkatkan daya tahan tubuh (Harfina, 2013), antiinflamasi (Juwita,
2009), batuk dan sesak napas (asma) (Sugiarto dan Putera, 2008).
Penelitian yang dilakukan oleh Huang, et al., (1999), menunjukkan adanya
senyawa flavonoid glukuronida yang terdapat dalam ekstrak butanol pugun tanoh,
yaitu senyawa apigenin 7-O-β-glucuronide, luteolin 7-O-β-glucuronide dan
apigenin 7-O-β-(2″-O-α-rhamnosyl) glucuronide. Apigenin memiliki efek anti
inflamasi, penurun tekanan darah tinggi, mengobati penyakit hati, anti kanker dan
juga sebagai anti asma. Apigenin mampu menurunkan derajat infiltrasi sel-sel
inflamasi, hiper-responsivitas saluran pernapasan, dan jumlah imunoglobulin E
(Li dan Zhang, 2013; Li, et al., 2010; Choi, et al., 2009).
Fosfodiesterase (PDE) adalah enzim yang terdapat dalam tubuh manusia
yang bekerja dengan mereduksi cAMP menjadi 5’- AMP. cAMP merupakan
second messenger yang dibentuk dari senyawa ATP oleh enzim adenilat siklase.
cAMP berfungsi untuk mengatur relaksasi otot polos pernapasan dengan
menstimulasi cAMP-dependent protein kinase. Kerja cAMP dihentikan oleh PDE,
sehingga penghambatan PDE akan memperlambat laju degradasi cAMP (Katzung,
2001).
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan uraian di atas, pugun tanoh yang termasuk ke dalam suku
Scrophulariacea diketahui mengandung senyawa apigenin yang memiliki efek
sebagai anti asma. Oleh karena itu, peneliti tertarik untuk mengetahui pengaruh
ekstrak etanol daun pugun tanoh (EEDPT) terhadap kontraksi otot polos trakea
pada marmut jantan secara in vitro dan pengaruhnya dalam menghambat enzim
fosfodiesterase.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, rumusan penelitian ini adalah sebagai
berikut:
a. apakah ekstrak etanol daun pugun tanoh (EEDPT) dapat merelaksasikan
kontraksi otot polos trakea marmut terisolasi yang diinduksi asetilkolin?
b. apakah ada hubungan peningkatan konsentrasi EEDPT dalam merelaksasi otot
polos trakea marmut terisolasi?
c. apakah mekanisme efek relaksasi EEDPT otot polos trakea marmut terisolasi
dimediasikan melalui penghambatan enzim fosfodiesterase?
1.3 Hipotesis
Berdasarkan perumusan masalah di atas, maka hipotesis penelitian ini
adalah sebagai berikut:
a. ekstrak etanol daun pugun tanoh (EEDPT) dapat merelaksasikan kontraksi otot
polos trakea marmut terisolasi yang diinduksi asetilkolin.
b. terdapat hubungan antara peningkatan konsentrasi EEDPT dengan efek
relaksasi otot polos trakea marmut terisolasi.
Universitas Sumatera Utara
c. mekanisme efek relaksasi EEDPT pada otot polos trakea marmut terisolasi
dimediasikan melalui penghambatan enzim fosfodiesterase.
1.4 Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah dan hipotesis di atas maka tujuan penelitian
ini antara lain:
a. untuk mengetahui efek relaksasi EEDPT dengan menurunkan kontraksi otot
polos trakea marmut terisolasi yang diinduksi asetilkolin.
b. untuk mengetahui hubungan antara peningkatan konsentrasi EEDPT dengan
efek relaksasi otot polos trakea marmut terisolasi.
c. untuk mengetahui mekanisme efek relaksasi EEDPT pada otot polos trakea
marmut terisolasi melalui penghambatan enzim fosfodiesterase.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat penelitian ini adalah untuk memberikan informasi tentang
aktivitas farmakologi ekstrak etanol daun pugun tanoh (Curanga fel-terrae (Lour)
Merr.) terhadap relaksasi saluran pernapasan terkait dengan mekanismenya dalam
menghambat enzim fosfodiesterase.
Universitas Sumatera Utara
1.6 Kerangka Pikir Penelitian
Kerangka pikir dalam penelitian ini ditunjukkan pada Gambar 1.1
Variabel Bebas
Variabel Terikat
Karakteristik
simplisia
Simplisia daun
pugun tanoh
Parameter
Makroskopik
Mikroskopik
Kadar air
Kadar sari larut
dalam air
5. Kadar sari larut
dalam etanol
6. Kadar abu total
7. Kadar abu tidak
larut asam
1.
2.
3.
4.
Alkaloida
Flavonoida
Tanin
Glikosida
Saponin
Steroida/triterpeno
ida
Golongan
senyawa kimia
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Kontraksi otot
polos trakea
marmut
terisolasi
Nilai tegangan
kontraksi otot polos
trakea marmut
terisolasi
Ekstrak etanol
daun pugun tanoh
konsentrasi 1-8
mg/mL
asetilkolin
Gambar 1.1 Kerangka pikir penelitian
Universitas Sumatera Utara