PENGARUH EKSTRAK ETHANOL PROPOLIS DAN PERBEDAANNYA DENGAN 5-FLUOROURACIL TERHADAP EKSPRESI PROTEIN CASPASE 8, APOPTOSIS, DAN PROLIFERASI PADA KULTUR SEL ADENOKARSINOMA KOLON (WiDr).
PENGARUH EKSTRAK ETHANOL PROPOLIS DAN PERBEDAANNYA
DENGAN 5-FLUOROURACIL TERHADAP EKSPRESI PROTEIN
CASPASE 8, APOPTOSIS, DAN PROLIFERASI PADA KULTUR
SEL ADENOKARSINOMA KOLON (WiDr)
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Kesehatan
Program Studi Magister Kedokteran Keluarga
Minat Utama Ilmu Biomedik
Oleh :
Gigih Rahmandanu Poernomo
S501208027
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2017
PENGARUH EKSTRAK ETHANOL PROPOLIS DAN PERBEDAANNYA
DENGAN 5-FLUOROURACIL TERHADAP EKSPRESI PROTEIN
CASPASE 8, APOPTOSIS, DAN PROLIFERASI PADA KULTUR
SEL ADENOKARSINOMA KOLON (WiDr)
TESIS
Oleh :
Gigih Rahmandanu Poernomo
S501208027
KomisiPembimbing Nama
Pembimbing I :
Tanda tangan
Tanggal
…………..
……….
…………..
……….
Paulus Kusnanto, dr., SpPDKGEH FINASIM
NIP. 19640320 199103 1 006
Pembimbing II :
Prof.Dr. H.M Bambang
Purwanto, dr., SpPD-KGH
FINASIM
NIP. 19480719 197609 1 001
Telah dinyatakan memenuhi syarat
Pada tanggal,
Desember 2016
Ketua Program Studi
Magister Kedokteran Keluarga
Prof. Dr. H. A.A. Subiyanto, dr., MS
NIP.19481107 197310 1 003
ii
PENGARUH EKSTRAK ETHANOL PROPOLIS DAN PERBEDAANNYA
DENGAN 5-FLUOROURACIL TERHADAP EKSPRESI PROTEIN
CASPASE 8, APOPTOSIS, DAN PROLIFERASI PADA KULTUR
SEL ADENOKARSINOMA KOLON (WiDr)
TESIS
Oleh:
Gigih Rahmandanu Poernomo
S501208027
Tim Penguji
Jabatan
Ketua
Sekretaris
Anggota
Penguji
Nama
Dr. Hari Wujoso, dr. Sp.F, MM
NIP. 196210221995031001
Dr. Sugiarto, dr. SpPD-KEMD FINASIM
NIP. 196205221989011001
1. Paulus Kusnanto, dr. SpPD-KGEH,
FINASIM
NIP. 19640320 199103 1 006
2. Prof. Dr. H.M. Bambang Purwanto,
dr. SpPD-KGH, FINASIM
NIP. 194807191976091001
Tanda Tangan
… Januari 2017
… Januari 2017
… Januari 2017
… Januari 2017
Mengetahui
Direktur Program Pascasarjana UNS
Ketua Program Studi
Magister Kedokteran Keluarga
Prof.Dr.M.Furqon Hidayatullah,M.Pd
NIP. 19610717171986011
Prof.Dr.A.A.Subiyanto,dr.MS
NIP. 194811071973101003
iii
PERNYATAAN KEASLIAN DAN PERSYARATAN PUBLIKASI
Penulis menyatakan dengan sebesar-besarnya bahwa:
1. Tesis yang berjudul “Pengaruh Ekstrak Ethanol Propolis dan Perbedaannya
dengan 5-Fluorouracil Terhadap Peningkatan Ekspresi Protein Caspase 8,
Apoptosis, dan Proliferasi Pada Kultur Sel Adenokarsioma Kolon (WiDr)” ini
adalah karya penelitian penulis sendiri, penelitian ini melengkapi penelitian
terdahulu, yaitu :
Nama Penulis
Didik Prasetyo
Judul
Jenis dan publikasi
Pengaruh Ekstrak Propolis Terhadap Tesis, PPs Universitas
Peningkatan Ekspresi Protein P21,
Sebelas Maret
Ekspresi Protein Bax dan Apoptosis Surakarta. 2016
Pada Kultur Sel Kanker Kolon (Cell
Line WiDr ).
Haryono Yuniarto Pengaruh Ekstrak Ethanol Propolis
Tesis, PPs Universitas
Terhadap Ekspresi Protein Bcl2,
Sebelas Maret
Cyclin D1 dan Apoptosis pada
Surakarta. 2016
Kultur Sel Kanker Kolon.
Dibanding penelitian terdahulu diatas, terdapat perbedaan meliputi
konsep dasar, variabel yang diteliti, dan teknik pemeriksaan (variabel apoptosis).
Tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh
orang lain, kecuali yang tertulis dengan acuan yang disebutkan sumbernya, baik
dalam naskah karangan dan daftar pustaka. Apabila ternyata di dalam naskah
tesis ini dapat dibuktikan terdapat unsur-unsur plagiasi, maka penulis bersedia
menerima sanksi, baik Tesis beserta gelar magister penulis dibatalkan serta
diproses sesuai dengan peraturan perundang-undangan yang berlaku.
2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi Tesis pada jurnal forum ilmiah harus
menyertakan tim promotor sebagai author dan PPs UNS sebagai institusinya.
Apabila penulis melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, maka
penulis bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku.
Surakarta,
Desember 2016
Gigih Rahmandanu Poernomo
S501208027
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur Alhamdulillaahirabbil’aalamin penulis panjatkan ke hadirat Allah
SWT atas segala limpahan kasih sayang, rahmat dan hidayah-Nya sehingga penyusunan
tesis yang berjudul: Pengaruh Ekstrak Ethanol Propolis dan Perbedaannya dengan 5Fluorouracil Terhadap Peningkatan Ekspresi Protein Caspase 8, Apoptosis dan
Proliferasi Pada Kultur Sel Adenokarsinoma Kolon (WiDr ) ini dapat terselesaikan dengan
baik. Penelitian ini untuk memenuhi sebagian persyaratan dalam memperoleh gelar
Magister Kedokteran Keluarga dari Program Pasca Sarjana Fakultas Kedokteran
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang tulus dan
penghargaan yang tinggi kepada:
1.
Prof. Dr. Ravik Karsidi, M.S., selaku Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta
yang telah memberikan kemudahan penulis dalam melaksanakan pendidikan
Pascasarjana Program studi Magister Kedokteran Keluarga minat utama Biomedik.
2.
Prof. Dr. dr. Hartono, M.Si selaku Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Negeri
Sebelas Maret Surakarta, yang telah memberikan kemudahan dan dukungan kepada
penulis selama menjalani pendidikan PPDS Ilmu Penyakit Dalam.
3.
Prof.Dr.M. Furqon Hidayatullah, M.Pd selaku Direktur Program Pascasarjana
Universitas Negeri Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan kemudahan
penulis dalam melaksanakan pendidikan Pascasarjana Program studi Magister
Kedokteran Keluarga minat utama Biomedik.
4.
Prof.Dr. dr. A.A. Subiyanto, MS selaku Ketua Program Studi Magister Kedokteran
Keluarga Universitas Negeri Sebelas Maret yang telah memberikan kemudahan
penulis dalam melaksanakan pendidikan Pascasarjana Program studi Magister
Kedokteran Keluarga minat utama Biomedik
5.
dr. Endang Agustinar, M.Kes sebagai Direktur RSUD Dr. Moewardi beserta
seluruh jajaran staf direksi yang telah berkenan dan mengijinkan untuk menjalani
program pendidikan PPDS Penyakit Dalam.
6.
Prof. Dr. dr. HM. Bambang Purwanto, SpPD-KGH FINASIM selaku Kepala
Bagian Ilmu Penyakit Dalam FK UNS/ RSUD Dr Moewardi dan Pembimbing II
yang telah memberikan ijin, bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan usulan
v
tesis ini, serta memberikan kemudahan penulis dalam melaksanakan program
pendidikan Pascasarjana dan PPDS I Ilmu Penyakit Dalam.
7.
Dr. dr. Sugiarto, SpPD-KEMD FINASIM selaku Penguji II dan Ketua Program
Studi PPDS I Interna, yang telah membimbing dan memberikan pengarahan,
bimbingan dan koreksi penulis dalam melaksanakan penyusunan tesis, selama
program pendidikan Pascasarjana dan PPDS I Ilmu Penyakit Dalam.
8.
dr. Paulus Kusnanto, SpPD-KGEH FINASIM selaku Pembimbing I yang telah
memberikan ijin, bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan usulan tesis ini.
9.
Dr. dr. Hari Wujoso, SpF, MM selaku Penguji I, yang telah memberikan
pengarahan, bimbingan dan koreksi dalam penyusunan tesis ini.
10. Drs. Sumardi, MM selaku pembimbing/ konsultan statistik penelitian, yang dengan
kesabaran telah membimbing dan memberikan pengarahan dalam penyusunan
usulan tesis.
11. Seluruh Staf Pengajar Ilmu Penyakit Dalam FK UNS/ RSUD Dr Moewardi
Surakarta. Prof. Dr. HA Guntur Hermawan, dr., SpPD-KPTI FINASIM (alm),
Prof.Dr. Zainal Arifin Adnan,dr., SpPD-KR,FINASIM, Prof.Dr. Djoko Hardiman,
dr., SpPD-KEMD FINASIM, dr. Suradi Maryono, SpPD-KHOM FINASIM, dr.
Sumarmi Soewoto SpPD-KGER FINASIM, dr. Tatar Sumandjar, SpPD-KPTI
FINASIM, dr. Tantoro Harmono, SpPD-KGEH FINASIM, dr. Tri Yuli Pramana
SpPD-KGEH FINASIM, dr. Supriyanto Kartodarsono, SpPD-KEMD FINASIM,
dr. Supriyanto Muktiatmojo, SpPD FINASIM, dr. Dhani Redhono, SpPD-KPTI
FINASIM, dr. Wachid Putranto, SpPD-KGH FINASIM, dr. Arifin, SpPD-KIC
FINASIM, dr. Fatichati Budiningsih, SpPD-KGer FINASIM, dr. Agung
Susanto,SpPD FINASIM, dr. Arief Nurudin SpPD FINASIM, dr. Agus Joko
S,SpPD, FINASIM, dr. Yulyani Werdiningsih, SpPD FINASIM, dr.Sri Marwanta
SpPD Mkes, dr.Aritantri D SpPD MSc, dr. Bayu Basuki Wijaya SpPD Mkes, dr.R.
Satriyo SpPD Mkes, dr. Evi Nurhayatun SpPD Mkes, dr. Eva N SpPD Mkes, dr.
Ratih Tri K SpPD, dr. Yudhi Hadjianto Sp.PD Mkes, dan dr. Agus Jati, Sp.PD, dr.
Nurhasan Agung, SpPD Mkes, dr. Aryo Suseno, SpPD Mkes, dan dr. Ratih
Arianita, SpPD Mkes yang telah memberi dorongan, bimbingan dan bantuan dalam
segala bentuk sehingga penulis bisa menyelesaikan penyusunan tesis.
vi
12. Ayahanda dan Ibunda tercinta dr. Bambang Poernomo, SpPD (Alm) dan Any
Herawati, Orang tua yang kami hormati dan sayangi Bapak dr. Eddie Sumarjono,
SpPK dan Ibu Sri Budi Astuti. Istriku tercinta dr. Ratih Parmadini, buah hatiku
Raeesa Auryn Poernomo, yang telah memberikan kasih sayang dan semangat
dengan sabar dan tulus memberikan dorongan moril dan materiil dalam
penyelesaian tesis ini dan proses menjalani program pendidikan Pasca Sarjana dan
PPDS I Ilmu Penyakit Dalam.
13. Seluruh teman sejawat seperjuangan Residen Penyakit Dalam yang telah
memberikan dukungan dan bantuan kepada penulis dalam penelitian ini dan selama
menjalani pendidikan.
14. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu, yang telah membantu
penulis baik dalam menjalani pendidikan maupun dalam persiapan penelitian ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan dan penulisan tesis ini masih
banyak terdapat kekurangan, untuk itu penyusun mohon maaf dan sangat mengharapkan
saran serta kritik dalam rangka perbaikan penulisan tesis ini.
Surakarta,
Desember 2016
Penulis
vii
PENGARUH EKSTRAK ETHANOL PROPOLIS DAN PERBEDAANNYA
DENGAN 5-FLUOROURACIL TERHADAP EKSPRESI PROTEIN
CASPASE 8, APOPTOSIS, DAN PROLIFERASI PADA KULTUR
SEL ADENOKARSINOMA KOLON (WiDr)
RINGKASAN
Gigih Rahmandanu Poernomo
Kanker kolorektal merupakan kanker terbanyak ketiga pada pria, kedua pada
wanita, menjadi penyebab kematian keempat, sekitar 8% dari kematian karena kanker.
Terapi berbasis 5-Fluorouracil (5-FU) menjadi standar kemoterapi kanker kolorektal
dalam beberapa dekade ini, namun tingginya angka resistensi terhadap 5-FU dan angka
kematian kanker kolorektal sehingga diperlukan segera kemajuan dalam terapi kanker
kolorektal. Propolis diketahui memiliki aktivitas anti kanker, melalui induksi apoptosis
dan melalui penghambatan proliferasi dalam siklus sel. Caspase 8 memiliki peran
sentral dalam apoptosis, baik jalur ekstrinsik maupun intrinsik.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek anti kanker ekstrak ethanol
propolis (EEP) yang berasal dari Kerjo, Karanganyar pada kultur sel adenokarsinoma
kolon (WiDr ) melalui pengaruhnya terhadap ekspresi protein Caspase 8, apoptosis, dan
proliferasi sel, perbedaannya dengan 5-FU.
Merupakan penelitian experimental laboratories, post test with control group
design. Dilakukan pada sel WiDr dengan perlakuan pemberian konsentrasi EEP
(½IC50, IC50, 2IC50), 5-FU IC50, kombinasi EEP IC50 + 5-FU IC50, dan kontrol.
Pengamatan ekspresi protein Caspase 8 dengan metode imunositokimia, pengamatan
apoptosis dengan double staining pewarnaan akridin oranye – etidium bromide,
sedangkan pengamatan proliferasi dengan doubling time. Uji statistik menggunakan
ANOVA, dilanjutkan dengan uji post hoc Tuckey. Dinyatakan bermakna bila p0,05).
Sehingga dapat disimpulkan bahwa semua konsentrasi EEP, 5-FU, dan EEP + 5FU meningkatkan ekspresi Caspase 8, dengan kelompok EEP 2IC50 dan EEP IC50+5-FU
IC50 memberikan efek paling kuat. Semua konsentrasi EEP, 5-FU dan EEP + 5-FU
menginduksi apoptosis sel WiDr , dengan kelompok EEP ½IC50 memberikan efek paling
lemah. Semua konsentrasi EEP, 5-FU, dan EEP + 5-FU menghambat proliferasi sel.
Kata kunci : Ekstrak ethanol propolis, Caspase 8, apoptosis, proliferasi, sel WiDr
viii
EFFECT OF ETHANOL EXTRACT OF PROPOLIS AND THE DIFFERENCE
WITH 5-FLUOROURACIL ON CASPASE 8 PROTEIN EXPRESSION,
APOPTOSIS, AND PROLIFERATION IN COLON
ADENOCARCINOMA CELL CULTURE (WiDr)
SUMMARY
Gigih Rahmandanu Poernomo
Colorectal cancer is the third most common cancer in men, second women, and
the fourth cause of death, about 8% of death due to cancer. 5-Fluorouracil (5-FU)-based
therapy has become the standard chemotherapy for colorectal cancer for decades, the
improvement of colorectal cancer therapy is needed. Propolis is known to have anticancer activity, through the induction of apoptosis and the inhibition of cell
proliferation. Caspase 8 has a central role in apoptosis, both extrinsic and intrinsic
pathways.
This study aimed to assess the anti-cancer effects of ethanol extract of propolis
originating from Kerjo, Karanganyar, in colon adenocarcinoma cell culture ( WiDr )
through its effects on protein Caspase 8 expression, apoptosis, and cell proliferation,
with the difference with 5-FU.
This study conducted in vitro, an experimental research laboratories, post-test with
control group design. The study was conducted on WiDr cell treated with dosing
ethanol extract of propolis (EEP), 5-FU, EEP combination with 5-FU, and control.
Caspase 8 protein expression was conducted using immunocytochemistry, apoptosis
performed by double staining using acridine orange staining - ethidium bromide, and
observations of proliferation using doubling time technique. Statistical analysis using
ANOVA, followed by turkey post hoc test, significant when p 0.05).
All concentrations of EEP, 5-FU, and EEP + 5-FU increase the expression of
Caspase 8, with 2IC50 EEP and IC50 EEP + IC50 5-FU groups provide the strongest
effect. All concentrations of EEP, 5-FU and EEP + 5-FU induce apoptosis of WiDr
cells, with ½IC50 EEP group provide the weakest effect. All concentrations of EEP, 5FU, and EEP + 5-FU inhibit cell proliferation.
Keywords: Ethanol extract of propolis, Caspase 8, apoptosis, proliferation, WiDr
cells.
ix
Gigih Rahmandanu Poernomo. S501208027. 2017. Pengaruh Ekstrak Ethanol Propolis
Dan Perbedaannya Dengan 5-Fluorouracil Terhadap Ekspresi Protein Caspase 8,
Apoptosis, Dan Proliferasi Pada Kultur Sel Adenokarsinoma Kolon (Widr ). TESIS.
Pembimbing I : dr. Paulus Kusnanto, SpPD-KGEH FINASIM, Pembimbing II : Prof.
Dr. dr. Bambang Purwanto, SpPD-KGH FINASIM. Program Pasca Sarjana Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Latar Belakang : Kanker kolorektal merupakan kanker terbanyak ketiga pada pria,
kedua pada wanita, menjadi penyebab kematian keempat, sekitar 8% dari kematian
karena kanker. Terapi berbasis 5-Fluorouracil (5-FU) menjadi standar kemoterapi
kanker kolorektal dalam beberapa dekade ini, diperlukan perkembangan dalam terapi
kanker kolorektal. Propolis diketahui memiliki aktivitas anti kanker, melalui induksi
apoptosis dan melalui penghambatan proliferasi dalam siklus sel. Caspase 8 memiliki
peran sentral dalam apoptosis, baik jalur ekstrinsik maupun intrinsik.
Tujuan Penelitian : Mengetahui efek anti kanker ekstrak ethanol propolis (EEP) yang
berasal dari Kerjo, Karanganyar pada kultur sel adenokarsinoma kolon (WiDr ) melalui
pengaruhnya terhadap ekspresi protein Caspase 8, apoptosis, dan proliferasi sel,
perbedaannya dengan 5-FU.
Metode Penelitian : Merupakan penelitian experimental laboratories, post test with
control group design . Dilakukan pada sel WiDr dengan perlakuan pemberian
konsentrasi EEP (½IC50, IC50, 2IC50), 5-FU IC50, kombinasi EEP IC50 + 5-FU IC50, dan
kontrol. Pengamatan ekspresi protein Caspase 8 dengan metode imunositokimia,
pengamatan apoptosis dengan double staining pewarnaan akridin oranye – etidium
bromide, sedangkan pengamatan proliferasi dengan doubling time. Uji statistik
menggunakan ANOVA, dilanjutkan dengan uji post hoc Tuckey. Dinyatakan bermakna
bila p0,05).
Kesimpulan : Semua konsentrasi EEP, 5-FU, dan EEP + 5-FU meningkatkan ekspresi
Caspase 8, dengan kelompok EEP 2IC50 dan EEP IC50+5-FU IC50 memberikan efek
paling kuat. Semua konsentrasi EEP, 5-FU dan EEP + 5-FU menginduksi apoptosis sel
WiDr , dengan kelompok EEP ½IC50 memberikan efek paling lemah. Semua konsentrasi
EEP, 5-FU, dan EEP + 5-FU menghambat proliferasi sel.
Kata kunci : Ekstrak ethanol propolis, Caspase 8, apoptosis, proliferasi, sel WiDr
x
Gigih Rahmandanu Poernomo. S501208027. 2017. Effect of ethanol extract of propolis
and the difference with 5-fluorouracil on caspase 8 protein expression, apoptosis, and
proliferation in colon adenocarcinoma cell culture (widr). TESIS. Pembimbing I : dr.
Paulus Kusnanto, SpPD-KGEH FINASIM, Pembimbing II : Prof. Dr. dr. Bambang
Purwanto, SpPD-KGH FINASIM. Post Graduate Program Sebelas Maret University
Surakarta.
ABSTRACT
Colorectal cancer is the third most common cancer in men, second women, and
the fourth cause of death, about 8% of death due to cancer. 5-Fluorouracil (5-FU)-based
therapy has become the standard chemotherapy for colorectal cancer for decades, the
improvement of colorectal cancer therapy is needed. Propolis is known to have anticancer activity, through the induction of apoptosis and the inhibition of cell
proliferation. Caspase 8 has a central role in apoptosis, both extrinsic and intrinsic
pathways.
This study aimed to assess the anti-cancer effects of ethanol extract of propolis
originating from Kerjo, Karanganyar, in colon adenocarcinoma cell culture ( WiDr )
through its effects on protein Caspase 8 expression, apoptosis, and cell proliferation,
with the difference with 5-FU.
This study conducted in vitro, an experimental research laboratories, post-test with
control group design. The study was conducted on WiDr cell treated with dosing
ethanol extract of propolis (EEP), 5-FU, EEP combination with 5-FU, and control.
Caspase 8 protein expression was conducted using immunocytochemistry, apoptosis
performed by double staining using acridine orange staining - ethidium bromide, and
observations of proliferation using doubling time technique. Statistical analysis using
ANOVA, followed by turkey post hoc test, significant when p 0.05).
All concentrations of EEP, 5-FU, and EEP + 5-FU increase the expression of
Caspase 8, with 2IC50 EEP and IC50 EEP + IC50 5-FU groups provide the strongest
effect. All concentrations of EEP, 5-FU and EEP + 5-FU induce apoptosis of WiDr
cells, with ½IC50 EEP group provide the weakest effect. All concentrations of EEP, 5FU, and EEP + 5-FU inhibit cell proliferation.
Keywords: Ethanol extract of propolis, Caspase 8, apoptosis, proliferation, WiDr
cells.
xi
DAFTAR ISI
Halaman Judul…..….....…………..……………………...............................
i
Lembar Pengesahan…..….....…………..…………………….......................
ii
Tim Penguji Tesis…..….....…………..……………………..........................
iii
Pernyataan Keaslian Dan Persyaratan Publikasi………………………….
iv
Kata Pengantar…..….....…………..……………………...............................
v
Ringkasan.............................……...……..………………….........................
viii
Summary.............................……...……..…………………..........................
ix
Abstrak.............................……...……..………………….............................
x
Abstract.............................……...……..…………………............................
xi
Daftar Isi…………………….....………………………...............................
xii
Daftar Tabel…………………………………………...…..........................
xv
Daftar Gambar……………………………………...…................................
xvi
Lampiran…………………………………………...….................................
xvii
Daftar Singkatan…………………………………………...…....................
xix
BAB I. PENDAHULUAN………………………………………................
1
A. Latar Belakang Masalah ……………………………........................
1
B. Rumusan Masalah ..………………....…………………...................
3
C. Tujuan Penelitian ..………………………………………...............
4
1. Tujuan umum …………………………………………...........
4
2. Tujuan khusus …..…………………………………....…….....
4
D. Manfaat penelitian …..………………………………...….…..........
5
1. Manfaat teoritis ……………………………….....……………
5
2. Manfaat terapan ……………………………….....…………….
5
BAB II. LANDASAN TEORI...............……………….....…….……...........
6
A. Tinjauan Pustaka .................................................................................
6
1. Kanker............................................................................................
6
2. Kanker Kolorektal..........................................................................
6
3. Sel WiDr ........................................................................................
14
4. Siklus Sel......................................................................................
15
5. Protein Caspase 8…………................................................
18
xii
6. Apoptosis..............................................................................
20
7. Propolis...........................................................................................
22
8. Penelitian yang relevan …....………………………..…………
28
9. Kerangka Berpikir..... …….....….…………….....……….……...
30
10. Kerangka Konsep............................................................................
32
11. Hipotesis Penelitian …. ……......……….……………..................
32
BAB III. METODE PENELITIAN ...…………………………....................
34
A. Tempat penelitian................................................................................
34
B. Waktu..................................................................................................
34
C.
32
Tataksana penelitian..... ....................... ............................................
1. Sampel dan besar sampel penelitian........................……….
35
2. Variabel penelitian…….. ...........................................................
35
3. Definisi operasional................,....................................................
36
4. Bahan dan alat penelitian...........................................................
37
5. Rancangan penelitian.....................................................
46
6. Teknik analisis data....................................................................
47
IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .….....………………..
49
A. Hasil Penelitian.................... .……………………………………..
49
1. Uji sitotoksisitas MTTassay menetapkan IC50 ekstrak ethanol
propolis dan 5-fluorouracil...........................................................
49
2. Pengamatan ekspresi Caspase 8...................................................
51
3. Uji induksi apoptosis EEP pada sel WiDr dengan double staining
........................................................................................
53
4. Uji pengaruh proliferasi EEP pada sel WiDr dengan doubling
time.............................................................................
54
5. Proses analisis penelitian.................................................
56
6. Deskripsi variable penelitian………………………………
57
7. Analisis Pengaruh Pemberian EEP terhadap Ekspresi Caspase 8,
B.
Apoptosis dan Proliferasi ………………………………………
66
Pembahasan ….………………………………………………..........
83
1. Aspek Ontologi ………………………………………......……
83
2. Aspek Epistemiologi ……………………………........………..
84
xiii
3. Aspek Aksiologi …………………………..........……………...
86
4. Nilai Kebaruan Penelitian………..........…………......................
87
5. Keterbatasan penelitian.......…………………...........................
88
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ………………………………….....
89
A. Kesimpulan……………………………………………………………
89
B. Saran………………………………………………………………….
90
DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………........
91
LAMPIRAN
96
................…….………….…….....………….………….....
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 1.
Faktor yang berpengaruh pada kejadian kanker kolorektal.......................8
Tabel 2.
Senyawa utama propolis .........................................................................25
Tabel 3.
Nilai rata-rata persentase viabilitas sel WiDr dan nilai IC50 bahan
uji dengan metode MTT assay ...............................................................51
Tabel 4.
Deskripsi dan Uji Normalitas Variabel Ekspresi Protein Caspase 8 ......58
Tabel 5.
Deskripsi dan Uji Normalitas Variabel Apoptosis ................................ 59
Tabel 6.
Deskripsi dan Uji Normalitas Variabel Ekspresi Proliferasi ..................61
Tabel 7.
Hasil Pengujian (ANOVA) Variabel Ekspresi Caspase 8 menurut
Kelompok Sampel. ....................................................................................................67
Tabel 8.
Hasil Pengujian (ANOVA) Variabel Ekspresi Caspase 8 menurut
Kelompok Sampel. ..................................................................................68
Tabel 9.
Hasil Pengujian (ANOVA) Variabel Apoptosis menurut Kelompok
Sampel ....................................................................................................70
Tabel 10. Penelusuran Beda Dua Mean Variabel Apoptosis antar Kelompok
Sampel ....................................................................................................71
Tabel 11. Hasil
Pengujian
ANOVA
Variabel
Proliferasi-24
menurut
Kelompok Sampel ..................................................................................73
Tabel 12. Penelusuran Beda Dua Mean Variabel Proliferasi-24 antar
Kelompok Sampel ..................................................................................74
Tabel 13. Hasil
Pengujian
ANOVA
Variabel
Proliferasi-48
menurut
Kelompok Sampel. .................................................................................76
Tabel 14. Penelusuran Beda Dua Mean Variabel Proliferasi-48 antar
Kelompok Sampel. .................................................................................77
Tabel 15. Hasil
Pengujian
ANOVA
Variabel
Proliferasi-72
menurut
Kelompok Sampel. .................................................................................79
Tabel 16. Penelusuran Beda Dua Mean Variabel Proliferasi-72 antar
Kelompok Sampel ..................................................................................80
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.
Estimasi Jumlah Kasus Baru dan Jumlah Kematian Akibat Kanker
di RS Kanker Dharmais Tahun 2013 ..................................................
7
Gambar 2.
Perubahan adenoma-karsinoma pada kolon – rektum ......................
9
Gambar 3.
Distribusi kanker kolorektal menurut lokasi ..................................... 10
Gambar 4.
Staging kanker kolorektal .................................................................. 11
Gambar 5.
Sel WiDr ATCC CL-218. .................................................................. 14
Gambar 6.
Siklus sel ........................................................................................... 16
Gambar 7.
Jalur apoptosis dan peran Caspase 8.................................................. 19
Gambar 8.
Diagram jalur p53 dalam meregulasi siklus sel dan apoptosis .......... 22
Gambar 9.
Efek propolis pada jalur apoptosis pada kanker ................................ 26
Gambar 10.
Efek propolis pada siklus sel kanker ................................................. 27
Gambar 11.
Kerangka berpikir .............................................................................. 30
Gambar 12.
Kerangka konseptual ......................................................................... 32
Gambar 13.
Skema pengisian plat mikrokultur untuk uji sitotoksik ..................... 42
Gambar 14.
Skema pengisian plat mikrokultur untuk pengamatan ekspresi
Caspase 8 ........................................................................................... 43
Gambar 15.
Rancangan penelitian ......................................................................... 46
Gambar 16.
Morfologi Sel WiDr ........................................................................... 49
Gambar 17.
Pembentukan
Kristal formazan setelah pemberian reagen
yellow MTT ........................................................................................ 51
Gambar 18.
Hasil pengecatan imunositokimia perbesaran 400 kali untuk
ekspresi caspase 8 pada sel WiDr ...................................................... 52
Gambar 19.
Hasil double staining sel WiDr setelah perlakuan dan inkubasi
selama 24 jam .................................................................................... 53
Gambar 20.
Gambar sel WiDr dengan perbesaran 100 kali, untuk uji
proliferasi setelah inkubasi 24 jam .................................................... 54
Gambar 21.
Gambar sel WiDr dengan perbesaran 100 kali, untuk uji
proliferasi setelah inkubasi 48 jam .................................................... 55
Gambar 22.
Gambar sel WiDr dengan perbesaran 100 kali, untuk uji
proliferasi setelah inkubasi 72 jam .................................................... 55
xvi
Gambar 23.
Perbandingan Nilai Rata-rata Caspase 8 antar Kelompok Sampel.... 59
Gambar 24.
Perbandingan Nilai Rata-rata Apoptosis antar Kelompok Sampel ... 61
Gambar 25.
Perbandingan Nilai Rata-rata Proliferasi-24 antar
Kelompok
Sampel ............................................................................................... 63
Gambar 26.
Perbandingan Nilai Rata-rata Proliferasi-48 antar
Kelompok
Sampel ............................................................................................... 64
Gambar 27.
Perbandingan Nilai Rata-rata Proliferasi-72 antar
Kelompok
Sampel ............................................................................................... 66
xvii
LAMPIRAN
Lampiran 1. Ethical clearance
Lampiran 2. Sertifikat kursus kultur jaringan
Lampiran 3. Analisis hasil penelitian
Lampiran 4. Dokumentasi penelitian
xviii
DAFTAR SINGKATAN
5-FU
: 5-Fluorouracil
APC
: Adenomatous Polyposis Coli
APAF1
: Apoptotic Protease-Activating Factor 1
BCL2
: B cell lymphoma 2
BAK
: BCL2 antagonis/killer
BID
: BH3-interacting domain death agonist
CAPE
: Caffeic acid phenethyl ester
CDK
: Cyclin-Dependent Kinase
CEA
: Carcinoembryonic antigen
COX-2
: Cyclooksigenase-2
DISC
: Death Inducing Signaling Complex
dUMP
: Deoxyuridine Monophosphite
dTTP
: Deoksitimidin trifosfat
EEP
: Ekstrak Ethanol Propolis
IARC
: International Agency for Research on Cancer
FAP
: Familial Adenomatous Polyposis
FADD
: FAS-associated death domain protein (
GIST
: Gastro Intestinal Stromal Tumor
HNPC
: Hereditary Nonpolyposis Colorectal Cancer
LPPT
: Laboratorium Penelitian dan Pengujian Terpadu
MOMP
: Mitochondrial Outer Membrane Permeabilization
MTT
: (3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolium bromid
NCCN
: National Comprehensive Cancer Network
Pgp
: P-glikoprotein
ROS
: Reactive Oxygen Species
SMAC
: Second Mitochondria-derived Activator of Caspase
TNF
: Tumor Necrosis Factor
TS
: Thymidylate Synthetase
XIAP
: X-linked apoptosis protein
xix
DENGAN 5-FLUOROURACIL TERHADAP EKSPRESI PROTEIN
CASPASE 8, APOPTOSIS, DAN PROLIFERASI PADA KULTUR
SEL ADENOKARSINOMA KOLON (WiDr)
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Kesehatan
Program Studi Magister Kedokteran Keluarga
Minat Utama Ilmu Biomedik
Oleh :
Gigih Rahmandanu Poernomo
S501208027
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2017
PENGARUH EKSTRAK ETHANOL PROPOLIS DAN PERBEDAANNYA
DENGAN 5-FLUOROURACIL TERHADAP EKSPRESI PROTEIN
CASPASE 8, APOPTOSIS, DAN PROLIFERASI PADA KULTUR
SEL ADENOKARSINOMA KOLON (WiDr)
TESIS
Oleh :
Gigih Rahmandanu Poernomo
S501208027
KomisiPembimbing Nama
Pembimbing I :
Tanda tangan
Tanggal
…………..
……….
…………..
……….
Paulus Kusnanto, dr., SpPDKGEH FINASIM
NIP. 19640320 199103 1 006
Pembimbing II :
Prof.Dr. H.M Bambang
Purwanto, dr., SpPD-KGH
FINASIM
NIP. 19480719 197609 1 001
Telah dinyatakan memenuhi syarat
Pada tanggal,
Desember 2016
Ketua Program Studi
Magister Kedokteran Keluarga
Prof. Dr. H. A.A. Subiyanto, dr., MS
NIP.19481107 197310 1 003
ii
PENGARUH EKSTRAK ETHANOL PROPOLIS DAN PERBEDAANNYA
DENGAN 5-FLUOROURACIL TERHADAP EKSPRESI PROTEIN
CASPASE 8, APOPTOSIS, DAN PROLIFERASI PADA KULTUR
SEL ADENOKARSINOMA KOLON (WiDr)
TESIS
Oleh:
Gigih Rahmandanu Poernomo
S501208027
Tim Penguji
Jabatan
Ketua
Sekretaris
Anggota
Penguji
Nama
Dr. Hari Wujoso, dr. Sp.F, MM
NIP. 196210221995031001
Dr. Sugiarto, dr. SpPD-KEMD FINASIM
NIP. 196205221989011001
1. Paulus Kusnanto, dr. SpPD-KGEH,
FINASIM
NIP. 19640320 199103 1 006
2. Prof. Dr. H.M. Bambang Purwanto,
dr. SpPD-KGH, FINASIM
NIP. 194807191976091001
Tanda Tangan
… Januari 2017
… Januari 2017
… Januari 2017
… Januari 2017
Mengetahui
Direktur Program Pascasarjana UNS
Ketua Program Studi
Magister Kedokteran Keluarga
Prof.Dr.M.Furqon Hidayatullah,M.Pd
NIP. 19610717171986011
Prof.Dr.A.A.Subiyanto,dr.MS
NIP. 194811071973101003
iii
PERNYATAAN KEASLIAN DAN PERSYARATAN PUBLIKASI
Penulis menyatakan dengan sebesar-besarnya bahwa:
1. Tesis yang berjudul “Pengaruh Ekstrak Ethanol Propolis dan Perbedaannya
dengan 5-Fluorouracil Terhadap Peningkatan Ekspresi Protein Caspase 8,
Apoptosis, dan Proliferasi Pada Kultur Sel Adenokarsioma Kolon (WiDr)” ini
adalah karya penelitian penulis sendiri, penelitian ini melengkapi penelitian
terdahulu, yaitu :
Nama Penulis
Didik Prasetyo
Judul
Jenis dan publikasi
Pengaruh Ekstrak Propolis Terhadap Tesis, PPs Universitas
Peningkatan Ekspresi Protein P21,
Sebelas Maret
Ekspresi Protein Bax dan Apoptosis Surakarta. 2016
Pada Kultur Sel Kanker Kolon (Cell
Line WiDr ).
Haryono Yuniarto Pengaruh Ekstrak Ethanol Propolis
Tesis, PPs Universitas
Terhadap Ekspresi Protein Bcl2,
Sebelas Maret
Cyclin D1 dan Apoptosis pada
Surakarta. 2016
Kultur Sel Kanker Kolon.
Dibanding penelitian terdahulu diatas, terdapat perbedaan meliputi
konsep dasar, variabel yang diteliti, dan teknik pemeriksaan (variabel apoptosis).
Tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh
orang lain, kecuali yang tertulis dengan acuan yang disebutkan sumbernya, baik
dalam naskah karangan dan daftar pustaka. Apabila ternyata di dalam naskah
tesis ini dapat dibuktikan terdapat unsur-unsur plagiasi, maka penulis bersedia
menerima sanksi, baik Tesis beserta gelar magister penulis dibatalkan serta
diproses sesuai dengan peraturan perundang-undangan yang berlaku.
2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi Tesis pada jurnal forum ilmiah harus
menyertakan tim promotor sebagai author dan PPs UNS sebagai institusinya.
Apabila penulis melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, maka
penulis bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku.
Surakarta,
Desember 2016
Gigih Rahmandanu Poernomo
S501208027
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur Alhamdulillaahirabbil’aalamin penulis panjatkan ke hadirat Allah
SWT atas segala limpahan kasih sayang, rahmat dan hidayah-Nya sehingga penyusunan
tesis yang berjudul: Pengaruh Ekstrak Ethanol Propolis dan Perbedaannya dengan 5Fluorouracil Terhadap Peningkatan Ekspresi Protein Caspase 8, Apoptosis dan
Proliferasi Pada Kultur Sel Adenokarsinoma Kolon (WiDr ) ini dapat terselesaikan dengan
baik. Penelitian ini untuk memenuhi sebagian persyaratan dalam memperoleh gelar
Magister Kedokteran Keluarga dari Program Pasca Sarjana Fakultas Kedokteran
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang tulus dan
penghargaan yang tinggi kepada:
1.
Prof. Dr. Ravik Karsidi, M.S., selaku Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta
yang telah memberikan kemudahan penulis dalam melaksanakan pendidikan
Pascasarjana Program studi Magister Kedokteran Keluarga minat utama Biomedik.
2.
Prof. Dr. dr. Hartono, M.Si selaku Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Negeri
Sebelas Maret Surakarta, yang telah memberikan kemudahan dan dukungan kepada
penulis selama menjalani pendidikan PPDS Ilmu Penyakit Dalam.
3.
Prof.Dr.M. Furqon Hidayatullah, M.Pd selaku Direktur Program Pascasarjana
Universitas Negeri Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan kemudahan
penulis dalam melaksanakan pendidikan Pascasarjana Program studi Magister
Kedokteran Keluarga minat utama Biomedik.
4.
Prof.Dr. dr. A.A. Subiyanto, MS selaku Ketua Program Studi Magister Kedokteran
Keluarga Universitas Negeri Sebelas Maret yang telah memberikan kemudahan
penulis dalam melaksanakan pendidikan Pascasarjana Program studi Magister
Kedokteran Keluarga minat utama Biomedik
5.
dr. Endang Agustinar, M.Kes sebagai Direktur RSUD Dr. Moewardi beserta
seluruh jajaran staf direksi yang telah berkenan dan mengijinkan untuk menjalani
program pendidikan PPDS Penyakit Dalam.
6.
Prof. Dr. dr. HM. Bambang Purwanto, SpPD-KGH FINASIM selaku Kepala
Bagian Ilmu Penyakit Dalam FK UNS/ RSUD Dr Moewardi dan Pembimbing II
yang telah memberikan ijin, bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan usulan
v
tesis ini, serta memberikan kemudahan penulis dalam melaksanakan program
pendidikan Pascasarjana dan PPDS I Ilmu Penyakit Dalam.
7.
Dr. dr. Sugiarto, SpPD-KEMD FINASIM selaku Penguji II dan Ketua Program
Studi PPDS I Interna, yang telah membimbing dan memberikan pengarahan,
bimbingan dan koreksi penulis dalam melaksanakan penyusunan tesis, selama
program pendidikan Pascasarjana dan PPDS I Ilmu Penyakit Dalam.
8.
dr. Paulus Kusnanto, SpPD-KGEH FINASIM selaku Pembimbing I yang telah
memberikan ijin, bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan usulan tesis ini.
9.
Dr. dr. Hari Wujoso, SpF, MM selaku Penguji I, yang telah memberikan
pengarahan, bimbingan dan koreksi dalam penyusunan tesis ini.
10. Drs. Sumardi, MM selaku pembimbing/ konsultan statistik penelitian, yang dengan
kesabaran telah membimbing dan memberikan pengarahan dalam penyusunan
usulan tesis.
11. Seluruh Staf Pengajar Ilmu Penyakit Dalam FK UNS/ RSUD Dr Moewardi
Surakarta. Prof. Dr. HA Guntur Hermawan, dr., SpPD-KPTI FINASIM (alm),
Prof.Dr. Zainal Arifin Adnan,dr., SpPD-KR,FINASIM, Prof.Dr. Djoko Hardiman,
dr., SpPD-KEMD FINASIM, dr. Suradi Maryono, SpPD-KHOM FINASIM, dr.
Sumarmi Soewoto SpPD-KGER FINASIM, dr. Tatar Sumandjar, SpPD-KPTI
FINASIM, dr. Tantoro Harmono, SpPD-KGEH FINASIM, dr. Tri Yuli Pramana
SpPD-KGEH FINASIM, dr. Supriyanto Kartodarsono, SpPD-KEMD FINASIM,
dr. Supriyanto Muktiatmojo, SpPD FINASIM, dr. Dhani Redhono, SpPD-KPTI
FINASIM, dr. Wachid Putranto, SpPD-KGH FINASIM, dr. Arifin, SpPD-KIC
FINASIM, dr. Fatichati Budiningsih, SpPD-KGer FINASIM, dr. Agung
Susanto,SpPD FINASIM, dr. Arief Nurudin SpPD FINASIM, dr. Agus Joko
S,SpPD, FINASIM, dr. Yulyani Werdiningsih, SpPD FINASIM, dr.Sri Marwanta
SpPD Mkes, dr.Aritantri D SpPD MSc, dr. Bayu Basuki Wijaya SpPD Mkes, dr.R.
Satriyo SpPD Mkes, dr. Evi Nurhayatun SpPD Mkes, dr. Eva N SpPD Mkes, dr.
Ratih Tri K SpPD, dr. Yudhi Hadjianto Sp.PD Mkes, dan dr. Agus Jati, Sp.PD, dr.
Nurhasan Agung, SpPD Mkes, dr. Aryo Suseno, SpPD Mkes, dan dr. Ratih
Arianita, SpPD Mkes yang telah memberi dorongan, bimbingan dan bantuan dalam
segala bentuk sehingga penulis bisa menyelesaikan penyusunan tesis.
vi
12. Ayahanda dan Ibunda tercinta dr. Bambang Poernomo, SpPD (Alm) dan Any
Herawati, Orang tua yang kami hormati dan sayangi Bapak dr. Eddie Sumarjono,
SpPK dan Ibu Sri Budi Astuti. Istriku tercinta dr. Ratih Parmadini, buah hatiku
Raeesa Auryn Poernomo, yang telah memberikan kasih sayang dan semangat
dengan sabar dan tulus memberikan dorongan moril dan materiil dalam
penyelesaian tesis ini dan proses menjalani program pendidikan Pasca Sarjana dan
PPDS I Ilmu Penyakit Dalam.
13. Seluruh teman sejawat seperjuangan Residen Penyakit Dalam yang telah
memberikan dukungan dan bantuan kepada penulis dalam penelitian ini dan selama
menjalani pendidikan.
14. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu, yang telah membantu
penulis baik dalam menjalani pendidikan maupun dalam persiapan penelitian ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan dan penulisan tesis ini masih
banyak terdapat kekurangan, untuk itu penyusun mohon maaf dan sangat mengharapkan
saran serta kritik dalam rangka perbaikan penulisan tesis ini.
Surakarta,
Desember 2016
Penulis
vii
PENGARUH EKSTRAK ETHANOL PROPOLIS DAN PERBEDAANNYA
DENGAN 5-FLUOROURACIL TERHADAP EKSPRESI PROTEIN
CASPASE 8, APOPTOSIS, DAN PROLIFERASI PADA KULTUR
SEL ADENOKARSINOMA KOLON (WiDr)
RINGKASAN
Gigih Rahmandanu Poernomo
Kanker kolorektal merupakan kanker terbanyak ketiga pada pria, kedua pada
wanita, menjadi penyebab kematian keempat, sekitar 8% dari kematian karena kanker.
Terapi berbasis 5-Fluorouracil (5-FU) menjadi standar kemoterapi kanker kolorektal
dalam beberapa dekade ini, namun tingginya angka resistensi terhadap 5-FU dan angka
kematian kanker kolorektal sehingga diperlukan segera kemajuan dalam terapi kanker
kolorektal. Propolis diketahui memiliki aktivitas anti kanker, melalui induksi apoptosis
dan melalui penghambatan proliferasi dalam siklus sel. Caspase 8 memiliki peran
sentral dalam apoptosis, baik jalur ekstrinsik maupun intrinsik.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek anti kanker ekstrak ethanol
propolis (EEP) yang berasal dari Kerjo, Karanganyar pada kultur sel adenokarsinoma
kolon (WiDr ) melalui pengaruhnya terhadap ekspresi protein Caspase 8, apoptosis, dan
proliferasi sel, perbedaannya dengan 5-FU.
Merupakan penelitian experimental laboratories, post test with control group
design. Dilakukan pada sel WiDr dengan perlakuan pemberian konsentrasi EEP
(½IC50, IC50, 2IC50), 5-FU IC50, kombinasi EEP IC50 + 5-FU IC50, dan kontrol.
Pengamatan ekspresi protein Caspase 8 dengan metode imunositokimia, pengamatan
apoptosis dengan double staining pewarnaan akridin oranye – etidium bromide,
sedangkan pengamatan proliferasi dengan doubling time. Uji statistik menggunakan
ANOVA, dilanjutkan dengan uji post hoc Tuckey. Dinyatakan bermakna bila p0,05).
Sehingga dapat disimpulkan bahwa semua konsentrasi EEP, 5-FU, dan EEP + 5FU meningkatkan ekspresi Caspase 8, dengan kelompok EEP 2IC50 dan EEP IC50+5-FU
IC50 memberikan efek paling kuat. Semua konsentrasi EEP, 5-FU dan EEP + 5-FU
menginduksi apoptosis sel WiDr , dengan kelompok EEP ½IC50 memberikan efek paling
lemah. Semua konsentrasi EEP, 5-FU, dan EEP + 5-FU menghambat proliferasi sel.
Kata kunci : Ekstrak ethanol propolis, Caspase 8, apoptosis, proliferasi, sel WiDr
viii
EFFECT OF ETHANOL EXTRACT OF PROPOLIS AND THE DIFFERENCE
WITH 5-FLUOROURACIL ON CASPASE 8 PROTEIN EXPRESSION,
APOPTOSIS, AND PROLIFERATION IN COLON
ADENOCARCINOMA CELL CULTURE (WiDr)
SUMMARY
Gigih Rahmandanu Poernomo
Colorectal cancer is the third most common cancer in men, second women, and
the fourth cause of death, about 8% of death due to cancer. 5-Fluorouracil (5-FU)-based
therapy has become the standard chemotherapy for colorectal cancer for decades, the
improvement of colorectal cancer therapy is needed. Propolis is known to have anticancer activity, through the induction of apoptosis and the inhibition of cell
proliferation. Caspase 8 has a central role in apoptosis, both extrinsic and intrinsic
pathways.
This study aimed to assess the anti-cancer effects of ethanol extract of propolis
originating from Kerjo, Karanganyar, in colon adenocarcinoma cell culture ( WiDr )
through its effects on protein Caspase 8 expression, apoptosis, and cell proliferation,
with the difference with 5-FU.
This study conducted in vitro, an experimental research laboratories, post-test with
control group design. The study was conducted on WiDr cell treated with dosing
ethanol extract of propolis (EEP), 5-FU, EEP combination with 5-FU, and control.
Caspase 8 protein expression was conducted using immunocytochemistry, apoptosis
performed by double staining using acridine orange staining - ethidium bromide, and
observations of proliferation using doubling time technique. Statistical analysis using
ANOVA, followed by turkey post hoc test, significant when p 0.05).
All concentrations of EEP, 5-FU, and EEP + 5-FU increase the expression of
Caspase 8, with 2IC50 EEP and IC50 EEP + IC50 5-FU groups provide the strongest
effect. All concentrations of EEP, 5-FU and EEP + 5-FU induce apoptosis of WiDr
cells, with ½IC50 EEP group provide the weakest effect. All concentrations of EEP, 5FU, and EEP + 5-FU inhibit cell proliferation.
Keywords: Ethanol extract of propolis, Caspase 8, apoptosis, proliferation, WiDr
cells.
ix
Gigih Rahmandanu Poernomo. S501208027. 2017. Pengaruh Ekstrak Ethanol Propolis
Dan Perbedaannya Dengan 5-Fluorouracil Terhadap Ekspresi Protein Caspase 8,
Apoptosis, Dan Proliferasi Pada Kultur Sel Adenokarsinoma Kolon (Widr ). TESIS.
Pembimbing I : dr. Paulus Kusnanto, SpPD-KGEH FINASIM, Pembimbing II : Prof.
Dr. dr. Bambang Purwanto, SpPD-KGH FINASIM. Program Pasca Sarjana Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Latar Belakang : Kanker kolorektal merupakan kanker terbanyak ketiga pada pria,
kedua pada wanita, menjadi penyebab kematian keempat, sekitar 8% dari kematian
karena kanker. Terapi berbasis 5-Fluorouracil (5-FU) menjadi standar kemoterapi
kanker kolorektal dalam beberapa dekade ini, diperlukan perkembangan dalam terapi
kanker kolorektal. Propolis diketahui memiliki aktivitas anti kanker, melalui induksi
apoptosis dan melalui penghambatan proliferasi dalam siklus sel. Caspase 8 memiliki
peran sentral dalam apoptosis, baik jalur ekstrinsik maupun intrinsik.
Tujuan Penelitian : Mengetahui efek anti kanker ekstrak ethanol propolis (EEP) yang
berasal dari Kerjo, Karanganyar pada kultur sel adenokarsinoma kolon (WiDr ) melalui
pengaruhnya terhadap ekspresi protein Caspase 8, apoptosis, dan proliferasi sel,
perbedaannya dengan 5-FU.
Metode Penelitian : Merupakan penelitian experimental laboratories, post test with
control group design . Dilakukan pada sel WiDr dengan perlakuan pemberian
konsentrasi EEP (½IC50, IC50, 2IC50), 5-FU IC50, kombinasi EEP IC50 + 5-FU IC50, dan
kontrol. Pengamatan ekspresi protein Caspase 8 dengan metode imunositokimia,
pengamatan apoptosis dengan double staining pewarnaan akridin oranye – etidium
bromide, sedangkan pengamatan proliferasi dengan doubling time. Uji statistik
menggunakan ANOVA, dilanjutkan dengan uji post hoc Tuckey. Dinyatakan bermakna
bila p0,05).
Kesimpulan : Semua konsentrasi EEP, 5-FU, dan EEP + 5-FU meningkatkan ekspresi
Caspase 8, dengan kelompok EEP 2IC50 dan EEP IC50+5-FU IC50 memberikan efek
paling kuat. Semua konsentrasi EEP, 5-FU dan EEP + 5-FU menginduksi apoptosis sel
WiDr , dengan kelompok EEP ½IC50 memberikan efek paling lemah. Semua konsentrasi
EEP, 5-FU, dan EEP + 5-FU menghambat proliferasi sel.
Kata kunci : Ekstrak ethanol propolis, Caspase 8, apoptosis, proliferasi, sel WiDr
x
Gigih Rahmandanu Poernomo. S501208027. 2017. Effect of ethanol extract of propolis
and the difference with 5-fluorouracil on caspase 8 protein expression, apoptosis, and
proliferation in colon adenocarcinoma cell culture (widr). TESIS. Pembimbing I : dr.
Paulus Kusnanto, SpPD-KGEH FINASIM, Pembimbing II : Prof. Dr. dr. Bambang
Purwanto, SpPD-KGH FINASIM. Post Graduate Program Sebelas Maret University
Surakarta.
ABSTRACT
Colorectal cancer is the third most common cancer in men, second women, and
the fourth cause of death, about 8% of death due to cancer. 5-Fluorouracil (5-FU)-based
therapy has become the standard chemotherapy for colorectal cancer for decades, the
improvement of colorectal cancer therapy is needed. Propolis is known to have anticancer activity, through the induction of apoptosis and the inhibition of cell
proliferation. Caspase 8 has a central role in apoptosis, both extrinsic and intrinsic
pathways.
This study aimed to assess the anti-cancer effects of ethanol extract of propolis
originating from Kerjo, Karanganyar, in colon adenocarcinoma cell culture ( WiDr )
through its effects on protein Caspase 8 expression, apoptosis, and cell proliferation,
with the difference with 5-FU.
This study conducted in vitro, an experimental research laboratories, post-test with
control group design. The study was conducted on WiDr cell treated with dosing
ethanol extract of propolis (EEP), 5-FU, EEP combination with 5-FU, and control.
Caspase 8 protein expression was conducted using immunocytochemistry, apoptosis
performed by double staining using acridine orange staining - ethidium bromide, and
observations of proliferation using doubling time technique. Statistical analysis using
ANOVA, followed by turkey post hoc test, significant when p 0.05).
All concentrations of EEP, 5-FU, and EEP + 5-FU increase the expression of
Caspase 8, with 2IC50 EEP and IC50 EEP + IC50 5-FU groups provide the strongest
effect. All concentrations of EEP, 5-FU and EEP + 5-FU induce apoptosis of WiDr
cells, with ½IC50 EEP group provide the weakest effect. All concentrations of EEP, 5FU, and EEP + 5-FU inhibit cell proliferation.
Keywords: Ethanol extract of propolis, Caspase 8, apoptosis, proliferation, WiDr
cells.
xi
DAFTAR ISI
Halaman Judul…..….....…………..……………………...............................
i
Lembar Pengesahan…..….....…………..…………………….......................
ii
Tim Penguji Tesis…..….....…………..……………………..........................
iii
Pernyataan Keaslian Dan Persyaratan Publikasi………………………….
iv
Kata Pengantar…..….....…………..……………………...............................
v
Ringkasan.............................……...……..………………….........................
viii
Summary.............................……...……..…………………..........................
ix
Abstrak.............................……...……..………………….............................
x
Abstract.............................……...……..…………………............................
xi
Daftar Isi…………………….....………………………...............................
xii
Daftar Tabel…………………………………………...…..........................
xv
Daftar Gambar……………………………………...…................................
xvi
Lampiran…………………………………………...….................................
xvii
Daftar Singkatan…………………………………………...…....................
xix
BAB I. PENDAHULUAN………………………………………................
1
A. Latar Belakang Masalah ……………………………........................
1
B. Rumusan Masalah ..………………....…………………...................
3
C. Tujuan Penelitian ..………………………………………...............
4
1. Tujuan umum …………………………………………...........
4
2. Tujuan khusus …..…………………………………....…….....
4
D. Manfaat penelitian …..………………………………...….…..........
5
1. Manfaat teoritis ……………………………….....……………
5
2. Manfaat terapan ……………………………….....…………….
5
BAB II. LANDASAN TEORI...............……………….....…….……...........
6
A. Tinjauan Pustaka .................................................................................
6
1. Kanker............................................................................................
6
2. Kanker Kolorektal..........................................................................
6
3. Sel WiDr ........................................................................................
14
4. Siklus Sel......................................................................................
15
5. Protein Caspase 8…………................................................
18
xii
6. Apoptosis..............................................................................
20
7. Propolis...........................................................................................
22
8. Penelitian yang relevan …....………………………..…………
28
9. Kerangka Berpikir..... …….....….…………….....……….……...
30
10. Kerangka Konsep............................................................................
32
11. Hipotesis Penelitian …. ……......……….……………..................
32
BAB III. METODE PENELITIAN ...…………………………....................
34
A. Tempat penelitian................................................................................
34
B. Waktu..................................................................................................
34
C.
32
Tataksana penelitian..... ....................... ............................................
1. Sampel dan besar sampel penelitian........................……….
35
2. Variabel penelitian…….. ...........................................................
35
3. Definisi operasional................,....................................................
36
4. Bahan dan alat penelitian...........................................................
37
5. Rancangan penelitian.....................................................
46
6. Teknik analisis data....................................................................
47
IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .….....………………..
49
A. Hasil Penelitian.................... .……………………………………..
49
1. Uji sitotoksisitas MTTassay menetapkan IC50 ekstrak ethanol
propolis dan 5-fluorouracil...........................................................
49
2. Pengamatan ekspresi Caspase 8...................................................
51
3. Uji induksi apoptosis EEP pada sel WiDr dengan double staining
........................................................................................
53
4. Uji pengaruh proliferasi EEP pada sel WiDr dengan doubling
time.............................................................................
54
5. Proses analisis penelitian.................................................
56
6. Deskripsi variable penelitian………………………………
57
7. Analisis Pengaruh Pemberian EEP terhadap Ekspresi Caspase 8,
B.
Apoptosis dan Proliferasi ………………………………………
66
Pembahasan ….………………………………………………..........
83
1. Aspek Ontologi ………………………………………......……
83
2. Aspek Epistemiologi ……………………………........………..
84
xiii
3. Aspek Aksiologi …………………………..........……………...
86
4. Nilai Kebaruan Penelitian………..........…………......................
87
5. Keterbatasan penelitian.......…………………...........................
88
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ………………………………….....
89
A. Kesimpulan……………………………………………………………
89
B. Saran………………………………………………………………….
90
DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………........
91
LAMPIRAN
96
................…….………….…….....………….………….....
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 1.
Faktor yang berpengaruh pada kejadian kanker kolorektal.......................8
Tabel 2.
Senyawa utama propolis .........................................................................25
Tabel 3.
Nilai rata-rata persentase viabilitas sel WiDr dan nilai IC50 bahan
uji dengan metode MTT assay ...............................................................51
Tabel 4.
Deskripsi dan Uji Normalitas Variabel Ekspresi Protein Caspase 8 ......58
Tabel 5.
Deskripsi dan Uji Normalitas Variabel Apoptosis ................................ 59
Tabel 6.
Deskripsi dan Uji Normalitas Variabel Ekspresi Proliferasi ..................61
Tabel 7.
Hasil Pengujian (ANOVA) Variabel Ekspresi Caspase 8 menurut
Kelompok Sampel. ....................................................................................................67
Tabel 8.
Hasil Pengujian (ANOVA) Variabel Ekspresi Caspase 8 menurut
Kelompok Sampel. ..................................................................................68
Tabel 9.
Hasil Pengujian (ANOVA) Variabel Apoptosis menurut Kelompok
Sampel ....................................................................................................70
Tabel 10. Penelusuran Beda Dua Mean Variabel Apoptosis antar Kelompok
Sampel ....................................................................................................71
Tabel 11. Hasil
Pengujian
ANOVA
Variabel
Proliferasi-24
menurut
Kelompok Sampel ..................................................................................73
Tabel 12. Penelusuran Beda Dua Mean Variabel Proliferasi-24 antar
Kelompok Sampel ..................................................................................74
Tabel 13. Hasil
Pengujian
ANOVA
Variabel
Proliferasi-48
menurut
Kelompok Sampel. .................................................................................76
Tabel 14. Penelusuran Beda Dua Mean Variabel Proliferasi-48 antar
Kelompok Sampel. .................................................................................77
Tabel 15. Hasil
Pengujian
ANOVA
Variabel
Proliferasi-72
menurut
Kelompok Sampel. .................................................................................79
Tabel 16. Penelusuran Beda Dua Mean Variabel Proliferasi-72 antar
Kelompok Sampel ..................................................................................80
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.
Estimasi Jumlah Kasus Baru dan Jumlah Kematian Akibat Kanker
di RS Kanker Dharmais Tahun 2013 ..................................................
7
Gambar 2.
Perubahan adenoma-karsinoma pada kolon – rektum ......................
9
Gambar 3.
Distribusi kanker kolorektal menurut lokasi ..................................... 10
Gambar 4.
Staging kanker kolorektal .................................................................. 11
Gambar 5.
Sel WiDr ATCC CL-218. .................................................................. 14
Gambar 6.
Siklus sel ........................................................................................... 16
Gambar 7.
Jalur apoptosis dan peran Caspase 8.................................................. 19
Gambar 8.
Diagram jalur p53 dalam meregulasi siklus sel dan apoptosis .......... 22
Gambar 9.
Efek propolis pada jalur apoptosis pada kanker ................................ 26
Gambar 10.
Efek propolis pada siklus sel kanker ................................................. 27
Gambar 11.
Kerangka berpikir .............................................................................. 30
Gambar 12.
Kerangka konseptual ......................................................................... 32
Gambar 13.
Skema pengisian plat mikrokultur untuk uji sitotoksik ..................... 42
Gambar 14.
Skema pengisian plat mikrokultur untuk pengamatan ekspresi
Caspase 8 ........................................................................................... 43
Gambar 15.
Rancangan penelitian ......................................................................... 46
Gambar 16.
Morfologi Sel WiDr ........................................................................... 49
Gambar 17.
Pembentukan
Kristal formazan setelah pemberian reagen
yellow MTT ........................................................................................ 51
Gambar 18.
Hasil pengecatan imunositokimia perbesaran 400 kali untuk
ekspresi caspase 8 pada sel WiDr ...................................................... 52
Gambar 19.
Hasil double staining sel WiDr setelah perlakuan dan inkubasi
selama 24 jam .................................................................................... 53
Gambar 20.
Gambar sel WiDr dengan perbesaran 100 kali, untuk uji
proliferasi setelah inkubasi 24 jam .................................................... 54
Gambar 21.
Gambar sel WiDr dengan perbesaran 100 kali, untuk uji
proliferasi setelah inkubasi 48 jam .................................................... 55
Gambar 22.
Gambar sel WiDr dengan perbesaran 100 kali, untuk uji
proliferasi setelah inkubasi 72 jam .................................................... 55
xvi
Gambar 23.
Perbandingan Nilai Rata-rata Caspase 8 antar Kelompok Sampel.... 59
Gambar 24.
Perbandingan Nilai Rata-rata Apoptosis antar Kelompok Sampel ... 61
Gambar 25.
Perbandingan Nilai Rata-rata Proliferasi-24 antar
Kelompok
Sampel ............................................................................................... 63
Gambar 26.
Perbandingan Nilai Rata-rata Proliferasi-48 antar
Kelompok
Sampel ............................................................................................... 64
Gambar 27.
Perbandingan Nilai Rata-rata Proliferasi-72 antar
Kelompok
Sampel ............................................................................................... 66
xvii
LAMPIRAN
Lampiran 1. Ethical clearance
Lampiran 2. Sertifikat kursus kultur jaringan
Lampiran 3. Analisis hasil penelitian
Lampiran 4. Dokumentasi penelitian
xviii
DAFTAR SINGKATAN
5-FU
: 5-Fluorouracil
APC
: Adenomatous Polyposis Coli
APAF1
: Apoptotic Protease-Activating Factor 1
BCL2
: B cell lymphoma 2
BAK
: BCL2 antagonis/killer
BID
: BH3-interacting domain death agonist
CAPE
: Caffeic acid phenethyl ester
CDK
: Cyclin-Dependent Kinase
CEA
: Carcinoembryonic antigen
COX-2
: Cyclooksigenase-2
DISC
: Death Inducing Signaling Complex
dUMP
: Deoxyuridine Monophosphite
dTTP
: Deoksitimidin trifosfat
EEP
: Ekstrak Ethanol Propolis
IARC
: International Agency for Research on Cancer
FAP
: Familial Adenomatous Polyposis
FADD
: FAS-associated death domain protein (
GIST
: Gastro Intestinal Stromal Tumor
HNPC
: Hereditary Nonpolyposis Colorectal Cancer
LPPT
: Laboratorium Penelitian dan Pengujian Terpadu
MOMP
: Mitochondrial Outer Membrane Permeabilization
MTT
: (3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolium bromid
NCCN
: National Comprehensive Cancer Network
Pgp
: P-glikoprotein
ROS
: Reactive Oxygen Species
SMAC
: Second Mitochondria-derived Activator of Caspase
TNF
: Tumor Necrosis Factor
TS
: Thymidylate Synthetase
XIAP
: X-linked apoptosis protein
xix