TAP.COM - JURNAL BIOTROPIKA | VOL. 3 NO. 2 | 2015 65 EFEK PAPARAN SINAR-X ... 354 745 1 PB
Efek Paparan Sinar-X Terhadap Frekuensi Mikronukleus Sel Limfosit Dan Pemanfaatannya
Untuk Pengembangan Dosimeter Biologi
Triesha Retno Astari1), Agung Pramana2), Mukh Syaifudin3)
Laboratorium Biologi Sel dan Molekuler, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Universitas Brawijaya Malang
3)
Pusat Teknologi Keselamatan dan Metrologi Radiasi, Badan Tenaga Nuklir Nasional, Jl. Lebakbulus Raya
No. 49 Jakarta
Email : 1)triesharetno_astari@yahoo.com. 2)junstone21@yahoo.com
1),2)
ABSTRAK
Pemanfaatan teknologi nuklir pada berbagai bidang memerlukan dikembangkannya suatu
metode yang mudah dan cepat untuk mengetahui risiko seseorang yang terkena paparan radiasi.
Mikronuklei (MN) adalah salah satu indikasi kerusakan struktural kromosom akibat paparan radiasi
yang dapat diamati pada sel dengan dua inti (binukleat, BNC), dengan cara memblok proses pembelahan
menggunakan sitokhalasin-B. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui frekuensi MN yang terbentuk
setelah paparan radiasi sinar-X berbasis gender dan umur responden (donor). Sampel darah dari 6 lakilaki dan perempuan sehat berumur 25-51 tahun diiradiasi dosis 0 dan 2 Gy, kemudian dilakukan
pengkulturan, pemanenan dan pengamatan MN dengan prosedur baku. Hasil menunjukkan bahwa
frekuensi MN berbeda baik untuk perbedaan umur maupun gender responden (donor) yang diiradiasi
pada dosis 0 Gy (kontrol) dan 2 Gy (α=5%). Frekuensi MN untuk dosis radiasi 2 Gy secara nyata lebih
tinggi daripada 0 Gy. Akan tetapi pada masing-masing kelompok umur yaitu 28-30 tahun, 42-43 tahun
dan 50-51 tahun tidak nyata secara signifikan. Hal ini kemungkinan disebabkan karena perbedaan
kondisi laboratorium dan faktor lain seperti banyaknya dan kondisi sampel yang digunakan dengan
variasi umur >60 th. Metode uji MN dari limfosit darah perifer akibat radiasi memungkinkan untuk
digunakan dalam mempelajari efek iradiasi secara in vitro pada kromosom dan dapat digunakan sebagai
dosimeter biologi.
Kata kunci : Biodosimetri, Cytokinesis Block (CB), dosis, mikronuklei, radiasi pengion
ABSTRACT
Use of nuclear technology in various fields requires a development of a simple and quick method
to determine the risks of person after exposed to radiation. Micronucleus (MN) is one of the indication of
structural defect on chromosome as a result of radiation exposure which can be observed in a cell with
two nuclei (binucleic cells, BNC), by blocking the cleavage process using cytochalacine-B. The purpose of
this study was to determine the frequency of MN that formed after radiation exposure based on gender
and age of respondences (donor). Blood samples from six healthy person with age of about 25-51 years old
were irradiated with X-ray at doses of 0 and 2 Gy, then MN culturing and its harvesting were done with
standard procedures. The results showed that MN frequency was different with differences in age and
gender of the respondents ( donors ) that were irradiated at doses of 0 Gy (control) and 2 Gy (α = 5 %). It
was found that the MN frequency induced by dose of 2 Gy was significantly higher than that of 0 Gy .
However, MN in each age group of 28-30 years, 42-43 years and 50-51 years were not significantly
different. It is may be caused by the difference of laboratory condition and other factors such as the
amount and sample condition that used with variety of ages >60 years old. The MN test methods of
peripheral blood lymphocytes due to radiation enable to be used to learn the irradiation effect in in vitro
on the chromosome and can be used as a biological dosimeter.
Keyword : Biodosimetri, cytokinesis Block ( CB ), dose, micronuclei, ionizing radiation .
PENDAHULUAN
Pemanfaatan sumber daya alam maupun
buatan di berbagai bidang kehidupan masyarakat
telah maju secara cepat. Pemanfaatan sumber
daya buatan pada pemanfaatan teknologi nuklir
terutama pada bidang penelitian, kedokteran,
industri, dan energi telah berkembang saat ini [1].
Jurnal Biotropika | Vol. 3 No. 2 | 2015
Seiring dengan meningkatnya penggunaan
radiasi pengion diberbagai bidang dan kesadaran
akan efek yang ditimbulkannya, maka dosimeter
biologi merupakan hal yang sangat penting
sebagai pendukung dosimeter fisik terutama
dalam kasus kedaruratan nuklir [2]. Keselamatan
dan kesehatan kerja merupakan suatu usaha yang
dilaksanakan secara berkesinambungan sehingga,
65
studi intensif yang dilakukan para ahli biologi
radiasi
(radiobiology)
mengenai
prinsip
dosimetri biologi yaitu pengujian parameter
biologi yang bertujuan untuk memperkirakan
dosis serap terhadap radiasi pengion berdasarkan
kerusakan yang terjadi pada sistem biologi [3].
Aberasi kromosom telah dikenal secara
luas sebagai dosimeter yang menggambarkan
tingkat kerusakan kromosom pada seseorang
yang terpapar radiasi pengion. Mikronuklei
merupakan salah satu indikator kelainan
kromosom akibat penyerapan dosis yang banyak
menarik perhatian peneliti karena memiliki
korelasi positif dengan dosis [4]. Teknik
pengamatan mikronuklei pada limfosit yang
telah dikultur selama 72 jam dapat dijadikan
metoda alternatif sebagai indikator penyerapan
dosis untuk memantau kerusakan kromosom.
Mikronuklei terbentuk dari fragmen asentris atau
patahan kromosom yang diduga bahwa semakin
banyak aberasi kromosom yang timbul maka
semakin banyak pula mikronuklei yang
didapatkan [5]. Kriteria mikronuklei yang
diamati yaitu diameter kurang dari 1/3 diameter
nukleus, lokasinya didalam sitoplasma tetapi
diluar nukleus, tidak ada kontak dengan nukleus
serta intensitas dan penyerapan warna sama
dengan
nukleus.
Keunggulan
metoda
mikronuklei yaitu bentuk yang sederhana
sehingga mudah dikenali dan dapat dihitung
dengan cepat dalam jumlah yang banyak serta
mikronuklei terbentuk pada waktu pembelahan
sel dan tetap ada selama interfase, sehingga
pengamatannya lebih leluasa dan kemungkinan
terbentuknya artefak (kesalahan teknis) kecil,
biodosimeter pajanan akut dan kronik setelah
radiasi in vivo, membedakan antara sel sedang
membelah dan tidak serta membedakan antara
pajanan radiasi pengion dengan non radiasi
dengan pelabelan kromosom [4,5].
Sitokhalasin B pada kultur limfosit
sebagai analisa mikronuklei berguna untuk
memblokir proses sitokinesis pada awal kultur
selama 44 jam yang kemudian dilanjutkan
kembali hingga pemanenan pada kultur 72 jam.
Sensitifitas dari metode pengeblokan diuji
dengan mempelajari efek dosis rendah
mikronuklei yang diinduksi sinar-X paparan
tunggal in vitro yang menunjukkan respon-dosis
sehingga pada sel yang telah mengalami pem-
Jurnal Biotropika | Vol. 3 No. 2 | 2015
Mikronuklei
Gambar
1.
Sel binukleat
mikronuklei [5].
dengan
satu
blokan sitokinesis, sel yang mempunyai
mikronuklei akan lebih mudah teramati dengan
kenampakan sel dengan dua inti (binukleat)
dalam satu sitoplasma yang sama [6]. Tujuan
dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui respon
dosis pembentukan Mikronuklei akibat paparan
sinar radiasi sinar-X dan mengetahui keandalan
uji mikronuklei respon gender dan umur sebagai
dasar penerapan pada dosimeter biologis.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan pada bulan
Desember 2014 – Februari 2015 di Laboratorium
Sitogenetik, bidang TNKBR, Pusat Teknologi
Keselamatan dan Metrologi Radiasi (PTKMR)Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN)
Jakarta Selatan.
Pembiakan
Darah perifer sebanyak 0,5 ml dalam
tabung ber-heparin dimasukkan kedalam 4,5 ml
RPMI-1640 yang telah dilengkapi 25 mM LGlutamin dan HEPES, 0,8 ml Fetal Bovine
Serum (FBS), 0,1 penstrep (Gibco) dan 0,1 ml
Phytohaemaglutinin
(PHA).
Selanjutnya
diinkubasi pada inkubator suhu 37oC dan CO2
5% selama 72 jam, pada 44 jam pertama kultur
ditambahkan 10 µl sitokalasin B (Sigma) dan
diinkubasi kembali hingga 72 jam.
Pemanenan
Kultur darah dipindahkan ke dalam
tabung sentrifuse dan diputar pada 800 rpm
selama 10 menit. Supernatan dibuang kemudian
ditambahkan 5 ml cold hypotonic solution (KCl
0,56%) 4oC, disentrifus kembali selama 8 menit
pada 800 rpm. Supernatan dibuang lalu ke dalam
tabung berisi endapan dimasukkan 5 ml larutan
fiksatif Carnoy ringers (metanol : asam asetat =
10:1), disentrifus kembali 8 menit 800 rpm dan
diulangi 2-3 kali hingga diperoleh endapan sel
limfosit yang putih. Selanjutnya endapan dibuat
preparat dalam objek glass, diwarnai dengan
pewarna Giemsa 4% dan diamati di bawah
66
mikroskop dengan perbesaran 1000 kali lalu
dilakukan analisis SPSS 16.00 for windows.
Tabel 1. Hasil pengamatan sel mononukleat,
binukleat, trinukleat, tetranukleat dan
nilai NDI
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada penelitian yang dilakukan pada 6
sampel/responden ini dibagi menjadi dua
kelompok yaitu 3 pria dan 3 wanita sehat dengan
kelompok usia 25-51 tahun, pertama dilakukan
perhitungan pada jumlah sel mononukleat, sel
binukleat, sel trinukleat dan sel tetranukleat
untuk menghitung Nuclear Division Index (NDI).
NDI akan memberikan ukuran status proliferatif
dari fraksi sel hidup setelah paparan radiasi dan
evaluasi BNC dalam deteksi MN dalam sel
limfosit serta sebagai ukuran respon mitogenik
yang berguna untuk biomarker dari fungsi
kekebalan tubuh [6].
Pada 6 responden dosis 0 Gy dan 2 Gy
berdasarkan distribusi nukleat, diperoleh nilai
BNC terbanyak, menandakan sitokalasin-B pada
kultur limfosit berhasil mengeblok sel pada tahap
metafase. NDI dosis 0 Gy diperoleh nilai 1,73 –
1,86 sedangkan dosis 2 Gy didapatkan nilai 1,712,03.) NDI dikatakan rendah jika memiliki nilai
1,00. Nilai ini diartikan sebagai sel yang belum
membelah dan masih berada dalam fase G0
tahap istirahat pada siklus sel sehingga seluruh
sel masih dalam bentuk mononukleat, akan tetapi
jika keseluruhan sel mononukleat membelah dan
telah memasuki siklus sel lengkap maka sel
menjadi sel binukleat dan NDI lebih tinggi
mencapai 2,00 (Tabel 1) [7].
Peluang penyerapan radiasi terhadap
pembentukan mikronuklei dilakukan analisis
distribusi Poisson dan indeks dispersi [8].
Kisaran nilai pada distribusi Poisson adalah 1,96- 1,96. Nilai 1,96 analisis dinormal bakukan
pada tabel Z, maksud dinormal bakukan ini
adalah data yang ditransformasikan ke dalam
bentuk Z-score dan diasumsikan normal
sehingga distribusi menunjukan signifikan
overdispersed apabila >1,96 dan distribusi
signifikan underdispersed 60 tahun. Hubungan dosis-respon terhadap
gender dan umur sebagai pengetahuan tambahan
terhadap peningkatan jumlah mutasi atau
penyimpangan kromosom pada terbentuknya
MN ini dapat disebabkan akibat ketidakstabilan
genomik yang dipahami sebagai studi sitogenetik
yang dapat dideteksi sebagai peningkatan
frekuensi jumlah atau perubahan struktur
kromosom serta pembentukan mikronukleus [11].
Ketidakstabilan genom dapat berfungsi sebagai
penanda
penuaan
karena
mencerminkan
penurunan kemampuan sel untuk memperbaiki
kerusakan
DNA.
Perbandingan
jumlah
penyimpangan sitogenetik dari donor sehat yang
berbeda usia memberikan wawasan penting ke
dalam dinamika perubahan ketidakstabilan dalam
makhluk hidup. sehingga, peningkatan usia pada
tingkat penyimpangan kromosom pada donor
sehat dapat diketahui secara jelas [12].
68
KESIMPULAN
Radiasi
pengion
sangat
efektif
menyebabkan kerusakan kromosom terutama
terbentuknya mikronuklei sebagai konsekuensi
dari patahan ganda DNA yang dapat
dimanfaatkan untuk menentukan besarnya dosis
radiasi sebagai dasar dosimeter biologi.
Frekuensi MN pada perbedaan umur dan gender
responden (donor) yang diiradiasi pada dosis 0
Gy (kontrol) dan 2 Gy menunjukan dosis radiasi
sinar X pada 2 Gy nyata berbeda lebih tinggi
daripada 0 Gy. Akan tetapi pada masing-masing
kelompok umur yaitu 28-30 tahun, 42-43 tahun
dan 50-51 tahun tidak signifikan nyata.
[6]
[7]
[8]
[9]
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan puji syukur
kepada Allah SWT sehingga penelitian dan
penulisan karya ilmiah ini dapat diselesaikan.
Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih
kepada Tim penelitian Laboratorium Sitogenetik,
Bidang TNKBR, Pusat Teknologi Keselamatan
dan Metrologi Radiasi (PTKMR) – Badan
Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) Pasar Jum’at,
Jakarta Selatan, Dr. Agung Pramana W.M, M.Si
dan Dr. Mukh Syaifudin sebagai dosen
pembimbing yang telah membimbing dan
memberikan nasehat baik dalam penulisan
maupun selama penelitian.
DAFTAR PUSTAKA
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
Riyanto, Agus. 2014. Risiko Pajanan
Radiasi Sinar-X terhadap Pekerja Radiasi
di bagian Radiologi Rumah Sakit Umum
Pusat Nasional Cipto Mangunkusumo
Jakarta Tahun 2014. Proposal Tesis. FKM.
UI
Yanti dkk. 2007. Penerapan Efek Interaksi
Radiasi Dengan Sistem Biologi Sebagai
Dosimeter Biologi. PTKMR-BATAN.
Jakarta
Rao,
B.S.
and
Natarajan.
A.T.
2001.Retrospective Biological Dosimetry
Of Absorbed Radiation. Radiation
Protection Dosimetry. 95, 17-23.
International atomic energy agency,
Biological
Dosimetry
Chromosomal
Aberration
Analysis
for
Dose
Assessments. 2001. Technical Reports
Series No. 260, IAEA, Viena, 25-31
Countryman,p.i., Heddle, j.a.1979.The
Production of
Micronuclei from
Chromosome Aberration in Irradiated
Jurnal Biotropika | Vol. 3 No. 2 | 2015
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
Culture of Human Lymfocytes, mutation
research, 41, 321-331
Fenech, M And Marley, A.A. 1985.
Measurement
Of
Micronuclei
in
Limphocytes. Mutation Research Vol 147
hal 29-36
Hogsted.
1984.
Micronuclei
in
Limphocytes with Preserved Cytoplasm, A
Method For Assesment Of Cytogenetic
Damage in Man. Mutation Research Vol
130 hal 62-72
Ronald,E., Walpole. 1995. Pengantar
Statistika. Gramedia. Jakarta
Mill, Aj. , Well, J, Hall,C.S. And Butler,
A.1996. Mikronucleus Induction in
Human Lymphocytes Comparative Effects
Of X Rays, Alpha Particles, Betha
Perticles And Neutrons and Implications
For Biological Dosimetry. Mutation
Research No. 145 p 575-576
Fenech M. 2007. Protocol Cytokinesis
Block Mikronukleus Cytome Assay.
Nature Protocols Vol.2 No. 5 p 1084-1104
Fenech M. and Morley A.A. 2001.
Cytokinesis block micronucleus method in
human lymphocytes: Effect of in vivo
ageing and low dose x-irradiation. Mutat.
Res. 161, 193-198. 5.
Sieber OM, Heinimann K, Tomlinson IP.
2003. Genomic Instability the engine of
tumorigenesis. Nat Rev Cancer
Solomon F. D. Paul, P. Venkatachalam
and R.K. Jeevanram. 1997. Analysis of
Radiation Dose-Response Curve Obtained
with Cytokinesis Block Micronucleus
Assay. Nuclear Medicine and Biology.
Elsevier Science Inc.
Funda S. Pala1 , Fadime ALKAYA2 ,
Kıymet TABAKÇIOĞLU1 , Füsun
TOKATLI2 , Cem UZAL3 . 2008. The
Effects of Micronuclei with Whole
Chromosome
on
Biological
Dose
Estimation. Turk J Biol. Turkey
J. Pajic, B. Rakic, D. Jovicic, A.
Milovanocic. 2014. Construction of dose
response calibration curves for disentrics
and micronuclei for X radiation in a
Serbian population. Mutation Research
69
Untuk Pengembangan Dosimeter Biologi
Triesha Retno Astari1), Agung Pramana2), Mukh Syaifudin3)
Laboratorium Biologi Sel dan Molekuler, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Universitas Brawijaya Malang
3)
Pusat Teknologi Keselamatan dan Metrologi Radiasi, Badan Tenaga Nuklir Nasional, Jl. Lebakbulus Raya
No. 49 Jakarta
Email : 1)triesharetno_astari@yahoo.com. 2)junstone21@yahoo.com
1),2)
ABSTRAK
Pemanfaatan teknologi nuklir pada berbagai bidang memerlukan dikembangkannya suatu
metode yang mudah dan cepat untuk mengetahui risiko seseorang yang terkena paparan radiasi.
Mikronuklei (MN) adalah salah satu indikasi kerusakan struktural kromosom akibat paparan radiasi
yang dapat diamati pada sel dengan dua inti (binukleat, BNC), dengan cara memblok proses pembelahan
menggunakan sitokhalasin-B. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui frekuensi MN yang terbentuk
setelah paparan radiasi sinar-X berbasis gender dan umur responden (donor). Sampel darah dari 6 lakilaki dan perempuan sehat berumur 25-51 tahun diiradiasi dosis 0 dan 2 Gy, kemudian dilakukan
pengkulturan, pemanenan dan pengamatan MN dengan prosedur baku. Hasil menunjukkan bahwa
frekuensi MN berbeda baik untuk perbedaan umur maupun gender responden (donor) yang diiradiasi
pada dosis 0 Gy (kontrol) dan 2 Gy (α=5%). Frekuensi MN untuk dosis radiasi 2 Gy secara nyata lebih
tinggi daripada 0 Gy. Akan tetapi pada masing-masing kelompok umur yaitu 28-30 tahun, 42-43 tahun
dan 50-51 tahun tidak nyata secara signifikan. Hal ini kemungkinan disebabkan karena perbedaan
kondisi laboratorium dan faktor lain seperti banyaknya dan kondisi sampel yang digunakan dengan
variasi umur >60 th. Metode uji MN dari limfosit darah perifer akibat radiasi memungkinkan untuk
digunakan dalam mempelajari efek iradiasi secara in vitro pada kromosom dan dapat digunakan sebagai
dosimeter biologi.
Kata kunci : Biodosimetri, Cytokinesis Block (CB), dosis, mikronuklei, radiasi pengion
ABSTRACT
Use of nuclear technology in various fields requires a development of a simple and quick method
to determine the risks of person after exposed to radiation. Micronucleus (MN) is one of the indication of
structural defect on chromosome as a result of radiation exposure which can be observed in a cell with
two nuclei (binucleic cells, BNC), by blocking the cleavage process using cytochalacine-B. The purpose of
this study was to determine the frequency of MN that formed after radiation exposure based on gender
and age of respondences (donor). Blood samples from six healthy person with age of about 25-51 years old
were irradiated with X-ray at doses of 0 and 2 Gy, then MN culturing and its harvesting were done with
standard procedures. The results showed that MN frequency was different with differences in age and
gender of the respondents ( donors ) that were irradiated at doses of 0 Gy (control) and 2 Gy (α = 5 %). It
was found that the MN frequency induced by dose of 2 Gy was significantly higher than that of 0 Gy .
However, MN in each age group of 28-30 years, 42-43 years and 50-51 years were not significantly
different. It is may be caused by the difference of laboratory condition and other factors such as the
amount and sample condition that used with variety of ages >60 years old. The MN test methods of
peripheral blood lymphocytes due to radiation enable to be used to learn the irradiation effect in in vitro
on the chromosome and can be used as a biological dosimeter.
Keyword : Biodosimetri, cytokinesis Block ( CB ), dose, micronuclei, ionizing radiation .
PENDAHULUAN
Pemanfaatan sumber daya alam maupun
buatan di berbagai bidang kehidupan masyarakat
telah maju secara cepat. Pemanfaatan sumber
daya buatan pada pemanfaatan teknologi nuklir
terutama pada bidang penelitian, kedokteran,
industri, dan energi telah berkembang saat ini [1].
Jurnal Biotropika | Vol. 3 No. 2 | 2015
Seiring dengan meningkatnya penggunaan
radiasi pengion diberbagai bidang dan kesadaran
akan efek yang ditimbulkannya, maka dosimeter
biologi merupakan hal yang sangat penting
sebagai pendukung dosimeter fisik terutama
dalam kasus kedaruratan nuklir [2]. Keselamatan
dan kesehatan kerja merupakan suatu usaha yang
dilaksanakan secara berkesinambungan sehingga,
65
studi intensif yang dilakukan para ahli biologi
radiasi
(radiobiology)
mengenai
prinsip
dosimetri biologi yaitu pengujian parameter
biologi yang bertujuan untuk memperkirakan
dosis serap terhadap radiasi pengion berdasarkan
kerusakan yang terjadi pada sistem biologi [3].
Aberasi kromosom telah dikenal secara
luas sebagai dosimeter yang menggambarkan
tingkat kerusakan kromosom pada seseorang
yang terpapar radiasi pengion. Mikronuklei
merupakan salah satu indikator kelainan
kromosom akibat penyerapan dosis yang banyak
menarik perhatian peneliti karena memiliki
korelasi positif dengan dosis [4]. Teknik
pengamatan mikronuklei pada limfosit yang
telah dikultur selama 72 jam dapat dijadikan
metoda alternatif sebagai indikator penyerapan
dosis untuk memantau kerusakan kromosom.
Mikronuklei terbentuk dari fragmen asentris atau
patahan kromosom yang diduga bahwa semakin
banyak aberasi kromosom yang timbul maka
semakin banyak pula mikronuklei yang
didapatkan [5]. Kriteria mikronuklei yang
diamati yaitu diameter kurang dari 1/3 diameter
nukleus, lokasinya didalam sitoplasma tetapi
diluar nukleus, tidak ada kontak dengan nukleus
serta intensitas dan penyerapan warna sama
dengan
nukleus.
Keunggulan
metoda
mikronuklei yaitu bentuk yang sederhana
sehingga mudah dikenali dan dapat dihitung
dengan cepat dalam jumlah yang banyak serta
mikronuklei terbentuk pada waktu pembelahan
sel dan tetap ada selama interfase, sehingga
pengamatannya lebih leluasa dan kemungkinan
terbentuknya artefak (kesalahan teknis) kecil,
biodosimeter pajanan akut dan kronik setelah
radiasi in vivo, membedakan antara sel sedang
membelah dan tidak serta membedakan antara
pajanan radiasi pengion dengan non radiasi
dengan pelabelan kromosom [4,5].
Sitokhalasin B pada kultur limfosit
sebagai analisa mikronuklei berguna untuk
memblokir proses sitokinesis pada awal kultur
selama 44 jam yang kemudian dilanjutkan
kembali hingga pemanenan pada kultur 72 jam.
Sensitifitas dari metode pengeblokan diuji
dengan mempelajari efek dosis rendah
mikronuklei yang diinduksi sinar-X paparan
tunggal in vitro yang menunjukkan respon-dosis
sehingga pada sel yang telah mengalami pem-
Jurnal Biotropika | Vol. 3 No. 2 | 2015
Mikronuklei
Gambar
1.
Sel binukleat
mikronuklei [5].
dengan
satu
blokan sitokinesis, sel yang mempunyai
mikronuklei akan lebih mudah teramati dengan
kenampakan sel dengan dua inti (binukleat)
dalam satu sitoplasma yang sama [6]. Tujuan
dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui respon
dosis pembentukan Mikronuklei akibat paparan
sinar radiasi sinar-X dan mengetahui keandalan
uji mikronuklei respon gender dan umur sebagai
dasar penerapan pada dosimeter biologis.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan pada bulan
Desember 2014 – Februari 2015 di Laboratorium
Sitogenetik, bidang TNKBR, Pusat Teknologi
Keselamatan dan Metrologi Radiasi (PTKMR)Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN)
Jakarta Selatan.
Pembiakan
Darah perifer sebanyak 0,5 ml dalam
tabung ber-heparin dimasukkan kedalam 4,5 ml
RPMI-1640 yang telah dilengkapi 25 mM LGlutamin dan HEPES, 0,8 ml Fetal Bovine
Serum (FBS), 0,1 penstrep (Gibco) dan 0,1 ml
Phytohaemaglutinin
(PHA).
Selanjutnya
diinkubasi pada inkubator suhu 37oC dan CO2
5% selama 72 jam, pada 44 jam pertama kultur
ditambahkan 10 µl sitokalasin B (Sigma) dan
diinkubasi kembali hingga 72 jam.
Pemanenan
Kultur darah dipindahkan ke dalam
tabung sentrifuse dan diputar pada 800 rpm
selama 10 menit. Supernatan dibuang kemudian
ditambahkan 5 ml cold hypotonic solution (KCl
0,56%) 4oC, disentrifus kembali selama 8 menit
pada 800 rpm. Supernatan dibuang lalu ke dalam
tabung berisi endapan dimasukkan 5 ml larutan
fiksatif Carnoy ringers (metanol : asam asetat =
10:1), disentrifus kembali 8 menit 800 rpm dan
diulangi 2-3 kali hingga diperoleh endapan sel
limfosit yang putih. Selanjutnya endapan dibuat
preparat dalam objek glass, diwarnai dengan
pewarna Giemsa 4% dan diamati di bawah
66
mikroskop dengan perbesaran 1000 kali lalu
dilakukan analisis SPSS 16.00 for windows.
Tabel 1. Hasil pengamatan sel mononukleat,
binukleat, trinukleat, tetranukleat dan
nilai NDI
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada penelitian yang dilakukan pada 6
sampel/responden ini dibagi menjadi dua
kelompok yaitu 3 pria dan 3 wanita sehat dengan
kelompok usia 25-51 tahun, pertama dilakukan
perhitungan pada jumlah sel mononukleat, sel
binukleat, sel trinukleat dan sel tetranukleat
untuk menghitung Nuclear Division Index (NDI).
NDI akan memberikan ukuran status proliferatif
dari fraksi sel hidup setelah paparan radiasi dan
evaluasi BNC dalam deteksi MN dalam sel
limfosit serta sebagai ukuran respon mitogenik
yang berguna untuk biomarker dari fungsi
kekebalan tubuh [6].
Pada 6 responden dosis 0 Gy dan 2 Gy
berdasarkan distribusi nukleat, diperoleh nilai
BNC terbanyak, menandakan sitokalasin-B pada
kultur limfosit berhasil mengeblok sel pada tahap
metafase. NDI dosis 0 Gy diperoleh nilai 1,73 –
1,86 sedangkan dosis 2 Gy didapatkan nilai 1,712,03.) NDI dikatakan rendah jika memiliki nilai
1,00. Nilai ini diartikan sebagai sel yang belum
membelah dan masih berada dalam fase G0
tahap istirahat pada siklus sel sehingga seluruh
sel masih dalam bentuk mononukleat, akan tetapi
jika keseluruhan sel mononukleat membelah dan
telah memasuki siklus sel lengkap maka sel
menjadi sel binukleat dan NDI lebih tinggi
mencapai 2,00 (Tabel 1) [7].
Peluang penyerapan radiasi terhadap
pembentukan mikronuklei dilakukan analisis
distribusi Poisson dan indeks dispersi [8].
Kisaran nilai pada distribusi Poisson adalah 1,96- 1,96. Nilai 1,96 analisis dinormal bakukan
pada tabel Z, maksud dinormal bakukan ini
adalah data yang ditransformasikan ke dalam
bentuk Z-score dan diasumsikan normal
sehingga distribusi menunjukan signifikan
overdispersed apabila >1,96 dan distribusi
signifikan underdispersed 60 tahun. Hubungan dosis-respon terhadap
gender dan umur sebagai pengetahuan tambahan
terhadap peningkatan jumlah mutasi atau
penyimpangan kromosom pada terbentuknya
MN ini dapat disebabkan akibat ketidakstabilan
genomik yang dipahami sebagai studi sitogenetik
yang dapat dideteksi sebagai peningkatan
frekuensi jumlah atau perubahan struktur
kromosom serta pembentukan mikronukleus [11].
Ketidakstabilan genom dapat berfungsi sebagai
penanda
penuaan
karena
mencerminkan
penurunan kemampuan sel untuk memperbaiki
kerusakan
DNA.
Perbandingan
jumlah
penyimpangan sitogenetik dari donor sehat yang
berbeda usia memberikan wawasan penting ke
dalam dinamika perubahan ketidakstabilan dalam
makhluk hidup. sehingga, peningkatan usia pada
tingkat penyimpangan kromosom pada donor
sehat dapat diketahui secara jelas [12].
68
KESIMPULAN
Radiasi
pengion
sangat
efektif
menyebabkan kerusakan kromosom terutama
terbentuknya mikronuklei sebagai konsekuensi
dari patahan ganda DNA yang dapat
dimanfaatkan untuk menentukan besarnya dosis
radiasi sebagai dasar dosimeter biologi.
Frekuensi MN pada perbedaan umur dan gender
responden (donor) yang diiradiasi pada dosis 0
Gy (kontrol) dan 2 Gy menunjukan dosis radiasi
sinar X pada 2 Gy nyata berbeda lebih tinggi
daripada 0 Gy. Akan tetapi pada masing-masing
kelompok umur yaitu 28-30 tahun, 42-43 tahun
dan 50-51 tahun tidak signifikan nyata.
[6]
[7]
[8]
[9]
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan puji syukur
kepada Allah SWT sehingga penelitian dan
penulisan karya ilmiah ini dapat diselesaikan.
Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih
kepada Tim penelitian Laboratorium Sitogenetik,
Bidang TNKBR, Pusat Teknologi Keselamatan
dan Metrologi Radiasi (PTKMR) – Badan
Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) Pasar Jum’at,
Jakarta Selatan, Dr. Agung Pramana W.M, M.Si
dan Dr. Mukh Syaifudin sebagai dosen
pembimbing yang telah membimbing dan
memberikan nasehat baik dalam penulisan
maupun selama penelitian.
DAFTAR PUSTAKA
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
Riyanto, Agus. 2014. Risiko Pajanan
Radiasi Sinar-X terhadap Pekerja Radiasi
di bagian Radiologi Rumah Sakit Umum
Pusat Nasional Cipto Mangunkusumo
Jakarta Tahun 2014. Proposal Tesis. FKM.
UI
Yanti dkk. 2007. Penerapan Efek Interaksi
Radiasi Dengan Sistem Biologi Sebagai
Dosimeter Biologi. PTKMR-BATAN.
Jakarta
Rao,
B.S.
and
Natarajan.
A.T.
2001.Retrospective Biological Dosimetry
Of Absorbed Radiation. Radiation
Protection Dosimetry. 95, 17-23.
International atomic energy agency,
Biological
Dosimetry
Chromosomal
Aberration
Analysis
for
Dose
Assessments. 2001. Technical Reports
Series No. 260, IAEA, Viena, 25-31
Countryman,p.i., Heddle, j.a.1979.The
Production of
Micronuclei from
Chromosome Aberration in Irradiated
Jurnal Biotropika | Vol. 3 No. 2 | 2015
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
Culture of Human Lymfocytes, mutation
research, 41, 321-331
Fenech, M And Marley, A.A. 1985.
Measurement
Of
Micronuclei
in
Limphocytes. Mutation Research Vol 147
hal 29-36
Hogsted.
1984.
Micronuclei
in
Limphocytes with Preserved Cytoplasm, A
Method For Assesment Of Cytogenetic
Damage in Man. Mutation Research Vol
130 hal 62-72
Ronald,E., Walpole. 1995. Pengantar
Statistika. Gramedia. Jakarta
Mill, Aj. , Well, J, Hall,C.S. And Butler,
A.1996. Mikronucleus Induction in
Human Lymphocytes Comparative Effects
Of X Rays, Alpha Particles, Betha
Perticles And Neutrons and Implications
For Biological Dosimetry. Mutation
Research No. 145 p 575-576
Fenech M. 2007. Protocol Cytokinesis
Block Mikronukleus Cytome Assay.
Nature Protocols Vol.2 No. 5 p 1084-1104
Fenech M. and Morley A.A. 2001.
Cytokinesis block micronucleus method in
human lymphocytes: Effect of in vivo
ageing and low dose x-irradiation. Mutat.
Res. 161, 193-198. 5.
Sieber OM, Heinimann K, Tomlinson IP.
2003. Genomic Instability the engine of
tumorigenesis. Nat Rev Cancer
Solomon F. D. Paul, P. Venkatachalam
and R.K. Jeevanram. 1997. Analysis of
Radiation Dose-Response Curve Obtained
with Cytokinesis Block Micronucleus
Assay. Nuclear Medicine and Biology.
Elsevier Science Inc.
Funda S. Pala1 , Fadime ALKAYA2 ,
Kıymet TABAKÇIOĞLU1 , Füsun
TOKATLI2 , Cem UZAL3 . 2008. The
Effects of Micronuclei with Whole
Chromosome
on
Biological
Dose
Estimation. Turk J Biol. Turkey
J. Pajic, B. Rakic, D. Jovicic, A.
Milovanocic. 2014. Construction of dose
response calibration curves for disentrics
and micronuclei for X radiation in a
Serbian population. Mutation Research
69